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蘿卜硫素,又被稱為萊菔硫烷,廣泛存在于十字花科蔬菜中,如西蘭花、蘿卜、胭脂蘿卜和白菜等。在十字花科植物中,硫代葡萄糖苷位于液泡中,而內(nèi)源芥子酶則位于細胞內(nèi)特定的蛋白體中,兩者存在天然的物理隔離。當植物組織遭到破壞時,硫代葡萄糖苷與內(nèi)源芥子酶接觸后發(fā)生水解反應(yīng),失去一個葡萄糖基團,生成不穩(wěn)定的中間體,在中性條件下,發(fā)生分子重排生成蘿卜硫素。蘿卜硫素屬于一種異硫代氰酸鹽,常溫條件下呈液態(tài),一般為黃色或無色,極易溶于有機溶劑,在高溫和堿性條件下易被分解,其分子式為C6H11S2NO,相對分子質(zhì)量為177.3。蘿卜硫素具有抗氧化、抑菌、抗炎癥和抗衰老等作用,也是目前蔬菜中發(fā)現(xiàn)的抗癌效果最強的成分之一。蘿卜硫素可以使癌細胞發(fā)生細胞凋亡和細胞阻滯,誘導人體內(nèi)的Ⅱ相解毒酶,同時抑制Ⅰ型酶的產(chǎn)生,最終通過多種酶體系排出致癌物和自由基等有害成分。

蘿卜硫素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、幽門螺桿菌等具有重要抑制作用。

大腸桿菌是條件性致病菌,能夠引起尿道等局部組織器官、手術(shù)部位感染,肺炎和革蘭氏陰性敗血癥。吳華彰等發(fā)現(xiàn)蘿卜硫素能影響大腸桿菌細胞膜的通透性、物質(zhì)和能量代謝,并且不會直接破壞膜的完整性;蘿卜硫素處理大腸桿菌16 h后,其細胞內(nèi)和細胞外蛋白質(zhì)總量分別下降了42.5%和17.6%,DNA和RNA數(shù)量分別下降了34.8%和48.5%,蘿卜硫素顯著抑制了大腸桿菌核酸和蛋白質(zhì)的合成。由此可見,蘿卜硫素通過影響細胞膜通透性、細胞物質(zhì)和能量代謝以及抑制核酸和蛋白合成速率等方面抑制大腸桿菌,其中影響菌體核酸和蛋白合成是其主要抑菌機制。

金黃色葡萄球菌是常見的食源性致病菌,在適當?shù)臈l件下,能夠產(chǎn)生腸毒素,引起食物中毒。DERAMAUDT等發(fā)現(xiàn)蘿卜硫素預(yù)處理巨噬細胞后,可以抑制金黃色葡萄球菌誘導的編碼促炎細胞因子：白細胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)的基因轉(zhuǎn)錄表達。蛋白質(zhì)印跡分析表明：金黃色葡萄球菌激活了p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和c-JunN-末端激酶(c-jun N-terminal kinase,JNK)信號通路,IL-1β、IL-6和TNF-α基因的轉(zhuǎn)錄水平依賴于p38和JNK,而蘿卜硫素預(yù)處理阻止了p38和JNK磷酸化,有效地抑制了因金黃色葡萄球菌導致的食物中毒。

幽門螺桿菌會導致胃十二指腸炎,國際癌癥研究機構(gòu)將幽門螺旋桿菌列為第一類致癌因子,其能夠穿透胃上皮并占據(jù)胃腔,許多臨床分離株對一種或多種常規(guī)抗生素有抗性。胃幽門螺旋桿菌感染表現(xiàn)為高脲酶活性,產(chǎn)生氨,中和胃酸,從而引發(fā)炎癥。FAHEY等將純化的幽門螺桿菌脲酶經(jīng)過蘿卜硫素處理后,其在280～340 nm處的紫外吸收會發(fā)生變化,且隨處理時間的延長,蘿卜硫素的ITC基團和脲酶的半胱氨酸硫醇之間形成二硫代氨基甲酸酯,使脲酶活性喪失,進而減輕胃幽門螺桿菌感染的程度。

此外,蘿卜硫素還對綠膿桿菌,空腸彎曲桿菌等細菌也有明顯的抑制作用。