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黄酮类:概述

费米子父

费米子父

Gachon University 药物学博士

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Flavonoids: an overviewwww.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5465813/

黄酮类化合物是一组具有不同酚类结构的天然物质,存在于水果,蔬菜,谷物,树皮,根,茎,花,茶和葡萄酒中。这些天然产物因其对健康的有益作用而众所周知,并且正在努力分离所谓的类黄酮成分。黄酮类化合物现在被认为是各种营养保健品,药物,药物和化妆品应用中不可或缺的成分。这归因于它们的抗氧化,抗炎,抗诱变和抗致癌性质以及它们调节关键细胞酶功能的能力。黄酮类化合物的研究得到了额外的推动,发现了低心血管死亡率和预防冠心病。关于黄酮类化合物的工作机制的信息仍然没有被正确理解。然而,几个世纪以来已广泛知道植物来源的衍生物具有广谱的生物活性。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。然而,几个世纪以来已广泛知道植物来源的衍生物具有广谱的生物活性。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。然而,几个世纪以来已广泛知道植物来源的衍生物具有广谱的生物活性。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。几个世纪以来,人们普遍知道植物来源的衍生物具有广谱的生物活性。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。几个世纪以来,人们普遍知道植物来源的衍生物具有广谱的生物活性。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。黄酮类化合物研究和开发活动的当前趋势涉及黄酮类化合物的分离,鉴定,表征和功能,以及它们对健康益处的应用。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。分子对接和生物信息学知识也被用于预测行业的潜在应用和制造。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,类黄酮的工作机制,类黄酮功能和应用,预测黄酮类化合物作为预防慢性疾病的潜在药物和未来的研究方向。
关键词:黄酮类化合物,结构与组成,生物活性,研究趋势,未来研究方向
缩写:Aβ,淀粉样蛋白,AChE,乙酰胆碱酯酶,AD,阿尔茨海默病,BACE-1,β活性位点切割酶-1,BChE,丁酰胆碱酯酶,COX,环加氧酶,NDM-1,新德里金属-β-内酰胺酶 - 1,XO,黄嘌呤氧化酶

黄酮类化合物是一类重要的天然产物; 特别是,它们属于一类具有多酚结构的植物次生代谢产物,广泛存在于水果,蔬菜和某些饮料中。它们具有杂有利的生物化学和抗氧化作用的各种疾病,如癌症,阿尔茨海默氏病(AD),动脉粥样硬化等相关联的(,1 - 3 )。黄酮类化合物具有广谱的促进健康的作用,是各种营养保健品,药物,药物和化妆品应用中不可或缺的成分。这是因为它们具有抗氧化,抗炎,抗诱变和抗致癌特性,并具有调节关键细胞酶功能的能力。它们也已知可用于几种酶有效的抑制剂,如黄嘌呤氧化酶(XO),环加氧酶(COX),脂氧合酶和磷酸肌醇3-激酶(,4 - 6 )。
在自然界中,类黄酮化合物是从植物中提取的产物,它们存在于植物的几个部分中。蔬菜使用黄酮类化合物来生长和防御斑块(,7 )。它们属于一类广泛分布于植物界的低分子量酚类化合物。它们构成高等植物中最具特征的化合物类别之一。在大多数被子植物家族中,许多类黄酮很容易被认为是花色素。然而,它们的出现不仅限于花,而是在植物的所有部分都有发现(,8 )。植物来源的食品和饮料中也含有大量的黄酮类化合物,如水果,蔬菜,茶,可可和葡萄酒; 因此它们被称为膳食黄酮类化合物。黄酮类化合物有几个亚组,包括查耳酮,黄酮,黄酮醇和异黄酮。这些小组具有独特的主要来源。例如,洋葱和茶是黄酮醇和黄酮的主要膳食来源。
黄酮类化合物在植物,动物和细菌中发挥各种生物活性。在植物中,长期以来已知黄酮类化合物在特定位点合成并且负责花的颜色和香气,并且在水果中吸引传粉者并因此果实分散以帮助种子和孢子萌发以及幼苗的生长和发育。(,9 )。黄酮类化合物保护植物从不同的生物和非生物胁迫和作为独特的紫外线过滤器(,10 ),作为信号分子,对抗化合物,植物抗毒素,解毒剂和抗菌防御化合物。黄酮类化合物具有抗抗寒,抗旱的作用和可能在植物热适应职能作用和抗冻性(,11 )。约根森(,12 )已经提到花卉遗传学的早期进展主要是由于突变技术对黄酮衍生的花色产生影响,并证明植物中的功能基因沉默与类黄酮生物合成有关。黄酮类化合物已被认为对人类和动物健康具有积极作用,目前的兴趣是疾病治疗和化学预防。目前,大约有6000种黄酮类化合物有助于水果,草药,蔬菜和药用植物的多彩色素。Dixon&Pasinetti (,13 )详细介绍了植物类黄酮和异黄酮类化合物,并讨论了它们在人类农业和神经科学中的应用。Kumar&Pandey (,14 )综述了黄酮类化合物对人类疾病的保护作用及其在植物中的作用。最近Panche 等人。(,15 ),在回顾AD和目前的治疗方法时,详细讨论了黄酮类化合物作为植物次级代谢物用于治疗AD及其机制的用途。在本综述中,已经尝试讨论黄酮类化合物的研究和开发的当前趋势,它们作为饮食和健康益处的应用以及广泛的分类和未来的研究方向。

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分类
黄酮类化合物可以细分为不同的亚组,这取决于B环所连接的C环的碳和C环的不饱和度和氧化程度(图1)。其中B环在C环的3位连接的类黄酮被称为异黄酮。B环在位置4连接的那些被称为新黄酮类,而在第2位连接B环的那些可以基于C环的结构特征进一步细分为几个亚组。这些亚组是:黄酮,黄酮醇,黄烷酮,黄烷醇,黄烷醇或儿茶素,花青素和查耳酮(图1)。

图。1。
黄酮类化合物的基本骨架结构及其类别。
黄酮
黄酮类是黄酮类化合物的重要亚类之一。黄酮类作为葡糖苷广泛存在于叶子,花和果实中。芹菜,欧芹,红辣椒,洋甘菊,薄荷和银杏是黄酮的主要来源。木犀草素,芹菜素和tangeritin属于这类黄酮类化合物(图2)。柑橘类水果皮富含多甲氧基黄酮,tageretin,川陈皮素和sinensetin (,16 )。它们在位置2和3之间具有双键,在C环的第4位具有酮。大多数蔬菜和水果的黄酮在A环的5位具有羟基,而在其他位置的羟基化,大部分在A环的7位或B环的3'和4',可以根据不同而变化。特定蔬菜或水果的分类学分类。

图2。
类黄酮类,亚类和天然来源。
黄酮
黄酮醇是具有酮基的类黄酮。它们是原花青素的组成部分。黄酮醇在各种水果和蔬菜中大量存在。研究得最多的黄酮醇是山奈酚,槲皮素,杨梅素和非瑟酮(图2)。洋葱,羽衣甘蓝,生菜,西红柿,苹果,葡萄和浆果是黄酮醇的丰富来源。除了水果和蔬菜,茶和红葡萄酒也是黄酮醇的来源。发现黄酮醇的摄入与广泛的健康益处相关,包括抗氧化潜力和降低血管疾病的风险。
与黄酮类相比,黄酮醇在C环的3位具有羟基,其也可以是糖基化的。与黄酮类似,黄酮醇在甲基化和羟基化模式方面也非常多样化,考虑到不同的糖基化模式,它们可能是水果和蔬菜中最常见和最大的黄酮类亚组。例如,槲皮素存在于许多植物性食物中(,17 )。
黄烷酮
黄烷酮是另一种重要的类,通常存在于所有柑橘类水果中,例如橙子,柠檬和葡萄。Hesperitin,naringenin和eriodictyol是这类黄酮类化合物的例子(图2)。由于其自由基清除特性,黄酮类具有许多健康益处。这些化合物是柑橘类水果汁和果皮的苦味的原因。柑橘类黄酮作为抗氧化剂,抗炎剂,降血脂剂和降胆固醇剂发挥着有趣的药理作用。黄烷酮,也称为二氢黄酮,C环饱和; 因此,与黄酮不同,位置2和3之间的双键是饱和的,这是两种类黄酮亚组之间唯一的结构差异。在过去的15年中,黄烷酮的数量显着增加(,17 )。
异黄酮
异黄酮类化合物是一种大而且非常独特的黄酮类亚类。异黄酮类化合物在植物界只有有限的分布,主要存在于大豆和其他豆科植物中。一些类异黄酮也已报道存在于微生物(,18 )。他们还发现在植物微生物相互作用发挥作为植物抗毒素的发展前体的重要作用(,19 ,20 )。异黄酮类化合物具有抗击多种疾病的巨大潜力。金雀异黄素和大豆苷元等异黄酮通常被认为是植物雌激素,因为它们在某些动物模型中具有雌激素活性(图2))。Szkudelska和Nogowski回顾了金雀异黄素诱导激素和代谢变化的作用,因此它们可以影响各种疾病途径(,21 )。
Neoflavonoids
新黄酮类化合物是一类多酚类化合物。虽然黄酮类化合物具有2-苯基色烯-4-酮骨架,但新黄酮类化合物具有4-苯基色烯骨架,在2位没有羟基取代。1951年从天然来源分离的第一种新黄酮是来自Calophyllum inophyllum种子的calophyllolide 。它还在树皮和斯里兰卡特有植物的木材中发现铁力木thwaitesii (,22 - 24 )。
黄烷醇,黄烷-3-醇或儿茶素
黄烷醇,也称为二氢黄酮醇或儿茶素,是黄烷酮的3-羟基衍生物。它们是高度多样化和多重取代的亚组。黄烷醇也称为黄烷-3-醇,因为羟基总是与C环的3位结合。与许多类黄酮不同,2号和3号之间没有双键。香蕉,苹果,蓝莓,桃子和梨中含有丰富的黄烷醇(图2)。
花青素
花青素是植物,花卉和水果中颜色的颜料。Cyanidin,delphinidin,malvidin,pelargonidin和peonidin是最常研究的花青素(图2)。它们主要存在于各种水果的外层细胞层中,例如蔓越莓,黑加仑,红葡萄,梅鹿辄葡萄,覆盆子,草莓,蓝莓,越桔和黑莓。再加上健康的好处的这些化合物有助于他们稳定在食品工业中使用的各种应用(,25 )。花青素的颜色取决于pH,也取决于A和B环上羟基的甲基化或酰化(,17 )。
查尔
查尔酮是类黄酮的一个亚类。它们的特征在于没有图1中所示的基本类黄酮骨架结构的“环C” 。因此,它们也可称为开链黄酮类。查耳酮的主要实例包括根皮苷,熊果苷,根皮素和chalconaringenin。查尔酮在番茄,梨,草莓,熊果和某些小麦产品中大量存在。查尔酮及其衍生物因其众多的营养和生物学益处而备受关注。表1描述了整个文章的生物活性和研究趋势讨论的所有饮食类黄酮的食物来源(,26 - 63 )。通过食物来源摄入类黄酮可能是对抗疾病和调节活动的最简单,最安全的方法。

目前黄酮类化合物的研究和发展趋势
抗胆碱酯酶活性
乙酰胆碱酯酶(AChE)是中枢神经系统中的关键酶,其抑制作用导致神经乙酰胆碱水平升高,这是缓解轻度至中度AD症状的疗法之一(,64 )。因此,胆碱酯酶的抑制是药物开发对抗AD的核心焦点之一。已报道许多类黄酮具有抗胆碱酯酶活性。在体外各种类黄酮等槲皮素,芸香苷,山萘酚3-进行抑制研究ö -β- d半乳糖苷和macluraxanthone表明,槲皮素和macluraxanthone具有抗乙酰胆碱酯酶和butyrylcholinsterase(BChE的)浓度依赖性抑制能力(,34 )。Macluraxanthone被发现是最有力的和特异性的抑制剂都与50%抑制浓度的酶(IC 50的8·47和29·8μ)的值米,分别。酶动力学研究表明,槲皮素以竞争方式抑制两种酶,而macluraxanthone对AChE无竞争性并且对BChE具有竞争性。为了深入了解分子间相互作用,在两种酶的活性位点进行了这两种化合物的分子对接研究。对接研究表明,macluraxanthone与两种酶的结合比槲皮素更紧密。盛等人。(,65 )在设计,合成和进行黄酮类衍生物作为有效AChE抑制剂的评价时,观察到大多数类黄酮衍生物具有对AChE具有抑制活性的特性。最有效的抑制剂异黄酮衍生物10d抑制AChE,IC 50为4 n m,显示出高于多奈哌齐的高BChE:AChE抑制率(4575倍)(IC 50 = 12 n m,389倍)。还进行了分子对接研究以探索与AChE的详细相互作用。
抗炎活性
COX是其催化花生四烯酸转化为前列腺素和血栓烷的内源酶(,66 )。该酶以两种同种型COX-1和COX-2存在。COX-1是组成型酶,负责其维持胃粘膜的完整性,并提供足够的血管内平衡,而COX-2是诱导型酶并且仅炎症刺激之后表达前列腺素的供给(,67 )。COX-2的功能是合成前列腺素为炎症和疼痛的诱导(,68 )。通过使用in silico进行的研究关于黄酮类化合物与COX-2结合模式的方法探讨了一些含有2,3-双键的黄酮醇和黄酮可以作为COX-2的优先抑制剂(,69 )。对黄酮醇,黄酮和黄烷酮或异黄酮类进行了这些观察。这一发现导致了选择性COX-2抑制剂的开发,这是一类具有良好抗炎活性和降低胃肠道副作用的化合物。还评价了市售黄酮类化合物如silbinin,高良姜精,东莨菪素,橙皮素,染料木黄酮,大豆苷元,esculatin,紫杉叶素,柚皮素和塞来昔布的COX抑制活性(,70 )。与标准品相比,所选择的黄酮类化合物显示出更高的结合能,范围在-8·77至-6·24 kcal / mol(-36·69至-26·11 kJ / mol)之间(-8·30 kcal / mol) ; -34·73kJ / mol),其导致用于治疗炎症的有效COX抑制剂的开发。Madeswaran 等。(,70 )使用计算机模拟评估了类黄酮的COX抑制活性对接研究。从这个角度来看,他们使用类黄酮类化合物,如farobin-A,gericudranin-B,glaziovianin-A,芦丁和xanthotoxin。它们的对接结果表明,由于它们的结构参数,所有选择的类黄酮都有助于提高醛糖还原酶的抑制活性。因此,进一步深入研究可以开发出有效的醛糖还原酶抑制剂用于治疗糖尿病。Madeswaran 等。(,71 )也在计算机上报道对可商购黄酮类化合物的脂氧合酶抑制活性的对接研究。从这个角度来看,他们选择了类似芳香剂,圣草酚,非瑟酮,高碘二萜醇,pachypodol,rhamnetin,robinetin,tangeritin,theaflavin和azelastine等黄酮类化合物进行研究。观察到所有选择的类黄酮由于其结构参数而有助于脂氧合酶抑制活性,并且整个分析可导致用于治疗炎症的有效药物的进一步开发。吴等人。(,72 )通过分子对接方法研究了抗血小板作用和COX与黄酮类和木脂素的选择性结合。所考虑的黄酮类化合物是银杏黄素,台湾 - 黄酮A,台湾 - 黄酮B和台湾 - 黄酮C和8种已知的木脂素justicidin B,justicidin C,justicidin D,chinensinaphthol methyl ether,procumphthaide A,procumbenoside A和ciliatosides A和B分别来自药用植物,Cephalotaxus wilsoniana和Justicia物种。在这些黄酮类化合物中,发现台湾 - 同黄酮C,justicidin B和justicidin D对抗血小板作用有效。
类固醇发生调节剂
阿维菌素和相关的黄酮类化合物可用作针对三种酶3β-羟基类固醇脱氢酶(HSD),17β-HSD和类固醇发生途径的芳香酶的潜在类固醇发生调节剂(,73 )。虚拟筛选实验表明黄酮酮的亲和力高于它们各自的查耳酮。黄酮酮对所有三种酶具有一致的结合亲和力,并且是激素依赖性癌症中更好的类固醇生成调节剂。
黄嘌呤氧化酶调节剂
XO催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤,随后将黄嘌呤转化为尿酸。的尿酸水平在血液血清的增加,这被称为高尿酸血症,可导致严重的并发症,如痛风和肾结石(,74 ,75 )。Alnajjar (,76 )研究天然黄酮类化合物,寻找潜在的XO抑制剂。从甘草(Glycyrrhiza glabra)(甘草)的根中提取的Licoisoflavone-A 在抑制XO方面显示出最有效的活性。Umamaheswari 等。(,77 )评估黄酮类化合物的XO抑制活性计算机对接研究。研究了黄酮类化合物中的叶黄素,非瑟酮,二甲双胍,三叶草,金雀异黄素,tricin,vitexycarpin,草甘膦,生物素,鼠李素,异鼠李素,robinetin,peonidin和奥卡宁,发现所有黄酮类化合物都具有抑制活性。苯并吡喃环在其碱性核中的存在将有助于其XO抑制活性。该分子对接分析可进一步导致开发有效的XO抑制剂,用于预防和治疗痛风和相关的炎性疾病。用于抑制醛糖醛酸还原酶的新药正在开发中,并且正在努力进行其临床前和临床评估。
一种新的方法强调天然产物作为未解决问题的主要解决方案的重要性,如治疗“沉默杀手”'多囊肾病'(PKD)已被研究(,78 )。关键蛋白,即囊性纤维化跨膜传导调节因子(其负责PKD)及其突变的三维结构进行分子对接和来自植物来源的黄酮类化合物的计算机毒性研究。结果表明可能应用来自植物来源的黄酮类化合物作为对抗PKD的潜在和天然治疗剂。
林等人。(,79 )进行了不同黄酮类化合物的体外动力学研究,作为具有各种黄嘌呤浓度的抑制剂。进行了不同黄酮类化合物和各种浓度黄嘌呤的体外研究和动力学测量(,79 )。在95%乙醇(v / v)gnaphalium仿射提取物中发现四种有效的XO抑制剂。其中,与已知的合成XO抑制剂别嘌呤醇相比,黄酮eupatilin对XO表现出最强的抑制作用。芹菜素,木犀草素和5-羟基-6,7,3',4'-四甲氧基黄酮也有助于gnaphalium仿射提取物对XO活性的抑制作用。本研究为传统使用gnaphaline仿制抗痛风提供了合理的依据。研究了糖苷配基橙皮素及其糖基化形式(橙皮苷和G-橙皮苷)的体外XO抑制活性及其对血浆脂质谱和氧化 - 抗氧化系统的影响,已在大鼠中进行(,80 )。还测定了口服这些化合物后大鼠血浆中主要共轭代谢物的浓度。据报道,发现橙皮素具有比糖基化衍生物更强的XO抑制剂活性。
抵抗抗生素耐药性
β-酮酰基酰基载体蛋白合成酶III(KAS III),其启动细菌中的脂肪酸合成,是克服抗生素抗性问题的关键靶酶。李等人。(,81 ),研究已知的β-KAS III类黄酮抑制剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,发现黄酮类化合物如柚皮素(5,7,4'-三羟基黄烷酮)和圣草酚(5,7,3) ',4'-四羟基黄烷酮)是金黄色葡萄球菌 KAS III的有效抗微生物抑制剂。Ganugapati 等。(,82 )制作在硅片超级酶的建模和对接研究,即新德里金属-β-内酰胺酶-1(NDM-1),它是在大肠杆菌中发现的酶。据报道,该酶属于金属β-内酰胺酶的B1亚类,并且已知诱导对标准静脉内抗生素的抗性。利用计算机分子对接技术对黄酮类化合物对超级细菌中NDM-1的抑制作用进行了类似的研究(,83 )。目前,还没有针对NDM-1阳性病原体的有效抗生素,因此本研究为研究NDM-1延长抗生素耐药性的分子基础提供了线索,并加速寻找新的抗NGF-1阳性抗生素。在临床研究中的应变。槲皮素及其类似物五-O-乙基槲皮素被发现是NDM-1的潜在抑制剂。
抗病活动
Ganugapati 等。(,84 )研究绿茶类黄酮作为胰岛素模拟物。糖尿病是一种代谢紊乱,其中葡萄糖是主要的能量来源,由于胰岛素缺乏而不能进入细胞。该研究表明,表儿茶素可作为胰岛素受体激活剂,减少糖尿病的有害影响。Lu&Chong (,85 )进行计算工作以预测黄酮类衍生物与2009血凝素1神经氨酸酶(H1N1)流感病毒的神经氨酸酶的结合模式。他们采用分子动力学模拟技术优化2009 H1N1流感神经氨酸酶X射线晶体结构。发现所有二十种类黄酮衍生物在结合和抑制病毒活性方面都令人满意。这些发现可能有助于开发用于治疗H1N1流感病的潜在药物形式的类黄酮衍生物。Cardenas 等。(,86 )通过对小鼠的研究表明,芹菜素是一种膳食类黄酮,具有免疫调节活性。对NF-κB荧光素酶转基因小鼠进行的研究显示NF-κB的有效调节对细胞死亡率没有影响,脂多糖诱导的肺细胞凋亡减少,炎症浸润导致重建正常肺结构。这些效应表明黄酮类化合物的免疫调节作用。Kim 等人。(,87 )报道富含类黄酮的饮食与降低CVD风险有关。该研究主要关注个体以及总黄酮饮食效应。发现较高的黄酮类摄入量与改善的CVD风险因素有关。Mulvihill 等。(,88 )集中于柑橘类黄酮调节脂质代谢和与代谢综合征相关的其他代谢参数的能力。这是最近的趋势之一,其关注于柑橘类黄酮作为治疗代谢失调的潜在治疗剂。Hügel 等人进行的观察性研究。(,89 )表明膳食中的黄酮类化合物与高血压和心血管疾病的风险降低有关。通过草药和饮料富含所有类黄酮类的饮食可改善血管健康,从而降低疾病风险。已经观察到它们的消耗与通过血管内皮一氧化氮合酶和蛋白激酶B(Akt)活化改善内皮功能有关。研究了70名患者中常规槲皮素摄入对超重和肥胖的高血压前期和I期高血压患者血压的影响。测量动态血压和办公室血压。观察到高血压患者的血压水平降低(,90 )。
最近有报道称,pelingo型苹果含有丰富的食物成分,可显着抑制体外肿瘤发生和人乳腺癌细胞的生长(,91 )。观察到pelingo汁诱导细胞周期G2 / M期细胞积聚,自噬,抑制细胞外信号调节激酶1/2(ERK1 / 2)活性和脂质微管相关蛋白-1光增加链-3β(LC3B)。因此,它可以用作具有潜在化学预防活性的生物活性化合物的来源。通过随机对照试验的审查,已观察到的花青素的纯化和提取物形式的摄入会导致显著提高LDL胆固醇,无不良影响(,92 )。的体内,使用大鼠研究模型来研究葫芦巴种子对肾脏病理在酗酒的效果(,93 )。通过透射电子显微镜检查不同浓度的种子及其施加的效果。结果显示细胞恶化减少并且肾形态和功能改善。发现从pinhão(南洋杉)种子获得的富含单宁的提取物抑制α-淀粉酶(,94 )。还检查了相同的提取物对胰脂肪酶的抑制。还观察到胰脂肪酶的有效抑制水平。该提取物还显示小鼠中TAG水平显着降低。这些结果表明,单宁可用作抗肥胖的潜在分子(,95 )。葡萄籽的混合多酚类化合物的提取物,发现包含抑制β淀粉样蛋白的聚集和低聚的能力在体外和也提高了行为缺陷在AD的小鼠模型(,96 )。巴黎等人。(,97 )致力于通过活化B细胞(NF-κB)依赖机制的核因子κ-轻链增强剂降低阿尔茨海默氏淀粉样蛋白(Aβ)产生的黄酮类化合物。它公知的是AD由于Aβ肽的积累和神经原纤维缠结的在脑中的存在(,98 ,99 )。Aβ被认为在AD中起重要作用,并且已经显示某些类黄酮如金雀异黄素,槲皮素,紫杉叶素,山梨酚,木犀草素,芹菜素,大豆苷元,氨基发动素和α-和β-萘基醛可以影响Aβ的产生。最近,有人提出黄酮类化合物的Aβ降低特性是由β活性位点裂解酶-1(BACE-1)活性的直接抑制介导的,这是限制酶,负责产生Aβ肽(,97 )。据报道,黄酮类化合物对NF-κB活化的抑制作用与其降低Aβ的特性之间存在很强的相关性,这表明黄酮类化合物通过NF-κB相关机制抑制全细胞中Aβ的产生。由于已经显示NF-κB调节BACE-1表达,已经得出结论,降低NF-κB的黄酮类抑制人神经元细胞中的BACE-1转录。Shimmyo 等。(,100 ),同时致力于无细胞,细胞和计算机中的结构 - 活性关系模式揭示了黄酮类化合物的新颖药效团特征。他们的研究结果有助于通过某些天然黄酮类化合物(杨梅素,槲皮素,kaempherol,morin,芹菜素)开发新的BACE-1抑制剂来治疗AD。Swaminathan 等。(,101 )研究了一系列天然和合成黄酮和黄酮醇,以探索它们对人克隆毒蕈碱受体的放射性配体结合的活性。已经提到毒蕈碱乙酰胆碱受体活性化合物具有治疗AD的潜力(,102 )。他们的研究结果表明,有几种黄酮类化合物具有竞争性结合亲和力,与乙酰胆碱相当。分子模拟研究表明,化合物主要通过非极性相互作用与受体的正构位点结合。此外,提到由于所使用的对接和评分功能的限制,与非活性化合物相比,没有观察到活性化合物结合的显着能量差异。这些结果表明黄酮类化合物用于治疗AD的潜力。
黄酮类机制
几乎每一组黄酮类化合物都具有抗氧化剂的作用。据报道,黄酮和儿茶素似乎是最强大的黄酮类化合物,用于保护身体免受活性氧的影响。体的细胞和组织被连续地通过引起自由基和活性氧物质,其被正常氧代谢的过程中产生的或外源性的损伤诱导的损伤的威胁(,103 ,104 )。自由基干扰细胞功能的机制和事件顺序尚不完全清楚,但最重要的事件之一似乎是脂质过氧化,导致细胞膜损伤。这种细胞损伤导致细胞净电荷的变化,改变渗透压,导致肿胀并最终导致细胞死亡。自由基可以吸引各种炎症介质,导致一般的炎症反应和组织损伤。为了保护自己免受活性氧的影响,生物体已经发展了几种有效机制(,105 )。身体的抗氧化防御机制不仅包括诸如超氧化物歧化酶,过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的酶,还包括非酶对应物如谷胱甘肽,抗坏血酸和α-生育酚。在损伤期间活性氧物质的产生增加导致内源性清除化合物的消耗和消耗。黄酮类化合物可具有累加效应内源性清除化合物(,106 )。Codorniu-Hernández 等。(,107 )进行对接研究以了解类黄酮 - 蛋白质相互作用。结果表明亲水性氨基酸残基表现出与类黄酮分子的高亲和力相互作用,如理论亲和力顺序所预测的。儿茶素分子和四种蛋白质(人血清白蛋白,运甲状腺素蛋白,弹性蛋白酶和肾素)之间的对接模式也支持这一信息。类黄酮和氨基酸残基之间的理论亲和力顺序似乎在黄酮类 - 蛋白质相互作用的理论预测中具有很大的应用,作为了解黄酮类化合物生物活性的高质量方法。
彻底清除
黄酮类化合物可以通过各种方式预防自由基引起的损伤,其中一种方法是直接清除自由基。黄酮类化合物被自由基氧化,产生更稳定,反应性更低的自由基。换句话说,类黄酮通过与自由基的反应性化合物反应来稳定活性氧物质。由于类黄酮的羟基的高反应性,使自由基失活,如Korkina&Afanasev (,108 )给出的下列等式所解释:

其中R是自由基,O是氧自由基。Hanasaki 等。(,109 )发现一些黄酮类化合物可以直接清除超氧化物,而其他黄酮类化合物可以清除高活性氧衍生的自由基,称为过氧亚硝酸盐。他们发现表儿茶素和芦丁等黄酮类化合物是强有力的自由基清除剂,芦丁的清除能力可能是由于其对酶XO的抑制作用。Kerry&Abbey (,110 )报道,通过清除自由基,黄酮类化合物可以在体外抑制LDL氧化学习。他们进一步提到这种作用可以保护LDL颗粒,理论上,黄酮类化合物可能具有预防动脉粥样硬化的作用。
黄嘌呤氧化酶抑制
Sanhueza 等人。(,111 )研究了黄嘌呤脱氢酶的变化:大鼠肾脏受到缺血 - 再灌注应激的XO比率,并研究了一些黄酮类化合物的预防作用。他们提到XO途径是组织氧化损伤的重要途径,特别是在缺血再灌注后。黄嘌呤脱氢酶是在生理条件下存在的酶的形式,但其构型在缺血条件下变为XO。XO是氧自由基的来源。在再灌注阶段(再氧合),XO与分子氧反应,从而释放超氧化物自由基。两个类黄酮,槲皮素和silibin,被发现抑制XO的活性,从而导致降低的氧化损伤(,112 ,113 )。Cos 等人。(,114 )研究了结构 - 功能关系,其中黄酮类木犀草素(四羟基黄酮)据报道是最有效的XO抑制剂。
抗炎
Nijveldt 等人。(,106 )报道了血液系统中白细胞的固定化如何通过释放氧化剂和炎症剂来破坏组织。他们在他们的论文中提到,白细胞与内皮壁的固定和牢固粘附导致氧衍生的自由基的形成以及细胞毒性氧化剂和炎症介质的释放。在正常条件下,白细胞沿着内皮壁自由移动。然而,在缺血和炎症期间,各种内皮衍生的介质和补体因子可能导致白细胞粘附到内皮壁,从而使它们固定并刺激嗜中性粒细胞的脱粒。结果,氧化剂和炎症介质被释放,导致组织损伤。Friesenecker 等。(,115 ),在纯化的微粉化类黄酮级分的口服给药中工作时,发现该黄酮类化合物抑制在仓鼠缺血-再灌注损伤白细胞的粘附性。通过类黄酮在固定化的白细胞数量的减少可能与总血清补体的降低,并针对与再灌注损伤相关的炎症样条件的保护机构(,116 )。已经显示一些类黄酮抑制嗜中性粒细胞的脱粒而不影响超氧化物的产生(,117 )。
与对黄酮类抗氧化能力的研究工作相比,对其他可能机制的研究相对较少。黄酮类化合物的一种这样的机制是通过与各种酶系统的相互作用。此外,一些效应可能是自由基清除的组合,并与酶功能的交互的结果(,107 )。Alcaraz&Ferrandiz (,118 )在研究抗炎活性和黄酮类化合物抑制花生四烯酸代谢的同时,报道黄酮类化合物通过酶途径抑制花生四烯酸的代谢。该特征使黄酮类具有抗炎和抗血栓形成的特性。花生四烯酸的释放是一般炎症反应的起始点,含有脂氧合酶的嗜中性粒细胞产生来自花生四烯酸的趋化性化合物。
对抗神经退行性疾病
在不同的植物代谢物最近的研究表明,类黄酮可以执行在大脑中的酶和受体系统中的关键作用,对中枢神经系统发挥显著的影响,像预防与AD和帕金森氏症相关的神经退行性疾病(,15 ,119 )。黄酮类化合物能够抑制酶,因为在预防性神经退行性疾病中存在关于抑制酶如醛糖还原酶,XO,磷酸二酯酶,Ca 2+ ATP酶,脂氧合酶和COX的强烈报道。
通过使用分子对接技术,已经进行了大量工作以寻找用于AD的治疗用途的合适的和新的类黄酮。胡等人。(,120 )设计了一系列新的黄酮类化合物,对它们进行了评估并发现了有效的AChE抑制剂。他们中的大多数对AChE的抑制活性比对卡巴拉汀(一种AD药物)更强。此外,提到异黄酮骨架将是用于开发新型AChE抑制剂的有希望的结构模板。汗(,34 )研究了四种黄酮类衍生物 - 槲皮素,芦丁,山奈酚半乳糖苷和macluraxanthone的AChE和BChE抑制活性。在四种黄酮类化合物中,macluraxanthone显示出对AChE和BChE的浓度依赖性抑制。使用分子对接研究,研究了许多类黄酮以降低阿尔茨海默氏症的Aβ产生。据报道,黄酮类化合物与NF-κB相关机制的抑制之间存在强烈的相关性。在对作为BACE-1抑制剂的黄酮的分子对接进行研究时,已发现黄酮类化合物通过类黄酮与BACE-1催化中心的相互作用有效地抑制BACE-1活性(,100 )。

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黄酮类化合物的功能和应用
植物产生大量各种各样的有机化合物,其中绝大多数似乎不直接参与生长和发育。传统上称为次级代谢产物(类黄酮)的这些物质通常在植物界内的有限分类群中差异分布(,121 )。类黄酮被分类为不同类别的生物碱,萜类化合物和酚类。黄酮类化合物在人体内发挥着许多保护作用(图3)。许多类黄酮已经进化为生物活性化合物,其干扰核酸或蛋白质并显示出抗微生物或杀虫和药理学性质。因此在医学兴趣,治疗和农业相同的实例农药类黄酮是(,122 )。体外技术为探索植物细胞组织培养物产生与亲本植物相同的有价值的化合物的效力提供了新的见解(,123 )。黄酮类化合物生产的植物组织培养方法的进步已超出预期(,124 )。植物组织培养是一种无菌技术,通过适当的操作养分,培养条件和植物激素供应,人们可以产生所需的质量和数量的植物以及代谢物。通过分化细胞的培养,可以以与植物相当的水平获得所需化合物的产生。黄酮类化合物具有广谱的促进健康的作用。它们是各种营养保健品,药物,药物和化妆品应用中不可或缺的成分。这是由于其抗氧化(,125 ),消炎(,126 ),抗突变(,127)和抗致癌(,128 )特性以及它们调节关键细胞酶功能的能力(,129 )。黄酮类化合物在植物中作为抗氧化剂,抗微生物剂,光感受器,视觉吸引剂,喂食驱虫剂和用于光线筛选。许多研究表明,黄酮类化合物具有生物活性,包括抗过敏,抗病毒,抗炎和血管舒张作用。然而,最令人感兴趣的是黄酮类化合物的抗氧化活性,这是由于它们能够减少自由基的形成和清除自由基。黄酮类化合物在体外作为抗氧化剂的能力已经在过去几年一些研究,以及抗氧化活性的重要结构-活性关系已经确立的主题(,125 ,130 )。任等人。(,130 ),在他们关于黄酮类和抗癌剂的论文中,给出了在不同情况下作用的主要分子机制。在预防致癌物质方面,他们提到黄酮类化合物对细胞色素P450发挥作用,抑制某些P450同工酶的活性,这些同工酶负责产生许多致癌物质。他们报告的另一种作用机制是黄酮类化合物有助于代谢酶如gluthione-的产生。S-转移酶,醌还原酶和尿苷5-二磷酸 - 葡萄糖醛酸基转移酶,致癌物质被解毒并因此从体内排出。这也有助于防止黄酮类化合物对致癌物的化学作用。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/core/lw/2.0/html/tileshop_pmc/tileshop_pmc_inline.html?title=Click%20on%20image%20to%20zoom&p=PMC3&id=5465813_S2048679016000410_fig3.jpg许多研究已在关系上的抗氧化性能进行了不同的黄酮类化合物和这些研究强调的是黄酮类化合物可作为潜在的药物,以防止氧化应激(,131 - 136 )。抗氧化剂是保护细胞免受活性氧物质氧化作用的化合物,这些活性氧物质和抗氧化剂之间的平衡受损导致氧化应激。氧化应激可导致细胞损伤,其与各种健康疾病相关,例如糖尿病,癌症,CVD,神经退行性疾病和衰老。氧化应激还可以破坏许多生物分子和蛋白质,DNA分子是细胞损伤的重要靶标。抗氧化剂干扰自由基产生系统和增加内源性的抗氧化剂的功能,通过这些自由基保护细胞免受损伤(,125 )。Pietta (,137 )回顾了目前关于大多数常见黄酮类化合物的结构方面和体外抗氧化能力的知识,以及体外抗氧化活性和对内源性抗氧化剂的影响。黄酮类化合物已被发现是在防止脂质过氧化和脂质过氧化非常有效的是负责各种疾病,例如动脉粥样硬化,糖尿病,肝毒性和炎症,与衰老沿(,138 - 140 )。研究表明,槲皮素有助于抑制脂质过氧化(,141 )。除了槲皮素,还有其他的类黄酮,如杨梅黄酮,quercetrin和芦丁这有助于抑制生产超氧自由基(,103 ,104 )。
黄酮类化合物的抗菌活性也得到了认可,许多研究人员已经分离并鉴定了具有抗真菌,抗病毒和抗菌活性的黄酮类化合物的结构。由于这种特性,许多类黄酮现在广泛用于营养,食品安全和健康领域。Wang 等人已经证明了黄酮类化合物的抗病毒作用。(,142 ),特别是在病毒感染的治疗中。黄酮类化合物如槲皮素,柚皮苷,橙皮素和儿茶素具有不同程度的抗病毒活性。它们影响某些RNA和DNA病毒的复制和感染性(,143 )。槲皮素和芹菜素是已公知的具有抗菌活性的研究最多的黄酮类化合物中(,144 )。Li&Xu (,145 )报道,从荷叶中提取的槲皮素可能是一种很有前景的牙周炎抗菌剂。
一些黄酮类化合物表现出类似激素的活性,它们与类固醇激素有相似之处,特别是与雌激素有关。这样的黄酮类化合物存在于水果和蔬菜,茶,红酒和谷物(,125 )。类似激素的类固醇在防止各种慢性疾病方面是众所周知的,尤其是雌激素,其对大脑具有神经保护作用。已经研究了许多类黄酮如染料木黄酮,大豆苷元和牛尿酚,以评估它们在临床试验中的雌激素活性。这些研究确定了它们的潜在用于治疗各种慢性疾病,如癌症,心血管疾病和骨质疏松症的(,146 ,147 )。从他们的研究中发现,黄酮类染料木黄酮在预防女性绝经后骨丢失方面具有最有希望的作用。许多膳食意义黄酮已显示赋予与动脉粥样硬化相关联的参数,包括脂蛋白氧化,血小板聚集和心血管反应性有益的影响(,148 ,149 )。Comalada 等。(,150 )综述了黄酮类化合物,尤其是槲皮素对各种炎症过程和免疫功能的影响,并且已经证明某些黄酮类化合物有助于抑制炎症的初始过程并改善免疫系统。最近报道了使用来自植物Spilanthes paniculata的叶子中的类黄酮和单宁的抗炎活性(,126 )。黄酮类化合物如柑桔黄酮,3-羟基黄酮,3',4'-二羟基黄酮,2',3'-二羟基黄酮,非瑟酮,芹菜素,木犀草素和黄豆苷原的异黄酮抗癌作用已被许多研究人员进行了(,151 - 154 )。任等人。(,130 )和黄等人。(,155 )在研究天然酚类化合物及其预防癌症的潜在用途时,报道了各种黄酮类化合物,如单宁,芪,类姜黄素,香豆素,木脂素,醌等黄酮类化合物具有化学预防作用,并通过阻止细胞周期促进细胞凋亡,调节致癌物质代谢和个体发生表达。在解释黄酮类化合物在预防癌症中的可能机制时,他们进一步提到黄酮类化合物具有互补和重叠的作用机制,包括抗氧化活性和清除自由基,调节致癌物质代谢,调节癌基因表达和肿瘤抑制基因的细胞增殖。和分化,诱导细胞周期停滞和细胞凋亡,调节酶活性的解毒,氧化和还原,抗炎特性和对其他可能的目标的作用。黄酮类化合物及其对中枢神经系统的保护作用特别涉及与氧化应激,炎症和过渡金属积累的综合作用引起的神经退行性疾病有关的那些; 有大量的信息可供使用。阿尔茨海默氏症和相关的痴呆症是一些主要的神经变性疾病。黄酮类化合物与黄酮醇一样,与较低的痴呆症患病率有关 黄酮类化合物及其对中枢神经系统的保护作用特别涉及与氧化应激,炎症和过渡金属积累的综合作用引起的神经退行性疾病有关的那些; 有大量的信息可供使用。阿尔茨海默氏症和相关的痴呆症是一些主要的神经变性疾病。黄酮类化合物与黄酮醇一样,与较低的痴呆症患病率有关 黄酮类化合物及其对中枢神经系统的保护作用特别涉及与氧化应激,炎症和过渡金属积累的综合作用引起的神经退行性疾病有关的那些; 有大量的信息可供使用。阿尔茨海默氏症和相关的痴呆症是一些主要的神经变性疾病。黄酮类化合物与黄酮醇一样,与较低的痴呆症患病率有关(,156 )。同样,Hwang&Yen (,157 )和Jager&Saaby (,119 )认为柑桔黄酮如橙皮苷,橙皮素和柚皮素可以穿过血脑屏障,可能在干预神经退行性疾病方面发挥有效作用。在抗糖尿病活性和抗老化类黄酮的作用也有报道(,158 - 161 )。

未来的研发计划
在过去的10年中,黄酮类化合物在文献中受到了很多关注,并且已经阐明了各种潜在的有益效果。然而,许多研究涉及体外和计算机研究。因此,需要进一步研究,以便改善日粮中黄酮类化合物的有效性,从而改善人类健康。黄酮类化合物的研究很复杂,因为不同分子结构的异质性和生物利用度数据的稀缺性。此外,没有足够的方法来测量体内的氧化损伤并且客观终点的测量仍然很困难。需要改进分析技术以允许收集更多关于吸收和排泄的数据。关于慢性类黄酮摄入的长期后果的数据尤其稀少。许多报告强调,需要进行分子对接研究,以确定黄酮类化合物的潜在分子,以用于治疗人类健康系统中的各种疾病。在治疗急慢性疾病过程中黄酮类化合物与受体分子的相互作用是未来研究的重要领域。需要越来越多的研究来发现自然界的新黄酮类化合物,以便取代使用对身体有害的合成药物。体内研究将为未来提供一个充满希望和安全的图景。目前,建议摄入含有黄酮类化合物的水果,蔬菜和饮料,尽管对每日黄酮类摄入量提出建议还为时过早。

发布于 2019-08-27 18:15

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