左 玉，張改玲

（太原師范學(xué)院化學(xué)系，山西 太原 030031）

脂質(zhì)氧化和抗氧化作用的研究進(jìn)展

左 玉，張改玲

（太原師范學(xué)院化學(xué)系，山西 太原 030031）

過(guò)氧化脂質(zhì)在生物體內(nèi)積累可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和正常的生理功能，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化最有效的手段是使用抗氧化劑，而生物抗氧化劑對(duì)預(yù)防多種疾病的產(chǎn)生有積極作用。文章綜述了近年來(lái)脂質(zhì)過(guò)氧化和抗氧化作用的研究進(jìn)展，并介紹了幾種常見生物抗氧化劑的抗氧化協(xié)同作用。

脂質(zhì)過(guò)氧化；抗氧化；生物抗氧化劑；協(xié)同作用

1 前言

脂質(zhì)又稱類脂或類脂物，是從動(dòng)植物體內(nèi)萃取出的一大類油溶性物質(zhì)的總稱，是食品中不可缺少的重要成分。對(duì)大多數(shù)脂質(zhì)而言，其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成的酯[1]。油脂和富含油脂的食品如果長(zhǎng)時(shí)間地暴露在空氣中，易被氧化，生成有害人體健康的物質(zhì)。這不僅損害了食品的風(fēng)味，對(duì)人體健康也是一種危害。目前，越來(lái)越多的人關(guān)注如何抑制脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程，并不斷地研究各類抗氧化劑的作用和功能。為防止脂質(zhì)氧化，最簡(jiǎn)便易行的方法是添加抗氧化劑。理想的抗氧化劑應(yīng)當(dāng)是安全無(wú)毒、低濃度，即有效、易于混合、在最終產(chǎn)品中穩(wěn)定。

2 脂質(zhì)的氧化作用

2.1 脂質(zhì)過(guò)氧化的反應(yīng)機(jī)理

脂質(zhì)過(guò)氧化（Lipid Per oxidation，簡(jiǎn)稱LPO）作用在有空氣存在的情況下有3種類型：自由基氧化、酶氧化和非自由基非酶促氧化[2]。以上3種氧化反應(yīng)的機(jī)理各不相同，同一類型的脂肪酸酯可能分別進(jìn)行以上3種不同的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，所生成的不飽和氫過(guò)氧化物的結(jié)構(gòu)也各不相同。其基本反應(yīng)機(jī)理見圖1[3]。

圖1 脂質(zhì)過(guò)氧化的反應(yīng)機(jī)理

2.2 自由基、活性氧基團(tuán)和氧化應(yīng)激

在正常情況下，人體內(nèi)的自由基總是處于不斷產(chǎn)生和不斷消除的動(dòng)態(tài)平衡中。如果自由基產(chǎn)生過(guò)多或清除過(guò)少，就會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害。這些自由基主要是氧自由基（Oxygen Free Radicals，簡(jiǎn)稱 OFR），如超氧陰離子自由基（O2－·）、過(guò)氧化氫（H2O2）、羥自由基（·OH）、脂質(zhì)過(guò)氧自由基（ROO·）和單線態(tài)氧（1O2），它們是細(xì)胞有氧代謝的副產(chǎn)物[4]。自由基大約與70多種疾病有著直接或間接的聯(lián)系。

活性氧基團(tuán)（Reactive Oxygen Species，簡(jiǎn)稱ROS）是在活體內(nèi)的有氧代謝過(guò)程中通過(guò)與O2的不完全反應(yīng)而生成的[5]。ROS幾乎能進(jìn)攻所有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)或分子，從而引起機(jī)體的損傷，如脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)氧化、DNA堿基修飾及DNA雙鏈斷裂等。

外界因素如紫外線輻射、離子輻射、化學(xué)致癌物的吸入、吸煙等均能引發(fā)有機(jī)體內(nèi)的氧化應(yīng)激[6]。氧化應(yīng)激是指機(jī)體內(nèi)氧化增強(qiáng)劑－抗氧化劑之間的平衡向氧化增強(qiáng)的方向變化。當(dāng)氧自由基或活性氧基團(tuán)進(jìn)攻體內(nèi)自身的抗氧化防御系統(tǒng)時(shí)，氧化應(yīng)激便產(chǎn)生了，而且可以使脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等大分子受損。

3 脂質(zhì)的抗氧化作用及抗氧化劑的協(xié)同作用

3.1 脂質(zhì)的抗氧化作用

在脂肪、油脂或含脂肪和油脂的食物中加入抗氧化劑對(duì)延遲脂質(zhì)氧化是有效的。在機(jī)體中，有一套有效的抗氧化防御系統(tǒng)來(lái)防止氧及其代謝物對(duì)機(jī)體的毒性效應(yīng)。包括：①預(yù)防性抗氧化劑：清除活性氧，防止自由基反應(yīng)，如超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化氫酶（GSH-PX）和細(xì)胞色素氧化酶[7]等。②自由基鏈反應(yīng)阻斷劑：能阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化鏈反應(yīng)，如胡蘿卜素、維生素C等。這類物質(zhì)具有還原性，能抑制自由基鏈反應(yīng)的啟動(dòng)，阻止自由基反應(yīng)的傳播，終止自由基反應(yīng)。③具有氧化金屬離子活性的蛋白性抗氧化劑，如銅藍(lán)蛋白、乳鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等[8]。研究發(fā)現(xiàn)，維生素、胡蘿卜素等，金屬離子如鋅等，酶類如谷胱甘肽、超氧化物歧化酶SOD等均能阻止自由基的形成，對(duì)抑制退行性疾病起著重要的作用[9]。

目前重要的生物抗氧化劑有：VE、VC、β-胡蘿卜素、茶多酚、番茄紅素、類黃酮、花青素、綠原酸和香料提取物等。這些生物抗氧化劑的抗氧化機(jī)理分為以下3類：①抑制由過(guò)渡金屬引發(fā)的自由基的產(chǎn)生；②捕獲脂質(zhì)過(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中產(chǎn)生的自由基，減少脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)鏈的長(zhǎng)度；③以上兩種機(jī)理的混合作用，既可以抑制過(guò)渡金屬引發(fā)的自由基的產(chǎn)生，又可以抑制自由基鏈反應(yīng)[10]。

3.2 幾種常見生物抗氧化劑的協(xié)同作用

協(xié)同作用是指兩種或兩種以上抗氧化劑混合使用，抗氧化效果超過(guò)了單獨(dú)使用一種抗氧化劑的抗氧化效果的加和。

3.2.1 VC的協(xié)同作用

VC是人體內(nèi)重要的水溶性抗氧化物質(zhì)。VC在體內(nèi)消除自由基過(guò)程的能力和速度隨其所處的環(huán)境不同而不同。研究發(fā)現(xiàn)，在VC和α-生育酚自由基（VE·）共同存在的均一溶液中，VC可以通過(guò)將VE·還原，使VE再生而加強(qiáng)VE的抗氧化作用，即VC抑制VE消耗。

3.2.2 VE和β-胡蘿卜素的協(xié)同作用

VE與β-胡蘿卜素同時(shí)使用時(shí)，在抑制脂質(zhì)過(guò)氧化方面存在明顯的協(xié)同抗氧化作用。但是，它們之間的協(xié)同抗氧化作用，并不是簡(jiǎn)單的一方保護(hù)一方。而是在發(fā)揮抗氧化作用的過(guò)程中，β-胡蘿卜素首先被脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程中生成的LOO·自由基所氧化，并斷裂得到兩分子視黃醛，進(jìn)而由視黃醛與VE發(fā)生協(xié)同抗氧化作用，即β-胡蘿卜素與VE之間的協(xié)同抗氧化作用是通過(guò)視黃醛間接實(shí)現(xiàn)的。

3.2.3 茶多酚的協(xié)同作用

茶多酚（TP）是從低檔茶葉中提取出來(lái)的天然、無(wú)毒，且高效的復(fù)合型生物抗氧化劑，是一類存在于茶樹中的多羥基酚類化合物的混合物。茶多酚各組分之間存在協(xié)同作用，與VC、VE、類胡蘿卜素及谷胱甘肽等抗氧化劑也存在協(xié)同作用。這一作用是通過(guò)基于氧化還原電位的偶聯(lián)氧化機(jī)理。一方面偶聯(lián)作用降低了直接反應(yīng)的兩種物質(zhì)間的電位落差，使反應(yīng)易于進(jìn)行；另一方面，偶聯(lián)的抗氧化劑油水分配系數(shù)互為補(bǔ)充，在體系中合理分布，充分發(fā)揮了每一種抗氧化劑的功能，因而茶多酚的協(xié)同作用大大增強(qiáng)了抗氧化效果。

3.2.4 黃酮類化合物的協(xié)同作用

當(dāng)類黃酮與VE一起存在于磷脂雙分子層溶液中時(shí)，類黃酮使VE獲得再生。研究表明[11]，榭皮素等類黃酮物質(zhì)在膠粒溶液中能使VE再生。有實(shí)驗(yàn)研究了檸檬酸、酒石酸、抗壞血酸對(duì)黃酮提取液的抗氧化增效作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們均有增效作用，增效作用的順序?yàn)椋壕剖?抗壞血酸>檸檬酸。

由此可見，復(fù)合生物抗氧化劑在發(fā)揮抗氧化作用時(shí)，各組分間發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，表現(xiàn)為協(xié)同增效的作用，從而提高其抗氧化能力。目前，越來(lái)越多的人開始利用已有的合成抗氧化劑與生物抗氧化劑復(fù)配，生物抗氧化劑之間的互配，生物抗氧化劑與增效劑配合使用等方法使生物抗氧化劑發(fā)生增效作用，減少合成抗氧化劑的用量。

4 結(jié)論

隨著抗氧化理論研究工作的深入，生物抗氧化劑的應(yīng)用取得了可喜的進(jìn)展，尤其是應(yīng)用到各種保健食品和功能性食品中，更具有很好的前景。另外，隨著自由基醫(yī)學(xué)的深入研究，對(duì)由氧化而引起疾病的機(jī)理會(huì)更加清楚，也會(huì)開發(fā)出結(jié)構(gòu)和性能獨(dú)特的無(wú)毒副作用的抗氧化劑，進(jìn)一步推動(dòng)自由基化學(xué)及醫(yī)學(xué)的發(fā)展，為人類戰(zhàn)勝疾病作出貢獻(xiàn)。

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The Progress in the Research of Lipids Peroxidation and Antioxidative Effects

Zuo Yu，Zhang Gailin

Peroxide lipid can give rise to functional and morphologic disturbances in cells and develop a number of tissue injuries.The incorporation of antioxidants is effectively helpful in retarding the oxidation of lipids.A large body of the literature supports the notion that antioxidants play an important role in preventing many human diseases.In this article the current understanding and recent progress in the lipid peroxidation and antioxidant effects are summarized,and introduces antioxidant synergistic effects of some normal biological antioxidants.

lipid peroxidation；biological antioxidants；antioxidative synergistic effects

TS816.2

A

1000-8136(2010)35-0024-02