番茄红素的抗氧化性研究进展
2020-12-13全力
全 力
(南京中医药大学,江苏 南京210023)
番茄红素是一种天然脂溶性色素,主要存在于番茄、西瓜等水果中。人体内的番茄红素主要分布于血液、肾上腺、肝脏等器官,具有抑制细胞发生癌变、降低动脉粥样硬化和冠心病发病率、提高人体免疫力、降低由紫外光照射引起的皮肤损伤等多种生理功能。有关番茄红素在抗癌、慢性疾病防治等领域研究已有综述[1-2]。由于番茄红素分子结构中含有13个双键,具有很强抗氧化性。当人体内的氧吸收电子产生自由基引起基因突变、蛋白质功能改变等氧化损伤时,番茄红素可保护人体细胞不受到自由基损伤,具有增强人体抗疾病能力和延缓机体衰老等作用,这吸引了学者极大的兴趣。本文总结了近年来番茄红素在抗氧化性研究的进展,包括提取处理方式的影响、动物实验和人体试验效果等工作。
1 提取处理方式影响
番茄红素的提取方法、添加剂、储存条件等对其抗氧化性会有影响,表征方法有[3](1)用铁氰化钾法、脱氧核糖降解法、邻苯三酚自氧化法以及硫代巴比妥酸比色法检测番茄红素的还原性。(2)利用超氧阴离子自由基(O2-·)、羟基自由基(·OH)等清除及对脂质过氧化的抑制作用检测。如陈孝云等[4]通过测定番茄红素对二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)、·OH和O2-·等清除能力,发现超声波、常规溶剂和超临界CO2技术提取番茄红素的抗氧化活性依次增强。宋立等[5]利用香油、花生油、山茶油等溶剂从圣女果中提取番茄红素,测定其对·OH的清除率,发现用香油作溶剂(料液比为1:1),所得提取液具有较好抗氧化效果。倪元颖等[6]通过对·OH、DPPH·等清除测定来比较亚麻籽油、花生油、大豆油、玉米油和葵花籽油等食用油添加剂对番茄红素抗氧化活性的影响,证实亚麻籽油、花生油对番茄红素的抗氧化性促进效果最为显著。吴婕等[7]研究含番茄红素的亚麻籽油、番茄籽油和番茄红素胶囊的储存稳定性,测试样品在保温加速氧化过程中番茄红素含量及其清除DPPH·能力的变化,结果表明,亚麻籽油对番茄红素起到较好保护作用,在番茄红素胶囊添加一定量亚麻籽油则能提高其稳定性和协同抗氧化能力。刘野等[8]研究环境条件对西瓜汁抗氧化性的影响,结果发现:在70oC下,真空保护条件对番茄红素含量、对DPPH·的清除起较好稳定作用,但在30℃下作用不明显。研究者进一步采取恰当的加工方式,以提升番茄红素的抗氧化性效果,如采用乳化蒸发工艺制备番茄红素纳米分散体[9],其清除H2O2、·OH能力明显高于番茄红素的四氢呋喃溶液。Ko等[10]进一步研究了番茄红素纳米乳液尺寸对其抗氧化活性的影响,发现尺寸在100和200nm的番茄红素纳米乳液,表现出更高的抗自由基效率和抗氧化活性。
2 动物实验
在体外抗氧化性测试基础上,研究者进一步开展了动物实验。张成香等[11]选用12月龄雄性SPF级SD大鼠,经口灌胃给予0.4g/kg天等不同剂量番茄红素及食用油30天,测定结果显示番茄红素能明显降低大鼠血清中丙二醛(MDA)含量、提高超氧化物歧化酶(SOD)活力。类似,韩彦彬等[12]选用15月龄雄性SD大鼠分组,番茄红素灌胃60天后,发现实验组血清中过氧化脂质(LPO)含量和组织中脂褐质含量(LIP)含量低于对照组,组织中SOD及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力高于对照组,证实番茄红素对自然衰老SD大鼠具有抗氧化的功能。进一步,Qu等[13]指出番茄红素对大鼠皮层神经元细胞的氧化损伤也有保护作用。向琴琴等[14]亦以昆明小鼠为试验对象,通过测定血清中SOD和GSH-Px活性、总抗氧化能力(TAOC)和MDA含量变化,证实番茄红素对小鼠的抗氧化作用,且番茄红素结晶的抗氧化作用效果优于番茄红素油树脂。
结合动物实验的抗氧化性研究,研究者还探索了番茄红素的其他一些疗效,如董俐坤等[15]研究番茄红素对缺铁性贫血大鼠的治疗效果(如20mg/kg天,28天),发现大鼠体重、血清中血红蛋白、T-AOC、SOD等显著升高;血清中总铁结合力、转铁蛋白受体等含量均显著降低,说明番茄红素能够有效增强机体抗氧化能力和缺铁性贫血大鼠铁利用能力,且作用优于硫酸亚铁。庞晓萍等[16]研究了不同剂量组番茄红素对2型糖尿病大鼠的血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、TAOC和MDA水平;并测定组织中SOD和GSH-Px活性,得出番茄红素剂量依赖性的降低血糖、改善血脂并提高机体抗氧化能力的作用效果。陈垚等[17]通过测定细胞免疫、单核-巨噬细胞吞噬功能等指标、MDA含量及SOD活性等,证实了番茄红素对增强小鼠免疫力和抗氧化作用。类似,Hai等通过[18]测定丙氨酸氨基转移酶、甘油三酯、TC、LDL-C、HDL-C、MDA含量及SOD活性等,得出番茄红素对大鼠的非酒精性脂肪肝的保肝作用和抗氧化作用。
3 人体/细胞试验
进一步,研究者开展了番茄红素的人体/细胞试验研究。王枫等[19]以H2O2诱导的L02细胞氧化损伤为模型,通过测定细胞内SOD与GSH-Px活性、MDA水平等指标,观察到番茄红素对细胞氧化损伤的保护作用。郑育等[20]研究番茄红素在接受静脉铁剂治疗的维持性血液透析患者中的抗氧化及调脂作用。治疗后HDL有显著性升高,LDL/HDL比值下降显著,番茄红素抗氧化作用明显。彭亮等[21]将120名健康志愿者随机分为试食组(服用番茄红素)和对照组,结果试食组志愿者血清中MDA含量下降11%,SOD活性上升6.8%,GSH-Px活性上升11.74%,说明番茄红素可提高人体抗氧化能力,且各组人群各项安全性指标均在正常范围内。Klochkov等[22]在冠心病患者30天的临床试验中,研究了药物动力学参数以及番茄红素对心血管变量、炎症和氧化标志物的影响。4周后,摄入番茄红素制剂的患者血清中番茄红素水平提高4.3倍,其肺炎衣原体IgG和炎症氧化损伤标志物的降低许多。从而得出结论:恰当使用番茄红素制剂促进其抗氧化和抗炎功能,并支持番茄红素对心血管系统的积极作用。
4 总结
综上所述,番茄红素具有的强抗氧化性,可猝灭单线态氧、有效清除超氧阴离子和羟自由基,显示多种生理功能和药理作用。由于人体不能自身合成番茄红素,因此,合理的膳食营养补充及外源性营养素的摄入,可阻止自由基对细胞的损伤,延缓衰老、增强免疫力。随着研究的深入,将为番茄红素更有效地发挥预防疾病的作用提供理论依据,使其更好地作为一种廉价而有效的保健品为人类健康服务。