天然植物抗氧化剂的研究进展
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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。
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)[]。
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。
环萜烯醚在医药领域的生物活性和药理作用摘要:环萜烯醚是一类天然产物,具有广泛的生物活性和药理作用。
本文将探讨环萜烯醚在医药领域的应用,并详细描述其生物活性和药理作用的相关研究进展。
引言:环萜烯醚是一类从植物中提取的天然产物,常见于一些香料和草药中。
近年来,环萜烯醚引起了人们的广泛关注,因为它们具有多种生物活性和药理作用,包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤和抗寄生虫等。
环萜烯醚在医药领域的应用前景广阔,正成为研究的热点领域。
一、环萜烯醚的生物活性环萜烯醚被广泛认为是一种天然的抗氧化剂。
研究发现,环萜烯醚可以通过清除自由基和抑制氧化酶的活性来保护细胞免受氧化应激的损害。
此外,环萜烯醚还具有抗炎作用,通过抑制炎症介质的释放和减轻炎症反应来缓解炎症症状。
二、环萜烯醚的药理作用1. 抗菌作用环萜烯醚显示出广谱的抗菌活性,对多种细菌和真菌具有潜在的杀菌作用。
研究表明,环萜烯醚可以破坏细菌细胞膜的完整性,抑制细菌的生长和繁殖,从而具有抗菌效果。
2. 抗肿瘤作用环萜烯醚具有抗肿瘤活性,可以抑制肿瘤细胞的增殖和生长。
研究发现,环萜烯醚可以通过多种途径发挥抗肿瘤作用,包括诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞的侵袭和转移、干扰肿瘤细胞的信号转导等。
3. 免疫调节作用环萜烯醚被认为是一种潜在的免疫调节剂。
研究表明,环萜烯醚可以促进免疫细胞的活化和增殖,增强机体的免疫功能。
此外,环萜烯醚还可以影响免疫细胞的分泌物,调节免疫反应的平衡,从而对调节免疫系统起到积极的作用。
4. 抗寄生虫作用环萜烯醚具有抗寄生虫活性,可以抑制寄生虫的生长和繁殖。
研究发现,环萜烯醚可以直接影响寄生虫的生理活动,干扰其代谢过程,从而抑制寄生虫的存活和发育。
结论:环萜烯醚是一种具有广泛生物活性和药理作用的天然产物,在医药领域有着重要的应用潜力。
通过抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤和抗寄生虫等作用机制,环萜烯醚可以对多种疾病产生积极影响,因此其进一步研究和开发具有重要意义。
天然抗氧化剂及其在皮肤科的应用进展作者:彭丽倩陈教全尹忠浩梁碧华来源:《中国美容医学》2020年第06期[摘要]天然抗氧化剂来源广泛、品种繁多,主要包括多酚类、多糖类、黄酮类、皂甙类、鞣质类及褪黑素类等,其能够清除活性氧、拮抗氧化应激损伤,调控细胞信号转导通路,为UV损伤相关性皮肤病、色素性皮肤病、真菌感染性皮肤病、红斑丘疹鳞屑性皮肤病及过敏性紫癜等治疗提供了广阔的前景。
本文着重就天然抗氧化剂的分类、作用机理及其在氧化损伤相关性皮肤病的防治作用方面进行综述。
[关键词]天然抗氧化剂;皮肤病;氧化应激;多酚类;多糖类;黄酮类Abstract: Natural antioxidants are abundant and widespread, mainly including polyphenols,polysaccharides, flavonoids, saponins, tannins, melatonin. Also it has properties of scavenging radicals, antagonizing oxidative damage and adjusting cell signaling transduction. Up to this point,it provides a broad prospect for the treatment of dermatosis, for instance dermatosis induced by ultraviolet, pigmented dermatosis, mycosis, dermatosis characterized by erythematous and scaling papules, allergic purpura. The paper focus on the classification and action mechanism of natural antioxidants and combatting of oxidative stress dermatosis.Key words:natural antioxidant; dermatosis; oxidative stress;polyphenols; polysaccharides; flavonoids皮肤作为人体最大的器官,是抵御外界机械、化学、物理及生物等各种刺激的第一道防线。
天然产物研究与开发 NATURAL PRODUCer"KESFo ̄CH AND DEVELOPMENT 75
天然植物抗氧化剂的研究进展 熊皓平杨伟丽张友胜 肖文军 (湖南农业大学食品科技学院长沙410128)
摘要综述了具有抗氧化作用的天然植物种类及其抗氧化成分和抗氧化机理,指出了今后天然植物 抗氧化剂的研究方向。 关键词天然植物;自由基;抗氧化剂;机理;协同增效
近来.自由基在食品氧化变质及人体诸种疾病 中的作用越来越引起人们的重视_1_ ,而在食品中 广泛使用的合成抗氧化剂BHA、BHT等由于其潜 在毒性和致癌作用愈来愈受到人们的排斥_3 J。因 而寻找天然、高效、低毒的抗氧化剂成为了一种必然 趋势。植物是天然抗氧化剂的重要来源。为全面深 入地开展天然植物抗氧化剂的研究,本文从具有天 然抗氧化作用的植物种类及其抗氧化成分和抗氧化 机理作一综述,旨在抛砖引玉。
1 具有抗氧化作用的天然植物的种类 1.1天然食用植物一安全、可靠、价廉、源广的抗氧 化剂的研究材料 人们在长期的饮食实践中,不断发现身边的许 多食物不仅具有提供人体基本营养成分和满足人们 的各种感观要求的功能,同时还具有防病、治病的保 健及药理功能。 1.1.1茶叶 茶叶,在我国有千百年的饮用历史,我国古籍上 记载了茶有61种保健作用和20余种药用功能L4一。 中国农科院茶叶研究所于1984年开始研究茶叶天 然抗氧化剂,分离出了茶叶抗氧化成分;在猪油、大 豆油、菜油、花生油等食用油脂中添加0.0o,2%~ 0.08%的茶叶天然抗氧化剂.证明具有优异的抗氧 化活性、过氧化值和酸价的抑制率在9O%以上,抗 氧化的效价比、rE高5倍.与vc和vE并用有协同 增效作用。1988年7月4日至7日,卫生部在天津 召开的全国食品添加剂卫生标准协作会第十三次会 议上,承认了茶叶天然抗氧化剂为我国食品添加剂 之一 。此后,关于茶叶抗氧化的机理及应用研究
收稿日期:2∞1.04—04 修回日期:2001—05.10
不断深入,在整个天然植物抗氧化剂的研究中起着 先锋和指导作用.其抗氧化的主体成分茶多酚亦已 成为了衡量天然植物有效成分抗氧化强弱的参照 物。 1.1.2香辛料植物 香辛料植物是天然植物抗氧化剂的重要来源。 这类植物主要有迷迭香、鼠尾草、百里香、牛至草、丁 香、薄荷、胡椒、生姜、芝麻、大蒜等等。国内外对香 辛料植物的抗氧化功能均有大量报道。1951年, Chipu|t等报道迷迭香和鼠尾草具有优异的抗氧化 能力 J。1982年至1984年,Inatani和Nakatani等 从迷迭香干叶的正己烷提取物中分离得到三种酚系 二萜化合物:迷迭香酚、表迷迭香酚和异迷迭香酚, 它们对猪油和亚油酸都有很强的抗氧化能力,尤其 对猪油抗氧化能力是BHA和BHT的4倍_7]。我国 从1997年起允许用于动物油脂、肉内食品、油炸食 品(0.3 g/kg)及植物油脂(0.7 g/kg) ・。1998年, 刘晓庚的研究表明.迷迭香有强烈的抗氧化作用,对 猪油等纯油脂食品的抗氧化作用强于它的非纯油脂 食品 J。从迷迭香中得到的迷迭香酚和鼠尾草酚 等物质同样可以从鼠尾草中分离得到,鼠尾草酚有 比BHA、BHT和vE都强的抗氧化能力_7 J。唇形科 百里香的精油中含有百里香酚和香芹酚等抗氧化成 分。Yayo,Nakatani等人从百里香的丙酮提取物中 分离得到六种黄酮类物质及五种联苯化合物,发现 3种黄酮类化合物和2种联苯化合物的抗氧化能力 与BHT相当¨…。唇形科牛至的正己烷或乙醚提取 物对猪油的抗氧化能力相当于BHT.乙酸乙酯提取 物的抗氧化能力相当于BHA[“J。大蒜中含有多种 烯丙基化合物.有一定的抗氧化活性【 J。余世望等 从60多种药食两用植物中筛选出丁香、小茴香、生 姜、藿香、香椽、芝麻、薄荷等的抗氧化括性较高[t3]。
维普资讯 http://www.cqvip.com 天然产物研究与开发 Vo1.13 No 5 余伯良等对山仓子精油及提油后余渣的抗氧化作用 的研究表明,山苍子精油具有很强的抗氧化活性,相 当于BHA的2倍以上,而提油后的山苍子余渣用几 种溶剂萃取均有一定的抗氧化作用,尤以氯仿组分 的抗氧化效能最高,强度约为BHA的75%_1 。郑 公铭等研究黄荆籽抗氧化作用发现:不同产地的黄 荆籽提取物均有显著的抗氧化效果,以石油醚脱脂 甲醇提取的抗氧化效果最好,能与BHT媲美_! 。 1.1.3果蔬类植物 众多果蔬类植物亦表现出优异的抗氧化性能。 许申鸿等研究表明,葡萄籽和葡萄皮水提物对 、 ・OH及DPPH自由基均有较强的清除作用,且抗自 由基活性均为鲜葡萄籽>葡萄皮>干葡萄籽_1 。 国外对葡萄提取物的抗氧化性研究及应用亦十分活 跃,法国等不少国家已将葡萄籽作为原料制备葡萄 籽提取物,并将其加入红葡萄酒中,以提高其抗氧化 活性物质含量[ 。张立新等对21种蔬菜抗氧化能 力的比较研究中发现:茄子(尤其是茄子皮)、苔菜、 尖椒、菜椒、西红柿对DPPH的抑制率较高,具有较 高的抗氧化活性L17]。钱明赛在测试的l1种水果 中,发现草莓的抗氧化性最高,其次是李果、柳橙 等[18]。郭长江对坚果类食物清除ROO・作用研究 发现,葵花子具有较强的清除ROO・的作用,花生、 核桃次之[tg]。程霜等研究表明绿豆皮乙酸乙酯萃 取物具有较强的抗氧化性能,0.03%的乙酸乙酯萃 取物抗氧化性优于相同浓度的vE,略低于化学合成 的抗氧化剂TBHQ J。 1.2中草药——高效、低毒且经济的天然抗氧化剂 的新领域 我国中草药资源极其丰富,对中草药的认识和 利用由来已久。1984年,王以群等人经在一些传统 中草药的抗氧化筛选后首次报道了丹参的良好抗氧 化效能[ ,此即引起了国内外同行的注意和进一步 研究。近年来,我国科学家在此方面的研究、开发、 应用格外活跃,成绩斐然。同时,美国、日本、韩国和 我国台湾省、香港特别行政区的一些同行对中草药 抗氧化性方面作了大量的研究I22J。1986年,王斌 贵等对4O多种价廉、源广、无毒并具有体外抗氧化 效能可能性的中草药进行了在油脂中抗氧化筛选实 验,发现过路黄和荔枝草具有较好的抗氧化性 能 。我国台湾学者su等发现,金锦香、三七草、 芡实、钩藤的乙酸乙酯提取物的抗氧化能力均强于 BHA(24]。Hatamo等的研究发现,甘草乙醇提取物 抗氧化能力强于BHA,对生育酚和多种有机酸有掷 同作用l,』J。1995年,安静等研究发现,甘草提取物 的抗氧化性强于生育酚,而单一黄酮化合物的抗氧 化性远小于生育酚,它的抗氧化性是多种抗氧化物 质协同作用的结果_2 。1992年,苏正德对100多 种果实种子类中药溶剂提取物进行抗氧化性试验 后,指出朴骨脂等14种中药的溶剂提取物抗氧化性 能与BHA相当 J。1994年,韩国Kim等人在180 种中药中发现44种中药的甲醇提取物有显著的抗 氧化作用,进一步筛选出乌附子、白屈菜、细辛等l1 种中药有极强的抗氧能力,其中以淫羊霍、丁香、补 骨脂的不同极性提取物,黄岑、甘草的甲醇提取物抗 氧化性最为突出,补骨脂的甲醇提取物对猪油的抗 氧化性良好。以HPLC分析表明,其中含有大量的 生育酚 。龚复俊等对含硒银杏叶清除羟自由基 的ESR研究表明:与SOD、茶多酚相比,含硒银杏叶 提取物对羟基自由基也有很强的清除效果。在220 (叫/10 )时,SOD清除羟基自由基的能力最强,其 清除率达100%,含硒银杏叶对羟基的清除率为 90%,茶多酚为81.06%[29 J。马希汉等的研究表 明,银杏叶的石油醚一乙醇提取物具有抗氧化活性, 特别是对猪油的抗氧化效果可以与BHT媲美口 。 孟洁等对厚朴进行了抗氧化作用研究,结果表明:不 同溶剂的厚朴提取物对DPPH自由基均有清除作 用,其中以乙醇提取物的清除能力最强,厚朴乙醇提 取物对亚油酸、猪油的脂质过氧化有良好的阻断作 用[2ll。
2天然植物抗氧化的活性成分及抗氧 化机理 天然植物本身也是生命有机体,在其生命活动 过程中同样由于各种外源性因素和内源性因素产生 自由基。在漫长的生物进化过程中,天然植物体内 产生了一套精细的防护、清除和修复过量自由基的 体系。包括酶体系:如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧 化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px)、过 氧化物酶等等;非酶体系:如Vc、VD 胡萝 素、 硒、蛋白质及其衍生物类、酚酸类、生物类黄酮、内 酯、植酸等等。 2.1酶类抗氧化剂 J 2.1.1 SOD是一类含金属的酶,按金属辅基成分可分
为三种。最常见的一种含有铜锌金属辅基(cu・Zn—
维普资讯 http://www.cqvip.com vo1 13 No 5 熊皓平等:天;}!}植物抗氧化荆的研究进展 SOD),第二种含锰辅基(Mn—SOD),第三种是Fe— SOD。SOD可清除体内过量的 ..可延缓衰老,提 高机体免疫力。 2.1.2 CAT CAT是血红素酶,大都由4个相同的亚基组 成,各亚基的中心活性部位为Fe3 一原卟啉,分解 H2O2。 2.I-3 GSH.Px 是一种含硒的酶.由4个分子质量太致相同的 亚基组成,每个亚基含有1个硒代半胱氨酸残基。 能清除活性氧tt由基。其中.硒起了很重要的作用. 硒代半胱氨酸是GSH.Px的催化部位.谷胱甘肽作 供氢体。 2 2非酶类抗氧化剂_33】 2.2.1维生素类 胡萝h素。p一胡萝h素是维生素A的前体, 有很好的抗氧化性能.能通过提供电子抑制活性氧 的生成达到清除自由基的目的,能清除单线态氧,减 少光过敏作用,也是单线态氧的猝灭剂。 维生素E。迄今为止,公认存在于tt然界的 生育酚、B_生育酚、 生育酚和 生育酚及n.三烯生 育酚、B_三烯生育酚、7_--烯生育酚和 三烯生育酚 共八种同族异构体,统称为维生素E,均有维生素E 的生理活性。 生育酚是已知生物活性最太的一种 生育酚。维生素E经过~个自由基中间体氧化成 醌,将ROO・转变成化学性质不活泼的ROOH,中断 了脂类过氧化的连锁反应,有效地抑制脂类过氧化 作用。 维生素C。是一种简单的六碳化合物,是一种 重要的自由基清除剂,它通过逐级供给电子而转变 成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸以达到清除活性 氧自由基。 2.2.2舍氮化合物 Richard A.等对植物中的许多含氮化合物进行 了研究,结果表明,茶叶中的咖啡碱和咖啡中的咖啡 因对亚油酸的抗氧化活性可与BI-'L ̄、BHT媲美。 如马钱子碱、金雀花碱、精胺等均能抑制或猝灭单氧 原子的作用,使细胞膜中的不饱和脂肪酸得到稳 定[ 。 1996年.姚慧英等对茶叶蛋白抗tt由基作用的 实验,结果发现,茶叶蛋白比茶多酚清除自由基的效 果要强l0倍以上。由于茶叶中的蛋白多数不溶于 水,以至这一功能未被发现[35j。分子中含有一SH基 的蛋白质、多钛、氨基酸等同样可以贡献出H,作为 还原剂和tt由基发生反应.如谷胱甘肽便是有名的 自由基清除剂 J。 2.2.3植酸 也叫环己六醇六磷酸酯(肌醇六磷酸),大多以 钙、镁、钾的复盐形式存在。植酸有很强的螯合能 力。由于金属离子(如铁离子、铜离子)与其形成了 螫合物.可减少金属离子所催化的氧化作用。一般 螫合剂单独使用效果不佳,但对其它抗氧化剂有协 同增效作用。柠檬酸、多聚磷酸作为抗氧化剂与此 类似[33]。