硫代葡萄糖苷(Glucosinolates)，簡稱硫苷，是十字花科蔬菜中的一種重要的次生代謝產(chǎn)物，根據(jù)側(cè)鏈基團(tuán)的不同，可以把硫苷分為脂肪族、芳香族和吲哚族三大類。目前已發(fā)現(xiàn)的硫苷有120多種。存在于十字花科蔬菜中的約有15種。而存在于芥菜類蔬菜中就有9種。

在芥菜類蔬菜中發(fā)現(xiàn)了兩種不同的硫代葡萄糖苷分布類型，其中丙稀基硫苷是包包芥菜、包心芥菜中主要的硫苷，約占含量的90%;3-丁烯基是小葉芥菜中主要的硫苷，大約占總量的70%。

硫代葡萄糖苷概述

在植物體中，內(nèi)源芥子酶和硫苷同時存在于不同的部位，完整的硫苷并不具有生理活性。但是當(dāng)其被食用或機(jī)械破碎時，硫苷在內(nèi)源芥子酶的作用下容易水解產(chǎn)生異硫氰酸醋、硫氰酸醋和睛類等不同化合物。這些降解產(chǎn)物具有較強抗菌作用及通過誘導(dǎo)泛醌還原酶的活性成為致癌物質(zhì)的阻斷劑。癌癥之所以可怕，就是因為它具有浸潤周圍組織和轉(zhuǎn)移到身體的其他部位的能力，因此人類癌癥的預(yù)防在一定程度上取決于抑制腫瘤的入侵和癌細(xì)胞數(shù)目的轉(zhuǎn)移，而硫苷正好具有這種功能。據(jù)硫苷降解物的抗腫瘤作用動物試驗報道，硫苷對腫瘤有明顯的抑制作用，且硫苷混合物具有更強的抗腫瘤活性。鑒于硫苷及其降解產(chǎn)物的抗腫瘤活性以及食用含硫苷豐富的食物可防癌變，因而近年來對硫苷的提取鑒定研究引起研究人員極大的興趣。

折疊硫代葡萄糖苷的結(jié)構(gòu)

硫苷分子結(jié)構(gòu)的差異主要是側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不同。其側(cè)鏈多種多樣，分直碳鏈、支碳鏈，含雙鍵、羥基、羰基或各種氧化態(tài)硫。根據(jù)其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，把硫苷分為三大類:含有直鏈或支鏈烷基的脂肪族硫苷;含有苯環(huán)的芳香族硫苷;含有吲哚環(huán)的吲哚族硫苷。Fahey等根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)對硫苷進(jìn)行了更詳細(xì)劃分。

折疊硫代葡萄糖苷的合成

關(guān)于硫苷合成Zui早確切證據(jù)是20世紀(jì)60年代初，通過給山葵、旱金蓮花和豆瓣菜提供了14C標(biāo)記氨基酸和乙酸后，發(fā)現(xiàn)了14C標(biāo)記硫苷。硫苷合成起始于一些氨基酸轉(zhuǎn)化和側(cè)鏈延長，如丙氨酸、蛋氨酸、擷氨酸、亮氨酸或異亮氨酸可以合成脂肪族硫苷，苯基丙氨酸或酪氨酸可以合成芳香族硫苷，色氨酸可以合成為吲哚硫苷?，F(xiàn)在被廣泛認(rèn)可的硫苷合成步驟包括:氨基酸轉(zhuǎn)化和側(cè)鏈延長、合成葡萄糖苷、合成硫苷。

折疊硫代葡萄糖苷的降解

硫苷存在于細(xì)胞液泡中，當(dāng)植物組織受到外界破壞而被損傷時，就會引起硫苷降解。這是因為植物中存在一種特異性糖蛋白酶--黑芥子酶，它能夠催化硫苷水解。Luthy等提出一個硫苷與黑芥子酶在細(xì)胞中分布模式圖，指出此酶存在于細(xì)胞質(zhì)中并與硫苷之間存在天然物理隔離，當(dāng)組織受傷時，硫苷與酶之間物理隔離被破壞，從而硫苷發(fā)生水解。除了植物中存在黑芥子酶外，真菌、細(xì)菌、蚜蟲腸液以及動物和人體腸道中也發(fā)現(xiàn)了此酶。硫苷降解主要過程如下，硫苷分子硫代部位首先被水解失去一個葡萄糖，形成一個不穩(wěn)定中間體，然后進(jìn)一步水解為異硫氰酸鹽、睛、異硫睛和硫氰酸鹽等化合物。降解產(chǎn)物不僅與硫苷結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與反應(yīng)條件有關(guān)。

折疊編輯本段硫代葡萄糖苷的生物功能

硫苷在內(nèi)源芥子酶的作用下容易水解產(chǎn)生降解產(chǎn)物，這些產(chǎn)物的形成受pH值和某些離子的影響。它們具有不同的生理功能，烯丙基異硫氫酸醋是產(chǎn)生十字花科蔬菜芥菜、甘藍(lán)等特有芳香氣味的成分;吲哚類硫代葡萄糖苷如3-吲哚甲基硫代葡萄糖苷在酶的水解下會產(chǎn)生吲哚3-甲醇、吲哚-3-乙酰睛等化合物，這些化合物具有一定的生物活性，能夠抑制微生物的生長并對某些昆蟲和草食動物具有威懾作用。更有意義的4-甲基硫氧丁基硫代葡萄糖苷的降解產(chǎn)物蘿卜硫素，是迄今發(fā)現(xiàn)Zui強烈的酶誘導(dǎo)劑，能使癌基因失去活性。據(jù)硫苷降解物的抗癌作用動物試驗報道硫苷對腫瘤有明顯的抑制作用，且硫苷混合物具有更強的抗腫瘤活性。其具體生物功能作用如下:

折疊風(fēng)味作用

一些硫苷降解產(chǎn)物具有一定氣味，如甲基硫代烷基硫苷降解產(chǎn)生揮發(fā)性辛辣味的異硫氰酸鹽，甲基亞磺酰烷基硫苷產(chǎn)生不易揮發(fā)性風(fēng)味溫和的異硫氰酸鹽。芥菜和山葵的特殊辛辣味就與烯丙基異硫氰酸鹽有關(guān)，芽甘藍(lán)以及其它蕓苔屬蔬菜的苦味與2-烯丙基硫苷和順-2-輕基-3-丁烯基硫苷相關(guān)。