天然抗氧剂的应用与发展

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1、天然抗氧剂及其应用赵青云综述（食品科学与工程091）摘要：综述了天然抗氧化剂的分类、天然抗氧化剂的作用机理、天然产物中的抗氧化剂、几种天然抗氧化剂清除自由基能力的比较和天然抗氧化剂的应用。关键词：天然抗氧化剂；应用；疾病防治氧在生物体内通过单电子还原产生化学性质活泼的物质称作活性氧(ROS)，它们包括超氧阴离子自由基(O2-。)，经基自由基(.OH)等。活性氧的半衰期很短，但它们可以与DNA嗤白质和多元不饱和脂肪酸(PUFA)作用，造成DNA链断裂和氧化性损伤、蛋白一蛋白交联、蛋白一DNA交联和脂质过氧化。脂质过氧化是造成生物体氧化损

2、伤的主要原因。占医学研究领域前三位的肿瘤、冠心病和衰老均与自由基引起的膜脂质氧化性损伤有关。因此抑制脂质过氧化已成为生命科学领域的一项重要课题，并形成了自由基治疗学。其次，食品的变质，除了受微生物的作用发生腐败变质外，还会和空气中的氧气发生氧化反应，导致食品中的油脂酸败、褪色、褐变、风味变劣及维生素破坏等，甚至产生有害物质，从而降低食品质量和营养价值。误食这类食品有时甚至会引起食物中毒，危及人体健康。在食品中添加抗氧化剂可以防止食品发生氧化变质。1天然抗氧化剂的定义及分类凡能干扰自由基链反应中链引发和链增长过程，清除ROS的化合物统称

3、为自由基捕获剂或抗氧化剂。从不同角度对生物抗氧化剂进行分类，可分为水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂，前者如维生素C(VC)、谷胧甘肤(GSH),吲哚类类化合物、尿酸(UA)和儿茶酚等;后者如维生素E(VE),β一胡萝卜素、生物黄酮类化合物等。又可分为捕获型和断链型生物抗氧化剂，前者如超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),GSH一Px等，后者如VC,VE和多元酚类化合物等。还可分为酶类和非酶类抗氧化剂，前者如SOD,CAT、过氧化生物酶(POD)等，后者如GSH、抗坏血酸盐(ASA或VC),VE、类胡萝卜素(CAR)等。除此之外

4、，生物抗氧化剂也可分为生物体内新陈代谢过程中产生的内源性抗氧化剂和从体外摄入的外源性抗氧化剂，前者如GSH一Px,CAT,SOD，后者如多经基葱醒、抗坏血酸乙酸盐等。我国允许使用的天然抗氧化剂品种正在不断增加，除列入食品营养强化剂的维生素E(生育酚)外，目前有抗坏血酸系列、茶多酚、植酸、甘草抗氧化物、脑磷脂、迷迭香提取物等，特别是异抗坏血酸钠用量逐年迅速增加。2天然抗氧化剂的作用机理天然抗氧化剂通过多条途径发挥作用，作用机制与其结构和性质有关。2.1阻断自由基链式反应它可干扰或终止链式反应中的增殖步骤，是天然抗氧化剂抑制氧化的主要机制

5、。经该机理抗氧化的天然产物有黄酮、单宁、酚酸等含有酚经基的化合物及VE等。这类物质在提供质子后可形成稳定的共扼结构而阻断氧化。2.2直接清除自由基如黄酮类化合物可经由单电子转移方式直接清除O2-。和.OH。2.3活性氧淬灭剂如生物碱可通过与单线态氧碰撞本身获得能量而使后者失活。2.4络合促氧化的过渡金属离子如柠檬酸、植酸、芦丁、黄酮等可与金属离子形成鳌合物，减少金属离子对氧化作用的催化活性。一般鳌合剂单独使用效果不佳，但对其它抗氧化剂有加合作用。2.5作用于与自由基有关的酶天然抗氧化剂在体内的抗氧化作用可经这一途径实现。如褪黑素通过钙

6、调蛋白抑制NO合成酶，从而减少NO的生成达到保护细胞膜脂质的作用。3天然产物中的抗氧化剂目前已有许多天然抗氧化剂用于食品、保健、化妆品生产、医药等领域，本文综述近几年来关注较多的一些天然抗氧化剂的研究近况。3.1多糖及其衍生物多糖是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子物质，是一切生命有机体的重要组成成分，同维持生物机能密切相关。3．1.1中药多糖具有增强抗氧化酶的活性、清楚自由基、降低LPO及MDA、抑制脂质过氧化从而保护生物膜的作用，是有效的天然抗氧化剂。如Yeung报道云芝多糖能增强GSH一PX的活性，促进H2O2

7、的清除，给大鼠灌服云芝多糖后肝内GSH下降、GSSH上升;银杏外种皮多糖能提高荷瘤小鼠血清SOD活性、减少MDA生成，表明可增强荷瘤小鼠抗氧自由基的能力及减少自由基对机体的攻击。Kariya等观察到云芝多糖能清除自由基，经进一步对黄嗦岭一黄嚷吟氧化酶体系的电子自旋共振检测，证实其有拟SOD酶的作用。灵芝多糖对O2-。的产生和红细胞LPO均有抑制作用，并对OH有清除作用，具拟SOD酶的活性。何书英等研究表明山药多糖能降低VC一NADPH及Fe2+-半胧氨酸诱发的微粒体过氧化脂质的含量，并对黄嗓吟一黄嗦吟氧化酶体系产生的O2-。及Fent

8、on反应体系产生的.OH有清除作用。3.1.2海洋生物多糖随着海洋生物研究的深人，发现海洋生物多糖也有抗氧化活性。已证实的海藻多糖有鼠尾藻多糖、羊栖菜多糖、海带多糖、海篙子多糖、紫菜多糖、螺旋藻多糖等。如盐藻聚硫酸醋能降