抗氧化物
抵抗自由基发挥作用或者清除自由基的重要物质
抗氧化物是抵抗自由基的重要物质,人体内参与抗氧化的物质包括抗氧化酶类物质和非酶抗氧化物质。
历史
早期观察与初步认识
- 古代文明时期,人们虽不知道抗氧化物质的具体概念,但已观察到某些现象。如古埃及人用植物提取物来保存木乃伊,可能利用了植物中抗氧化成分的防腐作用。古希腊人也发现一些植物草药对伤口愈合和疾病治疗有帮助,其中可能就有抗氧化物质在起作用。
- 18世纪,法国化学家拉瓦锡提出了燃烧的氧化理论,为人们认识氧化过程奠定了基础,这也间接为抗氧化物质的研究提供了理论铺垫。人们开始逐渐意识到物质与氧气发生的反应会导致其性质改变,而某些物质可能具有阻止这种变化的能力。
维生素的发现与抗氧化研究起步
- 1912年,波兰化学家卡西米尔·冯克提出了“维生素”的概念,当时人们发现食物中存在一些微量物质对维持生命活动至关重要。
- 1920年,英国生物化学家杰克·德拉蒙德首次分离出维生素A,随后发现维生素A具有一定的抗氧化作用,能保护细胞免受氧化损伤。
- 1928年,匈牙利科学家阿尔伯特·圣捷尔吉发现了维生素C,并在后续研究中揭示了维生素C的抗氧化特性,它能清除体内的自由基,保护生物分子免受氧化破坏。
- 1936年,维生素E被发现并确定其化学结构,人们逐渐认识到维生素E是一种重要的脂溶性抗氧化剂,能保护细胞膜免受氧化损伤。
抗氧化酶的发现与深入研究
- 20世纪50年代,科学家发现了超氧化物歧化酶(SOD),这是一种重要的抗氧化酶,能催化超氧阴离子自由基发生歧化反应,将其转化为氧气和过氧化氢,从而清除体内的活性氧自由基。
- 随后,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶也被相继发现和深入研究。这些酶共同构成了体内的抗氧化防御系统,在维持细胞内氧化还原平衡方面发挥着关键作用。
抗氧化物质的广泛研究与应用拓展
- 20世纪后半叶,随着分析技术的不断进步,如高效液相色谱、气相色谱等,科学家能够更准确地分离和鉴定各种抗氧化物质。除了维生素和抗氧化酶,人们还发现了许多其他具有抗氧化作用的物质,如类黄酮、花青素、胡萝卜素、辅酶Q10等。
- 与此同时,抗氧化物质在医学、食品、化妆品等领域的应用也得到了广泛探索。在医学领域,抗氧化剂被用于预防和治疗多种疾病,如心血管疾病、癌症、神经退行性疾病等。在食品工业中,抗氧化剂被添加到食品中以延长保质期、防止油脂氧化酸败和保持食品的色泽与风味。在化妆品中,抗氧化成分被用于延缓皮肤衰老、减少皱纹和色斑的形成。
现代抗氧化研究的新进展
- 近年来,随着分子生物学、细胞生物学等学科的飞速发展,抗氧化研究已经深入到细胞和分子水平。人们对氧化应激与疾病发生发展的关系有了更深入的认识,发现氧化应激参与了许多疾病的病理过程,如炎症、糖尿病、阿尔茨海默病等。
- 同时,新型抗氧化物质的研究和开发也不断取得新成果。例如,一些天然产物中的小分子化合物如白藜芦醇、姜黄素等,因其独特的抗氧化和抗炎活性而受到广泛关注。此外,人工合成的抗氧化剂如依达拉奉等,也在临床治疗中显示出了一定的应用前景。
抗氧化物简介
抗氧化物是抵抗自由基发挥作用或者清除自由基的重要物质。
化学式
如图1
抗氧化物分类
一是根据是否属于酶类,分为抗氧化酶类物质和非酶抗氧化物质;
二是根据抗氧化基团分为氢基抗氧化物和羰基抗氧化物。
根据是否属于酶类
(1)抗氧化酶类物质
抗氧化酶是机体防御氧化应激的重要物质,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(GSHPx、Gpx)、谷胱甘肽还原酶(GR)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)等。酶的本质是蛋白质,其中有的酶还含有人体必需的微量元素作为结构、催化或活动的中心,因此人体的营养状况直接影响该酶体系的功能。
(2)非酶抗氧化剂
非酶抗氧化剂指具有抗氧化作用的小分子化合物,包括人体内的代谢物尿酸与细胞内合成的谷胱甘肽,以及维生素E维生素C、类胡萝卜素(如虾青素叶黄素、玉米黄素等)、硒、铜等营养素、茶多酚等植物化学物质等。这些化学物质的抗氧化作用,可能与防癌、保护心血管等功能密切相关。因此,提倡每日摄入一定量的新鲜蔬菜和水果,不仅是保证获取营养素的需要,还对补充抗氧化剂、增强机体调节氧化应激功能具有重要意义。
根据抗氧化基团
(1)氢基抗氧化物
氢基抗氧化物就是由氢原子得到一个电子,形成最小、最轻、最优越的,能够有效清除体内多余自由基的强抗氧化剂。它能在人体内(包括五大屏障)的各个细胞中发挥作用。氢基抗氧化物与自由基发生作用后的产物是水,不但不会发生二次氧化,而且能够补充细胞水分,增添细胞活力。
(2)碳基抗氧化物
碳基自由基就是由蛋白质、维生素或别的有机物质得到一个电子后形成的,具有一定活性,并可以消除部分体内多余自由基的碳基、硫基和氨基等的分子基团。这种抗氧化物与氢基抗氧化物的最大区别在于,其粒子较大,不能进入脑血屏障等发挥作用;而且与自由基发生作用后仍会产生其他相对较弱的自由基,即发生所谓的二次氧化,因此,碳基抗氧化物的功能具有一定的局限性和相对性。
实质上,大部分已知的酶或非酶类的抗氧化物都属于碳基抗氧化物。
摄取方式
蔬菜和水果是多种天然抗氧化物的最佳来源。
抗氧化物是清除自由基的重要物质,人类必须透过日常饮食,才能获得足够的抗氧化物,以免自由基对人体健康造成伤害。蔬菜和水果是多种天然抗氧化物的最佳来源,包括维生素、 矿物质以及类胡萝卜素白藜芦醇 、原花青素、儿茶素、槲皮素、异黄酮…等植物化学成分。
胡萝卜、番薯、南瓜等蔬菜和水果可提供多种天然抗氧化物。
人体也能制造一些抗氧化物,但是体内必须含有某些特定的营养素,才能达成这项任务。 因此维生素A 、C、E都是具有抗氧化活性的维生素。 维生素B群本身虽然称不上抗氧化物,但对许多抗氧化物的作用却有重要的影响。辅酶Q10(Coenzyme Q10)和硫辛酸(alpha lipoic acid)都是类似维生素的物质,也是强力的抗氧化物。例如固体负氢离子。
维生素A 、C、E、辅酶Q10等都是具有抗氧化活性的碳基抗氧化物质。
除了维生素C、E和镁、锌、硒等矿物质之外,蔬菜水果还含有许多具备抗氧化活性的植物化学成分。
许多矿物质也有抗氧化的作用,如镁、锌和硒(selenium)。镁本身是抗氧化物,对人体制造超氧化物歧化酶(SOD)有重要的影响。 超氧化物歧化酶是人体细胞抵抗氧化损伤最重要的酶类之一,主要功能是清除体内有氧代谢所产生的超氧自由基
固体负氢离子(H-): 每日氢元素。
锌是组成超氧化物歧化酶的成分之一。
硒与维生素E都是抗氧化剂,两者一起使用,可以达到相辅相乘的抗氧功效。
除了维生素C 、E和镁、锌、硒等矿物质之外,蔬菜水果还含有许多具备抗氧化活性的植物化学成分,例如:乙型胡萝卜素(beta carotene):胡萝卜、番薯、南瓜;
茄红素(licopene):番茄、红心葡萄柚;
儿茶素(catechin):葡萄、绿茶;
白藜芦醇 (resveratrol)、原花青素( OPC ):葡萄、花生;
异黄酮(isoflavone):黄豆;
鞣花酸(ellagic acid):草莓。
不同的抗氧化物对人体有不同的保护作用,譬如说:茄红素──保摄护腺(前列腺);
鞣花酸──防止消化系统生成致癌物质亚硝胺;
超氧化歧化物(SOD)──对粒腺体有防护功能。 粒腺体是人体细胞里负责产生能量的部位,也是最容易产生自由基的地方;
原花青素( OPC )──保护心血管。
茄红素──保摄护腺(前列腺);
固体负氢离子——增强免疫力,消除自由基伤害,促进ATP合成。
参考资料
你应该了解的抗氧化物知识.中国经济网.2013-07-04
最新修订时间:2025-02-16 19:22
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