马丛丛 许继取 赵思琪 杨蓓 杨陈 黄庆德

摘 要：综述了芝麻酚生物活性的研究进展，为芝麻酚的深入研究提供科学依据。

关鍵词：芝麻酚;生物活性;作用机制

芝麻酚是芝麻油的主要组分，具有抗菌、抗氧化、减肥、抗黑色素、抗衰老、抗癌、神经保护等多种生物活性，其抗菌活性主要是抑制真菌和结核分歧杆菌[1-2]。芝麻酚清除羟基（OH·）自由基和2，2-二苯基-1-苦基肼水合物（DPPH·）自由基[3-4]。芝麻酚的减肥作用表现在其能抑制白色脂肪积累[5]。芝麻酚能抑制酪氨酸酶活性[6]。芝麻酚通过减轻脂质过氧化预防衰老[7]。芝麻酚对癌细胞发挥作用，包括人白血病细胞（Molt-4和K562）[8]、乳腺癌细胞系（MCF-7和T47D）[9]、肝癌细胞（HepG2）[10-11]和MA-10小鼠Leydig肿瘤细胞[11]。芝麻酚的神经保护作用表现在改善认知障碍[12-13]。本文综述了芝麻酚生物活性的研究进展。

1 抗菌能力

芝麻酚具有抗真菌和分歧杆菌潜力。芝麻酚能抗白色念珠菌，通过破坏白色念珠菌（一种人类真菌病原体）中的神经钙蛋白信号通路发挥抗真菌作用[1]。其次，芝麻酚具有抗结核分歧杆菌能力。芝麻酚作用于多个负责促进结核分歧杆菌生长和影响分枝杆菌毒力性状的靶点，包括影响双歧杆菌细胞表面表型、改变菌落形态、细胞滑动动力受损和细胞沉降速率增加等。此外，芝麻酚减轻氧化和DNA损伤以及还原铁稳态。同时，芝麻酚影响结核分歧杆菌与毒力相关的表型，如抑制生物膜形成和细胞粘附到颊上皮细胞等[2]。

2 抗氧化能力

芝麻酚是一种优良的抗氧化剂，其苯并二氧杂环戊烯基团清除OH·自由基，导致形成1，2-羟基苯[14]。其次，芝麻酚清除OH·自由基。芝麻酚可以与生理系统中最具破坏性的氧化自由基OH·反应后同时形成芝麻酚OH·自由基结合物[3]。芝麻酚在细胞中最终由O-2激活JNK信号传导，然后破坏线粒体;细胞色素c释放到细胞质中，最终导致肿瘤细胞凋亡[15]。过量的细胞内O-2是由于芝麻酚的促氧化特性产生，其进一步诱导HCT116细胞进入线粒体凋亡途径。其次，芝麻酚清除DPPH·自由基，并且其清除能力强于二叔丁基对甲酚（BHT）、丁基羟基茴香醚（BHA）和α生育酚[16]。同时芝麻酚能使芝麻油和葵花籽油的品质更稳定[4]。

3 改善肥胖

几十年来，全球饮食趋向于富含脂肪和糖的能量密集型饮食[17]。过量的膳食脂质和果糖会引起胰岛素抵抗，脂质代谢失调，以及肝脏中脂质的异常积聚，并进一步诱发肝脏脂肪变性，这与非酒精性脂肪性肝病的发生有关[18]。脂肪组织也是代谢控制的关键组成部分，通过甘油三酯（TG）的形式储存能量，并在空腹或降低肝糖原水平的条件下在脂肪酸氧化过程中提供能量[19]。芝麻酚抑制了高脂肪和高果糖饮食喂养小鼠的肥胖和胰岛素抵抗，下调肝脏中的脂肪生成，抑制白色脂肪组织中的脂质积累和炎症反应，并通过改善线粒体脂质代谢来减少脂肪细胞大小和棕色脂肪组织的“增白”。

4 抗黑色素能力

芝麻酚抗黑色素能力的关键是酪氨酸酶。在人类和其他哺乳动物中，黑色素的生物合成发生在含有酪氨酸酶的黑素细胞中[20]。L-酪氨酸的羟基化是黑色素合成的最初步骤，因为它控制黑色素水平。酪氨酸酶是一种氧化酶，是控制黑色素生成的限速酶[21]。芝麻酚的酚类降解产物对黑色素合成起关键的抑制作用。在细胞实验中，芝麻酚以浓度依赖性方式抑制小鼠黑色素瘤B16F10细胞中的黑色素合成，暴露于100μg/mL芝麻酚的黑色素瘤细胞减少63%。芝麻酚诱导黑色素瘤细胞凋亡限制增殖[6]。芝麻酚抑制酪氨酸酶，IC50值为1.6μmol/L时具有美白效果，并且在217.2μmol/L浓度下抑制23.55%±8.25%的细胞酪氨酸酶。芝麻酚表现出高抗氧化和抗酪氨酸酶活性。因此，来自食用芝麻油的芝麻酚可以具有替代药妆的目的[16]。

5 抗衰老能力

衰老的自由基理论表明，自由基导致氧化应激增加，细胞功能失调和衰老[22-23]。芝麻酚减轻紫外线诱导的lacca小鼠的氧化应激，减轻脂质过氧化，有效预防由于长期紫外线照射引起的光损伤，包括病变、溃疡和皮肤的完整性[24]。

6 抗癌作用

Ambrose等[25]研究了芝麻酚的毒理学作用，发现它是无毒和无刺激性的，甚至不会引起皮肤过敏。研究表明，芝麻酚具有抗皮肤癌的作用[26-27]。芝麻酚由于分子量小对皮肤有渗透作用，为了实现其最大的表皮递送，因此制备芝麻酚固体脂质纳米颗粒，对小鼠表皮上的皮肤癌研究显示，芝麻酚固体脂质纳米颗粒处理后，对皮肤癌有抑制作用[27]。另有研究表明，芝麻酚通过减少辅酶NADPH的合成，诱导乳腺癌细胞的生长停滞和凋亡[9]。同时，芝麻酚通过消除DPPH·自由基，铁还原-抗氧化能力，过氧自由基清除活性来诱导HCT116人结肠癌细胞中的线粒体凋亡途径[28]。研究者还开发了用于局部和长期释放芝麻酚以治疗胃癌的芝麻酚复合胃保留浮珠[29]。同时，芝麻酚能抑制人白血病细胞（Molt-4和K562）[8]、肝细胞癌细胞（HepG2）[10-11]，还可以通过诱导MA-10小鼠Leydig肿瘤细胞中StAR蛋白表达激活caspase途径和类固醇生成同时诱导细胞凋亡[11]。

7 神经保护作用

Kuhad A等[13]研究表明，芝麻酚减轻糖尿病大鼠模型认知障碍糖尿病影响中枢神经系统，认知障碍是常见的并发症[12]。通过Morris水迷宫测试评估认知功能，与正常组相比芝麻酚组显著缩短糖尿病大鼠水迷宫实验的潜伏期，改善大鼠目标象限停留时间[30]。Rolis Chien等[31]研究了芝麻酚对神经细胞的作用，表明较低浓度的芝麻酚可降低神经细胞中ROS的产生，但在较高浓度下通过自氧化增加了ROS。浓度为50μmol/L的芝麻酚能够减少H2O2（1μmol/L）或用FeSO4·7H2O（0.1mg/mL）引起的神经细胞中的ROS的产生。Sachdeva AK等[32]采用芝麻酚固体脂质纳颗米粒作用于大鼠认知障碍模型，水迷宫实验也证明了芝麻酚的神经保护作用，同时芝麻酚显著减轻了认知障碍模型大鼠的氧化应激。

8 展望

另外，芝麻對于降血脂、保护软骨组织、保护心肌、防紫外线等方面也有一定的效果[33-37]，但是芝麻酚氧化后分离出两种细胞毒性产物三聚体和四聚体，有必要考虑芝麻酚的保存条件和芝麻酚体内氧化的产品安全性[8]。目前，关于芝麻酚的研究已在各领域应用，已经研究出了针对抗癌、抗黑色素和神经保护相关药品和护肤保健品。芝麻酚具有强的抗氧化活性，在护肤品方面具有巨大潜力，但由于其分子量小，对皮肤有渗透作用，不能发挥最佳效果;已有研究采用固体脂质纳米颗粒处理，能有效发挥护肤作用。同时，芝麻酚的抑菌能力方面，芝麻酚对其他致病菌是否也有抑菌能力有待进一步研究。芝麻酚的抗癌作用显著，并且没有副作用，在临床方面研究开发其相关的抗癌药物具有重要意义。

参考文献

[1]Ansari M A，Fatima Z，Hameed S.Sesamol：a natural phenolic compound with promising anticandidal potential[J].Journal of Pathogens，2014，2014（4）：895193.

[2]Hans S，Sharma S，Hameed S，et al.Sesamol exhibits potent antimycobacterial activity：underlying mechanisms and impact on virulence traits[J].Journal of Global Antimicrobial Resistance，2017，10（10）：1-10.

[3]Ravi J，M Sudheer K，Satyamoorthy K，et al.Free radical reactions and antioxidant activities of sesamol：pulse radiolytic and biochemical studies[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry，2005，53（7）：2696-2703.

[4]Mohamed H M A，Awatif I I.The use of sesame oil unsaponifiable matter as a natural antioxidant[J].Food Chemistry，1998，62（3）：269-276.

[5]Yin F，Sancheti H，Liu Z，et al.Mitochondrial function in ageing：coordination with signalling and transcriptional pathways[J].Journal of Physiology，2016，594（8）：2025-2042.

[6]C Mahendra K，et al.Interaction of sesamol（3，4-methylenedioxyphenol）with tyrosinase and its effect on melanin synthesis[J].Biochimie，2011，93（3）：562-569.

[7]Beate M C，M.D.The biological role of reactive oxygen species in skin（Book）[J].Journal of Investigative Dermatology，1988，91（6）：609.

[8]Fujimoto A，et al.Apoptosis-inducing action of two products from oxidation of sesamol，an antioxidative constituent of sesame oil：a possible cytotoxicity of oxidized antioxidant[J].Toxicology in Vitro An International Journal Published in Association with Bibra，2010，24（6）：1720-1726.

[9]Jacklin A，Ratledge C，Welham K，et al.The sesame seed oil constituent，sesamol，induces growth arrest and apoptosis of cancer and cardiovascular cells[J].Annals of the New York Academy of Sciences，2010，1010（1）：374-380.

[10]Zhigang L，et al.The interaction of sesamol with DNA and cytotoxicity，apoptosis，and localization in HepG2 cells[J].Food Chemistry，2013，141（1）：289-296.

[11]Ying-hui C，et al.Effects of sesamol on apoptosis and steroidogenesis in MA-10 mouse Leydig tumor cells[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry，2011，59（18）：9885-9885.

[12]Bloomgarden Z.Diabetic neuropathy[J].Diabetes Care，2008，30（4）：1027-1032.

[13]Kuhad A，Chopra K.Effect of sesamol on diabetes-associated cognitive decline in rats[J].Experimental Brain Research，2008，185（3）：411-420.

[14]Nakagawa K.Photochemical reactions of antioxidant sesamol in aqueous solution[J].Journal of the American Oil Chemists Society，2000，77（11）：1205-1208.

[15]Li S.Icariin，a natural flavonol glycoside，induces apoptosis in human hepatoma SMMC-7721 cells via a ROSJNK-dependent mitochondrial pathway[J].Cancer Letters，2010，298（2）：222-230.

[16]Srisayam M，et al.Antioxidant，antimelanogenic，and skin-protective effect of sesamol[J].Journal of Cosmetic Science，2014，65（2）：69-78.

[17]Popkin B M，Adair L S，Wen N S.Global nutrition transition and the pandemic of obesity in developing countries[J].Nutrition Reviews，2012，70（1）：3-21.

[18]Anstee Q M，Goldin R D.Mouse models in non-alcoholic fatty liver disease and steatohepatitis research[J].International Journal of Experimental Pathology，2010，87（1）：1-16.

[19]Lafontan M，Girard J.Impact of visceral adipose tissue on liver metabolism：Part I：Heterogeneity of adipose tissue and functional properties of visceral adipose tissue[J].Diabetes & Metabolism，2008，34（4）：317-327.

[20]Cass A E G，Hill H A O.Copper proteins and copper enzymes[M]. CRC Press，1984：71-91.

[21]Cooksey C J，et al.Tyrosinase kinetics：failure of the auto-activation mechanism of monohydric phenol oxidation by rapid formation of a quinomethane intermediate[J].Biochemical Journal，1998，333（Pt3）（3）：685-691.

[22]Gutteridge J M.Ageing and free radicals[J].Medical Laboratory Sciences，1992，49（4）：313-316.

[23]Schwabe K，Kunz M.Free radicals and aging[J].Geriatrics，1994，4（4）：279-288.

[24]Shringi S，Indu Pal K.Development and evaluation of sesamol as an antiaging agent[J].International Journal of Dermatology，2010，45（3）：200-208.

[25]Ambrose A M，Jr A J C，Deeds F.Antioxidant toxicity，toxicological studies on sesamol[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry，1958，6（6）：8-9.

[26]Kapadia G J，Azuine M A，Tokuda H，et al.Chemopreventive effect of resveratrol，sesamol，sesame oil and sunflower oil in the epstein-barr virus early antigen activation assay and the mouse skin two-stage carcinogenesis [J].Pharmacological Research，2002，45（6）：499-505.

[27]Geetha T，Kapila M，Prakash O，et al.Sesamol-loaded solid lipid nanoparticles for treatment of skin cancer[J].Journal of Drug Targeting，2015，23（2）：159-168.

[28]Khamphio M，Barusrux S，Weerapreeyakul N.Sesamol induces mitochondrial apoptosis pathway in HCT116 human colon cancer cells via pro-oxidant effect[J].Life Sciences，2016，158（1）：46-56.

[29]Geetha T，Deol P K，Kaur I P.Role of sesamol-loaded floating beads in gastric cancers：a pharmacokinetic and biochemical evidence[J].Journal of Microencapsulation，2015，32（5）：478-487.

[30]Liu Z，et al.Sesamol supplementation prevents systemic inflammation-induced memory impairment and amyloidogenesis via inhibition of nuclear factor kappaB[J].Molecular Nutrition & Food Research，2017，61（1）：5-16.

[31]Rolis Chien-wei H，Yuh-shuen C，Chia-hsin C，et al.Protective effect of 1，2，4-benzenetriol on LPS-induced NO production by BV2 microglial cells[J].Journal of Biomedical Science，2006，13（1）：89-99.

[32]Sachdeva A K，et al.Neuroprotective potential of sesamol and its loaded solid lipid nanoparticles in ICV-STZ-induced cognitive deficits：behavioral and biochemical evidence[J].European Journal of Pharmacology，2015，747（1）：132-140.

[33]Thushara R M，et al.Sesamol induces apoptosis in human platelets via reactive oxygen species-mediated mitochondrial damage[J].Biochimie，2013，95（11）：2060-2068.

[34]Vennila L，Pugalendi K V.Protective effect of sesamol against myocardial infarction caused by isoproterenol in Wistar rats[J].Redox Report，2010，15（1）：36-42.

[35]Alencar J，Gosset G，Rahmouni H，et al.Development of spray-and freeze-dried high-concentration sesamol emulsions and antioxidant evaluation in fibroblasts and UV-exposed rat skin slices[J].Drug Development Research，2010，69（5）：251-266.

[36]Kumar N，et al.Sesamol treatment reduces plasma cholesterol and triacylglycerol levels in mouse models of acute and chronic hyperlipidemia[J].Lipids，2013，48（6）：633-638.

[37]Yung-Chang L，Thanasekaran J，Yeh-Fang D，et al.Chondroprotective role of sesamol by inhibiting MMPs expression via retaining NF-κB signaling in activated SW1353 cells[J].J Agric Food Chem，2011，59（9）：4969-4978.

Abstract：Research advancements of the biological activity of sesamol was reviewed to provide reference for further study of sesamol.

Keywords：sesame;biological activity;molecular mechanism

（責任编辑 李婷婷）