西兰花芽中的萝卜硫素功能介绍


崔东明

什么是萝卜硫苷?

萝卜硫苷:是一种芥子油苷类物质,中文名为4-甲基亚砜基丁基硫代葡萄糖苷,英文名为Glucoraphanin。它是一种相对稳定的物质,可在植物中稳定富集。萝卜硫苷是一种强效持久的抗氧化剂。1997年美国国家科学院院士,著名的约翰斯. 霍普金斯大学的Paul Talalay教授团队研究发现4天龄的不同西兰花芽中萝卜硫苷的含量比成熟的西兰花菜植物高10倍至100倍,每天只需要吃一把西兰花芽就等于吃一斤成熟西兰花同量的萝卜硫素和其它主要营养素。

什么是萝卜硫素?

萝卜硫素:又称莱菔硫烷,中文名是1-异硫氰酸基-4-(甲基亚磺酰基)丁烷,英文名为Sulforaphane。它是一种不稳定易降解的物质,但具有多种健康调节功能。当进行咀嚼时,西兰花芽同时会释放葡萄糖萝卜硫苷和芥子酶,这种酶促进葡萄糖萝卜硫苷产生萝卜硫素。萝卜硫苷能在人体肠道菌群或黑芥子酶的作用下,转变为活性物质萝卜硫素。(萝卜硫苷+黑芥子酶→萝卜硫素)。

萝卜硫素的作用

1992年,Paul Talalay教授及其同事成功地从西兰花芽苗中提取出了重要活性成分萝卜硫素。1994年,细胞中的一种对氧化还原反应敏感的转录因子(Nrf2)首次被发现,人体中有500多个2期基因被称为促进生命基因,主要的作用是细胞抗氧化反应,它们都需要 Nrf2的调节。活化的Nrf2在抑制癌症和抗氧化等细胞防御保护中发挥重要的作用。同时还发现萝卜硫素可以激活Nrf2,开启人类的自我保护机制,实现身体免疫防线的全面启动。正是以这项发现为契机, 全球科学家掀起了研究西兰花的热潮,开始了从癌症治疗向癌症预防研究。到2022年全球已经发表2000+篇文献、100多项临床实验,萝卜硫素已经成为人类生物医学领域的研究热点。由于萝卜硫素能有效清除多种类型的自由基和环境污染物,抗氧化,抗癌,抗衰老,保护心血管,保护肝脏,保护皮肤等方面的显著功效,萝卜硫素的发现被选为“二十世纪100大科学发现之一”。

萝卜硫素已被证明是蔬菜中抗癌效果最好的植物活性物质 ,它可以:

  1. 靶向杀死癌细胞和抑制癌细胞的生长并保护健康细胞

  2. 在临床研究中杀死乳腺癌,宫颈癌,肝癌,前列腺癌和结肠直肠癌细胞

  3. 在小鼠研究中抑制皮肤癌和膀胱癌的发展

  4. 增加抗癌药物的功效

  5. 有助于保护细胞免受DNA损伤

  6. 诱导变异细胞死亡(细胞凋亡)

  7. 抑制肿瘤血管形成(血管生成)和肿瘤细胞迁移

  8. 有助于灭活致癌物

  9. 具有抗病毒和抗菌作用

  10. 具有抗炎作用。

萝卜硫素对大脑神经系统非常有益

萝卜硫素具有穿过大脑血脑屏障的能力,可以增加神经突的生长,可能有助于在受伤或衰老后损伤神经元修复,故可以作为治疗退行性神经疾病(BSE)的膳食补充剂,。

2011年,美国Zimmerman医生和Talaly教授合作进行了首项使用萝卜硫素治疗自闭症的临床研究。治疗后患者症状明显改善,主要表现为对话增多、无意义发声减少、更多眼神接触、更平静、重复行为减少、自伤行为减少等。

2014年10月发表的临床试验结果出现在美国各大电视新闻媒体,西兰花芽提取物萝卜硫素,可以舒缓自闭症的核心症状。这一份临床试验的结果显示:服用西兰花芽提取物的参与者当中,46%在社交能力上有明显的进步;42%在语言沟通能力上有明显的进步;54%的行为偏差问题有明显的减少。大部份的参与者在服用西兰花芽苗萃取物的前四周当中,会出现明显的进步。继续服用之后,会看到很多方面有持续的进步或改善,包括烦躁不安、嗜睡、动作重复、举止异常、好动、敏感以及沟通能力。在整个临床试验结束停止服用西兰花芽苗萃取物之后的一个月,研究人员发现参与者的自闭症症状会回复到临床试验之前的状况。

萝卜硫素的作用机制

萝卜硫素是一种很小的分子,它能够轻易地穿过肠壁,进入血液循环,通过细胞壁直接进入细胞。Nrf2通过诱导Ⅱ相酶和内源性抗氧化剂的表达,抗氧化、灭活有致癌活性的中间物,被确认具有预防肿瘤功能。它还具有解毒、抑制炎症、增强线粒体功能、调节糖类和脂类代谢、维持蛋白稳态、调节免疫等多种细胞保护功能,协调应对各种形式的应激,维持机体内环境稳定,因此Nrf2也被人类誉为“细胞保护开关”。

萝卜硫素可以调控Nrf2,启动500多个细胞保护基因,动员的细胞,掌控自身细胞防御战。萝卜硫素被证明是人体细胞防御系统中最强大的营养基因组活化剂。萝卜硫素是目前发现的Nrf2最强诱导剂之一,激活Nrf2的能力是白藜芦醇的 105倍、水飞蓟素的 18倍、姜黄素和槲皮素的 13.5倍,是常见抗氧化剂维生素C的 250倍有余。

萝卜硫素也能保护神经系统免受多种疾病和毒素伤害,但其机制较为复杂,涉及抗炎、抗氧化、降解受损细胞器和有害蛋白质以及保护线粒体功能等。在多项阿尔茨海默病转基因小鼠模型的实验中,萝卜硫素减少了小鼠大脑中淀粉样蛋白β(Aβ)和磷酸化tau蛋白的含量及其聚集,以及聚集蛋白引起的氧化应激,也减少了海马和大脑中隔区胆碱能神经元的损失,缓解记忆衰退。

美国国家科学院院士Paul Talalay 教授

萝卜硫素抗氧化活性对比维生素C,E,β-胡萝卜素等

萝卜硫素保护心脏作用

萝卜硫素是一种有效的抗氧化剂,它可以提高身体自身的抗氧化能力。因此,它具有很强的抗炎作用,可以通过提高氧含量来降低活性氧的种类。这两种机制都有利于心脏,并可以解释为什么研究表明它具有心脏保护作用。但是,萝卜硫素也可以通过其他几种方式使心脏受益。它在咀嚼时会释放出硫化氢(H2S),该化合物具有心脏保护作用。研究还发现,西兰花芽菜的萝卜硫素,作为催化剂,可提高在体内的酶和解毒酶,并触发进行抗氧化的作用持续至少72小时,它有助于降低高血压甘油三酯,总胆固醇,LDL-C,CRP 和 LDH 的水平。

保护肝脏

萝卜硫素通过减少氧化应激来支持肝脏。它还可以通过诱导醛脱氢酶来改善酒精耐受性并减少酒精的负面影响。

减少炎症和疼痛

萝卜硫素可以减少炎症和疼痛,因为它具有抗氧化作用。但研究表明,当与高质量的姜黄或浓缩的姜黄素结合使用时,萝卜硫素可以对疼痛和炎症产生特殊的益处。

停止和逆转脱发

二氢睾酮(DHT)抑制毛发生长并导致雄激素秃发。萝卜硫素增加了分解 DHT 的体内酶的产生。在研究中,萝卜硫素降低血液中的 DHT 水平并逆转毛发生长的抑制。

促进减肥

根据日本金泽大学 2014 年的一项研究,作为 Nrf2 激活剂,萝卜硫素还可以通过“通过增加脂肪细胞褐变来增强能量消耗来改善肥胖,并通过改善肠道细菌菌群来减少代谢性内毒素血症”来促进体重减轻。换句话说,萝卜硫素通过改变体内能量消耗和改善肠道菌群来帮助对抗肥胖。

通过激活热休克蛋白减缓衰老

萝卜硫素可激活体内的热休克蛋白,尤其是 HSP27。热休克蛋白可以帮助减缓衰老和改善大脑功能。美国国家科学院的一项研究表明,萝卜硫素动员防御能够抵御紫外线对细胞的伤害。

萝卜硫素对自闭症的具体作用机制可能是:

(1)自闭症患者往往存在抗氧化能力下降、线粒体功能障碍、脂质过氧化增加、神经炎症等异常。而萝卜硫素能通过激活细胞保护开关Nrf2信号通路来上调多种抗氧化酶、抗炎相关因子的表达,从而提高人体的抗氧化防御水平,保护细胞组织免受氧化、炎症损伤,并增强线粒体功能。

(2)萝卜硫素能通过激活Nrf2信号通路来增加多种解毒酶的表达,因此可以保护自闭症患者免受环境污染物和内源性有害物质对大脑发育的影响。

(3)很多报道称,发烧可以暂时显著改善许多自闭症患者的紊乱行为,但退烧后,患者症状又恢复到改善前水平。进一步的研究发现,发烧过程会上调热休克蛋白和中枢神经系统多个细胞过程的相关机制(如突触传递),并可能改善ASD抑制的远程大脑皮质连接。而萝卜硫素也会上调热休克反应的表达,激发类似发烧带来的多种细胞应激,从而改善自闭症症状。

萝卜硫素还会促使人体产生大量的解毒酶,加强肝脏解毒功能,使来源于外界的毒素在伤害身体细胞之前就扼杀在摇篮之中。为了对抗微环境中的各种损伤,细胞在进化过程中获得防御这些毒性作用的复杂机制,其中最重要的细胞防御机制便是通过转录因子Nrf2调节的。由于Nrf2存在于人体内几乎所有的组织细胞中,可以对肺、肝、肾、胃、小肠、中枢神经系统、脾细胞、巨噬细胞、红细胞和视网膜上皮等多种器官起到保护作用。越来越多的证据证实了Nrf2对抗多种疾病的病理状态的多器官保护作用,如肺纤维化和急性肺损伤、肺气肿、哮喘、阿尔茨海默病、帕金森病、脑缺血、老化和心血管疾病、炎症、狼疮样自身免疫性肾炎和黄斑变性等。


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