棉子酚

多元酚化合物

棉子酚又名棉毒素或棉籽醇,是棉属植物体内形成的一种多元酚化合物,存在于棉株的各部器官,其中棉籽仁中含量最高,其他一些锦葵科植物也可形成。

简介

棉子酚(gossypol)，又称为棉籽酚、棉酚、棉子醇，是人类在棉花籽油中发现的淡黄色的蛋白质。用于牲畜的饲料添加剂、杀真菌剂以及杀虫剂。在中国，棉子酚曾被用作男性避孕丸。通过抑制精子的活动和工作来使人暂时不育。停止使用就可以恢复生育能力；两到三个月内，精子的生成量恢复正常。

学名为2,2'一双一1,6,7一三羟基一3一甲基一5'异丙基一8一醛基萘,化学式：C30H30O8。

应用

有研究显示棉子酚有助于提高化疗药物治疗头颈癌的效果，能够调节蛋白质bcl-xl，而bcl-xl则在癌细胞中发生了过表达并使得这些细胞在它们该死亡的时候依然存活。

研究

棉籽是有营养的，棉花籽的22%是蛋白质；但棉花籽不能吃，因为它里面的棉籽酚不仅对肝、血管、肠道和神经系统有毒性，还容易造成不孕不育。

如果可以去掉棉籽里的棉籽酚，那么棉籽将成为一种价廉物美的主食替代物。从上世纪60年代开始，就有农学家试图去掉棉籽里的棉籽酚，结果尝试没有任何进展。上世纪90年代，研究者意外发现棉籽酚是绝好的避孕药。直到转基因技术被应用到棉籽里前，任何提炼技术都无法解决棉籽油导致男女生育功能下降的问题。最后的常规避孕药里之所以没有用棉籽酚，也是因为棉籽酚对生殖系统和消化系统的副作用太大。

美国德克萨斯农工大学的科尔提·拉索尔教授开始尝试用转基因的手段剔除掉棉籽酚。拉索尔的团队采用了RNA(核糖核酸)干涉法来摘除棉籽酚，简单描述他的技术，就是让棉籽酚的某个基因序列“沉默”了。这种技术的核心做法是集中对付产生棉籽酚的某种酶：建造一段基因序列，这段基因序列里含有组成这种酶的成分，然后把建好的基因序列加入棉籽里。有趣的是，这种转基因技术只去除掉棉籽里大部分甚至全部的棉籽酶，而棉花的叶子和梗中还有棉籽酶，这样既保持了棉花抵抗害虫的本能，又能让棉籽处于基本无毒状态。通过与澳大利亚和中国农学家的合作，科尔提·拉索尔的研究终于在2009年8月取得全面成功。

展望

近年来,国外对于棉酚的研究逐渐多了起来,而国内相关研究甚少,与国外存在一定差距。我国是一个产棉大国,每年棉籽的产量为710万～750万t。如果以棉酚占棉籽1%的含量计,每年棉酚的产量约为7万t。鉴于棉酚在医药、工业和农业等方面的广阔应用前景,若能将其充分利用起来,对于我国的油脂企业来说将是一笔巨大的财富。而且脱酚后的棉籽油利于精炼,棉籽粕也利于开发高蛋白动物饲料和食品蛋白质资源。在棉酚的提取上,常规的提取方法相对比较繁琐,很难达到预期的提取效果。随着超临界流体萃取技术的迅速发展,将其应用于棉酚的提取分离,值得探索。棉酚的毒性机制研究还不够深入,只有彻底掌握了棉酚致毒机制,才能明确如何消除棉酚毒性,更好将其发展利用,真正地让棉酚变废为宝。例如明确如何降低棉酚抗生育方面的副作用,就能更好地把棉酚及其衍生物应用到临床医学,推出更多的新药;明确棉酚的毒性,控制好其毒性,就能开发出新型的解毒药物。另外,棉酚对多种癌症具有一定的治疗效果,只要能控制好其使用量,相信在控制和治疗癌症方面一定会有更大的突破。

棉酚在生物学上作为生长抑制剂也是一个研究重点。在生物育种方面,培育高棉酚的棉花可以降低棉虫害,减少农药的使用。但是低棉酚的棉花,会有利于棉酚副产物的开发研究,如何平衡其中的利害关系,需要投入更多的探索研究。

随着棉花产量的不断提高,棉副产品的加工利用也应相应发展。棉酚资源十分丰富,经济价廉,如果我们加大对其应用研究的重视程度,增加这方面的投入,充分利用这一资源,就会变废为宝。总之,棉酚开发利用的前景是非常乐观的。

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