芝麻素

自然界中存在一類木脂素類化合物（lignan），它們具有 2，6-二芳基-3，7-二氧雜二環辛烷的結構，這類化合物有數十個之多，苯環上常見的取代基多為羥基或甲氧基等醚化基團。芝麻素（sesamin）就是木脂素（也叫木酚素）類化合物中的一種，是一種脂溶性苯酚類有機物。

芝麻素是一種白色的晶形固體，分dl-型和d-型兩類，物理狀態分別為晶體和針形體；d-型，針狀結晶(乙醇)，熔點122～123℃，旋光度[α]D20+64.5°(c=1.75，氯仿)。dl-型，結晶(乙醇)，熔點125～126℃。天然芝麻素為右旋性，易溶於氯仿、苯、乙酸、丙酮，微溶於乙醚、石油醚。芝麻素為脂溶性物質，可溶於各種油脂。在酸性的條件下芝麻素易發生水解，轉變成為松脂酚，松脂酚具有較強的抗氧化活性 ^[6]  。

芝麻素在焙炒過程中相對比較穩定，在經過160-200℃ 焙炒之後，仍能保持初始含量的90%以上 ^[7]  。相比於芝麻未經過焙炒所制芝麻油，經焙烤後的種子所提取芝麻油的抗氧化能力更高，在180℃ 條件下對芝麻進行30 min的焙炒，所得芝麻油中芝麻素、芝麻酚林和r-生育酚含量分別從不焙炒的391.6、242.3、40.4 mg/100g降為352. 0、185.5和33.0 mg/100g，而芝麻酚則從0.02 mg/100g上升到16.1 mg/100g ^[8]  。

芝麻素的分離提取方法主要分兩大類：一類是使用有機溶劑如甲醇、乙醚等從芝麻油中直接提取芝麻素，然後再結晶純化；二是採用低壓蒸餾芝麻油，然後對其餾出物進行分子蒸餾 、樹脂吸附等處理。隨着對芝麻素的研究的逐漸深入，關於芝麻素的純度 、生產方法及產品的安全性的要求也越來越高，國際上傾向於採用第二類方法，並對芝麻油進行前期物理方法處理，以避免有機溶劑的污染 ^[9]  。

當前 ，對芝麻素的檢測方法主要有：高效液相色譜法 (HPLC) ^[10]  、薄層色譜法 (TLC) ^[11]  、氣相色譜法(GC) ^[12]  、核磁共振 (NMR) ^[13]  。薄層色譜法和液相色譜法不僅可用來定性檢測原料中芝麻素的存在，也可用於定量製備高純度的供研究用的芝麻素。

不同產地的芝麻其中芝麻素含量有較大差異。對比中國、墨西哥、哥倫比亞、越南、阿富汗等地42種開裂芝麻，發現芝麻油中的芝麻素含量在 0.07% 到 0.61% 之間，平均值為0.36%。芝麻素含量最低的是含油率44.5％的黑籽樣品，而芝麻素含量最高的為含油率高達55.1%的白籽樣品。而同一株上芝麻粒，生長在底部的芝麻粒中所含的芝麻素含量最低，與其相反，接近於上部的芝麻素含量更高 ^[14]  。這些研究結果提示，如果進行芝麻素提取，在進行材料擇時，不僅要注意到品種，還要注意到產地和生育期的影響。

經國內外學者對於芝麻素的研究後發現，芝麻素的主要生理活性作用有以下幾種：

(1) 抗氧化作用：

芝麻素可以去除體內過多的過氧化物、羥自由基、有機自由基，人體內的氧自由基的產生和消除是處於相對平衡的，這一平衡如被打破，許多的疾病便會隨之而來。研究發現芝麻素可以提高自由基清除酶活性、抑制氧化應激反應、減少氧自由基生成，對靶器官起到保護作用 ^[15]  。在體外抗氧化實驗中發現，芝麻素對 DPPH 自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基和 ABTS 自由基呈現較好抗氧化能力，與常見的抗氧化劑 VC 的抗氧化性能較為接近，是一種較好的抗氧化劑 ^[16]  。

（2）抗炎作用：

炎症被定義為具有血管系統的機體組織對損傷因子所發生的一系列防禦反應。炎症能影響細胞的增殖、代謝等生理活動，導致人體組織發生病理學變化 ^[17]  。炎症也常常引起破骨細胞的數量及功能異常，致使過度骨吸收進而導致很多炎症性骨溶解疾病的發生，包括類風濕性關節炎、感染性骨溶解、關節假體無菌性鬆動、牙周炎等。研究發現，芝麻素可以抑制破骨細胞的分化和骨吸收、可以減少促炎細胞因子的產生，抑制破骨細胞的分化，減輕LPS誘導的骨質溶解，其具體機制可能是芝麻素通過抑制ERK 和NF-κB信號通路抑制破骨細胞分化和特異性基因表達。因此，芝麻素可能是治療炎症性骨溶解的潛在藥物 ^[18]  。

（3）降低膽固醇的作用：血清甘油三酯、膽固醇增高是誘發動脈粥樣硬化和心腦血管疾病的重要因素。在芝麻素對於高脂、高糖飼養大鼠血脂血糖及血管重構的影響的實驗中發現芝麻素具有降血脂作用，其機制與芝麻素提高脂肪酶活性、增加脂肪代謝、減少脂肪淤積有關 ^[19]  。在芝麻素應用於高膽固醇血癥人羣的臨牀試驗中發現，服用芝麻素組的血清總膽固醇平均下降 8.5%，低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量平均下降 14％，高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）平均增加 4％,效果接近抗血脂藥而且安全無副作用 ^[20]  。

（4）保護肝臟

芝麻素的代謝主要是在肝臟中進行。芝麻素能調節酒精和脂肪的代謝酶的活性，促進乙醇代謝、促進脂肪酸β氧化作用，從而減輕乙醇對肝臟的損害及脂肪在肝臟中的蓄積 ^[21-22]  。

（5）抗高血壓作用

芝麻素可以增加人體靜脈內皮細胞中NO的濃度而且抑制ET-1在內皮細胞中的濃度，從而對血壓的升高起到抑制和調節作用 ^[23]  。另外，芝麻素能明顯改善腎性高血壓大鼠的血流動力學,其機制可能與其抗氧化和升高心肌NO降低ET-1有關 ^[24]  。