果膠 PECTIN – 對抗大腸癌的大分子

果膠 PECTIN – 對抗大腸癌的大分子

1825年，一位法國化學家和藥劑師Henri Braconnot從植物中提取活性成分，他是第一個發現具有膠體性質的雜多醣heteropolysaccharide，他稱之為“果膠酸” pectic acid（古希臘語中的πηκτικóka意為凝結劑）。

果膠是一種複雜的多醣，在植物基壁中發現， 植物壁組分的主要作用是賦予植物機械強度，通過吸收來維持細胞外水相並提供外部環境的屏障。

果膠的化學結構是一種共價連接的富含半乳醣醛酸的聚合物 galacturonic acid-rich polymers。 到目前為止，已經鑑定了三種主要的果膠多醣，從植物壁分離出來。 它們是同型半乳聚醣homogalacturonan (HG)，鼠李糖半乳聚醣-1 rhamnogalacturonan-I (RG-I) 和取代半乳醣醛酸substituted galacturonans (GS).。同型半乳聚醣約佔果膠65％。

補充品多以蘋果果膠 Apple Pectin 和葡萄柚果膠 grapefruit pectin。

半乳醣醛酸 D-galacturonic acid

果膠的醫學作用

由於人類提取果膠，除了在食品工業中用作膠凝劑之外，果膠顯示在醫學中有用的性質。在人類中，作為膳食纖維的果膠不在小腸中被酶消化，而是在結腸中被微生物降解，它在消化道上保持膠凝作用，從而減緩消化，這對於傾倒綜合徵Dumping syndrome患者在胃內消化過快是非常有益的。

果膠也能降低血液中的膽固醇水平和刺激脂質排泄。

果膠可增加清除銫裂變產生的137Cs，在chernobyl地區發現的放射同位素。在幾天內食用改性柑橘果膠後，可以通過尿液清除有毒元素如砷或鎘，似乎被改性果膠螯合，然後在尿液中消除。 最後，幾項研究表明，口服果膠通過有利於結腸中“良好的”細菌（例如，雙歧桿菌和乳桿菌）的生長，降低了兒童腸道感染和腹瀉的風險，從而損害病原菌。

正常果膠如蘋果果膠 Apple Pectin ，因分子量大，不能進入血管，如要控制癌細胞轉移，要用改性柑橘果膠(modified Citrus pectin)，它是經過化學處理，分子量低，可進入血管，對控制轉移癌細胞有益處。

果膠作為食品纖維的作用

果膠作為膳食纖維，對預防結腸癌中起作用，在大鼠飲食中加入果膠，用氧氮甲烷azoxymethane或甲基亞硝基脲methylnitrosourea處理後的大鼠發展較少的結腸腫瘤。 同樣大鼠給予果膠後，用1,2-二甲基肼1,2-dimethylhydrazine處理的大鼠中較少的大腸腫瘤，暴露於氧化甲烷的大鼠飲食中的柑橘和蘋果果膠會降低了致癌作用。

兩種不同類型的果膠，可降低腫瘤數量，蘋果果膠 Apple Pectin降低了β-葡萄醣醛酸酶 β-glucuronidase的活性，這是一種結腸癌發展相關的糞便細菌酶，已經研究了不同類型的碳水化合物的抗誘變活性antimutagenic activity。木葡聚醣xyloglucans和鼠李糖半乳醣醛酸rhamnogalacturonans降低了1-硝基苯乙烯1-nitropyrene.的誘變效應，並且可以來自細胞和聚合物之間的直接相互作用，其將保護細胞免受1-硝基苯乙烯1-nitropyrene.的誘變作用。

結腸癌發生是一個多步驟過程，這是由於凋亡基底處的結腸細胞的增殖與細胞凋亡，導致管腔表面的結腸細胞損失之間的平衡的破壞所致。 大多數結腸癌細胞對凋亡具有抵抗性，從而促進腫瘤生長。 如果恢復腸道細菌對細胞凋亡的敏感性，則可能會發生化學保護作用。

在動物研究中，大鼠與標準飲食相比，富含果膠的飲食有利於來自結腸隱窩的腸腔結腸細胞中半胱天冬酶-1 caspase-1的表達，並增加基底和腸腔結腸細胞luminal colonocytes中切割的PARP水平。 另一方面，標準飲食的大鼠的抗凋亡蛋白Bcl2的表達更高。食用豐富果膠的飲食，具有保護作用激活凋亡，並且減少了用1,2-二甲基肼1,2-dimethylhydrazine處理的大鼠中腫瘤的數量和大小。大鼠的結腸細胞表現出高活性的半胱天冬酶-1 caspase-1，並較高水平的前半胱氨酸蛋白酶-3 pro-caspase-3，具有較高水平的PARP。

趙家聲
自然健康顧問
化學學士
生物醫學工程碩士
生物化學科技碩士
材料科技碩士
美國草本治療師
美國自然療法博士

參考資料

1. Brown L., Rosner B., Willett W. W., Sacks F. M. (1999). Cholesterol-lowering effects of dietary fiber: a meta-analysis. Am. J. Clin. Nutr. 69 30–42
2. Caffall K. H., Mohnen D. (2009). The structure, function, and biosynthesis of plant cell wall pectic polysaccharides. Carbohydr. Res. 344 1879–1900 10.1016/j.carres.2009.05.021
3. Kang H. J., Jo C., Kwon J. H., Son J. H., An B. J., Byun M. W. (2006). Antioxidant and cancer cell proliferation inhibition effect of citrus pectin-oligosaccharide prepared by irradiation. J. Med. Food 9 313–320 10.1089/jmf.2006.9.313
4. Kanthamneni N., Chaudhary A., Wang J., Prabhu S. (2010). Nanoparticulate delivery of novel drug combination regimens for the chemoprevention of colon cancer. Int. J. Oncol. 37 177–185
5. Kolar S., Barhoumi R., Jones C. K., Wesley J., Lupton J. R., Fan Y. Y., et al. (2011). Interactive effects of fatty acid and butyrate-induced mitochondrial Ca(2)(+) loading and apoptosis in colonocytes. Cancer 117 5294–5303 10.1002/cncr.26205
6. Kanthamneni N., Chaudhary A., Wang J., Prabhu S. (2010). Nanoparticulate delivery of novel drug combination regimens for the chemoprevention of colon cancer. Int. J. Oncol. 37 177–185
7. Kolar S., Barhoumi R., Jones C. K., Wesley J., Lupton J. R., Fan Y. Y., et al. (2011). Interactive effects of fatty acid and butyrate-induced mitochondrial Ca(2)(+) loading and apoptosis in colonocytes. Cancer 117 5294–5303 10.1002/cncr.26205