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羥基酪醇(hydroxytyrosol)是動物腦內(nèi)多巴胺的代謝產(chǎn)物之一, 同時也是橄欖油中具有強抗氧化性的一種多酚類化合物。
大量研究表明, 羥基酪醇具有良好的生物學效應, 主要包括廣譜的抗微生物活性, 預防多種自由基的直接損傷以及紫外線誘導的氧化應激(蛋白質(zhì)氧化和 DNA 損傷), 預防糖尿病的發(fā)生以及改善脂肪組織對胰島素的敏感性, 降低煙霧促發(fā)的老年性視網(wǎng)膜黃斑病變的幾率, 減小動脈粥樣硬化病灶區(qū)域以及抵抗心肌缺血/再灌注損傷, 保護硝酸化應激誘導的神經(jīng)毒性以及鐵離子誘導的肝細胞損傷, 改善 β-淀粉樣蛋白(Aβ)誘導的阿爾茨海默氏癥以及 3-硝基丙酸誘導的亨廷頓氏癥的癥狀 , 防治骨質(zhì)疏松, 緩解過度運動造成的肌肉損傷, 延長正常人成纖維細胞的時序壽命, 抑制腫瘤增殖等.
羥基酪醇是橄欖苦苷水解產(chǎn)物，主要存在于油橄欖初榨橄欖油中。 Ｏｗｅｎ等的測定結(jié)果顯示，羥基酪醇是初榨橄欖油中的微量成分之一，含量約為１４．４ｇ／ｋｇ，隨橄欖果成熟度、榨油工藝的不同而改變。研究 表明，在油橄欖的果實、葉子及橄欖油提取廢液中也含有羥基酪醇，橄欖油榨取的廢液中羥基酪醇含量約為１．１２２５ｇ／ Ｌ ，油橄 欖 葉 片 中 羥 基 酪 醇 含 量 約 為 ０．０５８％ ～０．７６８％ ，其均是提取羥基酪醇較廉價的原料。
羥基酪醇是一種酚類化合物，其化學名稱為３ ， ４ － 二羥基苯乙醇，分子式為 Ｃ ８ Ｈ １０ Ｏ ３ ，相對分子量為１５４．１６ ，脂溶性與水溶性均較好，易溶于水和二甲亞砜，在水中的溶解度可達到 ５ｇ ／ １００ ｍＬ ，在２８０ｎｍ 處有最大吸收值。羥基酪醇以酚羥基作為氫供體，可將單線態(tài)氧還原成活性較低的三線態(tài)氧，減少氧自由基產(chǎn)生；羥基酪醇可與活性較高的自由基反應生成活性較低的多酚自由基，打斷自由基鏈式反應；此外，羥基酪醇的鄰位酚羥基可以與金屬離子鰲合，減少金屬離子對氧化反應的催化。
疏水性的酚類化合物在哺乳動物體內(nèi)的吸收呈現(xiàn)劑量依賴性。大鼠口服羥基酪醇后，通過被動擴散的方式進入小腸上皮細胞 ，５～１０ｍｉｎ 即達到最高血漿濃度，之后又很快下降。靜脈注射羥基酪醇后 ５ｍｉｎ ，其主要集中在腎臟，濃度比在肝、骨骼肌和肺等部位高１０倍左右，排泄方式主要經(jīng)腎臟由尿液排出 。不同動物羥基酪醇吸收速率不同，如羥基酪醇在人體內(nèi)的吸收呈線性，攝入后３２ｍｉｎ達到最高濃度，清除半衰期為２．４３ｈ 。
羥基酪醇可以通過血腦屏障，理論上推測其在腦組織中也有一定分布。由于機體自身可以多巴胺為前體合成微量羥基酪醇，所以在檢測腦組織中的羥基酪醇濃度時需要考慮內(nèi)源性羥基酪醇的影響。在體內(nèi)循環(huán)中，羥基酪醇的游離單體形式含量較低，而主要以葡萄糖醛酸結(jié)合形式存在。雖然羥基酪醇在體內(nèi)的吸收較好，但有明顯的首過效應。
給大鼠以２ｇ／ｋｇ的劑量一次性注射羥基酪醇，大鼠未出現(xiàn)明顯中毒及臟器病理變化，僅觀察到其有體表豎毛現(xiàn)象。在用橄欖果肉提取物所做的毒性試驗中發(fā)現(xiàn)：羥基酪醇劑量達２．５～３．５ｇ／ｋｇ，連續(xù)喂食小鼠 ９０ｄ 后，沒有觀察到其有明顯中毒現(xiàn)象，推 測 羥 基 酪 醇 的 半 數(shù) 致 死 劑 量 可 能 大 于３．５ｇ／ｋｇ。以上證據(jù)表明，羥基酪醇是無毒或低毒的化合物。
自然界中天然的羥基酪醇很少以游離的形式存在，僅發(fā)現(xiàn)在橄欖果的成熟過程中由p糖苷酶和酯酶酶解橄欖苦苷得到，酶解過程見圖。
目前制備生產(chǎn)羥基酪醇主要有以下兩種方式：
(1)通過酸解或酶解橄欖油廠廢水(olive mill wastewater，OMWW)t10 5。、橄欖葉m 6I、原生橄欖油中的橄欖苦苷，再粗提制備羥基酪醇。
(2)利用化學合成的方法制備羥基酪醇。
羥基酪醇的化學合成方法主要有以下幾種：
(1)以3，4一二甲氧基苯乙酸為原料。反應過程中采用氫化鋁鋰作為還原劑．反應條件苛刻，且原料價格較高，該合成工藝目前都還停留在實驗室階段。
(2)以酪醇為原料。此路徑原料經(jīng)過保護、氧化、脫保護三步反應合成羥基酪醇，此方法較為簡單，但是原料酪醇較難得到。原料和氧化劑的市場價格均較高，在無形中大大增加了生產(chǎn)成本，對工業(yè)化生產(chǎn)造成一定的困難，僅適用于在實驗室小量制備。
(3)以鄰苯二酚為原料。帝斯曼公司申請了兩個利用鄰苯二酚制備羥基酪醇的專利，第一條路線是用鄰苯二酚合成3，4一二羥基苯乙醇酸中間體，通過3步反應制得羥基酪醇，此路線需要耗費大量溶劑，產(chǎn)生大量廢水，且反應時間較長；第二條路線是鄰苯二酚經(jīng)傅克反應制得2一氯一1一(3，4一二羥基)苯乙酮，再水解，還原制得羥基酪醇，傅克反應條件劇烈，且所用氯乙酰氯和三氯氧磷的毒性、刺激性大，操作時有一定危險。
這兩種路線都有不同程度的弊端，較少采用。許超等報道的另一種以鄰苯二酚為原料的合成方法，該反應步驟長，其中用到三溴化硼，反應過于劇烈，不易控制，較少使用。
總之，羥基酪醇的化學全合成報道中，均存在起始原料和個別試劑價格昂貴，合成步驟較長，合成方法繁瑣，或反應劇烈、耗費溶劑等缺點，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
羥基酪醇苯環(huán)上連接有兩個羥基，是其主要的抗氧化活性基團。羥基酪醇因其固有的抗氧化活性可預防多種疾病的發(fā)生，如：癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病以及炎癥感染等。這些疾病發(fā)病病因及進程均與活性氧(ROS)介導的組織損傷有關(guān)。
羥基酪醇已被證實具有多種體外抗氧化活性，其可清除過氧化氫、羥基和其他自由基以及活性氮自由基、超氧陰離子．并阻斷過氧化鏈式反應，抑制ROS的金屬離子催化產(chǎn)物生成等。
有多項報道指出，羥基酪醇具有DPPH清除活性。這些研究指出羥基酪醇的EC。。值為20．5肛mol／I。和19弘mol／L，橄欖苦苷的EC。。值分別為25．2肛mol／I。和22／,mol／L。Briante等極端嗜熱p糖苷酶水解橄欖苦苷后，得到橄欖苦苷糖苷配基、羥基酪醇、橄欖酸等系列水解產(chǎn)物，并對其抑制脂肪酸過氧化反應速率活性進行了研究。發(fā)現(xiàn)橄欖苦苷和羥基酪醇的抗氧化能力均強于橄欖酸。
此外，還有研究者對羥基酪醇在人體內(nèi)的抗氧化活性進行了研究。表明從橄欖油加工廠廢水中獲取的富含羥基酪醇提取物在20 mg／kg的低濃度下，即能夠有效阻止人LDL氧化作用(誘發(fā)動脈粥樣硬化發(fā)病誘因)并清除超氧陰離子和次氯酸。
還有研究者從橄欖葉中獲取富含羥基酪醇的提取物(羥基酪醇在提取物總酚中約占92％)，并對其抗氧化活性進行了考察。結(jié)果該提取物在濃度100 mg／kg時即表現(xiàn)出良好的抗多種食品油脂氧化作用，且無細胞毒性及抑制乳酸菌生長作用，可將其作為食品配料加以應用。
羥基酪醇可抑制或者減緩人類多種細菌、真菌以及病原菌的生長。Medina等/研究表明，羥基酪醇具有較強的廣譜抗菌活性，尤其是針對革蘭氏陽性菌。此外，其不僅對小腸菌群中的有害菌(產(chǎn)氣莢膜桿菌、大腸桿菌)不利，同時也不利于有益菌，比如：嗜酸乳桿菌和兩歧雙歧桿菌。同樣，多種通過食物傳播的病原菌，如：單核細胞增多性李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌等在接觸羥基酪醇1 h后均被殺死。
Bisignano等研究也發(fā)現(xiàn)，羥基酪醇具有抗多種人類腸道及呼吸道感染病原菌的活性。近來，Brenes等研究還發(fā)現(xiàn)羥基酪醇具有較強的體外抗幽門螺桿菌活性，表明其有希望作為消化性潰瘍和胃癌的預防用藥。通過研究發(fā)現(xiàn)羥基酪醇主要是通過穿透細菌的細胞黏膜，分解細菌的黏肽，或者引發(fā)細菌黏膜的破損。羥基酪醇的抑菌性要明顯優(yōu)于橄欖苦苷，這可能因為橄欖苦苷具有糖苷結(jié)構(gòu)，使其不容易穿透細菌黏膜。
除了其抗細菌活性，橄欖苦苷還具抗接骨木鐮刀菌、大麗輪枝菌、番茄早疫病菌等多種真菌的活性。Gong等利用20％的羥基酪醇口服處理角叉菜膠誘導的急性炎癥大鼠，以評價20％羥基酪醇對急性炎癥大鼠足趾腫脹以及疼痛的抑制作用。
通過測定反轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈式反應(RT—PCR)測定組織中腫瘤壞死因子一d(TNF—a)、白細胞介素1口(IL—lfl)、白細胞介素10(IL一10)的含量水平。結(jié)果表明，20％羥基酪醇可有效降低組織中促炎癥因子IL一1口和TNF一口的水平，同時并不增加抗炎細胞因子IL一1 0的mRNA表達。
除了具有抑制LDL氧化作用之外，已有研究證實羥基酪醇還具有體外抑制血小板凝聚的作用m 2I。Gonzfilez—Santiago等利用添加羥基酪醇的飼糧飼喂高血脂兔，結(jié)果證實，其有效提高了機體的抗氧化能力且削弱了粥樣硬化病變程度。Gonzfilez-Correa等以乙酰水楊酸作對照考察了羥基酪醇對大鼠體外血的抗凝集作用，結(jié)果表明其能夠抑制血小板凝集和血栓素B的合成，同時提高NO的生成量，從而達到抗凝作用。羥基酪醇抗心血管疾病的作用可能與降低血糖和脂類氧化物濃度有關(guān)。
實驗證明羥基酪醇能降低糖尿病大鼠血漿中的血糖濃度和血清中三酰甘油、總膽固醇的量，并能增強肝腎內(nèi)SOD、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)過氧化物酶活性，降低堿性磷酸酶和硫代巴比妥酸反應物等含量，從而表現(xiàn)出降低肝腎器官毒性的作用，其機制可能與羥基酪醇和LDL結(jié)合有關(guān)。還有資料表明，羥基酪醇可以治療由糖尿病引起的高血糖及氧化應激病癥。
羥基酪醇還能預防動脈粥樣硬化的發(fā)生。Zrelli等證明羥基酪醇可以降低豬肺動脈上皮細胞內(nèi)過氧化氫誘導的ROS的水平，并增強mRNA酶、蛋白質(zhì)活性和細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子3a(FOX03a)的水平，誘導磷酸腺苷一激活蛋白激酶使FOX03a向細胞核轉(zhuǎn)移。其中FOX03a是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，主要存在于心臟組織，其活化狀態(tài)對抑制血管平滑肌增殖、心肌細胞增生肥大和抗氧化應激具有明顯作用，但當其由細胞核轉(zhuǎn)運至細胞質(zhì)便發(fā)生失活。
羥基酪醇通過誘導腺苷酸活化蛋白激酶和激活FOX03a酶活性的表達，保護機體上皮細胞免受氧化破壞，且可以預防動脈硬化的發(fā)生。此外，羥基酪醇也是一種強效的腦內(nèi)抗氧化劑，實驗證明它能降低紋狀體和腦其余部位過氧化脂產(chǎn)物水平，阻礙GSH的消耗，攝取含有羥基酪醇的食物能降低腦神經(jīng)病變的風險。以上研究均表明羥基酪醇可以降低腦內(nèi)和血管內(nèi)皮細胞活性氧的量，為治療心腦血管疾病提供了分子依據(jù)。
研究資料表明，羥基酪醇能抑制腫瘤發(fā)生的多個階段且具有廣譜性。一般認為，腫瘤是由于體內(nèi)多余的自由基和活性氧(ROS)破壞了DNA致使基因異常表達造成的。羥基酪醇的抗氧化性和對自由基的清除能力比其他一些合成和天然的化合物都高，能夠有效清除內(nèi)源性和外源性自由基和活性氧，從而預防癌癥的發(fā)生。
慢性炎癥與腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系越來越受到關(guān)注，有研究者認為所有癌癥中的1 5％～20％可能源于炎癥感染。由此來講，羥基酪醇在心臟保護方面的抗炎活性表明其具有潛在的抗癌活性。羥基酪醇阻抑了環(huán)氧合酶一2(COX-2)和5一脂氧合酶，并減少了前列腺素E2的合成，從而抑制了癌癥等疾病的發(fā)生。
此外，羥基酪醇可改變腫瘤類二十烷酸的生物合成，進而表現(xiàn)出廣譜抗癌活性，通過多種機制抑制人類腫瘤細胞系增殖并促進其凋亡。
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