1.降膽固醇作用

1953年，首次報道植物甾醇具有降低人體膽固醇的作用。隨后，研究人員開發(fā)出一種名為cytellin的植物甾醇類藥物，用于緩解膽固醇升高。迄今，諸多研究表明攝入一定水平植物甾醇可有效改善機體膽固醇代謝，降低血液總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量，且不影響高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）或脂溶性維生素濃度。在補充植物甾醇降低血液膽固醇的幾十項人體實驗中，僅有一項研究結(jié)果呈陰性，且可能與受試者的低脂膳食有關(guān)。

目前，關(guān)于植物甾醇降低膽固醇的準確機制尚無定論，而可能的機制主要包括以下幾方面：

①植物甾醇側(cè)鏈位置的20R構(gòu)象易在分子頂部及底部形成平表面，使其具有多重疏水性，且疏水性大于膽固醇。因而，植物甾醇在腸腔內(nèi)可通過競爭作用降低膽固醇與膽汁酸微粒的結(jié)合能力，使膽固醇不能被運送至小腸微絨毛的吸收部位，以抑制膽固醇吸收。

②植物甾醇能夠上調(diào)腸上皮細胞ATP結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)運盒A1轉(zhuǎn)運體的表達豐度，促進小腸細胞對膽固醇的分泌，使膽固醇從腸道排出而不進入血液循環(huán)。

③補充植物甾醇有助于促進組織低密度脂蛋白受體的表達，提高機體對血液LDL-C的清除能力，調(diào)節(jié)膽固醇運輸。

2.抗氧化作用

當細胞內(nèi)自由基產(chǎn)生過多或自由基清除能力不足時，會導(dǎo)致細胞及組織氧化還原穩(wěn)態(tài)失衡，并造成氧化損傷。動物試驗及臨床研究表明，感染、炎癥反應(yīng)、血管疾病、自身免疫疾病、腫瘤、衰老等功能性障礙和疾病的發(fā)生均與氧化應(yīng)激有著密切關(guān)系。通過檢測植物甾醇及其成分對氧化型亞油酸甲酯的還原能力，發(fā)現(xiàn)植物甾醇、菜油甾醇及β-谷甾醇的抗氧化能力相近，而豆甾醇的抗氧化能力較弱；同時，植物甾醇能夠減少β-亞麻酰-γ-棕櫚酰磷脂酰膽堿脂質(zhì)體膜中α-生育酚的氧化與消耗。在煎炸過程的初始階段，植物甾醇可阻抑菜籽油的氧化。有研究也證實，β-谷甾醇具有清除羥自由基和抑制超氧陰離子產(chǎn)生的作用，且抗氧化活性與其在豬油中的濃度呈正相關(guān)性。因而，植物甾醇被認為是一種溫和的自由基清除劑，這一定程度地解釋了植物甾醇在維持細胞膜穩(wěn)定性、抑制炎癥、防治動脈粥樣硬化及抗癌等方面的積極作用。

3.抗炎與免疫調(diào)節(jié)作用

植物甾醇具有抗炎、抗感染以及抑制細菌和真菌繁殖等作用，其抗炎作用也是較早被發(fā)現(xiàn)的功能之一。在大鼠角叉菜膠性足水腫模型的研究中首次證實了β-谷甾醇良好的抗炎作用。另外，有研究表明，日糧中添加2%植物甾醇可顯著提高松節(jié)油刺激ApoE敲除大鼠干擾素γ(interferongamma，IFN-γ)與白介素2(interleukin2，IL-2)的產(chǎn)量，而不影響白介素4(interleukin4，IL-4)和IL-10的分泌；在野生型小鼠中，植物甾醇也可促進松節(jié)油刺激下IL-2的產(chǎn)生，但對IFN-γ、IL-4和IL-10均無明顯影響。對小鼠哮喘模型的研究發(fā)現(xiàn)，植物甾醇能減輕小鼠肺部嗜酸性粒細胞浸潤和黏液分泌過多的現(xiàn)象。

此外，β-谷甾醇葡萄糖苷也具有較強的抗炎作用，能夠抑制免疫應(yīng)激下RAW264.7小鼠巨噬細胞TNF-α、白介素1β(interleu?kin1beta，IL-1β)和IL-6的產(chǎn)生。另外，有研究發(fā)現(xiàn)20μg/ml豆甾醇預(yù)處理可顯著降低軟骨細胞退化過程中基質(zhì)金屬蛋白酶的表達水平，抑制促炎介質(zhì)前列腺素E2分泌。

總的來看，植物甾醇發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的可能機制：①植物甾醇的降膽固醇作用有助于減少LDL的氧化，避免炎性細胞在動脈內(nèi)膜的募集，進而降低了炎性細胞因子與活性氧的產(chǎn)生；②植物甾醇可降低NF-κBp65蛋白的磷酸化水平，抑制NF-κB的核移位能力及其在細胞核內(nèi)的DNA結(jié)合能力；③植物甾醇也能作為一種配體與肝X受體等核受體結(jié)合，從而影響細胞和組織的天然免疫反應(yīng)；④植物甾醇嵌入細胞膜結(jié)構(gòu)后會影響白細胞功能，并通過抑制補體途徑發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

4.類激素作用

植物甾醇作為一種甾體化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與類固醇相似，是類固醇激素的合成前體，在體內(nèi)表現(xiàn)出一定的激素活性。植物甾醇可能通過改變膽固醇的生物利用率或調(diào)節(jié)某些代謝酶活性，從而影響了性腺組織合成類固醇激素的能力。有研究表明，β-谷甾醇具有類雌激素作用，且傾向于與雌激素受體β結(jié)合。以斑馬魚為研究對象，使用10μg/l植物甾醇（含80%β-谷甾醇、少量β-二氫谷甾醇和油菜甾醇）進行了為期3個月的干預(yù)發(fā)現(xiàn)，植物甾醇可以誘導(dǎo)雄性個體卵黃蛋白原的產(chǎn)生，表明植物甾醇在動物體內(nèi)具有類雌激素作用。另外，有研究發(fā)現(xiàn)提取自人參中的植物甾醇物質(zhì)人參皂苷Re可通過非基因組作用影響性激素受體功能，促進NO釋放，激活心臟鉀離子通道，從而降低缺血再灌注損傷的發(fā)生風險。不過，在蛋雞日糧中添加植物甾醇并未表現(xiàn)出顯著的類雌激素功能。上述結(jié)果表明，植物甾醇的類雌激素作用可能受甾醇種類、攝入劑量、給予方式、受試動物發(fā)育階段及物種等因素的共同影響，其機制有待于進一步研究。

此外，植物甾醇具有調(diào)節(jié)機體甲狀腺功能的潛力。以每天5mg/kg植物甾醇量經(jīng)口服連續(xù)飼喂小鼠21d，發(fā)現(xiàn)植物甾醇可明顯提高血清甲狀腺素含量。有研究也證明了這一點，每天飼喂25mg植物甾醇顯著提高了雄性大鼠血清總甲狀腺素、總?cè)饧谞钕僭彼岷陀坞x三碘甲狀腺原氨酸水平，提示植物甾醇對調(diào)節(jié)大鼠甲狀腺分泌功能有積極作用。鑒于甲狀腺激素在調(diào)節(jié)機體膽固醇代謝中的重要作用，上述研究結(jié)果也進一步解釋了植物甾醇降低膽固醇的潛在機制。

5.影響細胞膜功能

膽固醇是哺乳動物細胞膜的重要成分之一。體外研究發(fā)現(xiàn)，當細胞膜中的膽固醇被植物甾醇替換后，其生物學(xué)功能會隨之發(fā)生改變，并影響細胞信號的傳導(dǎo)能力與膜結(jié)合酶類的活力。在出血性卒中動物模型的研究中發(fā)現(xiàn)，飼喂高劑量植物甾醇會引起紅細胞膜膽固醇的置換，導(dǎo)致細胞可變形性與滲透脆性升高。不過，在人體試驗中，以1g/(1000kcal·d)的劑量連續(xù)4周補充植物甾醇對紅細胞滲透脆性并無明顯影響。

6.促生長作用

1985年，日本學(xué)者開發(fā)了一種由植物生長激素、可在水中形成分子膜的脂質(zhì)以及植物甾醇（以谷甾醇為主）組成的新型飼用促生長劑，并取得了專利。這種促生長劑的性質(zhì)較為穩(wěn)定，不易受溫度和消化酶的影響，能夠克服傳統(tǒng)植物類生長激素不穩(wěn)定、易失活的弱點，故在當時被用于蠶和魚類養(yǎng)殖。隨后，在大鼠試驗上也證實植物甾醇具有調(diào)節(jié)動物生長的作用，且對應(yīng)激大鼠生長的改善效果更為顯著。時至今日，植物甾醇因其提高動物生產(chǎn)性能、改善畜禽產(chǎn)品品質(zhì)等功效，已被廣泛用于飼料領(lǐng)域。

研究表明，植物甾醇與脂質(zhì)結(jié)合形成的甾醇核糖核蛋白復(fù)合體具有促進動物蛋白質(zhì)合成作用。通過與靶細胞受體結(jié)合，植物甾醇能夠激活基因轉(zhuǎn)錄活性，促進mRNA合成與蛋白質(zhì)翻譯效率，達到調(diào)節(jié)生長及相應(yīng)的生物效應(yīng)。同時，植物甾醇的類激素作用有助于調(diào)節(jié)垂體與肝臟功能，促進生長激素和胰島素樣生長因子的分泌，從而促進機體發(fā)育。另外，有研究發(fā)現(xiàn)植物甾醇可通過調(diào)節(jié)能量代謝和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信號通路，促進骨骼肌蛋白質(zhì)合成，并抑制蛋白質(zhì)降解，提高骨骼肌蛋白質(zhì)含量，進而發(fā)揮促進骨骼肌生長、改善骨骼肌功能的作用。

7.小結(jié)

植物甾醇在醫(yī)學(xué)與食品科學(xué)上具有較為廣泛的生物學(xué)功能。在動物生產(chǎn)上，科學(xué)使用植物甾醇能促進動物生長、改善機體健康、提高畜產(chǎn)品質(zhì)量，對于降低養(yǎng)殖成本、提高經(jīng)濟效益具有積極作用。作為一種功能性添加劑，植物甾醇在飼料工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，關(guān)于植物甾醇改善動物生長與健康方面的作用機制、有效劑型和劑量、吸收效率及應(yīng)用技術(shù)尚未完全闡明，還需做大量而深入的研究，為其科學(xué)合理應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。