茶多酚抗氧自由基作用
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中华肾脏病杂志科技期刊CHINESE JOURNAL OF NEPHROLOGY1998年 第1期 No.1 February 1998茶多酚抗氧自由基作用陈裕盛 郑颜萍 综述 叶任高 审校 目前在生命科学中,研究氧自由基对生物体的作用,已是一个非常活跃的领域。
氧自由基在肾脏病、心血管病、糖尿病、肿瘤、衰老等多学科疾病中的地位,引人瞩目,并有众多文献报道[1~6]。
我们就茶多酚的性质、抗氧自由基及脂质过氧化作用机理,毒理学实验等方面,以及我们对海南省生产的茶多酚抗氧自由基作用初步研究结果,结合文献进行综述。
一、茶多酚的性质 茶多酚(tea polyphenals, TP),是从绿茶中提取的多酚类化合物。
按其化学结构可分为4类[7]。
(1)儿茶素;(2)黄酮及黄酮醇类;(3)花白素及花青素;(4)酚类和缩酚酸类。
儿茶素约占TP总量的60%~80%。
其中EGCG是TP中主要成分,在儿茶素中还原电位最高,抗氧化能力最强。
二、TP的稳定性 1. TP的提取方法[7]:(1)用含水有机溶剂提取;(2)用水或有机溶剂提取;(3)有机溶剂提取。
目前我国浙江农业大学提取TP的方法,不用或只用一种有机溶剂,不用重金属盐提取脱咖啡碱TP的方法,为TP的商品化生产提供了一条可行的途径。
产品有液态、粉态、粗晶态三种。
2. TP的稳定性:沈氏等[8]通过TP在高温、高湿及强光照射下加速试验,检测TP的稳定性,结果如表1~4。
三、TP抗脂质过氧化作用 1.王氏等[8]用H2O2-F2+体系诱导兔肝匀浆产生脂质过氧化,用硫代巴比妥酸(TBA)法测定脂质过氧化终末产物丙二醛(MDA)的含量,用电子自旋共振仪(ESR)直接证实了TP对肝匀浆脂质过氧化终末产物降低74%~79.1%,对卵磷脂质过氧化清除率64%。
2. TP可作为其清除自由基的作用降低(MDA)的微观解释[9]:H2O2-F2+体系产生的*OH,使肝匀浆产生脂质过氧化产生脂质过氧自由基Loo*,加入茶后TP产生的半醌自由基使Loo.发生猝灭,使氧化终止,从而使MDA减少。
四、TP对油脂的抗氧化作用 茶叶所含多酚类物质,一般为含有2个以上互为邻位的羟基的多元酚,以儿茶素为例同样具有很强的供氢能力,因此TP是一种理想的抗氧化剂。
用活性氧法(AOM)比较几种儿茶素等摩尔(MOL)抗氧化强度,依次为L-EC<L-ECG<L-EGC<L-EGCG。
抗氧化剂的抗氧化作用还与中止油脂自由基连锁反应有关,机理可用通式表示如下:Roo*(过氧化自由基)+R′H2(抗氧化剂)→ROOH(脂质过氧化物)+R′H*R′H*+*HR′→2R+H2,ROO*+R′H*→ROOH+R′。
酚类化合物中的羟基氢,能提供氢质子,因此常作为抗氧化剂。
TP在百万分之20~100低浓度时即有抗氧化性能[7]。
五、TP对活性氧自由基(o2-`.)和羟自由基(*OH)的清除作用。
1. TP对o2-`.的清除作用:贾氏[3]用核黄素光照产生o2-`.,加入TP20~200 μg/ml范围内对o2-`.有明显清除效果。
2. TP对抗坏血酸体系产生*OH的清除作用:TP在20~ 500 μg/ml范围内对*OH有一定清除作用,如表6、7。
实验表明TP有很强清除o2-`.能力,清除*OH作用只有15%,但在生物体系中*OH的生成是H2O2与o2-`.反应生成的*o2-`.+H2O2→*OH+OH-+O2。
TP对o2-`.有较强清除作用、有助于减少体内过量*OH的产生[3]。
o2-`.对生物体损害主要是使细胞核酸链断裂、多糖解聚,不饱和脂肪酸(RH)过氧化作用,进而使成膜损伤,改变线粒体氧化磷酸化作用。
o2-`.还可使DAN中鸟嘌呤核苷、蛋白质和非蛋白质的巯基(-SH)及磷脂膜上的脂肪酸产生反应,产生大分子自由基成为癌变的前身[3]。
o2-`.在细胞中被铁配合物催化与H2O2反应生成*OH的速度加快,*OH的生成增多,即Fenton型Haber-weiss反应:o2-`.+H2O2Fe3+O2+*OH+OH-。
*OH是一个氧化能力更强的自由基,生物体内的DNA核苷酸、核苷及碱基等亚单位,很容易受到*OH攻击。
活性氧上述的毒性反应,认为与炎症、自身免疫症、肿瘤、心肌及脑缺血、衰老、高脂血症、肾缺血再灌注损伤,肾脏疾病等疾病直接有关[3,10]。
六、TP对体内铁及胆固醇的影响 学者们认为,冠心病人体内铁过剩,铁引发的Haber-weiss反应产生*OH自由基,若能及时排除铁,即可保护心脏。
TP具有较强的配位能力,以配合物形式将铁排出体外。
薄氏等[11]给体重180克大鼠灌服TP粗品15 mg后2小时取血分别测定血清铁、全血铁、血清铁蛋白;另以20 mg/ml TP浸提液注入另一组小白鼠腹腔内,2小时后取血测定胆固醇含量。
试验结果,试验鼠血清铁下降45%、全血铁下降12.80%、血清铁蛋白下降28.52%、胆固醇含量平均下降17%~23%。
对ROOH抑制率74.35%。
七、海南省绿茶提取物TP主要成分及对o2-`.及*OH的清除作用 1. TP主要成分:用热提取法生产的TP,外观呈棕褐色晶态粉末,有很好的水溶性及一定脂溶性,经农业部茶叶质量监督检验中心检测结果:晶态粉末TP含水4.2%、TP>95%、咖啡碱0.091 ug/g、六六六 100ug/g、DDT未检出、铜0.136 ug/g、铅0.011 ug/ g、儿茶素组成:L-EC+D.L-C 33.89 mg/g、D.L-GC 56.20 mg/g、L-EGC 23.74 mg/g、L-ECG 61.66 mg/g、L-EGCG 269.50 mg/g,与国内产品质量相近[7]。
2.用分光光度法测定TP对o2-`.及*OH的清除率:(1)对o2-`.的清除率:用黄嘌呤氧化酶(XOD)加嘌呤(X)体系酶促反应法,o2-`.的生成过程是:黄嘌呤+2O2+H2O9801g01.gif尿酸+2o2-`.+2H+。
测定结果,TP在体外浓度100 μg/ml范围内对o2-`.清除率93.0±1.20,与(84 (84 贾氏用光照核黄素体系产生o2-`.的清除作用相近[3]。
(2)用抗坏血酸体系产生*OH的清除率:参照贾氏方法[3]进行,TP对*OH清除率15.40±1.0*(200μg)-1,与贾氏报告相近。
表1 TP在高温高湿光照条件下外观色泽的变化处理光照80℃60℃40℃35℃、85%湿度外观色泽10天后变红2天后开始红变,并伴有风化结块现象略有红变变化甚微3小时后有红变开始板结,5小时后成褐色,并呈糊状潮解物表2 加速处理条件下TP中茶多酚总量的变化(n=3)处理光照80℃60℃40℃35、85%相对湿度对照茶多酚总量(%)97.65±0.99102.38±1.4098.28±1.50100.17±0.4595.13±1.6298.28±0.72 表3 处理后的TP对O 2的清除作用(n=3)处理光照80℃60℃40℃35℃,85%湿度对照清除率(%)95.03±0.8995.76±0.1195.11±0.4397.60±1.1295.21±0.7695.00±0.81表4 TP中(一)-EGCG在加速处理后的变化(n=3)处理光照80℃60℃40℃35℃,85%湿度对照(一)-EGCG 相对含量(%)51.73±1.1249.64±0.7683.48±1.4492.45±1.3778.57±0.96100.00 检测结果提示:TP的稳定性能较好,P<0.05。
表5 茶多酚清除*OH的作用浓度(μg/ml)吸光度清除率(%)对 照-0.601±0.001-茶多酚00.422±0.0020 1000.449±0.00215.2±1.1 2000.449±0.00315.2±1.6 3000.452±0.00216.5±1.1 4000.453±0.00417.8±2.2 5000.453±0.00317.8±1.6表6 茶多酚清除光照核黄素体系产生的o2-`.的作用 对照茶多酚维生素C维生素E吸光度0.653±0.0040.052±0.008183±0.0160.470±0.020清除率(%) 92.000±1.272.000±2.228.100±2.7 八、TP毒理学研究1.对哺乳类动物及昆虫毒理试验:曹、扬二氏报告[12,13],TP对NIH小鼠以2.25 g*kg-1*d-1×6周饮用后,发现对小鼠红、白细胞数及血红蛋白量、对肝、脾、肾脏器,胸腺免疫器官细胞数/克,与对照组对比无明显异常。
贾氏等[3]确定TP对小鼠口服LD50为10 g/kg。
Amess试验、骨髓PCE微核试验、骨髓细胞姐妹染色体单体互换试验,果蝇伴性隐性致死试验结果均为阴性[13]。
对昆虫、哺乳类以1/20 LD50以下剂量试验结果,无蓄积性及遗传毒性[13]。
至今在茶叶中还未发现有具有一定毒性的单体酚类化合物,例如儿茶酚,所以TP对人体卫生是绝对安全的[14]。
2. TP的耐受性:给自愿人员定时口服TP片剂500 mg/d×3月,无中毒病例发生。
具有降血压、降血脂、降GOP、GPT及改善便秘作用[13]。
作者应用海南TP 0.6 g/d×3月,治疗CRF 31例,未发现毒副作用。
目前众多文献报道,包括急、慢性肾小球肾炎、肾综、CRF等肾脏疾病、肾移植后排斥反应的发生与发展,均与氧自由基损伤和脂质过氧化密切相关。
有人对携带附加的SOD基因的转基因老鼠研究中,提供了关于内源性SOD保护作用的依据。
为受氧自由基损伤的机体补充抗氧化剂,特别是天然无毒的抗氧化剂无疑是有益的。
众多的研究说明,TP有助于提高SOD、CAT、GSH-PX等酶活性,抑制脂质过氧化作用。
[1~6,10]。
综上所述,人们对自由基医学科学的研究,使人们对于疾病的发病学、病理生理学和治疗学有了全新的认识,拓宽了视野。
但仍有许多问题尚需进一步研究,对TP的抗氧自由基作用也是如此。
进一步开展更广泛的研究,将有助于对天然、高效、无毒抗自由基药物的认识。
作者单位:570311 海口,海南省农垦总局医院肾内科(陈裕盛、郑颜萍);中山医科大学肾脏研究所(叶任高)参 考 文 献1 尹培达,甘华,欧阳玉林,等.氧自由基与肾小球疾病发病关系及抗氧化剂的防治作用.中山医科大学学报,1995,4∶1.2 叶任高,沈清瑞.主编.肾脏病诊断与治疗学.北京:人民卫生出版社,1994.205~206.3 贾之慎,杨贤强.茶多酚(TP)清除活性氧自由基o2-`.和*OH的分光光度法研究.茶叶,1993,1∶25.(844 杨敏,代幼琴.茶多酚治疗慢性肾功能不全中抗自由基作用观察.中华肾脏病杂志,1994,4∶287.5 Gen H, Yin PD, Zhong SG, et al. Study of the role for antioxidation in adrianmycin nephrotic syndrome in rat. Kidney Int, 1992,2∶207.6 祁狄克,汪江淮,陆履佩,等.自由基,抗自由基系统在慢性肾功能不全发病机制中的探讨.中华肾脏病杂志.1991,6∶345.7 贾之慎,杨贤强.茶多酚抗氧化作用的研究与应用.食品科学,1990,11∶1.8 沈生荣.茶多酚的稳定性.茶叶,1993,2∶27.9 王强,徐碧辉.茶叶抗脂质过氧化作用的研究.茶叶,1994,2∶11.10 赵世民主编.医学自由基基础与临床.济南:山东大学出版社,1993.36~83;383~407.11 薄云红,刘亮,田松林,等.茶多酚对动物体内铁及胆固醇的影响.中国茶叶,1995,416.12 曹明富,杨贤强,茶多酚的亚急性毒理研究,茶叶,1992,1∶17.13 扬贤强,徐绯.茶多酚保健功效研究的新进展.茶叶,1992,1∶42.14 阮宇成.茶叶保健功能的研究及其发展前途(续).茶叶,1994,3∶8.(收稿:1997-02-02 修回:1997-12-05)(本文编辑:李耀荣)茶多酚抗氧自由基作用作者:陈裕盛, 郑颜萍, 叶任高作者单位:刊名:中华肾脏病杂志英文刊名:年,卷(期):1998,""(1)被引用次数:19次1.谭月萍.黄建安.尹钟.施兆鹏儿茶素防治心血管疾病机理的研究进展[期刊论文]-福建茶叶 2008(3)2.谷亚轻.李琳.尹萍.季金强.李拥军EGCG对小鼠卵母细胞成熟的影响[期刊论文]-上海畜牧兽医通讯 2008(3)3.郑红发.黄亚辉.黄怀生.陈晓阳高EGCG茶资源筛选及适制地域研究[期刊论文]-福建茶叶 2007(2)4.郑红发.黄亚辉高EGCG茶的研究与开发[期刊论文]-茶叶通讯 2007(1)5.黄博.陈高飞.陈国勇.黄裕新.陈健康.龙慧琴茶多酚对大鼠肝脏缺血-再灌注损伤的保护作用[期刊论文]-胃肠病学和肝病学杂志 2006(5)6.模拟人体胃肠道环境对儿茶素稳定性的影响[期刊论文]-湖南农业大学学报(自然科学版) 2005(5)7.孔福全重离子致DNA损伤及修复的研究[学位论文]硕士 20058.陈继英茶多酚缓释片的研制[学位论文]硕士 20059.刘强和阿米卡星诱导大鼠耳蜗螺旋神经元损伤的分子机制及EGCG的保护作用[学位论文]博士 200510.何小解微胶囊化儿茶素的制备及其对阿霉素肾病大鼠疗效研究[学位论文]博士 200511.何小解微胶囊化儿茶素的制备及其对阿霉素肾病大鼠疗效研究[学位论文]博士 200512.罗一帆茶叶指纹图谱的构建及其抗癌药用成分的研究[学位论文]博士 200513.杜荣茂.刘梅森.何唯平天然功能性食品添加剂茶多酚[期刊论文]-中国食品添加剂 2004(2)14.刘国辉.谢鼎华.朱纲华.伍伟景.葛圣雷EGCG对过氧化氢造成的螺旋神经节细胞损害的抑制作用[期刊论文]-听力学及言语疾病杂志2004(5)15.李华茶多酚及其金属化合物构效关系的研究[学位论文]硕士 200416.张保亭抗动脉粥样硬化中药的研究进展[期刊论文]-中国中西医结合杂志 2003(5)17.李华.刘玉明儿茶素抗氧化活性的构效关系[期刊论文]-化学研究与应用 2003(4)18.李叶云.江昌俊.王秀丽茶多酚的生物活性及药理学研究进展[期刊论文]-安徽中医学院学报 2002(5)19.颜亭祥.张文高茶多酚防治心脑血管病的研究进展[期刊论文]-山东中医药大学学报 2000(4)本文链接:/Periodical_zhszb98199801022.aspx授权使用:青岛大学IP账户(sdqddx),授权号:add0be43-8fa3-46df-a980-9e3600bb300e下载时间:2010年11月22日。