转呼啦圈的坏处抗氧化剂的研究概况与发展趋势

2021年1月28日发(作者：飞鹤奶粉质量问题)


毕业设计（论文）

题目：抗氧化剂的研究概况与发展趋势

PROGRESS AND DEVELOPMENT TREND OF RESEARCHES ON
ANTIOXIDANTS
系别：轻化工程系

专业名称：化妆品营销与使用技术

年级：
2012
届毕业生

学生姓名：林幸娣

学号：
2
指导教师：李惠玮

2012
年

3
月




目录

抗氧化剂 的研究概况与发展趋势
.................................... ............................................
1

目录
.............................. .................................................. ................................................
2

摘要
.............................. .................................................. ................................................
3

一、

抗氧化剂的主要类型
............ .................................................. ........................
4

1
黄酮类化合物
.............................................. .................................................. ......
4

2
单宁
.................. .................................................. ..................................................
4

3
酚酸类化合物
..................... .................................................. ...............................
5

4
维生素
.......................................... .................................................. ......................
5

4.1

抗氧化，维护细胞膜脂质双层结构的稳定
............................ .............
5

4.2
提高机体免疫力
................................................ ...................................
6

5
活性多糖
..................................... .................................................. .......................
6

6
酶、植物蛋白质 、多肽和氨基酸
....................................... ...............................
6

7
其他
[15]
（人体必需的微量元素）

.
.. .................................................. ..............
6

7.1
硒
......... .................................................. .................................................. ...
6

7.2
硅
.................... .................................................. .........................................
7

7.3
钒
........................ .................................................. .....................................
7
7.4
锌
.................................... .................................................. .........................
7

7.4
铜................................................ .................................................. .............
7

7.5
铁
.......... .................................................. .................................................. .
7

二、抗氧化剂在人体内的作用机制
............... .................................................. ...........
7

三、抗氧化剂的应用
........... .................................................. .......................................
8

四、存在的问题和展望
................................ .................................................. ..............
9

五．参考文献
........... .................................................. .................................................
1
0


摘要


自由基生命科学的研 究自
20
世纪
70
年代以来迅猛发展，相关文献大量涌现，
1998
年的
贝尔医

学奖更是授予了研究一氧化氮自由基的
3
位美 国药学家。事实上由于器官的正常活
动或氧化压力过

剩，
体内可产生活性氧
(ROS
，
reactive oxygen species)
和活性氮
(RNS
，
reactive
nitrogen
species)
等自由基，

当体内自由基超 出一定量后就会产生连锁反应，自由基将不断
产生并由此引起一系列的生物学反应，
最

终导致疾病的发生。
同自由基损伤相关的疾病有：
动脉粥样硬化、高血压、白内障、癌 症、心肌缺血再灌注损伤、关节炎和类风湿症【
1
】?。
生物体内产生的
RO S
／
RNS
，只有在抗氧化剂或体内有抗氧化作用的物质作用下，才能不
断地 被清除，使其维持在有利无害的低水平上，在生物体内履行生物所必需的生理功用。



Abstract
：

Antioxidants and their related active compounds can be divided into the following categories
：
flavonoids
，
plant polyphenols
，
phenolic acids
，
vitamin s
，
polysaccharides
，
enzymes
，
proteins
and
amino
acids
．
Antioxidants
may
exert
their
efects
on
biological
systems
through
diferent
mechanisms including electron donation
，
metal ion chelation
，
synergistic efect of antioxidants or
by genes expression regulation
．
The applications of antioxidants as additives are widespread in the
fields
of
food
，
beverages
，
medicines
and
cosmetics
．
It
is
proposed
that
the
following
studies
should be carried out more intensively
：
selection of raw materials
，
innovation of extraction and
separation
，
mechanism
of
synergistic
efects
of
antioxidants
，
relationship
between
compound
structures and antioxidant activities
．




Key words
：

antioxidants
；
flavonoids
；
phenolic acids
；
plant polyphenols
；
active polysaccharides



一、

抗氧化剂的主要类型

随着对氧自由基 与疾病关系的理论研究不断深入，抗氧化剂的应用价值日益受到重视。
人们十分

关注 人工合成的抗氧化剂可能带来的毒性，于是利用天然抗氧化剂防病治病便成
为新的研究热点。
植 物提取物的抗氧化活性成分主要有黄酮类化合物、
植物多酚、
酚酸类化
合物、维生素、 活性多糖、酶、蛋白质和氨基酸等类型。


1
黄酮类化合物
现在已知的黄酮类化合物有
4000
多种。由茶叶提取的茶多酚、法国海岸松的碧罗芷(Pycnog
—
eno1)
、
葡萄籽和苹果的花青素、
大豆的 染料木素和大豆素等都属于黄酮类化合物，
其本身的抗氧化活性较强，与维生素
E
和维 生素
C
同时存在时具有协同效应，黄酮也是许
多中草药提取物的抗氧化活性成分【2
】
，竹叶的总黄酮含量及其清除
ROS
的能力与银杏叶
具有可 比性，是一种优良的天然抗氧化剂新资源【
3
】
。由于天然无毒性，
一些人们 长期食用
的植物所表现的抗氧化活性引起了研究者的极大兴趣，紫葡萄皮、山楂、菠菜、甘薯叶、茄子皮和山西黑苦荞麸皮等提取物中分离的黄酮类物质均具有较强的清除自由基能力【
4
】< br>。


原花青素在体内的抗氧化能力是维生素
E
的
50
倍、维生素
C
的
20
倍【
5】
。从葡萄籽、
山楂、苹果和可可等提取的原花青素，清除羟基的效果远高于茶多酚，Ks
．聚体抗氧化活
性最强。
麦麸发酵液提取的活性物质也是原花青素等。
该类化合物应着重于提高活性成分得
率和纯度，阐明构效关系等方面的研究。


2
单宁

单宁的酣经基比邻位酣经基易氧化，
在有酶、
空气 、
水分及碱性条件下加快，
低分子量的
茶多酚
(
评
)
和水解单宁的降解物没食子酸为天然抗氧化剂已大量用于食品保存，作用强而毒
性低。分子量较大的单 宁抗氧化性远较前二者强。

其抗氧化性【
6
】体现在：一方面通过还原反应 降低环境中氧含量，另一方面是作为氢供
体放氢与环境中自由基结合，终止自由基引发的连锁反应，从而 阻止氧化的继续。单宁和
vc
、
vE
有协同抗氧化作用，一殷认为是单宁整合 钝化促氧化的金属离子，或是单宁与
vc
、
VE
之间可互相再生
.< br>生物体内过剩的自由基可损伤生物大分子，
影响脑膜流动，
破坏蛋白质
构象，< br>从而诱发组织器官老化．
促进衰老进程和导致多种疾病。
研究表明单宁对超氧自由基(0L·
、
Hq‘)
和经自由基
(
，
0U
、硝 氧基
(Nq‘)
、单线态氧
(‘Oh)
、奥氧
(ob)
和过 氧化氢
(H202)
等
多种活性氧和脂质过氧化自由基
(Roo·
、
R
，
)
等具广谱清除能力
L11]
，比常用抗氧化剂
Vc
、
VE
强
c Nda 5a1
小等采用电子自旋共振法腮R
测定荼多酣中几种成分在水溶液中对脂过氧
化残基的清除能力，表明
ECG，
EGCG
，
ECC
，没食子酸，表儿茶素，儿茶素，单宁聚合
程度越大，酣经基个数越多，对自由基抑制就越强。
0Lu
此等
L L2J
用
AOP
／
Vc
或
AOP
／
NADPH
诱导 的大鼠线粒体生成肋为指标，研究了
x
种单宁及相关化合物，发现其中
23
种 有不同程度的抗氧化作用，多数单宁
5m
伊
JIll
可显著抑制肋上升，而< br>IDb9
小于
VE
，其
中水解型作用强于缩合型，
活性取决于 酣经基的位置和数目。
此外，
有实验证实单宁对超氧
化物鼓化酶删有激活作用，
系对酶的构型改变所致，
众所周知，
枷具有极强的清除自由基的
能力。
桑棺 、肉佳、杜仲等所含的单宁可减少肝脏线粒体自由基，从而抑制肝脂质过氧化而
保护肝肾。应注意的是， 水解单宁有一定毒性。单宁还可防止
W
照射所致的皮肤红斑等伤
害，增加皮肤弹性和平 滑度
.
长期饮用绿茶和食用果蔬可有效降低癌症和肿瘤发病率，
这与单宁有关。小鼠腹腔注射
单宁及相关化合物，
在注射肉瘤
—
180
细胞培养 ，
发现水解单宁尤其是联花单宁可大大延长
其寿命。单宁可抑制肿瘤生成的突变和发展阶段，对 多种诱变剂〔紫外光、化学品等
)
具多
重抑制活性，
并能促进生物大分子和细 胞的损伤修复。
单宁分子量大小、
倍酰基含量及酚经
基的立体构象是抗癌活性的必需因 素。
MIyMbL
％
i
分析了单宁结构与抗肿瘤之间关系，
发现含倍酰基最多的结构具最强活性。
推测单宁的抗肿瘤作用是通过提高受体动物对肿瘤细胞的
免疫力来实现的。

但过食含有单宁酸的食物如
水果里的杮子，君迁子，葡萄，李子， 野梨，干果中的山核桃，
橘子、桃子、石榴、山楂等，饮料里的茶叶

蔬菜中的菠菜， 苋菜、菜花，芋子，芋杆等
会产生
一些抗营养作用降低蛋白质营养价值：单宁在消化道中与膳食 蛋白质形成不易消化的复合
物，
而并非直接抑制消化酶的活性。
蛋鸡如长期食用宫含单 宁的饲料会降低饲料利用率和产
蛋率，
并增加死亡率。影响铁钙等的吸收：单宁在消化道中与矿 物质如铁钙复合，
从而减少
其吸收。
Vc
可还原三价铁为二价铁，而二价铁在 生理
pH
下溶解性较高，与抑制剂亲和力
较低，
故有助于提高食物成分的生物 有效性。
影响
VA
、
Vb12
的有效利用：

就日 常膳食
(
包
括动物性蛋白质及谷物如大米、小麦、玉米等食物
)
来说 ，虽含单宁但不会引起营养问题。
亚非半干燥地区的人则会因常食高粱、小米及豆类等高单宁含量的食物 引起营养却乏。


3
酚酸类化合物



阿魏酸、鞣花酸和绿原酸等通常以单体存在，也可与糖形成苷，均具有较强的抗氧化活
性，并可再生维 生素
E
且与维生素
E
起协同作用。例如，桉树皮和叶的提取物中没食子酸、< br>鞣花酸及其苷
【
7
】
，
榄仁树叶的鞣花酸，
竹叶提取 物的绿原酸、
咖啡酸，
毛地黄黄酮苷
【
8
】
，
小麦 与大麦的麸皮、
麦芽根提取物的阿魏酸、
香豆酸和甘薯与马铃薯皮部与肉部提取物的绿
原酸、异绿
原酸和新绿原酸等
【
9
】
。


4
维生素



Vc
、
Ve
及其衍生物，既是食品营养素，又可作为抗氧化剂。
Ve
是脂溶性小分子抗氧
化剂代表性物质，
可通过清除羟基自由基而中断链式反应，
与一些植物抗氧化剂具有协同作< br>用
[10]
。类胡萝
b
素的抗氧化活性会因氧压力的不同而变，低压时 是高效抗氧化剂，而在高
压时成为氧化强化剂
[11]
，
b
一胡萝卜 素或番茄红素可与过氧化氢自由基反应生成碳自由基
而稳定下来。
V c
和尿酸是人体血浆中的主要水溶性低分子抗氧化剂，
V c
在血液中是一种
强的抗氧化剂，并与其他抗氧化剂具有协同作用
[12]
，尿酸是嘌呤的代谢产物
,< br>在水相中对
ROS
也具有很强的抗氧化活性。



关于维生素
E
的重点研究：



4.1

抗氧化，维护细胞膜脂质双层结构的稳定



细胞膜是 由两层类脂分子和嵌入其中的蛋白质构成，被称作“液态镶嵌模型”
。磷脂
是构成生物膜的主要 成分。
如果细胞膜上的磷脂中的不饱和脂肪酸与自由基发生脂质过氧化
反应，
细胞膜的 性质就会发生变化，
进而引起功能改变。
正常条件下，
自由基是体内发挥细
胞 间信号和生长调节或抑制病毒和细菌作用的游离基团，
一旦机体出现应激或疾病，
自由基
就会过量产生，
这些过量的自由基就与生物膜中的不饱和脂类进行反应，
从而诱发脂质过氧< br>化，
对生物系统产生严重损害。
VE
通过结合于生物膜上达到抑制过氧化反应 而保持膜的正
常结构，当膜受自由基攻击时，
α

-
生育酚首先与自 由基反应生成生育酚自由基，然后与另
一自由基进一步反应生成非自由基产物生育醌。
这样生物 膜上的
α
-
生育酚就起了盾牌的作
用，保护了生物膜。
虽然反应所 得产物仍具有活性，但相对于脂过氧自由基来说，
其对脂肪
酸的攻击作用弱得多。

4.2
提高机体免疫力



大量研究证明
VE
与免疫之间存在某种联系。给动物补饲高水平
VE
后，体内抗体水
平上升， 吞噬细胞的吞噬作用加强，一些与免疫应答有关的细胞因子水平上升。
VE
可通
过阻止花生四烯酸的氧化反应，
影响氧化磷酸化关键酶
(
如干预辅酶
Q
和细胞色素的生物
合成
)
和改变淋巴细胞 膜受体功能来抑制环加氧酶通路中前列腺素的生物合成。通过刺激
泛醌
(
又称辅酶
Q)
的合成，
VE
还可增加网状内皮系统中的吞噬力，并保护巨噬细胞，防
止自身损伤。

5
活性多糖

多糖是由
l0
个以上多种单糖聚合而成的高分 子物质，
中草药研究中常作为无效成分除去。
现代研究发现，多糖可通过直接清除
RO S
、络合产生
ROS
所必需的金属离子等途径实现
抗氧化作用
[13 ]
，从传统中药人参、黄芪、牛膝、麦冬和大黄提取的多糖均体现很好的生理
活性，茶叶、银杏 叶和竹叶提取的活性多糖有确切的抗癌活性，香菇、灵芝、猪苓和木耳等
真菌子实体提取的多糖也具有防 治癌症的作用，海藻多糖的抗氧化活性的研究也比较深入，
特别是硫酸多糖具有多种生理活性。研究活性 多糖的高级结构有利于阐明多糖的构效关系，
通过对资源量大、
提取容易的多糖采用化学、生物法进行结构修饰可以获得活性高，
特别是
对肿瘤、艾滋病、心血管疾病更有效的多糖< br>[14]

。


6
酶、植物蛋白质、多肽和氨基酸




植物酶
[16]
的活性很强，并影响植物的生长和抗逆性，但离体提取较为困难。其中过氧
化 歧化酶
(SOD)
可通过清除氧化剂或将
ROS/RNS
转为相对稳定的化合 物，减少自由基的产
生，谷胱甘肽过氧化酶
(GPx)
可将多聚不饱和脂肪酸
(PUFAs)
氧化产生的脂质过氧化物还原
成一种稳定的无毒的羟基脂肪酸，
与磷脂 酶共同发挥作用，
还能将磷脂氢过氧化物
(PL- OOH)
转变为磷脂氢氧化物
(PL-OH)
。氨基酸和蛋白质在植物体内可以游离形 式存在，更多的是以
多糖、
酚类化合物等结合的形式存在，
从蓝绿藻提取得到的藻蛋白 和藻清蛋白，
大蒜提取的
S-
烯丙基半胱氨酸，
S-
烯丙基巯基半胱 氨酸和从竹叶提取的
DELLTA-
羟基赖氨酸等均有抗
氧化活性，单宁
-< br>蛋白质复合物也可清除自由基。植物蛋白、多肽和氨基酸与多糖、酚类化
合物等形成的复合物具有 生物亲和力大，
活性强等优点，
已成为医药、
保健品等的研究重点
之一。

7
其他
[15]
（
人体必需的微量元素）



7.1
硒

有氧存在的情况下，自由基或由饲料引入的 某些自由基能氧化细胞膜上丰富的不饱和脂
肪酸发生脂质过氧化反应而产生过氧化物


，结果使
DNA
、
RNA
、酶等产生种种生化异常
变化(
如异常聚合反应、不溶解等
)
，干扰核酸、蛋白质、粘多糖酶的合成、作用 及代谢，
直接影响细胞的分裂、生长、发育、繁殖和遗传。
1973
年
Rotruek
发现硒是谷胱甘肽过氧
化物酶
(GSH- Px)
的成分。硒能通过
GSH- px
阻止自由基产生的脂质过氧化反应。关于
GSH-
px
发挥这一作用机理是它利用谷光甘肽
(GSH)
将氢过氧化物还原成羟基脂酸
(ROH)
，
使脂
肪酸按照正常的
β

-
氧化渠道进行代谢。在这些天然具有抗过氧化反应的物质中，硒通过
GSH-px
利用 谷胱甘肽的还原作用具有重要的作用。因为机体在正常情况下细胞内过氧化物
是不断形成和清除的，因而 能维持细胞膜的正常功能，而
GSH- px
正是抑制过氧化反应、清
除有害的自由基的有力武器。