天然植物抗氧化剂研究进展
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植物的抗氧化性研究作者:李鑫来源:《科技资讯》 2014年第5期李鑫(吉林省白山市通煤矿业集团总医院吉林白山 134300)摘要:本研究为了研究植物的抗氧化性能,采取个案分析的方法,以三种芳香植物为实验对象,分别对路乐,鼠尾草,百里香进行了分层级抗氧化实验,通过一定的物理媒介,分析对比了三种植物的抗氧化性能,最终按抗氧化强弱进行了排列。
关键词:抗氧化性鼠尾草百里香路乐中图分类号:Q949 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(b)-0016-011 植物抗氧化性的研究现状及理论意义所谓抗氧化剂就是能够阻遏食物由空气的氧化作用引起的氧化腐败性能,它能够延缓由于食品的氧化而产生的各种不利的变化。
同时,我们知道我们实用了各种食品中的氧化物质会导致各种疾病,比如高血压、糖尿病、动脉硬化、加速衰老等,这些都跟食用氧化物质有关,为了避免类似疾病的发生,我们通过人工合成抗氧化剂的办法来解决这一难题,最常见的有维生素E等。
但是一些发达国家已经通过研究发现,人工合成的抗氧化剂有很多弊端即副作用,因此一直在寻找天然的抗氧化剂,比如通过对植物中抗氧化剂的分析研究,就有很多先进的科学发现,其研究结果已经越来越受到研究者和医学工作者的关注。
实践中人们还发现芳香植物有着许多人工抗氧化剂所不能替代的其他优点,主要在于其防腐作用发生时除了起到保质的作用还带有香味。
研究者在对36种芳香植物作为抗氧化材料,用猪油作氧化材料进行了一组抗氧化性实验。
结果发现:几乎所有的芳香植物都具有抗氧化性,植物的粉末抗氧化效果最好,而石油醚抽提物和乙醇的抽提物的抗氧化效果略低。
同时有研究者还通过将包括迷迭香、鼠尾草、牛至、百里香等9种芳香调味料的粉末和乙醇的抽提物进行抗氧化实验,得出唇形科的芳香植物中,大多含有抗氧化物质,在这其中,迷迭香和鼠尾草的效果最佳。
有一些研究证明:鼠尾草、路乐、百里香和迷迭香含有类似的成分。
本文以理论界的研究成果为起点,综合各类研究,以上3种芳香植物作为抗氧化材料进行分析实验,并开展学理分析,展开讨论,以求教于学界同仁。
36 ·2024.1试验研究0 引言机体代谢过程中会产生活性氧(ROS )和活性氮(RNS ),是两大类主要的自由基,而人体内的抗氧化防御体系则以多种途径维持着其动态平衡。
低浓度的ROS 和RNS 具有重要的生理作用,在细胞增殖、分化和凋亡等过程中起着转导、调控的作用。
应激或病理状况下,人体产生的自由基超过了体内抗氧化系统的中和能力,就会对机体DNA 、细胞脂质,蛋白质等结构和成分产生损害,诱发各种疾病。
20世纪80年代以来,科研人员就展开大量寻找外源性天然抗氧化剂的工作,利用天然植物提取物来消除体内多余的自由基或提高抗氧化酶活性。
目前已从天然植物中发现了众多具有抗氧化活性的天然物质,其中一些如番茄红素、花青素、虾青素、白藜芦醇等已经进入保健品市场。
藏医药起源于青藏高原,至今已有2 000多年的历史,是我国医学宝库中的重要组成部分。
资料显示,藏药资源有2 436种,植物药2 172种,动物药214种,矿物药50种[1]。
本文总结目前具有抗氧化作用的藏药方剂、成药和单味药,希望能为藏药在抗衰老、抗疲劳等方面的开发和应用提供参考。
1 具有抗氧化作用的藏药方剂、成药1.1 八味沉香散通过过氧化氢(H 2O 2)造成氧化应激损伤造模,对八味沉香散对乳鼠心肌细胞的作用进行试验研究,结果表明,八味沉香散可减轻心肌细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH )、肌酸激酶(CK )和过氧化氢酶(CAT )的释放量,升高超氧化物歧化酶(SOD )、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px )活性,降低丙二醛(MDA )活性,表明八味沉香散对H 2O 2所致乳鼠心肌细胞氧化应激损伤有明显保护作用[2]。
徐冰等[3]以大鼠心肌细胞H9C2为靶细胞,研究八味沉香散对缺血再灌注损伤心肌细胞中SOD 活性、MDA 水平及细胞凋亡的影响。
试验结果表明,八味沉香散水提物能降低心肌细胞MDA 浓度,提高SOD 活性,减轻心肌细胞氧化损伤,抑制细胞凋亡。
天然食品抗氧化剂是一种通过对天然食材的分析与提取,找到一些可以食用的抗氧化剂,进而应用到食品加工制作中,以提高食品安全的技术。
这种天然食品抗氧化剂具有较高的应用价值,然而受到研究技术的限制,现阶段的天然食品抗氧化剂研究尚未深入。
目前,天然食品抗氧化剂根据溶解性质可分为水溶性抗氧化剂、脂溶性抗氧化剂以及兼容性抗氧化剂等3种,这3种已成为食品中使用较为广泛的添加剂。
1 水溶性抗氧化剂水溶性天然食品抗氧化剂是指一些可以溶于水中的抗氧化剂,其可与添加在乳化类或者水油脂类食品当中的脂溶性抗氧化剂配合,以增强食品口感。
1.1 茶多酚茶多酚主要提取自茶叶,是一种多羟基酚类物质,具有较强的氧化性,其在成分上主要由一些黄酮类化合物和酚类化合物组成,在应用时可以抑制食品内的脂质发生过氧反应,同时降低维生素E和胡萝卜素的消耗,有较强的维稳性。
在实践中,茶多酚多应用于一些坚果、膨化食品、烘焙食品以及罐头中,且在各种饮料当中也较为常见,可以很好地保持上述食品中的营养成分不流失,同时也降低了维生素的消耗。
此外,茶多酚还可以应用于一些肉制品的制作,可以通过将茶多酚溶液喷洒在肉制品表面减缓肉制品的腐烂。
而在烘焙食品、乳制品中应用茶多酚,可以控制油脂酸败,在保障食品安全的同时,延长食品的食用期限[1]。
1.2 植酸植酸主要提取自麦麸和米糠等,是一种含磷有机酸物质,具有较强的安全性。
将植酸作为天然食品抗氧化剂,可以更好地发挥对金属离子的络合效果,进而抑制一些形成反应,获得较强的抗氧化效果[2]。
1.3 维生素C维生素C主要从植物中提取,是一种微黄色或者白色的结晶性粉末状物质,在血浆中的抗氧化效果最好。
将维生素C作为天然食品抗氧化剂利用,不仅可以提高人体对食品中营养物质的吸收效果,而且可以改善身体状态,具有预防疾病预防的效果。
在实践中,维生素C多应用于一些鲜切水果、蔬菜和果蔬汁的保存方面,其可以有效扼制水果表面或者果汁的褐变情况,保障食品的品质。
番茄红素的研究进展及应用前景摘要:番茄红素是植物中所含的一种天然色素。
广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中。
它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。
近年来,番茄红素是目前功能食品、医药、化妆品等行业的研究热点。
本文主要对番茄红素的结构、理化性质、生理功能、应用前景进行综述。
关键词:番茄红素;基本性质;生理作用;应用前景番茄红素(Lycopene),是植物中所含的一种天然色素,番茄红素最早于1873年由Hartsen等从Tamus communis L分离得出结晶;1875年,Millardet将其命名为Solanorubin;1903年,Schunck 将其更名为lycopene且沿用至今{1}。
近年来多项研究发现,番茄红素具有超强抗氧化力、抗肿瘤效应、减少心脑血管疾病发生、增加免疫力等多种功效。
但哺乳动物自身不能合成番茄红素,必须靠食物获取。
因此,番茄红素越来越受到医学及营养学界的重视,其相关产品开发成为研究热点之一。
一、结构1910年,Willstaller和Escher在对番茄红素的研究中首次确定了其分子式为C40H56,分子量为536.85。
1930年,Karrer 等人提出,番茄红素是一种化学结构式中含有11个共扼双键及2个非共扼双键的非环状平面多不饱和脂肪烃,在1932年由Kuhn 和Grundmann证实{2},其结构如图1。
二、理化性质番茄红素晶体为红色长针状,分子式为C40H56,相对分子质量为536.85,熔点174℃,可燃,是胡萝卜素的异构体。
番茄红素不溶于水,难溶于甲醇、乙醇,可溶于乙醚、石油醚、丙酮、己烷,易溶于苯、二硫化碳、氯仿等有机溶剂。
番茄红素对某些离子比较敏感,如Cu2+与Fe3+会引起番茄红素的损伤,而Na+、K+、Mg2+和Zn2+对番茄红素的稳定性影响不大。
番茄红素分子中存在多个双键,使其稳定性很差,存在顺反异构和氧化降解现象。
到目前为止,已发现72种番茄红素异构体。
抗氧化剂的作用机理研究进展摘要:食品抗氧化剂的作用比较复杂。
BHA和BHT等酚型抗氧化剂可能与油脂氧化所产生的过氧化物结合,中断自动氧化反应链,阻止氧化。
抗坏血酸、异抗坏血酸及其钠盐因其本身易被氧化,因而可保护食品免受氧化。
另一些抗氧化剂可能抑制或破坏氧化酶的活性,借以防止氧化反应进行。
研究食品抗氧化剂的作用机理并合理使用抗氧化剂不仅可延长食品的贮存期,给生产者、经销者带来良好的经济效益,也给消费者提供可靠的商品。
关键词:抗氧化剂作用机理自由基现状前景展望食品的变质,除了受微生物的作用而发生腐败变质外,还会和空气中的氧气发生氧化反应。
食品氧化不仅会使油脂或含油脂食品氧化酸败(哈败),还会引起食品发生退色、褐变、维生素破坏,从而使食品腐败变质,降低食品的质量和营养价值,氧化酸败严重时甚至产生有毒物质,危及人体健康。
防止食品氧化变质,在食品的加工和储运环节中,除采取低温、避光、隔绝氧气以及充氮密封包装等物理的方法还可以配合使用一些安全性高、效果大的食品抗氧化剂以防止食品发生氧化变质。
1 食品抗氧化剂的定义食品抗氧化剂是指防止或延缓食品氧化,提高食品稳定性和延长食品储藏期的食品添加剂。
具有抗氧化作用的物质有很多,但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件:①具有优良的抗氧化效果;②本身及分解产物都无毒无害;③稳定性好,与食品可以共存,对食品的感官性质(包括色、香、味等)没有影响;④使用方便,价格便宜。
[1]2 食品抗氧化剂的分类目前,对食品抗氧化剂的分类,按来源可分为人工合成抗氧化剂和天然抗氧化剂(如茶多酚、植酸等)。
按溶解性可分为油溶性、水活性和兼溶性三类。
油溶性抗氧化剂有BHA、BHT等;水溶性抗氧化剂有维生素C、茶多酚等;兼溶性抗氧化剂有抗坏血酸棕榈酸酯等。
按作用方式可分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂或单线态氧淬灭剂等。
[2]3 食品抗氧化剂的作用机理由于抗氧化剂种类较多,抗氧化的作用机理也不尽相同,归纳起来,主要有以下几种:一是抗氧化剂可以提供氢原子来阻断食品油脂自动氧化的连锁反应,从而防止食品氧化变质;二是抗氧化剂自身被氧化,消耗食品内部和环境中的氧气从而使食品不被氧化;三是抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质。
多糖抗氧化活性研究引言:近年来,抗氧化活性成为了食品、保健品和医药领域研究关注的焦点之一、氧化过程会导致细胞膜的损伤、DNA的断裂及功能性蛋白质的氧化,进而导致各种疾病的发生。
因此,发现和开发具有抗氧化活性的天然产物成为了研究者们的目标之一多糖作为一种具有广泛生物活性的天然产物,在抗氧化活性方面表现出了巨大的潜力。
多糖具有特殊的结构和化学性质,因此被认为是一种重要的天然抗氧化剂。
材料与方法:在本次研究中,我们从植物中提取了多糖,并对其抗氧化活性进行了评估。
提取多糖的方法是首先将植物切碎,然后使用特定溶剂进行提取。
提取得到的多糖溶液经过浓缩和干燥,最终得到多糖粉末。
抗氧化活性的评估主要采用了自由基清除能力和铁离子螯合能力这两种方法。
自由基清除能力的测定使用了DPPH(2,2-二苯基-1-苦基肼)自由基清除实验,原理是通过测定多糖对自由基DPPH的清除能力来评估其抗氧化活性。
铁离子螯合能力的测定使用了FER(铁离子还原力)方法,通过观察多糖对Fe3+的还原能力来评估其抗氧化活性。
结果与讨论:我们发现,提取得到的多糖具有较强的抗氧化活性。
在DPPH自由基清除实验中,多糖对DPPH的清除率在100μg/mL浓度下达到了80%以上。
在铁离子还原力实验中,多糖对Fe3+的还原能力也较强,对不同浓度的Fe3+产生了不同程度的还原作用。
多糖的抗氧化活性可能与其特殊的结构和化学性质有关。
多糖中富含的羟基、羟乙基和酚羟基等官能团可以与自由基发生反应,抑制自由基的活性。
此外,多糖还具有一定的金属螯合能力,可以与金属离子发生配位反应,从而减少金属离子对氧自由基的促进作用。
结论:本研究表明,从植物中提取得到的多糖具有较强的抗氧化活性。
多糖可能通过清除自由基和螯合金属离子等机制发挥其抗氧化活性。
多糖的抗氧化活性为其在食品、保健品和医药领域的应用提供了新的理论基础。
然而,还有许多方面需要进一步研究。
首先,需要进一步探究多糖的抗氧化活性与其结构和化学性质之间的关系。
稳定煎炸油的天然抗氧化剂及应用效果研究进展王进英;钟海雁;孙亚娟;周波【摘要】The endogenous natural antioxidants,exogenous natural antioxidants (existing in vegetable oils with unique endogenous antioxidants,by-products of agricultural processing,herbs and spices,fruits and berries) and endogenous secondary antioxidant improving the stability of frying oils were summarized.The application effects of those natural antioxidants in palm oil,rapeseed oil,soybean oil and sunflower seed oil under frying conditions were introduced,which could provide effective information for the application of natural antioxidants in frying oils.%综述了可用于提高煎炸油稳定性的内源性天然抗氧化剂,来自具有独特内源性抗氧化剂植物油,农业加工副产物、香料和药草、水果和浆果的外源性天然抗氧化剂和主体自生的天然抗氧化剂及其这些天然抗氧化剂在棕榈油、菜籽油、大豆油和葵花籽油煎炸中的应用效果,为天然抗氧化剂在煎炸油中的应用提供了有效信息.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2017(042)003【总页数】6页(P82-87)【关键词】煎炸油;天然抗氧化剂;酚类提取物【作者】王进英;钟海雁;孙亚娟;周波【作者单位】中南林业科技大学食品科学与工程学院,长沙410004;稻谷及副产物深加工国家工程实验室,长沙410004;经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,长沙410004;中南林业科技大学食品科学与工程学院,长沙410004;稻谷及副产物深加工国家工程实验室,长沙410004;经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,长沙410004;中南林业科技大学食品科学与工程学院,长沙410004;稻谷及副产物深加工国家工程实验室,长沙410004;经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,长沙410004;中南林业科技大学食品科学与工程学院,长沙410004;稻谷及副产物深加工国家工程实验室,长沙410004;经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TS225.1;TS202.3深度煎炸是加工食品最常用的处理方法之一。
植物花色苷的研究进展
植物花色苷是一类重要的天然化合物,具有抗氧化、抗癌、抗炎、抗菌等多种生物活性。
近年来,对于花色苷的研究进展逐渐增加,并取得了一系列的重要成果。
对花色苷的提取与纯化方法进行了深入研究。
目前常用的提取方法包括超声波提取、微波辅助提取、脂肪酸乙酯提取等。
在纯化上,研究人员采用柱层析、高速逆流色谱、溶剂萃取等方法,有效提高了花色苷的纯度和产率。
对花色苷的结构鉴定工作也得到了加强。
采用核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)等现代分析技术,对于各种植物中的花色苷进行了深入的结构分析。
这些结构信息为进一步研究花色苷的生物性质和药理活性提供了重要的基础。
对花色苷的生物活性研究也取得了重要进展。
花色苷具有抗氧化活性,可以清除自由基,预防心血管疾病、白内障等病变。
花色苷还表现出抗炎、抗菌、抗癌等作用,有望作为新的治疗药物。
近年来,研究人员还发现了花色苷对于肝脏、心脏、肺部等多个器官的保护作用,为相关疾病的治疗提供了新的思路。
对花色苷的生物合成途径进行了进一步的研究。
研究人员通过基因克隆、蛋白质组学等方法,揭示了花色苷的合成途径以及调控机制。
这些研究为通过基因工程手段合成花色苷提供了理论基础,并对于培育具有丰富花色苷品质的植物材料具有重要意义。
植物花色苷的研究进展丰富多样,涉及提取与纯化方法、结构鉴定、生物活性研究和生物合成等多个方面。
未来的研究将进一步深入,为花色苷的应用开发和相关疾病治疗提供更多的科学依据。
动物医学进展,021,42(4)=89-94Progress in Veterinary MedicineKeap1-Nrf2/ARE信号通路抗氧化机制及抗氧化剂的研究进展熊款款,谭磊,王爱兵*,杨凌宸*(湖南农业大学动物医学院,湖南长沙410128)摘要:Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)核因子E2相关因子2(Nrf2)抗氧化反应元件(ARE)信号通路参与抵抗外界氧化应激反应,不仅是抵御氧化损伤的重要防御系统,也是增强机体抗氧化能力的关键信号通路。
许多疾病如糖尿病、呼吸系统疾病、癌症、神经退行性疾病和炎症等,均与氧化损伤相关。
这些疾病会导致Keap1-Nrf2/ARE信号通路发生紊乱,进而产生严重后果。
抗氧化剂可通过调节Keap1-Nrf2/ ARE通路,增强机体抗氧化能力,从而减轻氧化损伤。
常见的抗氧化剂包括植物多酚类、含硫化合物类和含硒化合物类等,不同抗氧化剂在Keap1-Nrf2/ARE信号通路中发挥不同的作用。
论文通过阐述Keap1-Nrf2/ARE分子结构,并分析该通路发挥抗氧化作用的机制,进而讨论不同种类的抗氧化剂通过Keap1-Nrf2/ARE信号通路调节机体抵抗氧化损伤的分子机制,明确Keap1-Nrf2/ARE信号通路在机体里发挥的重要生物学作用。
关键词:Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1;核因子E2相关因子2;抗氧化反应元件;抗氧化剂;抗氧化机制中图分类号:S852.2文献标识码:A文章编号=007-5038(2021)04-0089-06氧化应激是指动物机体受到有害刺激时,体内活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基(RNS)等产生过多,超过机体对其清除能力,进而导致氧化还原系统失衡,引起细胞内脂质、蛋白质和核酸的氧化性应激,最终引发细胞凋亡和组织器官损伤[1].研究发现,细胞抵御氧化应激的关键通路是Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)核因子E2相关因子2 (Nrf2)抗氧化反应元件(ARE)[]。
植物抗氧化防御系统研究植物生长发育过程中,会受到环境中氧化剂的影响。
这些氧化剂产生的自由基会破坏细胞膜、损伤蛋白质和核酸,从而对植物的生长和发展造成直接或间接的损害。
因此,植物需要采取一系列抗氧化防御措施,保护细胞不受氧化剂的攻击。
这些抗氧化防御措施就构成了植物的抗氧化防御系统。
植物的抗氧化防御系统包括多种酶和非酶抗氧化物质。
酶类主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)。
这些酶的主要作用是将有害的氧化物转化为无害的物质。
非酶抗氧化物质主要包括抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素和多酚等。
这些物质的主要作用是作为还原剂捕捉自由基和抑制其反应,从而防止氧化损伤的产生。
SOD是抗氧化防御系统中的第一道防线。
它能够将产生的O2·-转化为H2O2和O2。
这样能够阻止O2·-与其他氧化剂进一步反应,从而避免氧化损伤的发生。
SOD在植物中有多种同工酶,分别存在于细胞质、叶绿体、线粒体和内质网等不同位置。
CAT是植物细胞内另一个重要的抗氧化酶。
它能够将H2O2转化为H2O和O2,从而防止H2O2产生的氧化损伤。
CAT广泛存在于植物的不同细胞中,特别是对抗逆境胁迫的植物有着重要的作用。
GPX主要存在于叶绿体和线粒体中。
它能够利用谷胱甘肽进行H2O2还原,并将H2O2转化为H2O和O2。
APX作为细胞内水溶性抗氧化酶,广泛存在于植物的不同细胞器中。
它能够将AsA与H2O2反应,产生H2O和Dehydro-AA,从而消除H2O2的影响。
这些酶的共同作用构成了植物的抗氧化防御体系。
除了抗氧化酶,植物还有多种非酶抗氧化物质。
其中,AsA是细胞内重要的抗氧化物质之一。
作为强还原剂,它能够捕捉自由基和抑制氧化反应的进行。
GSH是另一种重要的还原剂。
它能够作为GPX催化H2O2的还原,同时还可以参与到其他生理过程中的调节。
现代化妆品中植物成分的功效与应用研究进展在当今的化妆品市场中,植物成分因其天然、温和且具有多种功效而备受关注。
随着科技的不断进步,对于植物成分在化妆品中的研究也日益深入。
本文将详细探讨现代化妆品中植物成分的功效以及其应用的最新研究进展。
一、植物成分在化妆品中的功效1、抗氧化作用许多植物成分富含抗氧化剂,如维生素 C、E、类黄酮和多酚等。
这些抗氧化剂能够中和自由基,减少氧化应激对皮肤的损害。
自由基是导致皮肤衰老、出现皱纹和色斑的重要因素之一。
例如,葡萄籽提取物中的原花青素具有很强的抗氧化能力,能够保护皮肤细胞免受自由基的伤害,延缓皮肤衰老的进程。
2、保湿作用一些植物成分具有良好的保湿性能,能够增加皮肤的水分含量,使皮肤保持柔软和光滑。
常见的保湿植物成分包括透明质酸、甘油、芦荟提取物等。
芦荟中的多糖成分能够在皮肤表面形成一层保护膜,防止水分流失,同时还能促进皮肤对水分的吸收。
3、抗炎作用皮肤炎症是许多皮肤问题的根源,如痤疮、湿疹和过敏等。
植物成分中的一些化合物具有抗炎活性,能够减轻皮肤炎症反应。
例如,绿茶提取物中的儿茶素具有抗炎和抗菌作用,能够有效缓解痤疮和皮肤炎症。
金盏花提取物也具有抗炎和舒缓肌肤的功效,常用于敏感肌肤的护理产品中。
4、美白作用植物成分在美白化妆品中也发挥着重要作用。
熊果苷是从熊果植物中提取的一种天然美白成分,能够抑制酪氨酸酶的活性,减少黑色素的生成,从而达到美白肌肤的效果。
甘草提取物中的甘草黄酮也具有类似的美白作用,同时还能减轻皮肤色素沉着。
5、抗皱作用一些植物成分能够促进胶原蛋白和弹性纤维的合成,增强皮肤的弹性和紧致度,减少皱纹的形成。
例如,人参提取物中的人参皂苷能够刺激胶原蛋白的生成,使皮肤更加饱满和富有弹性。
玫瑰精油能够改善皮肤的血液循环,为皮肤提供营养,从而减少皱纹的出现。
二、植物成分在化妆品中的应用1、护肤品植物成分广泛应用于各类护肤品中,如面霜、乳液、精华液和面膜等。
天然植物抗氧化剂研究进展田 云1,卢向阳1,易 克1,何小解2,周晓明1,肖桂青1Ξ(11湖南农业大学生化与发酵工程实验室,湖南长沙410128;
21中南大学湘雅二医院小儿肾病研究室,湖南长沙410011)
随着近20年来抗氧化剂的蓬勃发展,目前已从单纯的合成抗氧化剂和食品抗氧化剂逐渐发展成为天然抗氧化剂与体内自由基清除剂。因此,对抗氧化剂的要求也越来越高,而各种广泛使用的合成抗氧化剂由于其潜在毒性和致癌作用等逐渐受到人们的排斥,因此从植物中寻找天然、高效、低毒抗氧化剂成为了目前抗氧化剂发展的一个必然趋势,并且,从天然植物中寻找体内自由基消除剂也将是现代医药和保健行业的发展趋势[1]。从目前的研究来看,天然植物抗氧化剂绝大部分都是多酚类物质,其中应用得较多的有茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭香提取物等。本文主要介绍几种重要的天然植物抗氧化剂及其研究情况,并展望了该领域今后的发展前景。1 主要的天然植物抗氧化剂及其研究进展111 茶多酚:茶多酚是茶叶中酚类物质及其衍生物的总称,是一类富含于绿茶,主要由儿茶素、黄酮及黄酮醇、花色素、酚酸及缩酚酸4类化合物组成的多羟基化合物。以儿茶素为主的黄烷醇类化合物占茶多酚总量的60%~80%,其中含量最高的几种组分为L2表没食子儿茶素没食子酸酯(L2EGCG)、L2表儿茶素没食子酸酯(L2ECG)、L2表没食子儿茶素(L2EGC)和L2表儿茶素(L2EC),分别占50%~60%、15%~20%、10%~15%、5%~10%。工业上制备茶多酚的方法主要有有机溶剂萃取法、金属离子沉淀法和柱色谱分离法。湖南金农生物资源股份有限公司通过选用柱色谱分离技术结合无机陶瓷膜微滤技术,制备出高EGCG含量的儿茶素产品。由于茶多酚极易被氧化成为酯类而提供质子,故其有显著的抗氧化活性。它的抗氧能力是维生素E的18倍,是维生素C的3~10倍。茶多酚在体内有着消除自由基、阻断N2亚硝基化合物的合成、抑制脂氧合酶活性和脂质过氧化的作用,从而在防癌、抗癌、抗突变、抗衰老、防治心血管疾病、治疗肝炎等许多方面表现出优越的防病、治疗功效[2]。另外,食品中许多添加剂如柠檬酸、苹果酸等都与茶多酚的抗氧化活性有协同效应,因而茶多酚作为食品抗氧剂在食品加工、生产、贮存中的应用前景也非常广阔。目前国内外对以茶多酚为主要成分的保健品需求量极大,美国年耗量高达500t,日本年耗量300~500t,北美、欧洲等国的消耗量也逐年上升。目前我国市场价格,含茶多酚95%每公斤在700~800元;80%每公斤在400元左右;60%每公斤在300元左右。我国已有部分产品销往美国、日本、韩国及东南亚等地区。我国的茶叶资源丰富,每年有大量茶叶滞销,再加上茶叶加工过程中产生的大量下脚料无法利用,造成资源巨大浪费,如将茶多酚进行提取利用,可为茶叶的深度加工开辟一条新路,创造出巨大的经济效益和社会效益。112 葡萄籽提取物:葡萄籽提取物是迄今为止发现的植物来源中最高效的抗氧化剂之一。通过体内和体外试验表明:
葡萄籽提取物的抗氧化效果,是维生素C和E的30~50倍。该化合物中包含有黄烷醇类、花色素苷类、黄酮醇类和缩聚鞣质等50多种物质,其中抗氧化能力最强的是原花青素(procyanidins,PC)。原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿
茶素结合而成,最简单的原花青素是儿茶素或表儿茶素或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体,此外还有三聚体、四聚体等直至十聚体。按聚合度的大小,通常将二至四聚体称为低聚体(procyanidolicoligomers,OPC)
,将五聚体以上的称为高
聚体(procyanidolicpolymers,PPC)
。在各类原花青素中,二
聚体分布最广,研究最多,是最重要的一类原花青素。到目前为止,已从葡萄籽和皮中分离、鉴定了16种原花青素,其中有8个二聚体、4个三聚体、其他为四聚体、五聚体和六聚体等。同一地区的不同品种或不同年份收获的葡萄,其籽中原花青素的聚合度和总含量有很大差别。国内外许多研究者通过实验发现:葡萄籽提取物具有防止动脉粥样硬化、抗凝血、增加高密度脂蛋白或高密度脂蛋白胆固醇、抑制低密度脂蛋白的氧化、清除自由基、防癌抗肿瘤等多种功效[3]。据统计,全世界年产葡萄约6.5×10
7
t,我国年产葡萄约
2×106t如果将大量的、被废弃的、富含原花青素的葡萄制品
(葡萄汁、葡萄酒)下脚料——葡萄皮和籽充分利用起来,不
仅可以避免对环境的破坏和资源的大量浪费,并将产生巨大的经济效益和社会效益。法国等国家已将葡萄籽作为原料,
制备葡萄籽提取物,其中原花青素含量约为90%~98%;天津市尖峰天然产物研究开发有限公司是国内葡萄籽提取物质量最好、产量最大的专业生产厂家之一,产品通过美国ALPHA实验室的认证,葡萄籽提取物的日生产量为80kg(原花青素95%),全年产量可达20t
,
在此基础上开发生产出
低聚原花青素(OPCs)含85%(HPLC)
,质量达到国际领先水
平,可以作为二类新药的可靠原料。113 松树皮提取物:从法国沿海松树皮中提取出来的碧萝
・864・中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs 第36卷第3期2005年3月
Ξ收稿日期:2004205223
基金项目:湖南省教育厅重点资助项目(02A015);湖南农业大学后备人才创新团队建设基金资助项目作者简介:田 云(1979—),男,湖南沅江人,助教,硕士,研究方向为天然产物开发与利用。Tel:(0731)4635292 E2mail:tianyun79616@163.com芷(Horphag研究所,瑞士日内瓦)是一种独特的生物黄酮混合物,大致可以分为单体[(+)2儿茶酚和黄杉素,约占质量的8%]和被称为前花青素的浓缩黄酮(约占质量的85%)。这些浓缩的多酚主要是由黄烷232苯儿茶酚和表儿茶精的“转块”连接而成二聚体直至六聚体。碧萝芷中还含有少量的酚酸(如咖啡酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸)以及微量的黄烷醇和酚酸的吡喃葡萄糖衍生物等糖基化产物[4]。近来,碧萝芷的生物特性引起了广泛的关注。有报道表明碧萝芷能保护人类细胞膜上的低密度脂蛋白免受铜离子介导的氧化作用,还能保护DNA免受铁抗坏血酸诱导的损伤。碧萝芷能够通过增加内源的抗氧化酶[如:谷胱甘肽氧化还原酶类(谷胱甘肽还原酶和过氧化酶)]、超氧化物歧化酶和水解酶以及抗氧化剂(如:谷胱甘肽和Α生育酚)的水平来保护细胞系统。与此同时,碧萝芷是超氧阴离子、羟自由基和一氧化氮自由基等活性氧的有效清除剂[5]。114 迷迭香提取物:迷迭香RosmarinusofficinalisL1系唇形科迷迭香属的一种香料植物,属常绿多年生灌木,原产于地中海地区,近年在我国西南部分地区引种栽培。迷迭香提取物具有高效、无毒的抗氧化效果,其抗氧化能力主要来自于内含的二萜酚类物质,主要包括迷迭香酚(rosemanol)、鼠尾草酚(salviol)、迷迭香双醛(rosmadial)、鼠尾草酸(carnosicacid)、表迷迭香酚(epirosemanol)、异迷迭香酚(isorosemanol)、鼠尾草苦内酯(carnosol)、迷迭香酸(ros2marinicacid)等。迷迭香提取物的耐热性非常好,在205℃时仍稳定不变,因此,它不仅可以适用于动植物油脂,有效地阻止各种油脂的氧化衰败,还适用于各种油炸食品等,在高温条件下,其抗氧化效果明显好于茶多酚。在医学上,迷迭香提取物可保护DNA使其免受氧化损伤,降低癌症的发生[6,7]。20世纪80年代初由中国科学院植物研究所将迷迭香引种到我国,并在全国各省进行试种,试种结果为云南独特的气候、土壤环境是其生长的最佳环境。经化验分析云南生长的迷迭香提取物,其品质含量优于原产地种植的迷迭香。云南玉溪绿健生物工程有限公司2003年6月,年产迷迭香天然抗氧化剂(有效成分含量约为75%)30t、迷迭香精油10t。115 甘草提取物:甘草为豆科甘草属(GlycyrrihizaL1)灌木状多年生草本植物。全世界约分布29种,我国有18种。甘草作为一种常用中药,已被人们接受和使用,其主要有效成分为甘草酸(glycyrrhizicacid)、甘草次酸(glycyrrbetinicacid)、甘草素(liquiritigenin)和异甘草素(isoliquiritigenin)等。甘草提取物有较强的清除氧自由基的作用,并能从低温到高温(250℃)发挥其强的抗氧化性。甘草黄酮类化合物除具有抗氧化作用外,还有抑制大肠杆菌、金黄葡萄球菌、枯草杆菌等作用。甘草酸具有抗肝硬化、降低血脂、抗动脉粥样硬化和抗癌的作用。最近Sasaki等发现,甘草酸对艾滋病具有抑制效果[8];德国法兰克福大学医学院的病毒学家Jindrich等发现甘草酸可以有效抑制SARS病毒的增殖,有望用其研发出治疗SARS的新型特效药[9]。116 银杏叶提取物:银杏GinkgobilobaL1又名白果、公孙
树,为高大落叶乔木,是最古老的中生代的孑遗树种之一,为我国所特有。银杏叶提取物中的主要有效成分为银杏内酯(ginkgolide)、白果内酯(bibabolide)和山柰酚(kaempferol)、
槲皮素(quercetin)、异鼠李素(isorhamnetin)
等黄酮类物质
,
具有扩张冠状动脉血管、增加血流量、改善脑营养及抗菌作用,并在临床、保健方面得到广泛应用;银杏内酯因具有血小板活化因子(PAF)
的拮抗作用而引起医疗行业的极大兴趣
;
银杏叶中的萜类和黄酮类成分可抗细胞过氧化、抗细胞坏死、清除自由基,所以银杏叶能起到抗衰老作用;银杏叶提取物还可促进微血管循环、改善皮肤血液循环、促进和刺激毛发生长及皮肤护理,具有美容及延缓衰老的功效[10,11]。目前国际上标准银杏叶提取物是按德国Schwabe专利工艺生产的EGb761,其中黄酮质量分数为24%,萜内酯为6%,白果酸小于0.0005%,原花青素类7.0%,羧酸类成分13.0%,儿茶素类2.0%,非黄酮苷类20%,高分子化合物4.0%,无机物5.0%,水分溶剂3.0%,其他3.0%。银杏叶提取物制品世界范围的销售额每年大约在50亿美元以上,其中美国和欧洲市场份额在30亿美元左右,其余市场份额约20亿美元(韩国占1.3亿美元),我国国内的市场需求为8500万美元。世界范围银杏提取物制品年需求量600t左右,国内潜在需求50t左右。据粗略统计,国内银杏叶加工厂正式开始生产的只有20多家,全国年产银杏叶提取物200t左右,其中80%出口。117 大豆异黄酮:大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物。它主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中,
种皮中含量极少。目前大豆中发现的异黄酮共有12种,大豆异黄酮中主要存在四种苷元,分别为大豆黄素(daidzein)