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大蒜中的硫化物大多数属于半胱氨酸衍生物,具有活性巯基或硫取代的巯基,主要包括半胱氨酸类、半胱氨酸亚砜类以及γ-谷氨酰-半胱氨酸肽类,这些半胱氨酸衍生物具有水溶性或弱水溶性,同时具有非常高的生物生理活性,由于半胱氨酸衍生物具有巯基或取代巯基结构,γ-谷氨酰-半胱氨酸肽类还符合植物螯合肽的结构特点,能安全而稳定地螯合多种矿质元素。论文从大蒜中利用离子交换层析法结合制备型色谱技术制备了 4种半胱氨酸衍生物,分别是(RC7)-S-烯丙基-L-半胱氨酸(1)、(RC7)-S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜(2)、(SC2RC7)-γ-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸(3)以及(SC2RC7)-γ-谷氨酰-S-丙基-L-半胱氨酸(5),产物经UV、IR、GC-MS、HPLC-MS、CD、1HNMR、13CNMR以及测旋光角的方法检测并与合成标准品进行了比对。论文还建立了测定透析性铁锌和可溶性铁锌的体外模拟生物胃肠消化试验模型,研究了半胱氨酸衍生物对主要粮食作物大豆、绿豆、小米中铁锌元素生物利用率的影响,揭示了并讨论了其提高铁锌元素生物利用率的机理,具体内容和结果如下:将半胱氨酸衍生物1、2、3添加到大豆、绿豆、小米中,同时以Cys、GSH、EDTA为对照,比较其提高大豆、绿豆、小米铁锌生物利用率活性。结果发现不论是对于粮食本底含有的铁锌还是外源性强化铁锌,1、2、3对提高不同粮食样品(大豆、绿豆、小米)铁锌生物利用率均具有显著的效果,在未强化铁锌的样品中,使大豆铁生物利用率从1.52%分别提高到2.96%、2.00%和3.38%,使大豆锌生物利用率从10.83%分别提高到18.16%、14.13%和19.12%;使绿豆铁生物利用率从1.91%分别提高到2.56%、2.35%和8.18%,使绿豆锌生物利用率从20.52%分别提高到23.34%、28.45%和32.44%;使小米铁生物利用率从7.68%分别提高到9.13%、8.76%和12.32%,使小米锌生物利用率从4.79%分别提高到6.03%、5.69%和6.92%。其中3的效果明显好于1和2的,其效果仅次于化学性螯合剂EDTA,并且明显好于Cys和GSH。1和2在大多数样品下提高铁锌生物利用率效果与GSH相当,比Cys略好。文中探讨了半胱氨酸衍生物提高铁锌生物利用率的机理,包括半胱氨酸衍生物种类对提高铁锌生物利用率有何影响、半胱氨酸衍生物是否能改善铁锌存在状态(溶解状态)、铁锌螯合能力如何、粮食煮熟加工对生物利用率有何影响、抗营养成分有何影响、铁锌钙有无相互作用等几个方面,进而揭示了半胱氨酸衍生物提高铁锌生物利用率的机理。论文还探索了提高生物利用率活性最好的硫化物3在美拉德反应过程的抗糖基化活性,通过其具有的抗氧化活性和铁螯合活性进一步揭示其影响其提高铁锌生物利用的活性机制。