CN109549952A - 一种抑制细胞糖酵解过程的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法和应用，利用还原性二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、含硫还原剂等阻碍糖酵解过程中氧化还原反应所需氢循环过程，是对现有物质功能的新发现和新功能的新应用。该方法的应用包括，将不同的还原剂以针剂、口服、外敷、喷雾或熏蒸方式应用于肿瘤预防治疗；或以口服方式应用于消化道炎症或肿瘤的预防治疗；应用于抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，使还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐等作为杀菌剂有效成分或成分之一；应用于鲜货、食品、鱼肉、水果蔬菜、天然香料、化妆品、洗涤用品、护肤品、个人日常清洁卫生用品的防病、抗氧化、防腐和保鲜、或应用于相关医疗卫生领域。

Description

一种抑制细胞糖酵解过程的方法及应用

技术领域

本发明涉及一种抑制细胞糖酵解过程的方法及应用，涉及食品、化妆品、洗涤用品、护肤品、香料的防腐保鲜、个人清洁卫生、医疗卫生领域。

背景技术

众所周知，肿瘤细胞或厌氧菌或兼性厌氧菌细胞通过有氧或厌氧糖酵解获得能量。糖酵解是指将葡萄糖或糖原分解为丙酮酸，ATP和NADH+H+的过程。肿瘤细胞在有氧条件下，或厌氧菌或兼性厌氧菌在缺氧条件下，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，接受磷酸丙糖脱下的氢，被还原为乳酸。糖的氧化分解，称为糖的有氧氧化，丙酮酸不是被还原而是进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。糖的有氧氧化和糖酵解在开始阶段的许多步骤是完全一样的，只是分解为丙酮酸以后，由于供氧条件不同或利用氧方式不同才有所分歧。

糖酵解总共包括10个连续步骤，均由对应的酶催化。总反应为：

葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+——>2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H+

丙酮酸(CH3COCOOH)+NADH+H+-可逆->乳酸(CH3CHOHCOOH)+NAD+

具体地，肿瘤细胞糖代谢至乳酸的过程中所涉及的两个重要氧化还原反应是：

(1)3-磷酸甘油醛+磷酸+NAD+→1、3-二磷酸甘油酸+NADH+H+

以及

(2)丙酮酸+NADH+H+→乳酸+NAD+

其中，NAD+和NADH作为催化剂可以循环使用和产生，也即，通过NAD+维持氢的循环使用和再生过程，才能保证糖酵解代谢过程的可持续性。本发明中所述的糖酵解过程包括糖酵解产物丙酮酸的还原过程。

因此，寻找到能够阻碍糖酵解、谷氨酰胺代谢过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程的方法，则可以解决肿瘤细胞以及厌氧呼吸的细菌细胞所带来的一系列问题，比采用药物干扰基因控制的代谢过程更有效和更可靠，减少了基因变异导致的抗药性问题。

在已知或发现的具有抑制细菌或治疗肿瘤的简单或复杂化合物中，都只能依靠实验或进行治疗尝试后根据结果进行总结，无规律可循，无法指导具体药物的寻找和应用领域的开发。本发明的抑制细胞糖酵解过程的方法及应用依据新发现和确认的化学还原性对细胞糖酵解过程的控制作用，推导实验验证了还原性物质新的应用领域和应用方法。

发明内容

众所周知，还原性的硒或含硒还原剂(亚硒酸钠、含硒有机酸、含硒蛋白等)对肿瘤具有预防和治疗作用，但其机理一直没有明确的分析和验证。普遍的认为是含硒还原剂的抗氧化性中和了细胞中的自由基或络合了有毒的重金属离子而发挥了清除致病变因素的作用，而这种作用不是对细胞内特定化学反应发挥作用，因此不能对具体病变的治疗给出任何指导意义，只能说明和解释其对肿瘤的预防作用，包括含硒氨基酸或蛋白质具有对肿瘤的预防作用，而不是为了达到真正的治疗作用和效果的目的。在先技术中，也还没有想到和考虑到化学还原性可以直接应用于并达到肿瘤和炎症的预防和治疗的目的。

还原性物质治疗肿瘤或具有杀菌抑菌的效果在文献中有关物质特性的总结报告中常有提及，但未明确归因于物质的还原性因素，如在所有氮氧化物中，只有典型还原性的一氧化氮具有治疗肿瘤效果，还原性砒霜可以治疗某些白血病，还原性亚硒酸钠对肿瘤具有抑制效果，还原性三价铬可以治疗肿瘤，但氧化性六价铬却是强致癌物。说明了一个简单化合物是否可以治疗肿瘤或杀菌抑菌在于还原性，在于这种还原性破坏了肿瘤细胞或厌氧菌独有的NADH循环，可能也包括管氨酰胺的NADPH循环。这种对肿瘤的直接治疗作用未曾从物质的还原性角度考虑和总结过，也没有明确还原性对肿瘤所具有的直接治疗效果，相反，物质的还原性即抗氧化性最多只是在克服体内自由基的破坏性作用时才予以了考虑和重视，以及在肿瘤的预防方面给予了重视。

以亚硒酸钠为例，考虑到肿瘤细胞(所述肿瘤包括血液中变异的细胞)获得能量是通过糖酵解过程，而正常细胞则是通过有氧氧化，以及考虑到硒的还原性，从氧化还原反应角度分析，则可以找到抑制细胞糖酵解过程的方法，并获得相关的广泛应用效果。

当亚硒酸钠(或其它还原剂)存在时，亚硒酸钠的还原性反应可用如下化学式表示：

Na2Se03(强还原性)+H2O--->Na2Se04(稳定化合物)+2H(原子态氢)

(其它还原剂有类似提供氢的反应)

另外，有如下的推测：

对于上述的反应(1)，亚硒酸钠作为还原剂(抗氧化剂)，与同样作为还原剂的底物3-磷酸甘油醛竞争，可能分别发生如下的氧化还原反应：

a、亚硒酸钠+H2O+NAD+→NADH+H++硒酸钠

b、3-磷酸甘油醛+磷酸+NAD+→1、3-二磷酸甘油酸+NADH+H+

从化学反应自由能变化判断，反应(b)从醛到酸的反应的驱动能应该远大于反应(a)，因此，反应(1)受亚硒酸钠存在的影响较小，避免或减少了亚硒酸钠对正常细胞代谢的干扰作用；或者亚硒酸钠作为还原剂和同样作为还原剂的底物3-磷酸甘油醛竞争，在酶催化的特异性反应中，亚硒酸钠或含硒还原剂没有参与反应的优势。

对于上述反应(2)，作为还原剂的亚硒酸钠直接与同样是还原剂的NADH辅酶竞争，而不是与底物丙酮酸竞争。如丙酮酸接受来自亚硒酸钠还原反应提供的氢，则NADH无法转化为NAD+；或者丙酮酸依旧可以接受来自NADH的氢，使NADH转化为NAD+，但NAD+将可随即与亚硒酸钠还原反应提供的原子态氢结合形成NADH，因此可预期糖酵解链中因无法得到反应(1)所需要的NAD+而导致肿瘤细胞或厌氧呼吸的细菌细胞糖代谢的失败，还原剂阻碍了糖酵解过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程，起到抑制肿瘤细胞生长、促使肿瘤细胞凋亡的效果；同样地起到抑制厌氧或兼性厌氧菌细胞生长、促使细菌细胞凋亡的效果。对于细菌等微生物，由于酶结构的不同决定了丙酮酸被还原的具体产物的不同。

因此，本发明的目的之一，利用物质的化学还原性，达到抑制肿瘤细胞糖酵解和微生物厌氧呼吸的目的，兼顾对人身体的无害性要求，从而达到预防和治疗以有氧糖酵解代谢为主的肿瘤、微生物相关疾病的效果，是对现有还原性物质应用功效机理的确认，从而为其应用提供了明确的依据，具体应用领域和范围得到有效拓展，而不是依靠疗效的随机尝试和不同物质的随机组合效果，后者不能为还原性物质的应用提供任何有效和有用的指导，影响了物质还原性重要价值的实际应用推广。

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法，是一种对现有还原性物质功能的新发现，利用还原性的二氧化硒、亚硒酸盐(即含硒还原剂)或甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐(即含碳还原剂)、硫氰化物(硫氰酸盐)、硫代硫酸盐、亚硫酸、亚硫酸盐(即含硫还原剂)、氰化物的盐、还原性亚甲蓝或三氧化二砷、还原性氨基酸(包括但不限于谷氨酸、半胱氨酸、胱氨酸，蛋氨酸、以及含硫氨基酸及其具有还原性的衍生物)、叶酸、金属纳米粒子、氢溴酸、氢碘酸阻碍糖酵解过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程；所述的亚硒酸盐、甲酸盐、草酸盐、硫氰酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、氰化物的盐包括但不限于钠盐、钾盐、钙盐、镁盐或铵盐。还原剂能发挥作用的前提条件是能够进入细胞内部，因此具有特别强还原性的还原剂将难以进入细胞内部，在血液中或胃液中即已经被氧化失效，比如强还原性的砒霜(三氧化二砷)只能通过输液，在血液中表现出其还原性，并已经被发现可以治愈部分白血病。但二氧化硒(溶于水而以亚硒酸形式存在)或亚硒酸盐因为较弱的还原性，因此可以不被或不完全被胃液中或血液中的物质所氧化，而可以进入组织细胞，体现出对肿瘤细胞的预防和治疗效果。还原剂的选择以及可使用的浓度、可作用的范围、可使用的方式还需兼顾对人身体的安全性，尤其是还原剂被氧化后的产物应尽可能的无害。由此，甲酸盐的无毒或低毒性使其成为合适的选择(甲酸具有一定毒性)，成为预防和治疗肿瘤的一种还原剂，与二氧化硒或亚硒酸盐一样，至少可以经口服或输液直接用于治疗消化道(包括口腔、食道、胃肠道、尿道)内或血液中病变的细胞或进行厌氧呼吸的微生物。若甲酸、甲酸盐中的甲酸根离子可以经过消化液或血液进入细胞内，则甲酸盐也将类似还原性硒一样具有预防和治疗组织内肿瘤的效果。甲酸、甲酸盐替代亚硒还原剂效果的发现，解决了含硒还原剂对人体兼有的毒性限制了其用量的问题，因此可以增加还原剂的用量，增加还原剂对炎症和肿瘤的直接治疗效果。甲酸盐这种效用被偶有报道的蜜蜂(刺入甲酸等物质)可治疗炎症和肿瘤所间接地验证，但甲酸盐没有了甲酸的毒性问题。虽然甲酸进入人体组织内对人体有毒性，但在人体体表或粘膜表面，适量还原性的甲酸可以在健康安全范围内，用于人体表炎症、人体皮肤病及体表肿瘤的预防和治疗。类似的，含硫还原剂以及其它还原剂，如硫代硫酸盐、亚硫酸、亚硫酸盐，因其还原性强或具有的毒性，只能微量口服或注射使用，或微量限于口服、体表涂抹用于预防和治疗表皮，包括粘膜表皮，消化道内的肿瘤或厌氧菌感染。

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，是一种对现有物质功能的新发现和新发现的功能的新应用，将还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝、还原性氨基酸、叶酸、纳米金属粒子、氢溴酸、氢碘酸以针剂输液方式或外敷方式或喷雾剂或熏蒸方式应用于炎症或肿瘤的预防或治疗；或将甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝或三氧化二砷、还原性氨基酸、叶酸、纳米金属粒子、氢溴酸、氢碘酸以口服方式应用于消化道炎症或肿瘤的预防和治疗。针剂输液的方式是为了直接获得血液中还原剂的高浓度，解决经消化道吸收转化进入血液后的低浓度问题，避免还原性的硒或甲酸盐等还原剂口服时首先影响消化道系统的问题，包括硒安全剂量有限的问题(使还原剂的口服量有限)，也是为了避免还原性的硒或甲酸盐或含硫还原剂等被消化液氧化而造成血液中、细胞中还原剂含量难以增加的问题，正是该问题或许影响到了当前还原性的硒治疗肿瘤的实际效果。即以口服方式补充硒对治疗肿瘤的效果的过往报告有因人而异的现象，或许是不同的人经消化道吸收转化进入血液中的还原性硒的浓度含量不同而导致。

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，是鉴于细菌的厌氧呼吸是糖酵解过程，因此将能够阻碍糖酵解过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程的还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝或三氧化二砷、谷氨酸、半胱氨酸、叶酸应用于抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，作为治疗消化道厌氧或兼性厌氧菌炎症、牙周炎、咽炎、口腔炎症、鼻腔炎症、狐臭、灰指甲、脚气、皮藓、头皮霉菌、霉菌性性病、腋臭等人体皮肤疾病、呼吸道、消化道、尿道或肺部微生物感染的有效成分或有效成分之一；最优的，以水、乙醇溶液或乙酸溶液为载体的喷雾剂(包括直接喷入鼻腔、口腔)、熏蒸剂、洗剂或漱口方式、或以膏剂方式使用，或将甲酸与甲酸盐复配，或将甲酸与甲酸盐复配后的溶液进一步与乙酸和/或乙醇复配。

上述的应用效果在鲜货防病、蔬菜、面食和肉类防腐、皮藓、腋臭、灰指甲、脚气病(俗称烂脚丫)治疗的实验中得到了验证。作为这些应用的扩展，以口服二氧化硒或亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐等还原剂方式即可直接接触到消化道内厌氧或兼性厌氧菌炎症之处，并达到预防和治疗效果。以低浓度的甲酸溶液挥发甲酸熏蒸鼻腔或吸入肺部则可以预防和治疗呼吸道炎症及肿瘤。

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，利用了物质的抗氧化性性质，将二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、谷氨酸、半胱氨酸的抗氧化性、抑制厌氧菌代谢的性质应用于鲜农鱼产品、食品、米粉、面粉、鱼肉、水果蔬菜、天然香料、化妆品、洗涤用品、护肤品、个人日常清洁卫生用品的防病、抗氧化防腐和保鲜、人体皮肤的抗氧化领域。另外，利用水、乙醇或乙酸浸泡、溶解提取天然护肤原料或天然香料，如丝瓜汁、芦荟汁、艾草、玫瑰、各类野草类香味后再加入二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐等上述还原剂，则进一步增加应用的功能。利用二氧化硒、亚硒酸钠或甲酸、甲酸盐的抗氧化性，作为食品等的抗氧化性保鲜保护和在化妆品中提供皮肤细胞抗氧化性的保护成分，实验中验证了人脸皮肤上的雀斑经喷雾含亚硒的水溶液约2个月时间后，雀斑变小，颜色变淡直至基本消失。

本发明的食品抗氧化杀菌防腐保鲜的应用，提供了一种低成本、高效且可对人体有益的抗氧化食品防腐保鲜剂，达到替代对人体有害或成本高的现有食品防腐保鲜剂的目的。硒元素是人体的必须微量元素，利用亚硒酸钠、甲酸、甲酸盐，既可以给人体补充必须的微量元素，又可以达到食品防腐保鲜的目的，避免了对人体无害的防腐剂成本高，低成本的防腐剂往往对人体有害的问题。而甲酸、甲酸盐作为抗氧化剂则有自身无毒、代谢产物也无毒、成本低、原料来源广泛的优势。考虑到成本因素，在肉制品中以甲酸熏蒸或添加甲酸、甲酸盐还原剂(抗氧化剂)以替代维生素C或维生素E抗氧化剂，达到同样的避免亚硝酸胺盐产生的效果，是更好的选择。替代亚硝酸钠、硫氰酸盐、亚硫酸盐作为肉制品的防腐剂，则可以解决后者的毒性问题。

本发明的在洗涤用品中的应用，是在水溶液中或清洁剂中或肥皂中或牙膏中或漱口水中加入二氧化硒或亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、谷氨酸、半胱氨酸等上述的还原剂，作为人体、厨房、厕所等环境清洁卫生的杀菌剂，且无毒副作用，尤其是杀灭厌氧菌类，或抑制菌类生长，使微生物只能进行有氧氧化，减少毒素的产生。

本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，为了预防消化道内的炎症或肿瘤，而不是作为改善口感的酸化剂，将二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、谷氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、叶酸作为腌菜、酱菜、干货、米粉、米粉制品、面粉、面粉制品(包括饼干、点心等食品)、日用饮料、矿泉水或瓶装水或饮用水中的微量至适量成分之一(如0.001％-5％)制成为一种特别的产品，以含甲酸、甲酸盐的食品或饮料方式，或以微量的含硫等还原剂的饮料或饮用水方式，达到广泛地抑制胃病胃炎消化道肿瘤发生的问题。

特别地，本发明的一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，将能够阻碍糖酵解过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程的还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、谷氨酸、半胱氨酸应用于食品加工过程中的前期水浸泡或水清洗过程中，以抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，避免或延迟水的发酵酸化，避免对加工后的食品品质的负面影响。尤其是在糯米粉的加工过程中，糯米磨面前需要在水中浸泡数小时以软化米粒，通常是保持浸泡水持续的流动，不仅造成了水资源的浪费和成本，也造成了后续污水处理的高负荷和高成本。虽然上述还原性物质都能抑制糖酵解的过程达到抑制细菌繁殖的效果，但为食品安全考虑，最优的选择是二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐，因为硒是人和动物的必须微量元素，而甲酸盐本身无毒且被氧化后转化为无毒的碳酸盐。

本发明的各种应用，包括在没有互相反应的前提下，将不同的还原剂混合后的使用，因为亚硒或甲酸、甲酸盐、含硫还原剂等作用于肿瘤细胞或细菌细胞获得能量的丙酮酸至乳酸，谷氨酰胺至alpha-酮戊二酸等代谢产物的氧化还原化学反应这一步骤，与肿瘤组织的生长、转移受基因控制不同，没有因基因变异造成抗药性问题。换言之，是基因控制了细胞生长、增殖、转移的具体路径，基因几无穷尽的变异能力为细胞在各种环境下(包括用药环境)的细胞生长、增殖、转移提供了各种备份选择的路径，因此细胞(包括肿瘤细胞、超级细菌细胞)才会有抗药性的问题，但丙酮酸还原至乳酸或其它代谢产物的代谢反应是细胞维持生存必经路径，不受基因调控，因此，依靠含硒还原剂或甲酸、甲酸盐还原剂、含硫还原剂的作用效果杀菌治病，减少了抗药性问题；或可迫使肿瘤细胞或细菌微生物转为依靠有氧氧化过程获得能量，使肿瘤细胞转化为正常细胞、使细菌微生物不因厌氧呼吸过程而产生各类有害的毒素。

具体实施方式

实施例1

为了验证亚硒酸钠对食品防腐的效果，将同一片莴苣叶对称地剪成两片，尺寸大小为2x2厘米，分别放入盛有80g的自来水的开口烧杯中，其中一个烧杯中另外加入以硒计180微克的亚硒酸钠(上海天赐福生物工程有限公司生产亚硒酸钠片)，硒浓度约2.3ppm。实验发现，室温约在15-20℃情况下，在含有亚硒酸钠的溶液中的莴苣叶直至第5天，其表面才出现直径约1mm的褐色腐斑，但未加亚硒酸钠溶液中的莴苣叶上形成了一个直径约6mm圆斑和一个约1x4mm的长条形褐色斑块。另外，在含有亚硒酸钠的溶液中的莴苣叶直至第11天，在未加亚硒酸钠的溶液中的莴苣叶第5天，均发生因腐熟而沉入水底现象。将用粪水接种了大肠杆菌的两片莴苣梗分别放入上述溶液中，2天后即可发现，在不含亚硒酸钠的溶液中的莴苣梗边沿长出白绒状菌落，但在含亚硒酸钠溶液中的莴苣梗则无此现象。由此都说明了亚硒酸钠对食品防腐抑制细菌生长的效果，也间接证明了亚硒酸钠对微生物和肿瘤细胞丙酮酸至乳酸或酒精或其它有机物代谢的抑制效果。

利用其它植物或肉类的类似实验也发现有同样的现象。特别地发现，在不含亚硒酸钠溶液中的芹菜叶比之在含0.5ppm亚硒酸纳溶液中提前泛黄，不褪色或褪色慢，说明了亚硒酸钠的抗氧化性对食物提供了抗氧化性的保护。

当用面粉做发酵实验时，取面粉各50克，加入等量的水～50克两份，其中一份加入以硒计～200微克亚硒酸钠。经2天时间发酵，加入亚硒酸钠的面粉中仍然散发有面香味，但未加入亚硒酸钠的面粉中明显散发出酸臭味；在连续监测的第20天也是同样的现象(面香和臭味的反差)，pH试纸测加亚硒酸钠的面粉发酵的第二天pH值7-8偏碱性，而未加亚硒酸钠的面粉发酵后酸性化，pH值4-5。说明亚硒酸钠改变了发酵微生物的代谢方式，迫使微生物采用排泄物为无色无味的二氧化碳和水的有氧呼吸方式繁殖生长(二氧化碳+水与亚硒酸钠反应生成碱性的碳酸氢钠)。也说明了，对于肿瘤细胞而言，要么停止代谢而消亡，要么改变代谢方式而转变为正常细胞。进一步的，将面粉和水的混合物分成均匀的两份，分别用高度3厘米的菜油封装在试管内，其中之一加入还原性的物质如亚硒酸钠，实验发现上述类似的现象；长时间至2个月的静置观察可见，加入亚硒酸钠的试管内的面粉沉淀上方的高度3厘米的水溶液完全透明，而未加亚硒酸钠的面粉沉淀上方的水溶液分为三层，最上方1.2厘米高的水溶液透明度明显比加入亚硒酸钠的试管内的水溶液差，中间层0.4厘米高则是可飘移的相对厚实(透光性更差)的絮状产物，再下层高度1.4厘米均匀的糊状物在面粉沉淀的上方。两者发酵产物的不同再次验证了还原性物质对厌氧发酵的明显有效的抑制效果。.

实验发现，无论是利用亚硒酸钠、二氧化硒或甲酸、甲酸钠、甲酸钙，添加了这些还原剂的面粉中，很少出现气泡或泡沫，而未加这些还原剂的面粉中则出现大量的气泡或泡沫，尤其是在加入足量水，使面粉浸没在水下时。说明了加入还原剂后细菌活动减弱，也或许说明了在未加还原剂的情况下，细菌活动剧烈，且厌氧呼吸时产生了各种具有一定表面活性的有机物，与加了还原剂的好氧呼吸只产出二氧化碳和水的情况对比，显示上层水溶液变的浑浊而透光性变差。

当用肉片做防腐实验时，切取两片大小相近的肉片，其中一片上放置一粒亚硒酸钠药丸，另外一片则是裸肉。为使亚硒酸钠浸润肉片，两侧肉片均喷洒了等量的水分。当天晚上即发现放置亚硒酸钠的肉片上只有约5处有蝇蛆卵，但未加亚硒酸钠裸肉片上有密密麻麻的蛆卵。第二天则发现加亚硒酸钠的肉片上没有一个蛆虫出现，其上的蛆卵也已经干瘪，但未加亚硒酸钠肉片下方出现成群的蛆虫，因为其逆光性的缘故，蛆虫均躲在肉片下方。因为蛆虫只能消化腐肉繁殖生长，加了亚硒酸钠的肉片难以腐败或只能以不产生有机排泄物的好氧方式被细菌消耗，所以，蛆卵无法孵化和生存。该实验说明了，亚硒酸钠还原剂，不仅可以用于植物性食品的杀菌防腐，也可以用于富含蛋白质的面食、肉类的防腐保鲜中。在生鲜鱼类或新鲜肉类的防腐应用时，可以喷洒含微量硒还原剂的水溶液或酒精、醋酸溶液。

总之，将上述亚硒酸钠改为市售二氧化硒或甲酸、甲酸钠或甲酸钙或含硫还原剂进行类似实验时，发现具有相同的现象，验证和说明了细菌的抑制是因为这些药剂的还原性的作用效果，而不是因为物质本身元素的不同的缘故，不同的物质只是获得还原性效果的载体。因为甲酸盐的毒性低，原料成本也低，因此其使用量可以增加，根据不同的使用要求，如保质期长短，可以按0.01％至5％添加。

考虑到成本因素，在肉制品中添加甲酸、甲酸盐还原剂(抗氧化剂)以替代维生素C或维生素E抗氧化剂，达到同样的避免亚硝酸胺盐产生的效果，是更好的选择。替代亚硝酸钠作为肉制品的防腐剂，则可以解决亚硝酸钠的毒性问题。

在实际生产应用过程中，根据不同食物的特点，季节特点，还可以适当增加或减少亚硒酸钠(或二氧化硒或甲酸、甲酸盐)的用量。因为亚硒酸钠、二氧化硒、或其它亚硒酸盐(铵盐、钾盐等)或甲酸、甲酸盐的还原性是针对微生物厌氧代谢过程发生抑制作用的，因此，在食品腌制、酱制、成型(比如面条、汤圆、各种肉圆、豆腐类等)、罐装、袋装、瓶装生产时，在基本隔绝空气的情况下(如利用油脂覆盖在瓶装食品的表面)更有效；但即使在有氧状态下，因为系统中没有因厌氧呼吸提供的由厌氧代谢产生的营养物质，有氧发酵的速度也因此减少，同样可以延长食物的保质期。

实施例2

为了验证亚硒酸钠对化妆品、护肤品或香料，尤其是含植物性原料的化妆品或护肤品或香料的防腐效果，以丝瓜为例作为示范，将洗净后的丝瓜捣烂压榨出汁(对于香料植物，则是提取其中有效成分后进行防腐保鲜)，取丝瓜汁2份各100毫升放入开口的烧杯中，其中一份加入亚硒酸钠～200微克，另外一份作为对比。第二天后，未加亚硒酸钠的丝瓜汁溶液中可见气泡且散发出酸臭味，而加入了亚硒酸钠的丝瓜汁中虽然也有气泡产生，但没有明显的酸臭味，在直至第十天的观察中，仍然保持丝瓜汁的清香味而没有明显的酸臭味。含亚硒酸钠的丝瓜汁中也产生气泡，说明了其中仍然有细菌的生命活动，但应该是细菌产生无色无味的二氧化碳和水的有氧呼吸，因为可产生臭味的厌氧发酵过程被亚硒酸钠所抑制。该实验证明了亚硒酸钠防腐保鲜的有效性，另外，在化妆品、护肤品中或涂抹的香料中加入亚硒酸钠或其衍生物，不仅可以利用其杀菌的作用，也可以利用其抗氧化性提供对人体皮肤的保护作用。实际试验，将亚硒酸钠浓度为5ppm的水溶液喷涂脸上有褐色斑块地方，经2周后，色块明显转淡，2个月后，色斑基本消失。

与亚硒酸盐或二氧化硒相比，甲酸盐没有成本因素的制约，因此，添加量可以在食品或化妆品或护肤品的健康安全线内尽可能的增加。利用水、乙醇或乙酸溶解提取天然护肤原料或天然香料，如丝瓜汁、芦荟汁、艾草、玫瑰、各类野草类香味后再加入二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸盐，则进一步增加应用的功能。

实施例3

为了验证亚硒酸钠对由于细菌(如真菌类微生物)导致的皮肤等疾病的治疗效果，在75％的医疗酒精中加入亚硒酸钠，配制成含硒计20ppm的亚硒酸钠酒精溶液。用该溶液涂抹有3年时间的灰指甲患者，每天涂抹一次，第三天即发现脚指甲从灰黄色变为相对正常的颜色。用该溶液涂抹有6年之久的皮藓皮肤瘙痒处，每天一次，2周后皮肤瘙痒和皮藓症状即基本消失。

改用5％的分析纯醋酸溶液，配制成含硒计100ppm的亚硒酸钠醋酸溶液。用该溶液涂抹有狐臭史患者，狐臭感当天就基本消失。以胃镜确认有胃溃疡病人试验，在未服药其它药物情况下，每两天补充亚硒酸钠以硒计91.3微克，服用2周后，胃部不适感基本消失，说明改善了胃部溃疡症状，或正是由于亚硒酸钠抑制了幽门螺旋杆菌之类有害菌的缘故。

可以推断，基于亚硒酸钠杀菌的机制和机理，含硒还原剂作为其它细菌性、霉菌性、真菌性鼻炎、口腔炎症、咽炎、呼吸道炎症、肺部微生物感染、食道、胃肠感染、尿路感染、血液中感染、皮肤病等的治疗都应该是有效的，尤其是对抗生素产生耐药性的厌氧或兼性厌氧型或好氧型超级细菌感染治疗是一个有效的方法；同样含硒还原剂作为厨房、卫生间的杀菌剂也是有效的。

将上述皮肤疾病的治疗改为使用市售二氧化硒或甲酸、甲酸钠或含硫还原剂进行类似实验时，同样发现具有相同或类似的现象和治疗效果，验证和说明了病菌的抑制是因为这些药剂的还原性的作用效果。甲酸或甲酸钠的含量最好增加到3％重量含量时，治疗效果明显，最佳的是甲酸钠中含有甲酸或乙酸。

为方便使用，含硒或甲酸、甲酸盐或含硫还原剂杀菌剂可制成喷雾剂、水剂、乙醇剂、醋酸剂、各种膏剂或针剂(以便直接将硒还原剂输送到肿瘤或炎症位置，或血液中)；以及依具体疾病和具体疾患处不同的特点，在亚硒酸钠、二氧化硒、甲酸、甲酸盐或含硫还原剂的含量和用量上有所增减，如甲酸、甲酸盐的含量可达50％，辅助品如乙醇、醋酸含量也可有所增减。

实施例4

经近半年时间陆续的初步服用试验，平均每人每周3粒(每粒以硒计91.3微克)，前后有9人报告有明确的治疗效果：皮下硬结、皮下肿块明显缩小并解除了压迫神经造成的疼痛(2天后即几乎没有神经压迫痛)，以及人体皮肤黑斑减弱现象。最典型的是，未服药其它药物，只服用亚硒酸钠以硒计每天2x91.3微克，两个半月后复查，肿瘤尺寸从8-9厘米缩小到4-5厘米；另外类似一例，肿块从约4厘米缩小到2厘米。两例均经复查后取消了原先拟定的切除手术。该实验结果说明了合适浓度的还原性硒可以有效的治疗肿瘤肿块，进一步验证了细胞中还原性物质对糖酵解的作用效果。

考虑到不是所有的还原性物质都无毒且能顺利进入细胞内部，尤其是较强的还原性物质只能在消化液和血液中稳定存在，因此可以通过口含、口服应用于消化道肿瘤(或进行厌氧代谢的微生物的感染)或输液注射应用于血液中疾病的治疗，如白血病类或血液中进行厌氧代谢的微生物的感染的治疗，或通过注射应用于血液中以便在安全剂量范围内，或通过利用甲酸的挥发性，在低浓度低甲酸刺激的条件下，如用1％-5％甲酸水溶液，自然挥发熏蒸吸入甲酸以治疗肺部炎症或肿瘤，确保还原性物质在血液中和细胞中的高含量。可选的还原性物质除了二氧化硒、亚硒酸钠，甲酸，含硫还原剂，甲酸盐中的甲酸钠是最优的选择，因其本身无毒，且被氧化后的产物碳酸钠也无毒。特别地，含硫还原剂中还原性较低的硫代硫酸钠、亚硫酸钙、亚硫酸钠应优先以低剂量方式使用。

亚硒还原剂的优点是可以进入到组织细胞内发挥作用或对组织内的细胞发挥作用，缺点是用量不能高(每天成人剂量超过400微克容易发生中毒现象)，因此有可能影响了亚硒的疗效。而甲酸盐没有毒性的优点，正可以弥补亚硒的这一缺陷，但甲酸盐由于其较高的还原性，容易在消化道内或血液内被氧化，从而难以进入到其它组织细胞内发挥作用。虽然如此，甲酸盐可以以片剂吞服方式治疗消化道内的炎症或肿瘤，或以针剂方式注射进入血液治疗血液内中的炎症或肿瘤(如白血病等)。为了预防消化道内的炎症或肿瘤，甲酸、甲酸盐或含硫还原剂作为日用饮料、矿泉水或瓶装水或饮用水中的微量至适量成分之一(如0.01％-5％)制成为一种特别的产品，以含甲酸、甲酸盐的饮料方式，达到广泛地抑制胃病胃炎消化道肿瘤的高发问题，同样地，生产甲酸、甲酸盐或含硫还原剂作为腌菜、酱菜、水果蔬菜等干货、米粉、米粉制品、面粉、面粉制品(包括饼干、点心等)中的微量至适量成分之一。与传统的利用甲酸作为口感的酸化剂不同，甲酸或甲酸盐的作用目的是为了预防炎症和细胞病变。特别地，含硫还原剂最好是其中较弱的还原剂如硫代硫酸钠或亚硫酸钙或钠，含量可以低至万分之一或千分之一。

实施例5

除了通过糖酵解，肿瘤细胞还可以通过将谷氨酰胺转化为alpha-酮戊二酸，再经三羧酸循环途径生成能量和营养物质，以及通过不以生成能量为主但以制造营养物质为主的磷酸戊糖途径进行代谢。所以只有同时阻断糖酵解效应和谷氨酰胺的三羧酸循环，才能彻底阻断肿瘤细胞的获能过程，细胞没有了能量，磷酸戊糖途径也自然失去了意义。

谷氨酰胺代谢涉及的化学反应如下：

1、谷氨酰胺被谷氨酰胺酶催化水解，释放出碱性的氨，转化生成L-谷氨酸，氨在肝脏中合成尿素；

2、L-谷氨酸经谷氨酸脱氢酶及辅酶NADP共同作用下，脱氢氧化生成谷氨酸脱氢中间物，NADP被还原转化为NADPH；本步骤是一个氧化还原反应；

3、谷氨酸脱氢中间物与水反应，再次释放氨，生成alpha-酮戊二酸；

4、alpha-酮戊二酸进入三羧酸循环。

公知上述步骤2和3是可逆反应，且一般情况下偏向于谷氨酸的合成。说明了从谷氨酸脱氢向谷氨酸脱氢中间产物以及向alpha-酮戊二酸反应的化学驱动力不强，容易受外部竞争性因素的影响。

为了证明上述推断，将面粉糊20克(含水量～60％)与15克谷氨酸酰胺充分混合，并分成均匀2份置入50ml烧杯中，其中一份加入还原剂亚硒酸钠0.1毫克后充分搅拌均匀。经1小时自然发酵后，用潮湿的pH试纸检测烧杯中气体的酸碱度，目测加了亚硒酸钠的烧杯中的pH值约为7.5，未加亚硒酸钠的烧杯中的pH值为8-9，总之两者的碱性强度明显不同，说明亚硒酸钠产生了效果。说明还原剂亚硒酸钠抑制了上述的第二步氧化还原反应，导致第三步反应无法进行，从而减少了第三步中的氨的产生。另外，随着发酵时间的增加，未加亚硒酸钠的面粉糊中发出明显的臭味，加了亚硒酸钠的面粉糊中只有由好氧发酵形成的大量气泡，说明由厌氧发酵产生了大量有臭味的有机物。

为了确认上述推断，将上述的谷氨酰胺换成L-谷氨酸，经1小时自然发酵后，同样用潮湿的pH试纸检测烧杯中气体的酸碱度，目测加了亚硒酸钠的烧杯中的pH值约为7.5，未加亚硒酸钠的烧杯中的pH值为8，总之两者的碱性强度明显不同。说明还原剂亚硒酸钠抑制了上述的第二步氧化还原反应，抑制或减少了第三步中氨的产生。另外，用干燥的试纸直立插入面粉糊中30分钟，粗略检测面粉糊的水分时，明显的，加了亚硒酸钠的面粉糊中试纸上吸附的水印高度更高，分别为9mm和5mm，说明含水量较高，而未加亚硒酸钠的面粉糊中，因为L-谷氨酸转化为alpha-酮戊二酸是一个吸水反应(步骤3)，减少了面粉糊中原先的含水量。另外，即使经3天的发酵时间，添加或没有添加亚硒酸钠的面粉糊都没有散发出异味，只有好氧代谢产生的大量二氧化碳气泡。说明了谷氨酸因具有放出氢质子的性质而具有的还原性抑制了厌氧糖酵解的发酵过程。改用含硫的还原性氨基酸如半胱氨酸(因胱氨酸和半胱氨酸在人体内可以互相转化，因此是等效的)替代谷氨酸，发现类似的现象，说明了还原性的氨基酸，以及具有还原性的叶酸，也都具有抑制微生物糖酵解的能力，同样的抑制肿瘤糖酵解的能力，以及强还原性的半胱氨酸及其衍生物的含硫强还原性有机物进一步的具有抑制谷氨酰胺代谢的能力。

因为谷氨酸对人毒副作用大，因此，作为预防和治疗肿瘤的还原性氨基酸，如半胱氨酸及其衍生物的大剂量服用或针剂可以实施应用。

上述还原剂抑制谷氨酰胺代谢步骤的原理是，还原剂与水反应，生成倾向自由的氢质子，氢质子与辅酶NADP优先反应，生成辅酶NADPH，从而阻断了上述第二步的L-谷氨酸的脱氢反应。

因此，本实施例证明了还原剂可以作为抑制谷氨酰胺代谢的药物，以喷雾剂、丸剂、针剂输液或介入方式，用于预防或直接治疗肿瘤或与谷氨酰胺异常代谢相关的疾病，包括微生物感染性疾病；也证明了根据还原性的强弱，还原剂在抑制糖酵解过程的同时也抑制了谷氨酰胺的代谢途径。因此，可以使用的还原剂还有低毒的金属纳米粒子，如纳米铁、钼、锰、铬、钒，低化合价还原性的锰、钼化合物；还原性的无机酸如溴化氢(氢溴酸)、碘化氢(氢碘酸)。利用物质的还原性直接抑制肿瘤细胞的氧化还原反应，或改变肿瘤细胞的氧化还原微环境，达到抑制肿瘤细胞糖酵解和谷氨酰胺代谢中的氧化还原反应的目的。实际使用时，还原剂的剂量需考虑毒性的大小，在尽可能减少对正常细胞组织毒性的前提下，增加还原剂的用量；另外，如两种或多种还原剂之间没有副反应时可以复配使用，如较佳地，将半胱氨酸与亚硒酸钠复配。

实施例6

食品工业中常需要将食物预先用水浸泡或清洗，浸泡或清洗过程中由于微生物发酵作用，使食物和水泛酸，从而影响加工后食品的品质和口感。本实施例用还原性二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸、甲酸盐应用于食品加工过程中，尤其是糯米粉加工行业中糯米的浸泡中，抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，避免或延迟水的发酵酸化。

在糯米粉的加工过程中，糯米磨面前需要在水中浸泡数小时以软化米粒，通常是保持浸泡水持续的流动，不仅造成了水资源的浪费和成本，也造成了后续污水处理的高负荷和高成本。虽然上述还原性物质都能抑制糖酵解的过程达到抑制细菌繁殖的效果，但作为食品安全考虑，最优的选择是二氧化硒、亚硒酸盐或甲酸盐、甲酸，因为硒是人和动物的必须微量元素，而甲酸盐本身无毒且被氧化后转化为无毒的碳酸盐，且甲酸钠成本低廉，也非稀缺的化学品。

作为实验对比，取两份50克市售糯米颗粒，分别加入100毫升自来水，其中一份水中含甲酸钠的浓度为15毫克/升。4小时后，未加甲酸钠的糯米中水的pH值试纸测从～6降低到～3，而加入甲酸钠的糯米水的pH值从～7只降低到～6。当甲酸钠的浓度升高到0.1克/升时，5个半小时后，未加甲酸钠的糯米中水的pH值试纸测从～6降低到～3，而加入甲酸钠的糯米水的pH值从～7只稍微有降低。通过加入微量碳酸钠微调水的pH值大于7小于8，更有利于控制浸泡水的酸化，因为通常酵母菌不适宜在pH值大于7.5时生长，而稍高的pH值也不会造成糯米或食品的碱性水解。将甲酸钠用甲酸钙替换后，发现具有同样的降低浸泡水酸化速度的效果。实际使用时，因为甲酸盐成本低，且无毒，为了最大限度的降低浸泡水酸化速度的效果，在经济成本综合考量下以及兼顾食品的安全性，甲酸盐的添加量可以有所增加或尽可能的增加。

将甲酸钠改为浓度为10毫克/升的亚硒酸钠溶液，检测发现浸泡水的酸化速度没有明显变化；而当同时将未添加亚硒酸钠的浸泡水和加了亚硒酸钠的浸泡水的pH值利用碳酸钠都调整到相同的～7.5时，5个小时后，未加亚硒酸钠的糯米中水的pH值试纸测从～7.5降低到～3，而加入亚硒酸钠的糯米水的pH值从～7.5只降低到～6。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所做出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (6)

1.一种抑制细胞糖酵解过程的方法，其特征在于，利用还原性物质阻碍肿瘤细胞以及厌氧菌、兼性厌氧菌糖酵解过程中氧化还原反应所需要的氢循环过程，所述的还原性物质包括但不限于二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝或三氧化二砷、还原性氨基酸、叶酸、金属纳米粒子、氢溴酸、氢碘酸。

2.一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，其特征在于，将还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝、还原性氨基酸、叶酸、纳米金属粒子、氢溴酸、氢碘酸以针剂输液方式或外敷方式或喷雾剂或熏蒸方式应用于肿瘤的预防或治疗；或将甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝或三氧化二砷、还原性氨基酸、叶酸、金属纳米粒子、氢溴酸、氢碘酸以口服方式应用于消化道肿瘤的预防和治疗。

3.一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，其特征在于，将还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、氰化物的盐、还原性亚甲蓝、三氧化二砷、谷氨酸、叶酸应用于抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，作为治疗消化道厌氧或兼性厌氧菌炎症、牙周炎、咽炎、口腔炎症、鼻腔炎症、狐臭、灰指甲、脚气、皮藓、头皮霉菌、霉菌性性病、腋臭等人体皮肤疾病、呼吸道、消化道、尿道或肺部微生物感染的有效成分或有效成分之一；最优的，以水、乙醇溶液或乙酸溶液为载体的喷雾剂、熏蒸剂、洗剂或漱口方式、或以膏剂方式使用。

4.一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，利用物质的抗氧化性性质，其特征在于，将二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、谷氨酸的抗氧化性、抑制厌氧菌代谢的性质应用于鲜农鱼产品、食品、米粉、面粉、鱼肉、水果蔬菜、天然香料、化妆品、洗涤用品、护肤品、个人日常清洁卫生用品的防病、抗氧化防腐和保鲜、人体皮肤的抗氧化领域。

5.一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，为了预防消化道内肿瘤，其特征在于，二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、谷氨酸、半胱氨酸、叶酸作为腌菜、酱菜、干货、米粉、米粉制品、面粉、面粉制品、日用饮料、矿泉水或瓶装水或饮用水中的微量至适量成分之一。

6.一种抑制细胞糖酵解过程的方法的应用，其特征在于，将还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、亚硫酸、亚硫酸盐、硫氰酸盐、谷氨酸、半胱氨酸应用于食品加工过程中的前期水浸泡或水清洗过程中，抑制厌氧菌或兼性厌氧菌的代谢过程，避免或延迟水的发酵酸化。