天然抗氧化剂对抗氧化应激的作用

常 君，曹建民，曹 卉，贺 峰

（北京体育大学，北京 100084）

1 氧化应激与疾病

机体在各种原因，如压力、紫外线、辐射、缺血/再灌注、炎症影响下机体产生过多ROS或RNS，导致氧化应激的发生，引起细胞与组织的损伤。多项研究表明，细胞死亡与损伤的一些疾病都有氧化应激的参与，如神经退行性病变、肿瘤、糖尿病、心血管疾病、炎症等。

2 抗氧化物质

氧化应激对人体健康的影响已经成为一个严重的问题，世界卫生组织估计，地球上80% 的居民依赖传统药物满足初级保健需求，这种疗法大多数依赖于植物提取物及其有效成分的使用。一些研究人员认为，世界上2/3的植物具有药用价值，特别是许多药用植物具有很大的抗氧化能力。研究表明：富含抗氧化剂食物的摄入量与人类疾病的发病率成反比关系。合成抗氧化剂也能发挥一定的作用，如丁基羟基甲苯（BHT）和丁醛化羟基茴香醚（BHA）作为合成氧化剂被广泛用于食品添加剂，但有研究表明，这类抗氧化剂可能引发肝脏损伤和癌变。几千年来植物一直是世界各地传统药物的基础，并不断为人类提供新的治疗方法。许多植物具有类似于这些合成物的抗氧化能力。酶类抗氧化剂：超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）（GPX）、过氧化氢酶（CAT）；非酶抗氧化剂：维生素C、维生素E、谷胱甘肽、类胡萝卜素等。

3 天然抗氧化化合物

3.1 花青素

花青素是水果和蔬菜中广泛存在的类黄酮色素，近年来随着研究的不断深入，花青素的药用食用价值得到广泛关注。花青素在清除自由基分子机制上类似于黄酮类化合物，其通过酚羟基与自由基分子反应，可以生成较稳定的半醌式自由基，进而终止自由基链式反应，最终减少并清除自由基，这是黄酮类化合物清除自由基的最主要的反应机制。研究证实，花青素在体内、体外均能清除多种氧自由基，且能通过促进激活抗氧化酶系、络合金属离子发挥其独特的抗氧化作用。罗林娜等通过构建肝缺血损伤模型，研究花青素抗氧化作用。缺血前90 min注射花青素，再灌注4 h后处死，发现丙二醛（MDA）含量减少，CAT、GPX、SOD活性增加，肝脏病理病变减轻，证实花青素能通过抑制氧化应激减轻肝脏缺血，再灌注损伤。

3.2 白藜芦醇

白藜芦醇是在葡萄、决明子、花生等植物中存在的一种天然成分，因其毒性低，作用广成为近年来的研究热点。孔怡琳等通过实验探究白藜芦醇对L02肝细胞氧化应激损伤的保护机制。以60 μmol/L 剂量H2O2诱导L02肝细胞12 h后，建立L02肝细胞氧化应激模型，诱导成功后以30 μmol/L白藜芦醇作为干预剂量，实验结果NO和MDA含量显著增加，SOD、GSH水平下降，证明白藜芦醇可以改善H2O2诱导的L02肝细胞氧化应激状态。

3.3 番茄红素

番茄红素是源于植物的一种天然色素，是目前发现的最强天然抗氧化剂之一。Alvi等人研究了番茄红素在靶向脂多糖（LPS）诱导的氧化应激和炎症级联反应，发现番茄红素通过增强总的抗氧化剂和高密度脂蛋白相关的蛋白活性改善LPS刺激的氧化应激，此外还观察到炎症介质的表达和血浆水平的下调。由此得出结论：番茄红素在LPS诱导的氧化应激和高甘油三酯血症中发挥双重作用。

3.4 叶黄素

叶黄素是广泛存在于植物中的物质，天然叶黄素是优良的抗氧化剂。叶黄素对眼部健康和预防衰老引起的心血管等慢性病有积极作用。杨敏等以不同剂量叶黄素预处理人视网膜色素上皮细胞（Retinal Pigment Epithelial，RPE）24 h，随后给予100 μmol/L H2O2作用1 h，测定各组细胞生存率和细胞内ROS浓度，从而评价叶黄素对RPE细胞氧化损伤的作用。结果显示叶黄素干预可显著缓解H2O2诱导的氧化应激反应，可通过提高RPE细胞的生存率、抑制细胞内ROS浓度，保护RPE细胞免受氧化损伤。

3.5 虾青素

虾青素是类胡萝卜素的一种，其在食品、营养品、药品方面有广泛运用。因虾青素的抗氧化作用，在抗氧化、紫外线防护和抗炎方面发挥作用。Chalyk等通过持续摄入虾青素（4 mg / d）4周，测试受试者血浆丙二醛水平，同时评估此受试者在饮食干预前后的残留的皮肤表面成分。结果表明，连续摄入虾青素产生强抗氧化作用，使面部皮肤年轻化，这在肥胖受试者中尤其明显。

3.6 异黄酮

异黄酮是黄酮类化合物的一种，因其与雌激素有相似结构，又被称为植物雌激素。异黄酮主要存在于豆科植物中，又有别名大豆异黄酮。Djuric等人研究了大豆异黄酮补充对男性和女性氧化应激标志物的影响。女性每天1次摄入50 mg异黄酮，男性每天2次每次摄入50 mg异黄酮；连续3周，每周1次采集血液样品。在补充1周后，血浆细胞DNA中的5-羟甲基-2'-脱氧尿苷（5-OHmdU）的平均水平有所下降，在3周后平均5-OHmdU水平下降47%。在男性中，平均5-OHmdU水平直到补充3周后才不再减少，下降幅度61%。这些试验结果表明，补充大豆异黄酮能够降低人体氧化性DNA损伤的水平。

3.7 儿茶素

儿茶素是从茶叶等天然植物中提取出来的一种活性物质。Nishikawa等研究了儿茶素（主要是EGCG）对肥大细胞犬皮肤肥大细胞瘤细胞（CM-MC）活化的影响。证明EGCG抑制CM-MC中NADPH氧化酶的活化，抑制细胞内ROS产生剂量。

3.8 维生素

维生素包括维生素A、胡萝卜素、维生素D和维生素E。多种维生素均有不同程度的抗氧化作用。

其中，胡萝卜素是脂溶性色素，有维生素A源之称，其摄入人体后可以转化成维生素A，避免单纯补充维生素A过量引起副作用。胡萝卜素可改善眼睛和皮肤的健康，并使人体免受自由基侵害。从吸收过程来讲，维生素A的吸收速率比胡萝卜素快数倍，具有抵抗自由基的作用。JIN等实验证明奶牛饲料中添加维生素A可不同程度提高血清中SOD、CAT、GPX和羟自由基抑制力的活性，降低MDA和活性氧浓度，提高总抗氧化能力。维生素E是指包括生育酚和生育三烯酚在内的一组化合物。在小麦胚芽油，向日葵和红花油中含量最丰富。维生素E作为一种脂溶性抗氧化剂，通过与脂质自由基反应形成更稳定物质，消除活性氧。近期陈龙等研究证实妊娠期糖尿病小鼠摄入维生素E，可通过改变妊娠期糖尿病小鼠体内的氧化应激状态、降低炎症水平，改善葡萄糖调节能力和胰岛素水平。维生素C是动物和人类中多种酶促反应的辅助因子，通过向各种酶和非酶促反应提供电子来充当抗氧化剂。Reinke等近期证实，补充维生素E和维生素C可上调GSHPx基因的表达，提高氧化应激的抗氧化状态。Maktabi等实验表明，多囊卵巢综合征女性补充维生素D引起高敏C反应蛋白、MDA和总抗氧化能力改善。

3.9 固体负氢离子

有报道称，负氢离子能够提高人体细胞线粒体产生能量ATP的能力，使细胞充满活力，具有比“兴奋剂”更好的效果，是抗自由基的新方向。

4 结 语

天然抗氧化物不仅是以上几种，还包括复合物多酚、麦角硫因、硫辛酸、谷胱甘肽、褪黑素、α-硫辛酸、微量元素铜、锌、硒（Se）等。目前研究证实，氧化应激与心血管、糖尿病、癌症和多种慢性病有关，因此抗氧化物质的研究不仅是为了抵抗衰老，同时也为了防御损伤和疾病。天然氧化剂安全无毒，是目前研究的热点，随着不断的深入研究，为治疗氧化应激类疾病提供新的方法。