抗氧化剂研究

一、抗氧化剂的定义:

抗氧化剂和自由基是一对矛盾体,能够使自由基失效的化学物质被称为“抗氧化剂”。抗氧化剂的分子结构比较特殊,它的电子是单个排列的,它可以给出电子中和自由基,而自身不会形成有危害的物质,也不会发生链锁反应,通过清除自由基达到抗氧化的目的。

 

二、抗氧化剂的类型:

(一)按来源可划分为:

  ⑴  内源性抗氧化剂:是指人体自己可以产生的抗氧化剂,主要是谷胱甘肽抗氧化酶(GSH-Px)和超氧化歧化酶(SOD)等。

  ⑵ 外源性抗氧化剂:是指需要从人体外补充的抗氧化剂,主要有VC、VE、β-胡萝卜素、原花青素(OPC)、花青素(VMA)、硒、锗等,其中欧洲蓝莓花青素VMA是到目前为止发现的从自然界中提取的最强的抗氧化剂。

(二)按形态可划分为:

1.脂溶性抗氧化剂
    (1)维生素E:存在于生物膜、脂肪细胞脂滴和血浆脂蛋白内。它能清除O2、·OH、LOO·及1O2,从而防止自由基引发的脂质过氧化。
    (2)β-胡萝卜素:可清除1O2、LOO·、O2 、及·OH,防止脂质过氧化。
    (3)辅酶Q:既参与自由基的生成也具有抗氧化作用,还原型辅酶Q(CoQH2)较氧化型的抗氧化作用强。其抗氧化机制目前尚未阐明。
    (4)固醇类激素:雌激素具有抗氧化活性,可能与其结构中的酚基相关。但大剂量使用可生成O2,诱导肿瘤发生,故应慎用。皮质激素能防止内毒素脂多糖激活中性粒细胞膜上的NADPH氧化酶,避免由此产生O2,以减轻脂质过氧化。
    2.水溶性小分子抗氧化剂
    (1)维生素C(又称抗坏血酸):能直接与·OH、O2 和1O2作用,是机体重要的活性氧清除剂,在防止生物膜免受自由基攻击方面具有重要作用。此外,维生素C还可与维生素E自由基(VE·)反应,使其恢复为还原型维生素E,而本身变成维生素C自由基(VC·),后者可由依赖于NADH的氧化还原酶系统还原成维生素C。因此维生素C与维生素E两者有协同作用。
值得注意的是,维生素C并不都是起好作用,它可将Fe3+还原成Fe2+,当有H2O2存在时,可通过Fenton反应形成·OH;但它又可清除·OH。因此维生素C的总效果与它的浓度有关。
    (2)谷胱甘肽(GSH):它是体内含量最高的非蛋白质巯基化合物,为H2O2、LOOH、·OH和1O2重要清除剂。
     H2O2+2GSH ──→ GSSG+2H2O
     LOOH+GSH ──→ GSSG+LOH+H2O
     ·OH+GSH ──→ H2O+GS·
     2GS· ──→ GSSG
    (3)尿酸:是人体嘌呤代谢的终产物,通常被认为是废物,没有生物学功能。但目前认为它是一种很好的抗氧化剂,可有效地清除1O2和·OH,抑制脂质过氧化。
    (4)色氨酸代谢产物:3-羟犬尿酸,黄尿酸和3-羟邻氨基苯甲酸均是色氨酸的代谢产物,它们均含有酚羟基,可抑制脂质过氧化作用。
    3.蛋白性抗氧化剂
    (1)铜蓝蛋白:是人血浆的含铜蛋白,是细胞外液重要的抗氧化剂之一。它具有亚铁氧化酶活性,能催化Fe2+氧化成Fe3+,抑制由Fe2+催化H2O2生成·OH的反应,从而防止·OH引发的脂质过氧化作用。此外铜蓝蛋白还是吞噬细胞呼吸爆炸生成的氧代谢产物O2和OCl-的主要清除剂。
    (2)清蛋白结合的胆红素:一般认为胆红素是脂溶性毒性产物,需要被排出。但目前认为它是机体抗防御系统中的一员,它能有效地清除1O2、O2 和LOO·。清蛋白结合的胆红素能保护与清蛋白结合的不饱和脂肪酸和清蛋白本身免受活性氧损伤。胆红素由肠道排泄,作为肠道的抗氧化剂保护维生素A和不饱和脂肪酸免受氧化破坏。此外,近年来的研究还表明,胆红素在μmol/L浓度时即能保护血浆蛋白免受过氧亚硝酸致的氧化修饰,以及通过修复蛋白自由基或通过清除自由基减轻血浆蛋白损伤。
    (3)其他血浆蛋白:如清蛋白可结合铜离子抑制·OH形成和有效清除OCl-。结合珠蛋白和血液结合素(hemopexin)能与血红蛋白(Hb)结合,促使Hb由受损组织和炎症局部排出,以减轻Hb对组织的损伤作用。转铁蛋白和乳铁蛋白,对铁催化的脂质过氧化作用是强氧化剂。此外转铁蛋白还能清除OCl-。
    上述抗氧化酶与抗氧化剂均属于机体的抗氧化防御系统。


三、抗氧化剂的功能检测标准:

⑴ 研究表明:人体衰老程度和体内抗氧化物的水平直接相关,基于此,国际上将抗衰老指标由抗氧化能力指标代替;

⑵ 抗氧化剂功能测试标准——ORAC测试

ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity)指氧自由基吸收能力,即测试食品药品中抗氧化物含量的国际通用标准单位。ORAC的含量越高,抑制自由基的抗氧化能力就越强。

ORAC概念是1996年美国农业部老年营养研究中心(USDA)的Ptior 博士率先提出并很快在西方发达国家流传。目前,衡量食物清除自由基能力(抗氧化能力)的科学标准通常用ORAC单位表示。因此ORAC的出现,使测试植物潜在生物活性完全量化。

⑶ 日常摄入抗氧化物含量的标准——(USDA)调查显示:

普通美国人每天平均摄入1200-1500单位ORAC。但专家称,为保护体内代谢平衡每天每人必须摄入5000-6000单位的ORAC 。

普通人每天要摄入6000单位ORAC的抗氧化物,亚健康和老年人群每天摄入量则必须高于10000单位ORAC,才会维持正常的代谢品衡,有效驱除体内的自由基,抵御衰老和各种老化性疾病。因此,人体每天必须额外补充抗氧化剂。

⑷ 常见抗氧化剂的ORAC比较:

抗氧化剂类别

ORAC含量( ORAC /mg

维生素类

抗氧化剂

维生素E1350  ORAC /mg         

维生素C1890  ORAC /mg

动物性

抗氧化剂

鱼油:16 00  ORAC/mg    

蜂胶:1800  ORAC/mg   

植物性

抗氧化剂

松花粉:2000  ORAC/mg

银杏叶提取物(GBE):2100 ORAC/mg                            

葡萄籽提取物(0PC):2200 ORAC/mg

欧洲蓝莓提取物(VMA):2400  ORAC/mg

复合型

专业抗氧化剂

 

美目蓝莓愫片12183 ORAC/日摄入量(m g)  


    

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



四、抗氧化剂工作原理:

⑴ 正常氧原子具有4对电子,机体正常代谢可使原子失去一个电子,这样就形成了自由基,自由基主要通过抢夺其它他分子上的电子而使自己配对。
    ⑵ 当自由基从细胞膜上夺取一个电子后,就产生了另一个新的自由基,并开始了链反应。
    ⑶ 电子夺取链反应侵蚀细胞膜,导致细胞完整性的丧失,为癌症及其它疾病打开了方便之门。
    ⑷ 由于其特殊的分子结构,抗氧化剂能给出一个电子给自由基而自身不会形成有害的能引发链反应的危险物质。

 

五.近年来发现的抗氧化剂:
    (1)别嘌呤醇:是黄嘌呤氧化酶的抑制剂,能降低O2 的生成,是心肌缺血再灌注氧自由基抑制剂,但只有在灌注前用药,才能收到明显效果。
    (2)二甲亚砜及甘露醇:两者均具有清除·OH的作用。二甲亚砜近年来已用于抗脑水肿。
    (3)钙拮抗剂:尼可地平、硝苯啶、维拉帕米和硫氮卓铜等有保护细胞和升高GSH的作用。
    (4)白细胞功能抑制剂:前列环素(PGI2)是血管内皮细胞产生的花生四烯酸主要代谢物,能抑制血小板聚集,保护冠状动脉。它还能阻止中性粒细胞激活,减少自由基生成。
    (5)N-乙酰半胱氨酸:是小分子氨基酸衍生物,除了它本身是抗氧化剂外,它还是细胞内合成GSH的原料。近年发现它还具有抗病毒和调节免疫功能的作用。
    (6)普罗布可(Probucol):是一种很强的脂溶性抗氧化剂或自由基清除剂, 该药有延缓泡沫细胞发生的能力,可用于动脉粥样硬化的辅助治疗。


六.中草药抗氧化剂

我国学者应用近代生物医学理论与技术从多层次、多学科研究中医中药基本理论和治剂实质,取得了许多有应用价值的结果。中药抗氧化机制包括清除氧自由基和羟自由基,抑制脂质过氧化反应,抑制生物膜不饱和脂肪酸过氧化反应,缓解氨基多糖的解聚作用等。这些中草药抗氧化剂的有效成分有黄酮类、皂甙类、生物碱类、鞣质类、多糖类、苯酚类等。具有抗氧化作用的单味药有很多,如人参、西洋参、党参、太子参、黄芪、枸杞子、灵芝、丹参、三七、当归、生脉散、五味子、何首乌、甘草、女贞子、附子等等。当然单一的中药抗氧化剂是远远不够的,应进行中西药联合应用。


七.复合型专业抗氧化剂

美目蓝莓愫片,国家药监局批准的第一个专业抗氧化剂产品。它可以使体内的内源性抗氧化物质(谷胱甘肽抗氧化酶GSH、超氧化歧化酶SOD、硫辛酸LiPoic Acid、辅酶Q10)大幅提升,促进外源性和内源性抗氧化物质共同作用,形成抗氧化共生环,它的抗氧化能力是普通抗氧化剂的10倍以上,抗氧化容量高达12183 单位ORAC。是目前国际上最新流行的第三代复合型专业抗氧化剂。

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