由于硫羰基的稳定性高于巯基,麦角硫因硫醇-硫酮同分异构结构中的平衡更有利于硫酮,在生理pH和强碱条件下麦角硫因主要以硫酮的形式存在,而硫酮具有硫醚特性,因此麦角硫因具有抗氧化活性。
于1909年,Tanret C首次从麦角菌(寄生在禾本科植物黑麦上的一种真菌)的菌核中分离得到麦角硫因。自然界中麦角硫因的来源主要是通过真菌、细菌等生物途径合成,而人或动物本身不能直接合成,只能依靠进食间接摄取,继而吸收并将其积聚在组织或细胞中(不会被快速代谢或排泄到尿液中)。
与许多水溶性抗氧化剂不同,麦角硫因不会透过细胞膜渗透,它的摄取需要依赖一种特殊的转运蛋白OCTN1,而皮肤的角质细胞、黑色素细胞中存在OCTN1,所以皮肤组织细胞都能很容易的接受、获取、利用麦角硫因。麦角硫因可以通过细胞膜和线粒体膜上的转运蛋白OCTN-1进入细胞和线粒体内,直接清除活性氧自由基,发挥抗氧化、保护线粒体的作用。
研究表明,麦角硫因的抗氧化性主要表现在:金属阳离子螯合剂;是羟自由基、次氯酸、过氧亚硝基的强有力的清除剂,可清除单线态氧和过氧化氢等。
朱本占等研究了麦角硫因对铜所致的DNA和蛋白质氧化损伤的影响。试验方法:采用两种含铜的反应体系:Cu(II)/抗坏血酸体系以及Cu(II)/H2O2 体系。DNA和牛血清蛋白的氧化损伤分别通过DNA链断裂和蛋白质羰基化这两项指标来检测。研究结果表明,在两种含铜的反应体系中,麦角硫因都能显著保护DNA和蛋白质免于氧化损伤,并且这种保护作用具有剂量依赖效应。
结论:麦角硫因是一种天然的含硫抗氧化剂, 可以通过形成不具有氧化还原活性的麦角硫因-铜的络合物形式, 从而达到有效抑制金属铜离子所致的对生物大分子的氧化损伤。
王艳等研究了杏鲍菇麦角硫因的体外抗氧化能力,并与谷胱甘肽和VC进行对比。
如图3所示,在0.349-0.872 mmol/L的杏鲍菇麦角硫因的DPPH自由基清除能力始终位于抗坏血酸和谷胱甘肽之间,且当浓度增加至0.523-1.047 mmol/L时,麦角硫因的DPPH自由基清除能力稳定在96%左右。
结论:同等添加量下,相比于抗坏血酸和谷胱甘肽,杏鲍菇麦角硫因的抗氧化活性表现出显著最强的羟自由基(·OH)的清除能力,位于二者之间的DPPH自由基清除能力,较弱的ABTS自由基清除能力。
图5 麦角硫因、Vc对酪氨酸酶单酚酶活性的抑制对比图
图6 麦角硫因、Vc对酪氨酸酶双酚酶活性的抑制对比图
如图5、图6所示,随着麦角硫因浓度的增加,对酪氨酸酶活性抑制能力也有所提高,但无论是单酚酶活性(IC50值为0.29 μg/mL)抑制途径还是双酚酶活性(IC50值为1.33 μg/mL)抑制途径,麦角硫因都表现出良好的抑制酶活性的能力,其抑制能力明显优于相同浓度的阳性对照品Vc。
图7 麦角硫因对B16-F10细胞酪氨酸酶活性抑制
如图7所示,经过阳性对照曲酸处理48h后,酪氨酸酶相对活性得到抑制。当麦角硫因浓度达到0.75 mg/mL时,酪氨酸酶相对活性为空白组的83.25%,阳性对照25 μg/mL曲酸的酪氨酸酶相对活性为空白组的 90.91%。
如图8所示,经过阳性对照曲酸处理48h后,细胞黑色素的生成被抑制,黑色素相对含量减少,达到空白对照组的82.01%。当麦角硫因浓度为0.25 mg/mL时,细胞黑色素相对含量为空白组的58.87%,已经优于25 μg/mL曲酸的美白效果。
高金风采用UV辐射小鼠皮肤光衰老模型研究了麦角硫因的抗衰老功效。
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