芹菜素抗氧化作用研究進展

[摘要] 芹菜素屬于黃酮類化合物，具有多種生物學作用，為探討芹菜素抗氧化作用機理，進一步了解芹菜素生理學作用，現從芹菜素理化性質、立體結構、抗氧化機制及其展望四個方面對芹菜素抗氧化作用進行綜述，為進一步研究其抗氧化作用提供依據。

[關鍵詞] 芹菜素; 抗氧化

[中圖分類號] R961 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701(2009)27-34-02

芹菜素屬于黃酮類化合物，廣泛存在于多種蔬菜和水果中，并且與其他黃酮類物質(如槲皮素、山奈黃酮等)相比芹菜素具有低毒、無誘變性等優點。芹菜素具有多種生物學作用，如抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、抗炎、鎮靜等。現就芹菜素的抗氧化作用研究進行綜述。

1 芹菜素的理化性質及來源

芹菜素，分子式為C15H10O6，分子量為270，不溶于水，易溶于乙醇、二甲基亞砜。純品為淺黃色或黃綠色。與其他黃酮類物質(如槲皮素、山奈黃酮等)相比具有低毒、無誘變性等優點。

芹菜素廣泛存在于蔬菜和水果中，如芹菜、大蒜、蘋果、桔子等，另外還存在于許多中草藥中，如地錢、西藏雪蓮花等。國內外均有文獻報道，不過有一定的差異，國外測定當地芹菜為338.5mg/kg(干品)，國內測定為9.54mg/100g(鮮重)。可以通過高效液相色譜、薄層色譜掃描、質譜、光譜分析進行分離和鑒定。

2 芹菜素立體結構與抗氧化性的關系

芹菜素，又稱4’，5，7-三羥基黃酮，其4’、5、7位的三個羥基及C2C3雙鍵決定了其獨特的理化性質和生物學作用。其分子結構見圖1。

由圖1可見:芹菜素在A、B環上具有4’、5、7位三個羥基，可以與活性自由基相結合，從而清除自由基。同時5、7位酚羥基可以與金屬離子絡合，且7位羥基具有很強的酸性，這些都有利于發揮抗氧化性。另外△2 (3)雙鍵對氧化性也有一定的影響。Hyang等[1]從一種植物提取物中分離出10種化合物，并證明其中槲皮素、二氫槲皮素、3-甲基醚槲皮素具有抗氧化功能。槲皮素為黃酮醇類物質，二氫槲皮素是二氫黃酮醇類，三甲基醚槲皮素是黃酮化合物，三者在4’、5、7位置上都有一個羥基，同時槲皮素還具有△2 (3)雙鍵。陳季武等利用抗壞血酸-CuSO4-酵母-H2O2的化學發光體系，檢測了部分黃酮類物質清除自由基的能力，如槲皮素、金絲猴桃苷、澤漆新苷，它們都在B環上具有4’羥基。B環是黃酮類物質抗氧化清除自由基的主要活性部位，特別是3’4’羥基，是強氧化劑的標志，具有單一羥基也具有一定的抗氧化性。

3 芹菜素抗氧化機制

3.1 體外實驗抗氧化作用

(1)體外直接清除自由基

自由基的種類很多，其中危害最強的是超氧陰離子、羥自由基、脂質過氧化物等。Topcu等[2]在研究Pistacia rerebinthus提取物的抗氧化功能中發現，芹菜素對超氧陰離子及脂質過氧化物有很強的清除作用。Baltrusaity等[3]通過2，2’氨基-二(3-乙基苯并噻唑啉磺酸)銨鹽退色反應和脂質過氧化物抑制作用，發現芹菜素對自由基正離子和脂質過氧化物有很強的清除作用。

(2)螯合金屬離子

過渡金屬鐵、銅是許多自由基產生過程的催化劑，亞鐵離子及銅離子都能介導脂質過氧化，鐵缺乏可以導致脂質過氧化損傷加重，銅是超氧化物酶的重要成分，是該酶的活性中心結構，可以催化超氧陰離子成為氧和過氧化氫，從而保護細胞免受超氧陰離子引起的損傷。

芹菜素對鐵離子的作用:Topcu等[2]研究結果顯示:芹菜素可以與亞鐵離子螯合，從而降低脂質過氧化損傷。Dastmalchi，Keyva等也發現，芹菜素可以螯合亞鐵離子，同時還可以加速三價鐵離子的還原，從而清除自由基。

芹菜素對銅離子的作用:Kazazic等[4]在研究不同黃酮對鐵離子和銅離子的螯合作用中，利用氣相色譜及質譜檢測發現:芹菜素可以很好的螯合鐵及銅離子，并且作用位點在C環，而不是在B環。

(3)抑制NO的生成

NO是體內產生的一種氮自由基。最早知道是內皮細胞衍生物的血管擴張因素。

在很多情況下，NO被認為有好的作用，如防止血栓的形成，炎癥反應等，但是它也有一定的毒性作用。NO能與超氧陰離子(O-2)反應生成過氧亞硝酸(ONOOH)。ONOOH是一種強氧化劑，以氧化硫醇為標準，比H2O2的氧化能力大2000倍。它能對靶分子進行單電子氧化或雙電子氧化，最終破壞靶分子，造成機體的損害，同時ONOOH還可以誘導不飽和脂肪酸過氧化，近來還發現ONOOH是造成線粒體損傷的主要原因。

Yu-Chih等[5]在觀察幾種黃酮在小鼠巨噬細胞中對前列腺素及亞硝酸鹽生成的影響中發現，芹菜素是PGE2和亞硝酸鹽生成的最強抑制劑，IC50為8.04μM，明顯優于其他黃酮(槲皮素、山柰酚、染料木黃酮);他們還發現芹菜素是通過在細胞轉錄水平抑制COX-2及iNOS的表達來發揮作用的。

(4)抑制DNA氧化損傷

自由基可引起DNA氧化性損傷，而芹菜素對這種損傷有保護作用。D Romanova等在研究了芹菜素、蘆丁及槲皮素對過氧化氫誘導的氧化性DNA損傷保護作用中發現，芹菜素對DNA損傷的保護作用要優于其他黃酮類物質。Kanazawa等[6]利用體外細胞培養，檢測不同黃酮類物質對HepG2細胞核內DNA損傷的保護作用，結果發現同濃度黃酮類物質進入細胞核的相對量分別為:在細胞核內有85%的芹菜素，23%的槲皮素，8%的蘆丁，芹菜素對細胞核內DNA損傷的保護作用要強于槲皮素和蘆丁。

(5)抑制放射損傷

自然界存在的放射線也可使機體產生少量自由基，從而對機體造成損傷。KN Rithidech等在研究芹菜素對放射線造成人類淋巴細胞損傷保護作用發現，通過體外細胞培養放射線照射，不同濃度芹菜素作為保護劑，結果發現淋巴細胞損傷程度與芹菜素的濃度有一定的劑量效應關系，濃度越高細胞受損傷的程度就越低。

(6)抑制LDL氧化損傷

低密度脂蛋白(LDL)與動脈粥樣硬化(AS)有很密切的關系，專家認為高LDL血癥是AS的主要危險因素。體內脂質過氧化物(LPO)的代謝產物丙二醛(MDA)極易修飾LDL，成為MDA- LDL，能為單核巨噬細胞受體所辨認、內飲，形成泡沫細胞。另外LDL經過多種類型的細胞、過渡金屬離子或脂加氧酶的氧化修飾產生氧化修飾LDL(Ox-LDL)，從而促進AS的形成，對機體造成損害。

芹菜素對LDL氧化損傷有很好的保護作用。Gholam Ali Naderi等通過過渡金屬銅離子誘導LDL氧化，234nm共軛體雙烯吸收值作為LDL氧化動態監測指標，結果發現芹菜素可以保護LDL的氧化損傷。

3.2 體內實驗抗氧化作用

目前體內芹菜素的代謝及吸收機制還未研究清楚，所以其體內抗氧化作用方面研究較少，但也有一些實驗證明芹菜素在體內也具有很好的抗氧化作用。

(1)抑制脂質過氧化作用

生物體內主要有亞油酸、亞麻酸及花生四烯酸，多以磷脂形式存在于質膜等生物膜中。這些不飽和脂肪酸可受單線態分子氧及氫氧自由基等作用生成過氧化脂類。

過氧化脂類化學性質活潑，易進一步使脂質分解引起自由基反應，也可使谷胱甘肽氧化，從而對機體生物膜造成損傷，進而對機體造成損害。

JP Singh等用N-亞硝基二乙胺誘導Wistar肝癌大鼠，25 mg/kg 芹菜素作為保護試劑，研究芹菜素對肝癌大鼠體內脂質過氧化保護作用中發現，芹菜素處理組肝臟和腎臟中抗氧化水平要高于癌癥組，與癌癥組相比有統計學意義。同時芹菜素處理組脂質過氧化情況明顯好于癌癥組，芹菜素對癌癥大鼠脂質過氧化有保護作用。

PV Jeyabal等利用肝癌大鼠模型研究了芹菜素抑制氧化壓力對大分子物質損傷，結果發現芹菜素處理組對肝癌大鼠的脂質過氧化有保護作用。

(2)保護DNA的損傷

芹菜素在體外已經證實對DNA的損傷有保護作用，體內實驗也有報道其對DNA損傷的保護作用。PV Jeyabal等利用肝癌大鼠模型研究了芹菜素抑制氧化對大分子物質損傷，用單細胞凝膠電泳測定DNA損傷，發現芹菜素對癌癥大鼠細胞的DNA損傷有保護作用。

4 展望

芹菜素從結構上來看，具有黃酮類物質共有的抗氧化結構特點—三個羥基，同時也具有強氧化劑的結構特點——5、7位酚羥基及4’位羥基。

另外體外實驗已充分證明芹菜素可以有效地清除自由基，具有很強的抗氧化能力。但是由于芹菜素體內代謝和吸收機制還不是很明確，所以體內抗氧化研究還很少。因此系統全面地研究芹菜素在體內代謝及吸收情況，明確芹菜素在體內的作用機制，是今后研究的一個重點。

[參考文獻]

[1] Hyang DG，Kwang HL，Hyoung JK，et al. Neuroprotective effect of antioxidative flavonoids，quercetin(+)-dihydroquercetin and quercetin 3-methyll either isolated from Opuntia ficus-indica Var saboren[J]. Brain Reseach，2003，965:130-136.

[2] Topu Gülatl，Ay Mehmet，Bilici Ali，et al. A new flavone from antioxidant extracts of Pistacia terebinthus[J]. Food Chemistry，2007，103(3):816-822.

[3] Baltruaity T，Venskutoni S，Petras R，et al. Radical scavenging activity of different floral origin honey and beebread phenolic extracts[J]. Food Che- mistr，2007，101(2):502-514.

[4] Kazazic SP. Gas-phase ligation of Fe+ and Cu+ ions with some flavonoids[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006，54(22):8391-8396.

[5] Yu-Chih. Suppression of inducible cyclooxygenase and inducible nitric oxide synthase by apigenin and related flavonoids in mouse macrophages[J]. Carcinogenesis，1999，20(10):1945-1952.

[6] Kanazawa Kazuki，Uehara Mari，Yanagitani Hiroaki，et al. Bioavailable flavonoid to suppress the formation of 8-OHdG in HepG2 cells[J]. Arch- ives of Biochemistry Biophysics，2006，455(2):197-203.

(收稿日期:2009-04-01)