《Chem. Sci.》：大蒜素到底能不能抗氧化？

大蒜素（allicin），是来自大蒜的硫代亚磺酸酯（thiosulfinate），具有强大的抗菌活性，也具有潜在的药用功效，可以用来治疗心血管疾病和神经退行性疾病。先前的研究发现，大蒜素和petivericin（硫代亚磺酸酯类似物，来自南美植物Petiveria alliacea）是一种有效的抗氧化剂，在有机溶剂中能够捕捉自由基，从而保护重要的生物分子不被氧化。因此，人们一直希望大蒜素在细胞内也能发挥重要的抗氧化作用。

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最近，加拿大渥太华大学的Derek Pratt团队在他们最新的研究中，通过观察大蒜素和petivericin天然产物和一些合成类似物在更真实的生物条件下的效果（脂质体和细胞的双相系统），来研究这些化合物的生物活性。结果显示，来自于大蒜和Petiveria的硫代亚磺酸酯在细胞中并不是抗氧化的“超级巨星”。

allicin和petivericin在有机溶剂中是捕获自由基的抗氧化剂，但在细胞和脂质体中并不是。

“我们的数据显示，大蒜素和petivericin在细胞中一点都不具备抗氧化剂的作用，”Pratt说。“这些化合物只是通过抑制细胞生长来杀死细胞。”在模型系统中，当加入大蒜素和petivericin时，谷胱甘肽水平下降，引发生物化学级联反应导致细胞死亡。“它们看起来是抗氧化剂，但实际上，起作用的是它们的细胞毒性。”在细胞之中，它们实际上会与存在于脂质膜的自由基有一定的距离，因此并不会捕捉到自由基。

“Pratt已经把这种化学过程放在了生物学背景下，其中界面化学能够发挥溶液化学中所看不到的效果”，来自英国南安普敦大学的生化学家Tony Postle评论道。

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Pratt团队随后发现合成的petivericin类似物hexylated petivericin在细胞内展示了与大蒜素和petivericin类似的抑制脂质过氧化的活性，不过，hexylated petivericin不会消耗谷胱甘肽，也不会杀死细胞。相比较于petivericin和大蒜素，hexylated petivericin更加亲脂。根据这一性质，Pratt提出了一种假设：这个更疏水的分子定位在脂质—细胞质的界面上，从而与细胞内的硫醇反应，释放出亲脂的的次磺酸，而这些脂溶性的次磺酸能很好地捕获界面处的过氧自由基，从而抑制与疾病相关的脂质过氧化作用。

也就是说，hexylated petivericin的亲脂性，让它成为真正的细胞内可捕获自由基的抗氧化剂。

该研究结果发表于《Chemical Science》。

1. http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/SC/c5sc02270c

2. http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/08/antioxidant-assumptions-flipped-garlic-thiosulfinates-allicin