天然抗氧化劑在醫(yī)藥領(lǐng)域的研究進展

[摘要] 天然抗氧化劑可以治療預防多種疾病，進而本文闡述了自然界中天然抗氧化劑的來源、結(jié)構(gòu)類型和作用機理，探討了天然抗氧化劑在醫(yī)藥領(lǐng)域未來的研究發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞] 天然抗氧化劑；中草藥；抗氧化機制；現(xiàn)狀

[中圖分類號] TS202.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2013）28-0022-03

現(xiàn)代研究表明，人的生命活動新陳代謝過程中不斷地產(chǎn)生自由基，自由基堆積體造成的損傷是體內(nèi)氧化作用的結(jié)果。在正常的生理狀況下，人體生成和消除氧自由基處在一個動態(tài)平衡，但是當機體的生成和消除自由基的動態(tài)平衡被打破，體內(nèi)自由基水平增高的時候，因為自由基活潑，有極強的氧化能力，可以通過一系列的氧化反應，破壞細胞的結(jié)構(gòu)與功能，使得機體產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的氧化損傷，從而誘發(fā)多種病理損傷，如動脈粥樣硬化，心血管疾病，糖尿病，腫瘤等。如果能夠消除過多的氧化自由基，對于許多自由基引起的及老化相關(guān)疾病都能夠預防。所以，研究開發(fā)綠色安全的醫(yī)藥類抗氧化劑成為目前一個研究的熱點，而自然界是抗氧化劑的重大來源，即天然抗氧化劑。

天然抗氧化劑是存在于自然界，是無需化學合成的抗氧化劑，主要是指動植物甚至是微生物體內(nèi)所含有或代謝產(chǎn)生的、具有抗氧化能力的物質(zhì)[1]。

1 天然抗氧化劑的分類及醫(yī)藥作用

根據(jù)天然抗氧化劑的來源不同，可以將其分為：植物源類、動物源類和微生物源類三大類。植物源類的天然抗氧化劑分為三類：植物香辛料、茶、中草藥和植物其他活性成分。用于食品加工的動物源的天然抗氧化劑主要有蜂膠等。微生物代謝合成的抗氧化劑目前研究不多，代表為殼聚糖。

1.1植物源類

1.1.1 香辛料類 香辛料是植物的種子，花蕾，葉莖，根塊或其提取物，具有刺激性的香味。有研究者表明[2]，許多香辛料都具有抗氧化的功能，可以作為提取天然抗氧化劑的原料。如大蒜、桂皮、丁香、生姜、迷迭香、鼠尾草、肉桂、胡椒等。天然香料的主要抗氧化成分是由黃酮類、萜類、生物堿類的不飽和烴類組成的[3]。有學者將鼠肝制成勻漿加大蒜原汁，用脂質(zhì)過氧化測定和超氧陰離子測定法檢測大蒜的抗氧化活性，并證明了大蒜原汁能顯著抑制丙二醛的生成，清除超氧陰離子自由基和羥自由基，且在一定濃度范圍內(nèi)有劑量-效應關(guān)系[4]。

香辛料主要抗氧化成分為酚類及其衍生物[5]。隨著生活質(zhì)量的提高，人們在食物上更加注重養(yǎng)生，香辛料的生理功能得到高度的重視。

1.1.2 茶 茶葉為山茶科植物山芽的葉芽，我國具有數(shù)千年的茶文化，茶具有保健和醫(yī)療作用，茶葉中的抗氧化性物質(zhì)，可以有效的清除氧自由基，預防細胞氧化損傷，具有抑制腫瘤發(fā)生延緩衰老等功效。茶葉富含茶多酚，是一類以兒茶素類為主體多酚類，它們基本結(jié)構(gòu)為2-聯(lián)（或鄰）苯酚基苯并吡喃衍生物，是一種新型天然抗氧劑。茶多酚中兒茶素類化合物對超氧陰離子、過氧化氫自由基的清除率可達98%以上，清除氧自由基的能力比VC和VE更顯著[6]。從茶葉中提取天然的抗氧化性物質(zhì)是前景很廣的一條途徑。茶葉中還富含茶多糖，鄧俊林等[7]研究了茶葉多糖對小白鼠紅細胞內(nèi)超氧化物歧化酶SOD活性的影響發(fā)現(xiàn)，茶葉多糖對小白鼠紅細胞內(nèi)SOD 的活性有明顯增強作用。

1.1.3 中草藥 許多學者認為某些中草藥的療效跟它們的抗氧化作用非常密切，中草藥也是繼香辛料之后一個很有潛力的天然抗氧化劑原料，從中草藥開發(fā)高效的抗氧化劑對醫(yī)藥學具有重要意義。郭新竹等[8]用不同溶劑抽提丁香、桂皮中的抗氧化物質(zhì)進行研究，結(jié)果表明丁香、桂皮均含有抗氧化性物質(zhì)，其中丁香乙醇提取物的抗氧化效果最好。有學者[9]用乙醇和15%乙醇的超臨界條件提取出抗氧化能力最強的物質(zhì)—沒食子酸和鞣花酸及其衍生物。活體檢測表明有很強的清除自由基的能力，可以消除炎癥，與人骨髓瘤細胞共同培養(yǎng)是可以激發(fā)腫瘤壞死因子和白介素的產(chǎn)生，與黑色素瘤細胞共同培養(yǎng)還可以抑制黑色素的生成[10]。這些物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)在治療腫瘤等疾病上有著重要的意義。

1.1.4 植物其他活性成分 人們?nèi)粘Ｉ钪惺秤玫墓叨际呛芎玫目寡趸瘎寡趸煞种饕屈S酮類化合物、抗壞血酸（VC）和其它有機酸。蔬菜中含有許多不同的抗氧化物質(zhì)，可清除含氧自由基，除了VE、VC、β-胡蘿卜素、類胡蘿卜素外，研究發(fā)現(xiàn)番茄紅素、類黃酮、花青素及兒茶素等可能含有更高的抗氧化活性[11]。蔬菜的抗氧化活性與抗壞血酸和黃酮醇總含量之間有較高的相關(guān)性。

1.2動物源性——蜂膠

蜂膠是蜜蜂采集植物幼芽中的樹脂并混入上腭腺分泌物及蜂蠟加工而成的一種天然活性物質(zhì)。蜂膠的主要成分有黃酮、萜稀類、有機酸類、芳香性醛類及多種氨基酸酶、維生素、礦物質(zhì)等，蜂膠中復雜的有效成分，是優(yōu)良天然保健品和藥物的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.3殼聚糖

殼聚糖是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，它通過調(diào)節(jié)體內(nèi)抗氧化酶活性來改善脂質(zhì)過氧化的狀況。劉靜娜等[12]通過體外油脂抗氧化試驗，發(fā)現(xiàn)殼聚糖能顯著提高機體主要的抗氧化酶超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性。因此，殼聚糖能通過調(diào)節(jié)體內(nèi)抗氧化酶活性來改善脂質(zhì)過氧化狀況。

2 天然抗氧化劑的結(jié)構(gòu)類型及抗氧化作用機制

2.1生物黃酮類

黃酮類是自然界廣泛存在的一類植物次生代謝產(chǎn)物，黃酮類化合物的抗氧化作用機制主要是抑制自由基的產(chǎn)生，黃酮類化合物能夠抑制產(chǎn)生自由基酶的活性或者減弱體內(nèi)過渡金屬離子的氧化還原及過氧化物水平；有研究者發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物可以抑制產(chǎn)生自由基酶的活性，對體內(nèi)多種氧化酶均有抑制作用。黃酮類化合物對金屬離子具有一定的絡(luò)合作用，從而抑制自由基的產(chǎn)生。沈生榮等研究者經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，兒茶素絡(luò)合了鐵，減弱了鐵的活性從而抑制了自由基的產(chǎn)生；黃酮類化合物還能夠作用于脂質(zhì)氧化反應的中間產(chǎn)物反應，終止脂質(zhì)的氧化反應，有研究發(fā)現(xiàn)茶多酚可以延遲維生素A和維生素E的消耗，抑制脂質(zhì)過氧化[13]；此外，黃酮類化合物抗氧化活性還表現(xiàn)在它能夠直接清除活性氧自由基，楊建雄[14]研究了連翹葉黃酮的體外抗氧化作用，結(jié)果表明連翹葉黃酮可以清除羥自由基（·OH），抑制鄰苯三酚自氧化，并抑制·OH所致丙二醛的產(chǎn)生。

2.2鞣質(zhì)

鞣質(zhì)又稱單寧，是一類結(jié)構(gòu)復雜的水溶性酚類化合物，70%以上的中草藥中含有鞣質(zhì)類化合物，鞣質(zhì)中含有大量的羥酚基，具有很強的還原性，能夠與自由基直接作用，清除機體內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生的氧自由基，從而阻止了氧自由基對機體的破壞作用。其抑制自由基活性作用取決于酚羥基的位置和數(shù)目[15]。

薛梅等用超聲的方法提取天山堇菜中的鞣質(zhì)，其對·OH、二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）的清除能力，并與抗氧化劑VC、茶多酚進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天山堇菜鞣質(zhì)對羥自由基、二苯代苦味肼基自由基均有清除作用，在一定范圍內(nèi)，清除效果隨質(zhì)量濃度的增大而加強。孔琪等[16]以中草藥訶子為原料，采用不同的溶劑從中提取出鞣質(zhì)。結(jié)果表明鞣質(zhì)對動、植物油脂有不同程度的抗氧化活性。鞣質(zhì)的抗氧化性還表現(xiàn)在抑制肝臟線粒體、微粒體的脂質(zhì)過氧化作用；抑制由腎上腺素引起的脂肪細胞的脂質(zhì)分解作用。

2.3含氮化合物

具有抗氧化活性的含氮化合物主要屬于生物堿、雜環(huán)氨基酸、胺或有機胺類。李楊等[17]以生物堿類物質(zhì)對DPPH自由基、超氧離子自由基、羥基自由基的清除率作為考察指標，研究了蓮子皮生物堿的體外抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)生物堿具有較強的體外抗氧化活性，對DPPH·、O2-·、·OH均具有良好的清除作用。

2.4植酸

也叫環(huán)己六醇六磷酸酯（肌醇六磷酸），大多以鈣、鎂、鉀的復鹽形式存在。植酸有很強的螯合能力，由于金屬離子（如鐵離子、銅離子）與其形成了螯合物， 可減少金屬離子所催化的氧化作用。有學者在離體條件下，比較研究了植酸和幾種常見的抗氧化物質(zhì)以及部分蔬菜提取物對二苯代苦味酰基（DPPH）自由基的清除作用，表明蔬菜提取液添加植酸后的自由基清除能力明顯提高[18]。陳園等[19]制取小鼠血清和肝組織勻漿，并測定其中總抗氧化能力、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶的活性和丙二醛的含量。發(fā)現(xiàn)植酸在一定的劑量范圍內(nèi)可以增強機體的抗氧化機能并且延緩衰老。

3 抗氧化劑的研究現(xiàn)狀和前景

抗氧化劑的作用是消除體內(nèi)過多的氧化自由基，可以預防許多由自由基引起的常見的動脈硬化、糖尿病、老年癡呆、心血管病等疾病，天然抗氧化劑也可以幫助人類預防多種疾病如心臟病和癌癥等，并能增進腦力，延緩衰老。

近年來，天然藥物的發(fā)展和廣泛應用為人類防病和治病發(fā)揮了極大的作用。目前市場最普遍的抗氧化性的藥物是維生素一族。

我國擁有豐富的中草藥資源，也就是說擁有豐富的天然色素和香料資源，其中很多香辛料植物具有較好的抗氧化效果，然而香辛料類的中草藥用作抗氧化劑在開發(fā)利用上目前還幾乎是空白。從天然植物中尋找發(fā)現(xiàn)新的更高效的抗氧化劑是今后現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的趨勢。我國中藥的使用有數(shù)千年的悠久歷史，但是因為中藥植物的成分具有復雜性、不單一性，以及含量的不穩(wěn)定性，對于天然植物的抗氧化活性成分及其效果的研究仍然需要進行大量的實驗研究，不同植物所含抗氧化性物質(zhì)有不一樣的活性和特征，同類化合物的抗氧化作用可能因為針對不同的氧化體系而不同，藥理機制也并不明確，所以有必要對各類具體的化合物進行進一步研究，做成一個數(shù)據(jù)庫，以期開發(fā)出有明確療效和作用的綠色的天然抗氧化物。在我國，抗氧化劑作為藥品還有很大的研究發(fā)展空間，對天然抗氧化劑藥物的研究開發(fā)需要加大投入、重點研究。

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（收稿日期：2013-07-03）