芳香姜黄酮：一种具有生物学和药理学用途的天然倍半萜

《Food Bioscience》：Aromatic Turmerone: A Natural Sesquiterpene for Biological and Pharmacological Purposes

　　

芳香曲马酮展现多样的抗癌和神经保护活性。抗炎作用涉及NF-κB、JNK/p38 MAPK和HO-1信号通路。芳香曲马酮具有抗真菌、抗蛇毒、杀虫和抗寄生虫特性。药理学作用通过细胞凋亡、转移抑制和PPAR-γ介导。本综述综合了芳香曲马酮的健康益处和生物活性。本综述建议未来有必要开展临床研究。

引言

曲马酮是一组具有天然来源（尤其来自姜科）和倍半萜结构的化合物（Xiang, Zhang, Xi, Yang, Wang, Lei, Zheng and Liu et al., 2018）。多种植物物种含有曲马酮相关结构，但姜黄或C. longa L.（Curcuma longa L.）是含量较高的特殊物种。姜黄或C. longa有悠久的使用历史，尤其用于调味和着色。从这些根茎中提取的精油（EO）以富含酮类结构著称，主要由各种曲马酮组成。其中，芳香曲马酮（ar-Tur）、α-曲马酮（α-Tur）和β-曲马酮（β-Tur）是关键成分。这些化合物赋予了姜黄在传统和现代应用中独特的特性和用途（Dosoky and Setzer et al., 2018, Honwad and Rao et al., 1964, Xiang, Zhang, Xi, Yang, Wang, Lei, Zheng and Liu et al., 2018）。

先前的研究报道了几项有价值的生物学和药理学活性。Liju等人证明，C. longa精油中ar-Tur含量高达61.79%，表现出显著的健康益处。其研究结果突出了该化合物的自由基清除能力，以及显著的抗炎和镇痛作用（Liju, Jeena and Kuttan et al., 2011）。根据2012年发表的一项研究，含11% ar-Tur、40.8% α-Tur和14.1% β-Tur的C. longa精油具有抗高脂血症和抗氧化特性，并可能对心血管疾病（CVDs）具有保护作用（Ling, Wei, Lv, Ji and Li et al., 2012）。在另一项研究中，来自中国不同产地的20种精油显示出不同程度的抗氧化、抗菌、抗炎和细胞毒性效应。C. longa精油被发现含有多种关键成分，包括ar-Tur、β-Tur、ar-姜黄素、cubenol、curlone、β-sesquiphellandrene、α-zingiberene和germacrone（Zhang, Yang, Chen, Su, Chen, Pan, Fang, Dong, Zheng and Du et al., 2017）。Oyemitan等人报道，曲马酮是C. longa精油的主要成分，在经口（PO）给予小鼠时毒性轻微，腹腔（IP）给药时毒性中等，并在受试动物模型中表现出显著的抗焦虑、镇静和抗惊厥作用（Oyemitan, Elusiyan, Onifade, Akanmu, Oyedeji and McDonald et al., 2017）。C. longa精油的抗糖尿病潜力曾被评估，结果显示其可能提高对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制能力。精油的主要挥发性成分被鉴定为ar-Tur（Lekshmi, Arimboor, Indulekha and Nirmala Menon et al., 2012）。此外，多项先前研究探讨了C. longa挥发性精油及其成分对健康问题的意义，报道了抗肥胖、抗血栓、抗肝毒性、抗致突变、抗蛇毒、抗黄曲霉毒素、神经保护、肝保护、解痉、抗关节炎、抗动脉粥样硬化和杀虫活性（Dosoky and Setzer et al., 2018, Nishiyama, Mae, Kishida, Tsukagawa, Mimaki, Kuroda, Sashida, Takahashi, Kawada and Nakagawa et al., 2005, Singh, Jain, Misra, Khanna, Rana, Prakash, Malasoni, Dwivedi, Dikshit and Barthwal et al., 2013）。

在本综述中，我们聚焦于ar-Tur，一种被公认为姜黄根茎重要成分的倍半萜化合物。鉴于姜黄根茎衍生精油的众多应用，我们主动汇编和归类了该化合物的生物学和药理学效应。与先前的综述研究（考察了所有三种曲马酮异构体、粗精油或姜黄素）不同，本综述专门针对ar-曲马酮提供了全面而专注的分析。我们独特地涵盖了其理化性质、生物合成、来源变异性、定量方法、药代动力学和安全性概况，这些方面在早期出版物中有所缺失。这一综合分析不仅加深了对ar-Tur潜在价值的理解，也为未来开发更先进、有效的药物制剂奠定了基础。

## 结构片段

曲马酮的结构被归类为β-石竹烯型倍半萜内酯，特征为具有与侧链相连的六元碳环的单环构型。它们被归类为非姜黄素类化合物。在生产过程中，法尼基焦磷酸被电离产生适当的反式烯丙基阳离子，随后异构化为顺式烯丙基阳离子。双键（位于C6）随后被顺式烯丙基阳离子攻击，形成一

## ar-Tur含量影响因素和变异性

多项研究表明，姜黄中ar-Tur的含量和组成具有高度变异性，受遗传、环境、农艺和采后因素的复杂相互作用影响。遗传变异性是ar-Tur含量的主要因素。Garg等人分析了在统一条件下生长的27份C. longa无性系，报告ar-Tur水平范围为精油的0.1%至37.6%，显示出强遗传控制（Garg, Bansal, Gupta and Kumar et al.,

## 抗癌效应

癌症目前被认为是世界上最重要的常见疾病之一，人体细胞由于细胞周期的自然过程失效，获得不受控制地分裂和增殖的能力，从而导致肿瘤或癌细胞的产生，这些肿瘤随着时间的推移增大，并可能干扰体内器官和组织的功能（Amjad, Sokouti and Asnaashari et al., 2022）。因此，研究人员正在开展相关研究。

## 抗真菌效应

真菌与食品有许多相关功能，对人类环境至关重要。其中一些是食物来源，一些用于食品生产，一些是食品腐败剂，可能对人类健康有害（Benedict, Chiller and Mody et al., 2016）。真菌感染日益普遍，令人担忧，并对医疗从业者构成重大挑战。医疗治疗方式的变化，如强化化疗和免疫抑制药物，以及……

## ar-Tur的安全性概况和毒性

尽管草药药通常被认为天然因而内在安全，但它们在毒理学方面也存在风险，需要仔细考虑。其安全性概况尤为微妙，因为某些药用植物含有内在有毒成分。例如，对293例补充剂诱导肝损伤病例的系统性回顾发现，姜黄/姜黄素是第二常见的补充剂（占病例的20.8%），仅次于卡特的（69.0%）（Elnaggar, Saad Sayed, Abu Suilik, Mokhles,

## 对ar-Tur综述证据的批判性呈现与讨论

综述证据为ar-Tur的治疗和生物潜力提供了有力但初步的依据，其特征是健壮的临床前发现与有限的临床验证之间存在显著差距。虽然该化合物显示出良好的生物利用度，小鼠研究表明其口服生物利用度为13%，平均滞留时间为13.2小时（Prakash, Misra, Surin, Jain, Bhatta, Pal, Raj, Barthwal and Dikshit et al., 2011），但这些发现向人体

## 未来方向

A）靶标鉴定：采用化学蛋白质组学策略鉴定ar-Tur的直接分子靶标。B）异构体比较研究：系统开展ar-Tur、α-Tur和β-Tur的头对头比较，以建立构效关系。C）代谢物谱分析：表征ar-Tur代谢物的人类代谢谱和生物活性。D）药代动力学研究：进行全面的临床药代动力学研究，包括剂量递增、食物效应和组织分布。

## 结论

ar-Tur是一种从姜黄根茎衍生而来的重要生物活性倍半萜内酯，展现出多种生物学和药理学特性，包括抗癌、神经保护和抗炎活性。广泛的临床前研究阐明了其调节关键信号通路的能力，使其成为治疗多种疾病的有前景的候选药物，尤其是神经退行性疾病。

## CRediT作者贡献声明

Solmaz Asnaashari：撰写——初稿，验证，项目管理，调查，正式分析，数据整理。Ali Jahanban-Esfahlan：撰写——审阅与编辑，监督。

## 未引用参考文献

Abdel-Lateef et al., 2016; Akinyemi and Adeniyi, 2018; Amaral et al., 2014; Bayar, 2026; Chen et al., 2018; Garber, 2001; Honwad and Rao, 1964; Jacob and Toloue, 2013; Jankasem et al., 2013; Koo and Gang, 2012; Lai et al., 2018; Lee, 2006; Moulick et al., 2025; Pavela, 2016; Prakash et al., 2011; Savaringal and Sanalkumar, 2018; Singh et al., 2010; Zagorska and Jaworowska, 2024; Zanna et al., 2021; Zolghadri et al., 2019.

## 披露声明

作者披露不存在潜在利益冲突。网站（www.vecteezy.com）和（freechemdraw.com）网站被用于准备图示。

## 利益冲突/竞争利益

作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争财务利益或个人关系。

## 伦理批准

不适用。

## 数据可用性

支持本研究结果的数据可从通讯作者处合理索取。

## 生成式人工智能和AI辅助技术在写作过程中的声明

在本工作准备过程中，作者使用"deepseek"进行语法编辑。使用该工具后，作者对稿件进行了全面审查和修订，并对最终内容承担全部责任。此外，网站（www.vecteezy.com）和（freechemdraw.com）网站被用于准备图示。

## 资助

本研究由伊朗大不里士TUOMS资助（项目编号：78785）。

## 资金来源声明

资助由伊朗大不里士医科大学提供（项目编号：78785）。

## 利益冲突声明

? 作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争财务利益或个人关系。

## 致谢

作者感谢伊朗大不里士医科大学（TUOMS）生物技术研究中心的 invaluable 协助。

Ali Jahanban-Esfahlan | Solmaz Asnaashari