單寧酸的生物活性研究進展

（中國科學院大學生命科學學院，北京100049）

單寧酸（tannic acid），又稱鞣酸，屬于水解類單寧，可水解為沒食子酸和葡萄糖，化學式C76H52O46，結構如圖1所示。

圖1 單寧酸的化學結構Fig.1 Chemical structure of tannic acid

單寧酸為黃色或淡棕色輕質無晶性粉末或鱗片；有特異微臭，味極澀。溶于水及乙醇，易溶于甘油，幾乎不溶于乙醚、氯仿或苯。

單寧酸屬于多酚類化合物，由于其含有多個酚羥基而具有一系列的化學及生理特性，如能與多糖、蛋白質、生物堿、金屬離子等結合或者絡合，并且具有捕捉自由基的活性，因而具有抗氧化功能。單寧酸可用于鞣革、墨水制造、紙張和絲綢上膠、鍋爐除垢等，還可用作媒染劑、啤酒和葡萄酒的澄明劑、橡膠的凝結劑等；在醫藥上曾用于治療咽喉炎、扁桃腺炎、痔瘡和皮膚皰疹等，內用可制止腹瀉、腸出血等，但對其機理知之甚少。

近年來，人們愈加關注單寧酸的生物學作用及其機理，除了在生物體內的抗氧化作用外，還發現了其抗腫瘤、減肥、抑菌等功效［1－7］。研究顯示，單寧酸在治療阿爾茨海默癥方面也有潛在作用［8］，甚至在先天性肌無力綜合癥中緩解了由于乙酰膽堿受體相關的抑制子突變引起的毒性［9］。隨著對單寧酸的了解和單寧酸本身的低毒性，人們逐步開始在生物材料的開發中應用單寧酸，如將其與膠原支架連接可應用于乳腺移植中，以減少癌癥發生的幾率；將其帶上锝－99m 的標簽可用于診斷胃潰瘍［10］、治療痔瘡［11－12］等。

作者在此綜述了近年來單寧酸的生物學作用及其應用前景，以期為深入開發利用單寧酸提供參考。

1 抑菌作用

單寧酸可以通過依賴于推測性葡萄糖基轉移酶IsaA的機制來抑制金黃色葡萄球菌的被膜形成，進而抑制該菌的克?。?3］。有研究表明，單寧酸能夠減少乳桿菌的種群數量，但是并不能消滅乳桿菌，乳桿菌會隨著單寧酸濃度的不同而保持一定的菌群數量，達到一個平衡［1］。抑制有害菌群，調節有益菌群的平衡，無疑對人類健康至關重要。通過富含單寧酸的食物可以改善胃腸道微生物菌群的平衡，以促進人類健康［14］。由此可見，單寧酸在調節胃腸道菌群、改善胃腸道疾病方面具有潛在的重大開發價值。

2 在代謝綜合征方面的作用

2.1 單寧酸在肝硬化、動脈粥樣硬化及心血管方面的研究

Do等［15］通過研究單寧酸對apo－E 缺乏小鼠的肝內mRNA 的表達和脂調節酶的活性發現，在提高肝內B－氧化、抑制3－羥基－3－甲基－戊二酰－CoA 還原酶（HMGR）和apo－E缺乏小鼠中動脈損傷形成中，單寧酸比魚肝油更有效，同時單寧酸還提高了肉毒堿轉移酶的活性。因此，在肝硬化及動脈粥樣硬化疾病的治療中，單寧酸更值得關注和研究。單寧酸通過MAPK依賴的信號通路可以下調Ⅰ型血管緊張素受體（AT1R）的表達進而緩解心血管壓力［16］。

2.2 單寧酸在糖尿病及肥胖癥方面的研究

糖尿病和肥胖癥在世界范圍內普遍存在。越來越多的研究表明，飲食中的多酚類化合物能夠抑制腸道中的消化酶，進而從源頭上控制和預防糖尿病和肥胖癥，而微囊包裹的口服單寧酸可順利越過胃進入小腸，從而抑制α－淀粉酶的活性［17］。同時，單寧酸還可以通過抑制脂肪酸合酶進而抑制脂滴的形成，從源頭上減少肥胖以及由肥胖引起的代謝綜合征［6］。

3 抗腫瘤作用

3.1 單寧酸抑制腫瘤細胞的生長

人結直腸腺癌細胞HCT－15與單寧酸（12.5～50 μmol·L－1）共同溫育時有明顯的生長抑制，組織學結果顯示，細胞幾乎完全被抑制在了細胞周期的S期［18］。單寧酸通過抑制20S蛋白酶體的糜蛋白酶樣活性進而導致兩種天然的蛋白酶體底物的積累，從而導致腫瘤細胞的生長抑制和凋亡［19］。

3.2 單寧酸誘導癌細胞的凋亡

單寧酸在急性骨髓樣白血?。╝cute myeloid leukemia）細胞系HL－60細胞中可誘導細胞凋亡，并且顯示出時間和劑量的依賴性［7］；單寧酸在大鼠胚胎心肌細胞H9c2可抑制PARG／PARP的活性，減少Bax的表達并且增加Bcl－2 的表達，進而補救了多柔比星（doxorubicin）誘導的細胞凋亡，同時緩解了多柔比星引起的心血管毒性，而在乳腺癌細胞系MDA－MB－231中卻降低了細胞活力，在哺乳動物中增強了p53的表達，減小了腫瘤體積，說明單寧酸有潛在的抗癌作用［20］。

4 抗炎癥作用

諾沃克樣病毒是引起各年齡段人群中病毒性急性胃腸炎的重要原因，單寧酸可以通過抑制諾沃克樣病毒與其抗原決定簇的受體結合從而在腸道內起到抗炎癥的作用［21］；在遺傳過敏性皮炎中，單寧酸可以和槲皮素作為組合藥方通過抑制血管生成和胸腺活化調節趨化因子（TARC）的表達進而改善皮炎癥狀［22］；經過單寧酸改良的銀納米顆粒還可以減少納米顆粒應用時的炎癥及活性氧的產生，即單寧酸可以使得銀納米顆粒的應用更安全［23］。

5 其它作用

研究表明，長期使用適量的單寧酸可以減少鎘的積累，保護大腦［24］。單寧酸還可能具有延緩衰老的功能，因為有研究表明單寧酸和槲皮素能夠延長新桿狀線蟲的壽命［25－26］。單寧酸的抗氧化效果眾所周知，其機制又有新突破，有研究表明單寧酸可以抑制產生活性氧（ROS）的細胞色素P450還原酶（CPR）［27］，進而產生抗氧化的作用。

6 結語

單寧酸可以影響細胞膜的合成、糖酵解、脂代謝、氨基酸代謝、轉錄水平的修飾、線粒體內的氧化還原鏈、胞內蛋白（如G－蛋白、腺苷酸環化酶、AMP依賴的周期蛋白激酶等）以及一些酶的作用等［28］，可見單寧酸的作用范圍之廣泛。有研究者進行了單寧酸對乳酸菌蛋白組學的研究［29］，也證明了這一點。但是，因為單寧酸的抗氧化作用只是在一個小的范圍之內，如果改變濃度就可能出現促氧化的作用［30］，因此，需要研究者找到合適的濃度。如果能找到合適的單寧酸濃度或者配方可以供人們長期食用，或許人類可以更健康長久地生存下去。同樣的，如果可以找到單寧酸各種不同濃度作為不同藥用價值的話，無疑是對人類健康的重大貢獻。所以，單寧酸有望成為治療多種疾病的藥物。

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