摘要：燕麥具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能，除了有β-葡聚糖、植酸、維生素E、黃酮類等生物活性物質(zhì)，還有一種只存在于燕麥中的化合物-燕麥蒽酰胺，其中含量較高有燕麥蒽酰胺2c、燕麥蒽酰胺2f和燕麥蒽酰胺2p三類，已經(jīng)得到了人們廣泛研究。本文對燕麥蒽酰胺結(jié)構(gòu)、分布、生物活性（抗氧化、抗炎、抗癌等）進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述，并對燕麥蒽酰胺的生產(chǎn)進(jìn)行展望，以期為燕麥蒽酰胺的綜合利用及相關(guān)天然抗腫瘤藥物開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：燕麥蒽酰胺 抗氧化 抗炎癥 抗癌

作者簡介：李穎奎（1985—），男，河南許昌人，實(shí)驗(yàn)師，本科，主要從事食品功能性研究研究。

谷類食物一直是人類飲食的基礎(chǔ)，大量的研究證實(shí)全谷物攝入量的增加與患某些與飲食有關(guān)的疾?。ㄈ?型糖尿病、肥胖、癌癥和心血管疾病）的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[1]，因此越來越多的研究學(xué)者重點(diǎn)開發(fā)以谷物作為原料的各類食品，包括早餐谷物、飲料、面包和嬰兒食品等[2]。燕麥（Avena sativa L.）作為我國第六大糧食農(nóng)作物，通常分為皮燕麥和裸燕麥兩種類型[3]，它含有大量的蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、膳食纖維及多酚、類黃酮等營養(yǎng)物質(zhì)[4]，被人們認(rèn)為是具有重要營養(yǎng)價(jià)值和功效價(jià)值的全谷物[5]。其中，β-葡聚糖被認(rèn)為是燕麥的主要活性成分，能夠降低血清膽固醇水平，減少葡萄糖的攝取，降低血漿胰島素反應(yīng)[6]。燕麥中還含有一種獨(dú)特的、低分子量的可溶性酚類化合物，被稱為燕麥蒽酰胺（Avenanthramide，Avns），這類化合物在燕麥中獨(dú)有，因此認(rèn)為是燕麥的標(biāo)志化合物[7]。相關(guān)研究表明，Avns不僅具有抗氧化活性，還有抗增殖作用，有助于預(yù)防或治療癌癥等功效[8]。

本文對燕麥蒽酰胺的結(jié)構(gòu)與分布進(jìn)行了概述，并從燕麥蒽酰胺的抗氧化活性、抗炎活性、抗增殖等功效特性的研究進(jìn)展進(jìn)行敘述，并對燕麥蒽酰胺生產(chǎn)合成進(jìn)行展望，為燕麥蒽酰胺功能性產(chǎn)品的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)，提高全谷物燕麥的附加值和資源利用率。

一、燕麥蒽酰胺概述

燕麥蒽酰胺主要分布在籽粒外層的麩皮中及次級糊粉層，是通過酰胺鍵連接的一類具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的堿性有機(jī)化合物，由鄰氨基苯甲酸及其衍生物與肉桂酸及其衍生物組成。Dimberg 對Avns的命名進(jìn)行了系統(tǒng)描述，鄰氨基苯甲酸衍生物以不同數(shù)字命名：數(shù)字1表示鄰氨基苯磺酸，數(shù)字2表示5-羥基鄰氨基苯酸等;肉桂酸衍生物以字母命名：c代表咖啡酸，f代表阿魏酸，p代表對香豆酸[9]。目前，在燕麥中至少檢測到約35種不同的Avns，其中含量最高的是燕麥蒽酰胺A、B和C，即2p、2f和2c[3]。

大多數(shù)的Avns存在于燕麥籽粒中，尤其以燕麥麩皮中的含量為榜首，少部分在葉片等組織中存在，葉片中Avns的濃度約在5-120mg/kg之間。燕麥籽粒中Avns的含量也受品種、年份、地點(diǎn)、栽培條件等因素影響，不同條件下Avns的含量差別較大。Peterson等人表明，與酚酸相比，燕麥Avns在麥粒內(nèi)的分布更為均勻[10]。Dimberg等人研究了長期儲存、熱處理、pH值和紫外線（UV）光對燕麥Avns （2c， 2f和2p）穩(wěn)定性的影響[11-12]。結(jié)果表明，長期貯藏對AVA濃度沒有顯著影響;2f和2p在室溫24h內(nèi)對pH變化不敏感，但2f在pH 為7和12的條件下，高溫處理后穩(wěn)定性較差。然而相比之下，2c能在堿性溶液中完全降解，但在同樣高溫和pH條件下，其穩(wěn)定性更差。此外，還研究了各種燕麥?zhǔn)称罚ㄈ缑姘⑺娠?、新鮮意大利面、通心粉）加工前后的Avns濃度，研究結(jié)果表明，在所有測定產(chǎn)品中，Avns （2c， 2f和2p）的濃度均有所增加，這可能是由于重新合成、不溶結(jié)合形式的釋放、可提取性的提高等因素交互作用影響所導(dǎo)致[12]。Bryngelsson等人[13]研究了汽蒸工藝、高壓滅菌、滾筒干燥工藝對燕麥中Avns濃度的影響，結(jié)果表明，三種工藝對Avns濃度均有一定的影響，在燕麥汽蒸過程中，2p有所降低，而2c和2f的保持穩(wěn)定水平。高壓滅菌使2c和2p濃度降低，而滾筒干燥工藝過程中2c， 2f和2p均呈下降趨勢。因此，可以得知在加工過程中可以改進(jìn)加工方法來減少Avns的損失，如在熱處理過程中降低溫度和pH值或增加原料中Avns的含量等。此外，Bryngelsson等人[14]還比較了干燕麥或浸泡燕麥、磨燕麥或未磨燕麥、生燕麥或熱處理燕麥中Avns含量，研究發(fā)現(xiàn)浸泡完整的燕麥麩Avns的含量會隨時(shí)間和溫度的增加而增加，在20℃下浸泡10 h后，Avns含量達(dá)到最大值。這可能是由于谷物谷物種子在水中浸泡后發(fā)芽，以軟化籽粒結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致營養(yǎng)成分含量有所增加。

二、燕麥蒽酰胺功效特性

（一）抗氧化活性

抗氧化活性通過減少活性氧（ROS）對細(xì)胞成分的氧化損傷，大多數(shù)燕麥中的Avns具有強(qiáng)大的抗氧化特性，Avns的抗氧化活性明顯高于其他酚類抗氧化劑，如香蘭素和咖啡酸等[10]。大量研究已經(jīng)證明了AVAs的抗氧化特性，Lee-Manion等人[15]對2p、2f和2c進(jìn)行了體外抗氧化活性研究。結(jié)果表明，在鐵還原能力試測定中，2c表現(xiàn)出較高的抗氧化性能，且2c和丁基羥基甲苯具有大致相同的抑制β-胡蘿卜素氧化的能力;另外，在清除DPPH自由基方面，2f和2c的抗氧化能力高于水溶性維生素E。Dimberg和Yang等人[16-17]研究發(fā)現(xiàn)2f抗氧化能力比α-生育酚高約20%。研究還發(fā)現(xiàn)2p、2f和2c對羥基自由基、超氧陰離子等均表現(xiàn)出一定抗氧化活性，但三者的抗氧化能力有所不同，其中2c的總抗氧化能力最高。

Ji等人[18]通過動(dòng)物試驗(yàn)研究了富含Avns的燕麥提取物的抗氧化能力，研究結(jié)果表明，每日提供大鼠20 mg/kg的Avns能夠有效增加骨骼肌、肝臟和腎臟中的超氧化物歧化酶活性，也能增強(qiáng)心臟和骨骼肌中的谷胱甘肽過氧化物酶活性，這一結(jié)論與Chen等人研究結(jié)論相似。Chen等人[19]研究發(fā)現(xiàn)食用富含Avns的燕麥提取物能夠增加血漿中還原性谷胱甘肽的濃度，進(jìn)而提高抗氧化性能。在攝入0.1g的Avns的混合物后，血漿谷胱甘肽水平在15min內(nèi)比基線增加了21%，且沒有明顯的不良副作用。另外，Ren等人[20]研究發(fā)現(xiàn)富含Avns的燕麥提取物對D-半乳糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)具有一定的抑制作用，主要通過上調(diào)基因表達(dá)和抗氧化酶（如超氧化物歧化酶）的活性來逆轉(zhuǎn)D -半乳糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，且能夠有效抑制脂氧化酶活性，這與Landberg等人研究結(jié)果相吻合。Landberg等人[21]研究發(fā)現(xiàn)含有咖啡酸或辛酸的2p對脂氧化酶有明顯的抑制作用，能達(dá)到60～90%，這些研究結(jié)果表明燕麥Avns具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

Liu等人[22]研究了燕麥Avns對健康個(gè)體血漿脂質(zhì)過氧化水平和抗氧化狀態(tài)的影響。研究結(jié)果表明，120名健康個(gè)體連續(xù)1個(gè)月服用燕麥Avns膠囊后，血清超氧化物歧化酶水平增加了8.4%，還原性谷胱甘肽水平增加了17.9%，丙二醛水平下降了28.1%，這表明燕麥Avns對血漿脂質(zhì)過氧化水平和抗氧化狀態(tài)有顯著的影響。此外，Koenig等[23]學(xué)者也對健康人群進(jìn)行了燕麥Avns抗氧化活性研究，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，受試者連續(xù)8周每天食用含有9.2 mg Avns的燕麥餅干后，其血漿總抗氧化能力和紅細(xì)胞超氧化物歧化酶活性表現(xiàn)得更高。此外，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)Avns與維生素C協(xié)同作用，能夠保護(hù)倉鼠和人類免受低密度脂蛋白氧化，而且Avns還能降低運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的活性氧水平[24-25]。

綜上，燕麥Avns具有一定抗氧化活性，雖然大量地來自體內(nèi)和體外研究表明燕麥Avns具有很強(qiáng)的抗氧化能力，但在一定程度上抗氧化作用機(jī)制具有不確定性，可能與鄰氨基苯甲酸和肉桂酸基團(tuán)上羥基的數(shù)量和位置有一定關(guān)系，這有待進(jìn)一步深入研究。

（二）抗炎癥

燕麥Avns被認(rèn)為具有一定的抗炎活性，這已被許多體外和體內(nèi)研究證實(shí)。一項(xiàng)研究表明，燕麥Avns能夠抑制IL-1β-刺激的內(nèi)皮細(xì)胞分泌促炎因子（IL-6）和趨化因子（IL-8和MCP-1）、表達(dá)粘附分子（ICAM-1、VCAM-1和e -選擇素）以及單核細(xì)胞對內(nèi)皮細(xì)胞單層的粘附，具有一定的抗炎作用。Guo等人[26]進(jìn)一步研究顯示促炎內(nèi)皮細(xì)胞因子表達(dá)下降可能是通過抑制NF-κB激活和抑制蛋白酶體活性所導(dǎo)致。Koenig等人[23]研究不僅發(fā)現(xiàn)每天食用含有9.2 mg Avns的燕麥餅干能夠顯著提高抗氧化活性，還對運(yùn)動(dòng)后的健康個(gè)體進(jìn)行了炎癥評估，分別在休息、運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)和運(yùn)動(dòng)后48小時(shí)采集血樣，對24小時(shí)的中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)和48小時(shí)的c反應(yīng)蛋白水平評估。結(jié)果表明，補(bǔ)充9.2 mg Avns能夠顯著降低女性的全身炎癥反應(yīng)，還能抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。此外，另一項(xiàng)研究也得到相似的研究結(jié)果。研究學(xué)者評估了18-30歲年齡段的女性運(yùn)動(dòng)后補(bǔ)充 Avns對全身炎癥反應(yīng)的影響。結(jié)果顯示，補(bǔ)充Avns后中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)、NF-κB活化、血漿IL-6濃度和紅細(xì)胞谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著降低，還原性谷胱甘肽水平顯著升高。因此，長期補(bǔ)充Avns是一種有效的飲食策略，可以減少年輕和老年婦女體育鍛煉后的炎癥。Boz等人[27]研究發(fā)現(xiàn)2c 能夠抑制磷酸肌肽3-激酶和磷脂酶Cγ1的磷酸化，還能通過抑制免疫球蛋白E （IgE）刺激的肥大細(xì)胞脫顆粒，降低細(xì)胞內(nèi)鈣水平，且口服一定劑量2c能夠有效減輕活動(dòng)性全身過敏反應(yīng)。此外，研究還發(fā)現(xiàn)2c能抑制被動(dòng)皮膚過敏反應(yīng)，如耳部腫脹和血漿外滲，這說明2c可以作為肥大細(xì)胞介導(dǎo)的過敏性炎癥的潛在治療物。

（三）抗癌作用

Avns通過調(diào)節(jié)不同途徑來表現(xiàn)其潛在的抗增殖活性，包括激活細(xì)胞凋亡和衰老，阻斷細(xì)胞增殖，抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)移等[28]。Nie等人[29]研究了Avns抑制VSMC增殖的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)Avns通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白，如p53， p21cip1， p27kip1， cyclin-D1和pRb，抑制細(xì)胞周期信號在G1期到S期的轉(zhuǎn)變。Guo等人[30]研究了Avns對幾種癌細(xì)胞系的抗增殖作用，發(fā)現(xiàn)富含Avns的燕麥提取物、2c和2c的甲酯衍生物對結(jié)腸癌細(xì)胞系（包括Caco-2， HT29， LS174T， and HCT116）比前列腺或乳腺癌細(xì)胞系更有效。Antonini等人[31]在Hep 3B肝癌細(xì)胞系中也證實(shí)了2f具有通過caspase-8激活外源性凋亡通路的能力。Scarpa等人[32]評估了P3（含2f 95%）和P4[含2c （37%），2f（8%）和2p（35%）]在Caco-2和Hep G2細(xì)胞系中的抗增殖活性。研究結(jié)果表明，在兩種細(xì)胞系中，相對于P3來說，P4對細(xì)胞生長的抑制作用更強(qiáng);另研究了在不同的癌細(xì)胞系中Avns對caspase 8、9和3的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在120μM下，P3和P4均能顯著提高Caco-2細(xì)胞中Caspase-8和caspase-3的活性，而在HepG2細(xì)胞中，只有P4能誘導(dǎo)caspase-3和Caspase-8的活性。此外，Scarpa等人還探究了Avns對腫瘤細(xì)胞中兩種促生存基因[血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、缺氧誘導(dǎo)因子1-α（HIF1A）]調(diào)節(jié)的影響。癌細(xì)胞可以通過上調(diào)HIF1A和VEGF來對抗氧化應(yīng)激，從而為癌細(xì)胞提供更多的氧氣，而研究發(fā)現(xiàn)P4混合物可顯著下調(diào)Caco2和HepG2癌細(xì)胞中VEGF和HIF1A的表達(dá)。Wu等人[33]發(fā)現(xiàn)糖基化（Avns 2c- o -glc）和非糖基化形式的Avns 2c對兩種結(jié)腸癌細(xì)胞系HT29和HCT116具有相似的生長抑制活性，這也就意味著糖基化對Avns的抗增殖作用幾乎沒有影響。

研究證實(shí)Avns可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞衰老抑制腫瘤活性，衰老的形態(tài)學(xué)和生化特征包括細(xì)胞增大，β-半乳糖苷酶活性增加，端?？s短等。一項(xiàng)研究表明，Avns 2p與H2A蛋白結(jié)合會導(dǎo)致結(jié)腸癌細(xì)胞（HCT116和HCT8）的細(xì)胞衰老，表現(xiàn)為細(xì)胞尺寸增大、β-半乳糖苷酶活性升高等。X陽性染色，G1期細(xì)胞周期阻滯[34]。miRNAs是一種非編碼RNA，能夠調(diào)節(jié)基因表達(dá)，越來越多的證據(jù)表明 miRNAs在癌癥中起著關(guān)鍵作用，而Avns 2p能夠顯著增加miR-129-3p的表達(dá)[35]。Fu等人[34]研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)Avns 2p能夠下調(diào)腫瘤抑制因子miR-129-3p的另外兩個(gè)靶點(diǎn)：IGF2BP3和CDK6，這兩個(gè)靶點(diǎn)對G1期進(jìn)展和G1/ s轉(zhuǎn)變有重要影響。因此，我們可以發(fā)現(xiàn)Avns 2p可以通過激活miR-129-3p誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞衰老，對抑制結(jié)腸癌生長有積極治療作用。

癌癥轉(zhuǎn)移是癌癥死亡的主要原因，抗癌藥物靶向治療和早期預(yù)防是改善臨床結(jié)果的基礎(chǔ)。在上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）過程中，上皮細(xì)胞獲得間充質(zhì)狀態(tài)，具有一定轉(zhuǎn)移能力，移動(dòng)性、侵襲性和抗凋亡能力也表現(xiàn)較強(qiáng)[36]。Finetti等[37]研究發(fā)現(xiàn)天然Avns（2p和2c）和酵母衍生的重組Avns（YAvn I和II）在抑制人類結(jié)直腸癌細(xì)胞（HT29， WiDr）細(xì)胞生長和存活方面具有大致相同的作用效果。然而，YAvn I和II在阻斷EMT和減少腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移方面表現(xiàn)出更強(qiáng)的能力。E-cadherin表達(dá)的測定進(jìn)一步表明，與天然Avns相比，YAvn I和II能更有效地下調(diào)上皮細(xì)胞鈣粘蛋白。c-Myc是一種致癌基因，在多種人類癌癥中過度表達(dá)，并驅(qū)動(dòng)癌細(xì)胞的代謝改變。Wang等[38]證實(shí)了Avns 2p在人宮頸癌細(xì)胞中的促凋亡作用，主要是通過消除異常β-連環(huán)蛋白信號介導(dǎo)。Avns 2p降低了細(xì)胞質(zhì)中β-連環(huán)蛋白，減少了其核積累，并降低了Wnt靶基因（如c-Myc）的轉(zhuǎn)錄激活。

目前，通過體外方式探索Avns的抗癌作用潛力的研究較多，但也有學(xué)者開展了對Avns的抗癌活性的體內(nèi)研究。有學(xué)者通過向雌性瑞士白化小鼠腹腔注射埃利希氏腹水癌細(xì)胞，研究了Avns 2c甲酯對小鼠乳腺腺癌抗腫瘤活性的影響。試驗(yàn)以每天50ng/kg Avns 2c甲酯灌胃治療小鼠，發(fā)現(xiàn)兩周后小鼠腫瘤體積減小，生長減少。血清腫瘤標(biāo)志物如甲胎蛋白（Alpha-fetoprotein，AFP）和癌胚抗原（ Carcinoembryonic antigen，CEA）水平在接種埃利希癌細(xì)胞的小鼠組中升高，而在Avns治療組，這兩項(xiàng)指標(biāo)均顯著降低。此外，研究觀察到增殖細(xì)胞核抗原（Proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的降低，表明采用Avns治療對腫瘤細(xì)胞增殖有抑制作用[39]。Fu等人[34]探究了Avns 2p對結(jié)腸直腸癌的抗腫瘤活性。向雄性C57BL/6J小鼠腹腔連續(xù)7天單次注射基因毒性致癌物偶氮氧甲烷（AOM）和非基因毒性致癌物葡聚糖硫酸鈉（DSS）后，每天用30 mg/mL的Avns 2p灌胃，治療14天后，發(fā)現(xiàn)Avns 2p可降低宏觀息肉的腫瘤發(fā)生率和腫瘤直徑。

以上的體外和體內(nèi)試驗(yàn)研究證實(shí)Avns是一種很有前途的化學(xué)預(yù)防和抗癌植物化學(xué)物質(zhì)，可以通過激活細(xì)胞凋亡和衰老，阻斷細(xì)胞增殖，抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)移來表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗增殖活性，能夠有效抑制腫瘤活性，但仍需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)和毒理學(xué)研究來確定其在預(yù)防和減輕癌癥疾病負(fù)擔(dān)方面的功效。

三、研究展望

人們對燕麥蒽酰胺的健康益處已經(jīng)有了清晰的認(rèn)知，它具有抗氧化、抗炎癥、抗癌等生理活性，故在人類食品和動(dòng)物飼料中的應(yīng)用也會大幅度增加，進(jìn)而導(dǎo)致市場需求量會增加。然而，燕麥蒽酰胺的生產(chǎn)仍然面臨著諸多的問題和挑戰(zhàn)。蒽酰胺是燕麥的次級代謝產(chǎn)物，其生產(chǎn)會受靶基因調(diào)節(jié)因子水平、生長應(yīng)激和季節(jié)環(huán)境等因素的影響，因此燕麥蒽酰胺的生產(chǎn)不具備可持續(xù)性，亟須一種低成本的、可持續(xù)操作的燕麥蒽酰胺生產(chǎn)方法?？傮w來看，利用現(xiàn)代育種、生物工程等技術(shù)制備燕麥蒽酰胺是一種高效、可持續(xù)，安全環(huán)保的方法，也將滿足市場的需求，具有廣闊的發(fā)展前景，這值得進(jìn)一步地深入研究與探討。此外，研究證實(shí)燕麥蒽酰胺可以阻斷活性物質(zhì)來預(yù)防癌癥，因此，利用其進(jìn)行天然產(chǎn)物的開發(fā)也是對抗癌癥的重要途徑，對人類健康具有重要意義。

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