中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (4): 446-447   PDF    
芹菜素人体内代谢研究
赵秀娟, 夏薇, 赵艳, 张宇秋, 张宇, 常佩亮, 吴坤     
哈尔滨医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室 哈尔滨 150081
摘要目的 研究摄入芹菜叶后芹菜素在人体内的吸收、排泄。 方法 10名健康受试者,男女各半,年龄范围24~28岁,平均体质指数(BMI)为20.37 kg/m2。受试者按2g/(kg.bw)食用芹菜叶并食用不含芹菜素和毛地黄黄酮的食物。在分别摄入芹菜叶后4,6,7,8,9,10,11和28 h,采集血样,并收集24 h全尿样。用高效液相色谱-电化学检测器(HPLC-ECD)检测血浆、红细胞和尿中芹菜素含量。 结果 摄入芹菜叶后,全部受试者血浆中芹菜素浓度呈上升趋势,(7.70±0.82)h血浆芹菜素浓度达最高水平(207.11±97.55)nmol/L,在28 h内下降到检出限(2.32 nmol/L)以下;受试者尿样中芹菜素平均含量为(2251.72±1304.22)nmol/L 24 h,相当于摄入量的(0.62±0.37)%;红细胞中芹菜素含量在各时间点差异无统计学意义(P>0.05)。 结论 通过食物摄入到体内的芹菜素一部分进入了人体循环系统,可以在体内发挥生物学作用。
关键词芹菜素     吸收     芹菜     人体    
Study on metabolism of apigenin from celery leaf in human
ZHAO Xiu-juan, XIA Wei, ZHAO Yan, et al     
Department of Nutrition and Food Hygienin, Harbin Medical University, Harbin 150081, China
Abstract: Objective Absorption and excretion of apigenin was tested after the ingestion of celery leaf. Methods Ten healthy subjects(5 women,5 men)in the age range of 24~28 years and with an average body mass index of 20.37 kg/m2 took part in this study.After an apigenin-and luteolin-free diet,a single oral celery leaf of 2 g/(kg·bw)was consumed.Blood samples were taken at 4,6,7,8,9,10,11 and 28 h after celery leaf consumption and 24h urine samples were collected.Apigenin was analyzed in plasma,urine and red blood cells by means of HPLC-ECD. Results A maximum apigenin plasma concentration of(207.11±97.55)nmol/L was reached after(7.70±0.82)h.For all participants,plasma apigenin concentration rose after celery leaf ingestion and fell within 28h under the detection limit(2.32 nmol/L).The average apigenin content in urine was(2251.72±1304.22)nmol/L 24h corresponding to(0.62±0.37)% of the ingested dose.The apigenin could be detected in red blood cells without time-response characteristics. Conclusion A small portion of apigenin provided by food reaches the human circulation and,therefore,may reveal biological effects.
Key words: apigenin     absorption     celery     human    

芹菜素(Apigenin,AP)属于黄酮类化合物,广泛存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中[1],其中芹菜含量最高。芹菜素的化学结构为4′,5,7-三羟黄酮,其4′,5,7位置的3个羟基和C2与C3之间的双键决定了其生物学活性,如抑制肿瘤、抗氧化、抗菌、预防高血压及动脉硬化等心血管疾病[2-6]。因此,芹菜素对健康的影响已成为研究热点。尽管研究均已证实芹素素具有上述多种生物学作用,但目前的观点认为其健康促进作用的发挥主要依赖于芹菜素的摄入量和生物利用度。本研究对10名健康受试者食用芹菜叶后,在不同的时间点采集受试者血样,用高效液相色谱法(HPLC)测定血浆、红细胞及24 h尿中芹菜素的含量,旨在探讨芹菜素在人体内的吸收利用情况,为指导合理膳食提供科学依据。

1 对象与方法 1.1 实验设计

受试者在摄入芹菜叶的前一天早8时,采集空腹血样,然后统一进食不含芹菜素和毛地黄黄酮的食物(因毛地黄黄酮是芹菜素的主要代谢产物[7])直至实验日。受试者于实验日早晨采集空腹血样,然后于早8时按规定剂量2g/(kg·bw)食用芹菜叶,并分别于食后4,6,7,8,9,10,1,28 h(即实验日的12,14,15,16,17,18,19点及次日的中午12点)采集血样,收集受试者24 h的全尿。

1.2 检测仪器及条件

高效液相色谱(HPLC)系统(Waters 600) 附二极管阵列检测器(2996型),色谱柱为Hypersil ODS2 C18,流动相为甲醇:水=60∶40(v/v),用三氟乙醇调节至pH 2.5,流速1 ml/min,进样量10 μl,检测波长338nm,柱温为20℃。

1.3 受试样品及样品的测定

市售芹菜,摘取绿叶、洗净并晾干,贮存在4℃冰箱内备用。另取部分芹菜叶样品于烤箱中40℃烤干,测定其中芹菜素等黄酮类化合物的含量。精确称取干燥原芹菜叶2 g,加入80%乙醇/水100 ml(其中每100 ml溶液中含10 ml盐酸),同时加入0.20 g特丁基对苯二酚(TBHQ),90℃下回流3 h,冷却至室温,用Bucher过滤,精确回收滤液,在3 000 r/min下离心20 min,取上清进行(HPLC)分析。芹菜叶中芹菜素、山奈酚、槲皮素、异鼠李黄素、毛地黄黄酮的含量(mg/100g)分别为84.18,3.92,0.53,0.23和2.29。

1.4 生物样品的预处理及分析 1.4.1 受试者

10名自愿受试者(男女各半),平均年龄(25.2±1.40) 岁,平均体质指数20.37 kg/m2。其纳入条件是健康、无代谢性疾病、要求女性未孕;所有受试者均签署知情同意书。

1.4.2 受试者饮食

受试者按2 g/(kg·bw)食和芹菜叶,相当于(114.70±17.15) g芹菜叶或(96.36±14.59) mg芹菜素。实验日早8点,受试者食用芹菜叶的同时食用全麦无糖面包。实验日受试者统一摄食,每天能量需求符合中国营养学会2000年推荐的能量参考摄入量。

1.4.3 血浆、红细胞样品的采集、预处理及分析

按文献[8]方法进行。

1.5 统计分析

摄入芹菜叶后各时间点血浆芹菜素浓度与4 h时间点比较,采用配对t检验。

2 结果 2.1 受试者血浆芹菜素含量(图 1表 1)

受试者食用芹菜叶之前,空腹血浆中均未检出芹菜素,而血浆中山奈酚、槲皮素、异鼠李黄素、毛地黄黄酮的平均浓度(nmol/L)分别为31.6,65.4,12.8,117.6。受试者食用芹菜叶后血浆中芹菜素的浓度呈现上升的趋势,而山奈酚、槲皮素、异鼠李黄素、毛地黄黄酮的平均浓度无明显变化。食用芹菜叶后血浆芹菜素达最高水平的时间为7.70±0.8 2 h,食用芹菜叶28 h后,受试者血浆中芹菜素的浓度全部降到方法的检出限以下(2.32 nmol/L)。以血浆芹菜素浓度为基础,血浆浓度时间曲线下面积是(89.02±40.57) min·μmol/L。

注:各时间点与4h比较,* P<0.05。 图 1 食用芹菜叶后血浆芹菜素含量

表 1 食用芹菜叶后各时间点血浆中芹菜素含量

2.2 受试者红细胞芹菜素含量

受试者服用芹菜叶前及服用后红细胞中芹菜素含量在各时间点基本保持相对稳定水平,经统计学处理差异无统计学意义。

2.3 受试者尿中芹菜素水平

受试者服用芹菜叶后24 h尿的容积范围为0.8~2.5 L,全部受试者尿样中都检出芹菜素,其含量为24 h(2 251.72±1 304.22) nmol/L,按芹菜素的摄入量(357 286.18±53 433.06) nmol/L计算,平均排泄率为(0.62±0.365) %。

3 讨论

本研究表明,当受试者食用芹菜叶后,在一定时间内血浆中的芹菜素含量呈上升趋势,然而最大血浆浓度(396.25 nmol/L)相对较低,同时,在摄入芹菜叶后的24 h尿样中,检出的芹菜素量只有摄入量的0.62%。

在食物中芹菜素几乎全部以糖苷形式存在,而在人体内要进行甲基化、硫酸化和葡萄苷酸化作用[9]。本实验研究芹菜叶中芹苷水解后产生芹菜素的量,在人体内也未考虑芹菜素代谢后形成的次级代谢产物。Janssen K[10]等给受试者连续7 d口服5 g芹菜(含芹菜素84 mg),在血浆中未检测出芹菜素,因此,推测芹菜素可能不被吸收。本研究得到不同的实验结果,可能是因为Janssen K等所采用的研究方法检出限相对较高(1.1 μmol/L),从而导致样本中低含量的芹菜素未被检出。Nielsen等[11]给受试者口服芹菜(芹菜素含量为3.37~4.49 mg/MJ)后,检测尿中芹菜素的含量,结果显示,与不食用芹菜素组受试者相比,含量增加(P<0.05) ,其尿中芹菜素的排泄率是其摄入量的(0.58±0.16) %,而本研究中受试者食用芹菜叶后尿中芹菜素的排泄率为摄入量的(0.62±0.37) %,与其基本一致。本研究的受试者摄入(96.55±14.44) mg芹菜素,而尿中排泄率却很低,提示摄入体内的绝大部分芹菜素可能没能被完全吸收或吸收后被快速代谢分解。

曾有学者提出毛地黄黄酮是芹菜素的一种代谢产物[7],在本研究中受试者食用芹菜叶后,血浆中毛地黄黄酮的含量没有变化,表明芹菜素在人体内的代谢情况可能与动物试验不符,即芹菜素体内的代谢存在着种属差异。

本研究结果表明,红细胞内芹菜素在摄入芹菜叶的前后没有明显变化,且均保持在一个相对稳定的水平。Nielsen SE等[11]曾报道,芹菜素可增加人体内谷胱甘肽过氧化物酶的活性,表明芹菜素可通过抗氧化酶的介导发挥抗氧化生物效应,推测红细胞可能是芹菜素在体内贮存的一个靶部位,在芹菜素的生物学作用过程中发挥重要作用。

参考文献
[1] 李荣华, 夏薇, 吴坤. 蔬菜中芹菜素高效液相色谱测定[J]. 中国公共卫生, 2007, 23(7) : 894–895.
[2] Havsteen BH. The biochemistry and medicinal significance of the flavonoids[J]. Pharmacol Ther, 2002, 40 : 607–600.
[3] Harborne JB and Williams CA. Advances in flavonoid reseach since 1992[J]. Phytochemistry, 2000, 55 : 481–504. DOI:10.1016/S0031-9422(00)00235-1
[4] Shukla S, Gupta S. Molecular mechanisms for apigenin-induced cell-cycle arrest and apoptosis of hormone refractory human prostate carcinoma DU 145 cells[J]. Mol Carcinog, 2004, 39 : 114–126. DOI:10.1002/(ISSN)1098-2744
[5] 历强, 马建仓. 芹菜素的药理学研究进展[J]. 中华毒理学杂志, 2003, 25(3) : 147–149.
[6] 苑林宏, 吴坤. 芹菜素抗肿瘤作用的研究进展[J]. 中国公共卫生, 2004, 20(2) : 241–242.
[7] Gradolatto A, Canivier MC, Basly JP. Metabolism of apigenin by rat liver phase Ⅰ and phase Ⅱ enzymes and by isolated perfused rat liver[J]. Drug Metab Dispos, 2004, 32 : 58–65. DOI:10.1124/dmd.32.1.58
[8] 赵秀娟, 赵艳, 张宇秋, 等. 高效液相色谱电化学法检测人体血浆中芹菜素和相关黄酮类化合物[J]. 分析化学, 2007, 35 : 1517–1520.
[9] Manach C, Scalbert A, Morand C, et al. Polyphenols:food sources and bioavailability[J]. Am J Clin Nutr, 2004, 79 : 727–747.
[10] Janssen K, Mensink RP, Cox FJJ, et al. Effects of the flavonoids quercetin and apigenin on hemostasis in healthy volunteers:results from an in vitro and a dietary supplement study[J]. Am J Clin Nutr, 1998, 97 : 255–262.
[11] Nielsen SE, Young JF, Daneshvar B, et al. Effect of parsley(Petroselinum crispum) intake on urinary apigenin excretion,blood antioxidant enzymes and biomarkers for oxidative stress in human subjects[J]. Br J Nutr, 1999, 81 : 447–455. DOI:10.1017/S000711459900080X