樊庆鲁

【中图分类号】R97             【文献标识码】A             【文章编号】2107-2306（2021）15--01

1硫代葡萄糖苷的结构和分类

硫代葡萄糖苷（glucosinolate）简称硫苷，又叫芥子油苷（mustard oil glucoside ），是植物中一种富含硫和氮的次生代谢产物。自从19世纪30年代人们首次从黑芥籽菜和白芥籽菜中分别提取出2-丙稀基硫苷（sinigrin）和4-羟苯基硫苷（sinabin）两种硫苷以来，目前鉴定出结构的硫苷已经超过132种。所有硫苷都有一个共同的化学结构组成（图1-1）：一般由β-D-硫葡萄糖基、磺酸肟基团以及来源于氨基酸的侧链R基团三部分组成。根据前体氨基酸和侧链R基团的不同，可以将硫苷分为三类：（1）侧链为直链或支链烷基的脂肪族硫苷，主要来源于甲硫氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸，（2）侧链含有苯环的芳香族硫苷，主要来源于苯丙氨酸和酪氨酸，（3）侧链含有吲哚环的吲哚族硫苷，主要来源于色氨酸。

2植物中硫代葡萄糖苷的分布

硫代葡萄糖苷广泛存在于十字花科（Brassicaceae）植物中，同时在十字花目（Brassicales）和大戟目（Euphorbiales）的白花菜科（Capparidaceae）、番木瓜科（Caricaceae）、旱金莲科（Tropaeolaceae）、木犀草科（Resedaceae）以及大戟科（Euphorbiaceae）核实属（Drypetes）等 15 个科中也有存在。

硫苷在一些十字花科植物中含量大约占干重的1%，在某些植物种子中可达10%。但是，硫苷在植物中的含量变化很大，不同种、同一种的不同生长阶段以及同一植株的不同部位含量都存在差别，如硫苷在西兰花嫩芽中的含量是成熟植株或花的10-100倍。十字花科植物中芸苔属植物是主要的食用蔬菜，包括花椰菜、西兰花、芥菜、甘蓝、芜菁等。硫苷在芸苔属蔬菜中的含量一般在0.500～2mg/g，西兰花、花椰菜、甘蓝均含有5-6种以上的硫苷，目前我国大面积种植的含硫苷植物主要是各种芸苔属蔬菜，这也是我国居民摄取硫苷的主要来源。

3 硫代葡萄糖苷的降解

硫苷自身性质比较稳定，在完整的十字花科植物细胞中硫苷与硫苷酶隔离共存，只有当植物的器官受损或对植物加工时内源性黑芥子硫苷酶才能与硫苷接触，并立即发生酶解反应。硫苷的酶解反应统称有两种：一种是所谓的自体分解作用，即利用植物本身内在的芥子酶，在天然的 pH 值下发生的酶促反应。另外一种就是非自体分解作用，即利用外加的芥子酶制品，在人工控制的最适宜的 pH 值条件下发生的酶解作用。硫苷酶将硫苷转化为一分子葡萄糖和一个不稳定的糖苷配基。在中性pH条件下，不稳定的糖苷配基通过Lossen重排形成异硫氰酸盐;在酸性pH条件下，腈（nitrile）是其主要产物;含有末端双键的硫苷在表皮特异硫蛋白（ESP）和Fe離子存在下，降解产生环硫腈（epithionitriles）;硫苷侧链为吲哚或苯及其衍生物时将重排生成硫氰酸盐（thiocyante ）;硫苷侧链含有羟基时则自发环化生成恶唑烷硫酮（oxozolidine thione ）。（图1-2）

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