辣椒素类物质的代谢生理研究现状
狄云 蒋健箴 石正强
摘 要 综述了辣椒素类物质的结构、性质与生理作用、在辣椒果实中的合成位点、合成途径、分布及辣椒素类物质的积累特点与影响因素。
辣椒因其独特的辣味而深受消费者欢迎。辣椒果实中的辣味成分－辣椒素类物质，目前在食品工业中作为添加剂、医药工业中作为镇痛剂已得到广泛应用。辣椒素类物质含量也是评估辣椒果实品质的重点指标之一。
辣椒中的辣味成分最早由Thres(1876)从辣椒果实中分离出来，并命名为辣椒素(Capsaincin)，此后又有一些辣椒素的同系物从辣椒果实中被发现，它们被统称为辣椒素类物质。至今已发现约14种以上的辣椒素同系物，其中辣椒素和二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin)占90%以上，其余同系物仅占少量，最近，在甜椒果实中发现两种无辣味的类辣椒素物质(Capsaicinoid-like substance,CLS)辣椒素醋(Capsiate)和二氢辣椒素酯(Dihydrocapsiate)，推测可能是辣椒素类物质合成的前体物，但还需要进一步研究证实。
辣椒素的化学名称为8-甲基-6-癸烯香草基胺，分子式是C18H27NO3，呈单斜长方形片状无色结晶，熔点65℃，沸点210-220℃ (0.01mmol·L-1)，易溶于乙醇、乙醚、苯及氯仿，微溶于二硫化碳。
辣椒素类物质可促进肾上腺分泌儿茶酚胺并显著抑制蜡性芽孢杆菌及枯草杆菌，具有抗菌、抗肿瘤和镇痛作用。此外，辣椒素类物质还可作为健胃剂，促进食欲、改善消化功能。因此，辣椒素类物质在人体的医疗保健方面具有较高的应用价值。
2、辣椒素类物质在果实内的合成部位、合成途径与分布
辣椒素的合成部位曾是一个颇具争议的问题，60年代，有的研究者认为种子是辣椒素的合成部位，也有的研究者认为子房隔膜上的有些腺体细胞可以分泌辣椒素。70年代末，Iwai(1979)引等人利用同位素示踪技术、电子密度扫描显微镜等先进研究技术对辣椒素的形成和积累部位作了详细的研究，认为辣椒素主要在果实胎座表皮细胞的液泡中形成积累，并通过子房隔膜运输到果肉表皮细胞的液泡中积累。
辣椒素类物质是由香草基胺和Ｃ9-Ｃ10支链脂肪酸两部分组成。香草基按部分是由芳香族氨基酸苯丙氨酸衍生而来，支链脂肪酸部分则由缬氨酸衍生而来。参与辣椒素合成途径中目前已知的酶有:苯丙氨酸裂解酶(PAL.Phenylalanine ammonialyase)、肉桂酸水解酶(CA4H·Cinnamic acid-4-hydroxylase)、对香豆酸水解(CA3H.p-Caffeic acid-3-hydroxylase)、咖啡酸转甲氧基酶(CAOMT·Caffeic acid-0methyltransferase)和辣椒素合成酶(CS·Capsaicinoid synthetase)，但参与将3-甲氧基-4-烃基肉桂酸转化为香草醛及香草基胺的酶目前尚不清楚，有待于进一步研究。
辣椒素合成酶是辣椒素合成中的关键酶，定位于果实胎座表皮细胞的液泡膜上。在辣椒素的合成反应中，辣椒素合成酶首先催化支链脂肪酸与辅酶A(COA)形成isoC10-COA复合体，然后在ATP和Mg++。辅因子的作用下，isoC10-COA与香草基胺合成辣椒素，反应的最适pH值约为9.0，目前对辣椒素合成酶的结构、酶动力学分析以及酶的分离、纯化等方面还有待于深入研究。
由于辣椒素合成的酚类前体物-对香豆酸、苯丙氨酸、咖啡酸、3-甲氧基-4-羟基肉桂酸、香草醛等同时也是蛋白质、生物碱、类黄酮以及木质素的合成前体，因此辣椒素的生物合成存在着与其它生物合成途径竞争共同前体的问题，所以如能通过代谢调节或基因调控最大限度地促进辣椒素的生物合成，则对辣椒素的生产具有重大意义。
辣椒素在果实的不同部位的含量不同，胎座中的辣椒素含量最高，果肉次之，种子最低。
