王福海;黄成华
【摘 要】Reactive oxygen species were organisms in the process of life activity producing an intermediate product , and had very high reactivity , many diseases , the aging of life ( especially the diseases of aging ) involved free radical reaction.The oxidation mechanism of fruit and antioxidant come from fruit were reviewed.Commonly used antioxidant evaluation and determination methods were generalized.The hope of the full use of fruit was raised.%活性氧自由基是生物机体在生命活动过程中产生的一种中间产物,具有很高的反应活性,许多疾病、生命的衰老(特别是衰老性疾病)都涉及到活性氧自由基反应。综述了水果的抗氧化作用机理及水果中具有抗氧化作用的主要成分。归纳了常用的抗氧化评价方法及测定方法。提出了对水果整体合理利用的希望。
【期刊名称】《广州化工》 【年(卷),期】2014(000)015 【总页数】3页(P39-41)
【关键词】水果;抗氧化机理;抗氧化物质;自由基 【作 者】王福海;黄成华
【作者单位】内江师范学院化学化工学院,四川 内江 641112;内江师范学院化学化工学院,四川 内江 641112
【正文语种】中 文 【中图分类】N34
日常生活中,人们都会摄入大量水果。水果不仅可以为人体提供所需的维生素、矿物质和纤维素,还可以为我们提供抗氧化物质,其中VC、VE最为人们熟知[1-3]。日常生活中我们应当适当的多摄入不同种类的水果,对防治身体中一些与自由基损伤相关的疾病和抗衰老过程起着很重要的作用。
如今,随着生活水平不断提高,人们关心的不再是温饱问题,而是营养的问题。水果的种类很多,研究抗老化的方法也很多,在此,本文总结了水果中常见的抗氧化物质的种类和常见抗氧化能力评价研究进展。 1 水果抗氧化作用的机理
医学及其相关领域的研究表明,人类的动脉硬化、痴呆症等老年病以及癌症等难治病症发生的原因都和超氧化自由基()、过氧化氢(H2 O2)、羟基自由基(·OH)以及其它各种自由基的作用有关[4-5]。
在郑炜[6]的研究中提到Rosenbtrg曾指出柑橘类水果富含抗氧化维生素C、维生素E和β-胡萝卜素,能够预防白内障的发生。因此,不少学者认为水果对于防治衰老可能是源于其抗氧化作用。在范娜等[7]所著的文中,将其抗衰老的的机理归纳如下:
(1)清除活性氧自由基。已有大量证据证明,水果均有一定的清除氧自由基的能力,这可能是其抗氧化作用的第一道防线。
(2)增强抗氧化酶活性。水果可通过增强抗氧化酶活性而保护机体免受氧化损伤。 (3)阻断脂质过氧化链式反应,减少膜脂质过氧化损伤。不少水果可抑制过氧化产物MDA及脂褐素的生成。
(4)减少DNA的损伤。 2 水果的主要抗氧化物质 2.1 黄酮类化合物
黄酮类化合物也称为生物类黄酮,属于植物次生代谢产物,是酚类化合物的一类。酚类化合物广泛存在于诸多植物中,水果中含量较多的多酚类化合物是黄酮、黄酮醇类及花色苷类化合物,其他类别的含量则相对有限[8-10]。大量体内外研究结果均证明一些黄酮类化合物具有较强的抗氧化以及清除自由基能力,且有调节心血管系统、内分泌系统、抗癌防癌、抗衰老、抗辐射等作用[11-13]。单杨等[14]的研究表明柑橘黄酮的抗氧化以及清除羟基自由基的性能强,并且在清除自由基方面的能力要比芦丁强。不同水果中黄酮类化合物的抗氧化活性也会有所差异,Sun等[15]试验了苹果、葡萄、草莓、菠萝、香蕉等11种常见水果的体外抗氧化作用,发现其抗氧化活性与水果中黄酮类化合物的含量呈显著的正相关。 2.2 花色素苷类
水果色泽鲜艳,果实色泽是决定果实商品价值的重要质量指标之一,果实成色是因为它含有丰富的色素类物质,例如原花青素、花色素等,花色素苷是花色素的衍生物[16]。最新的大量研究证明,花色素苷也有较强的抗氧化及清除自由基的功能,并有抑制癌细胞增值和诱导癌细胞凋亡、预防DNA断裂和刺激细胞分化、抗菌消炎等多种生理功能[17-18]。屈景年等[19]的研究发现脂溶性花色素能够很好地抑制猪油自动氧化,抗氧化效果较好。浆果中的蓝莓花色苷含量丰富,抗氧化性极强,被列为抗癌食品首选,其中所含的花色苷还有促进视红素再合成,抗溃疡,抗炎症,改善循环等多种药理活性[20]。 2.3 类胡萝卜素
类胡萝卜素是一类主要的植物色素,已分离鉴定出天然存在的类胡萝卜素化合物有600多种,类胡萝卜素不仅赋予水果红、橙、黄等不同的色泽,而且是很强的抗
氧化剂,具有清除自由基、延缓衰老等作用。黄红英等[21]发现2种类胡萝卜素,黄体素和β-胡萝卜素在离体条件下均具有清除自由基的能力,其中黄体素清除能力较强;戚向阳等[22]的研究亦表明类胡萝卜素具有清除羟基自由基的作用。同时,流行病学和药理实验均肯定α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素等类胡萝卜素具有抗癌作用,其中,β-胡萝卜素对一些癌症和癌前病变如口腔粘膜白斑病,鼻咽癌等有比较好的治疗效果。补充β-胡萝卜素可以降低癌症发病率[23]。此外,类胡萝卜素尤其是β-胡萝卜素也是营养物质维生素A的合成前体[24],其经人体摄入后,可以转化成维生素A,这种方式被认为是目前最安全的补充维生素A的方式。 2.4 维生素
维生素是人和动物生长所必需的一种含量较少的有机化合物,对机体的新陈代谢、生长、发育以及健康起到非常重要的作用。水果中含有的维生素主要以维生素C、维生素B为主,少数水果中还含有维生素A、维生素E。维生素C具有清除自由基、抗氧化、防癌、抗癌的作用[25]。维生素B对调节新陈代谢,维持皮肤、肌肉的健康,增进免疫系统和神经系统的功能,促进细胞生长分裂等具有重要作用[26]。维生素A在维持正常视觉功能上发挥着重要作用,同时对预防感染性疾病和防止衰老也有一定的作用[27]。维生素E是一种极好的天然抗氧化剂,既可以防止不饱和脂肪酸的氧化,保护DNA和染色体不受破坏,还可以提高动物的免疫功能[28]。 3 抗氧化评价方法
(1)碘量法:主要测定过氧化物含量的变化[29]。该方法能够较准确指示氧化诱导期的终点。但是由于实验需要用大量有毒和有刺激性有机溶剂,操作步骤烦琐,并且有不利于结果的副反应发生,所以该法不能客观评价果蔬的抗氧化活性。 (2)硫酸亚铁法:利用过氧化物把二价铁离子氧化成三价铁离子。三价的铁离子和硫
氰酸根形成的络合物在540 nm处有强吸收[30-32]。
(3)增重法:利用底物吸氧后形成过氧化物增重的原理来测定其抗氧化作用。该方法简单易行,费用较低,但其反应条件是只适用于常温下的反应。
(4)氧压法:根据反应过程中氧压与时间的关系来指示氧化诱导期的终点。但是此方法也只适用于常温条件下的反应,因为在高温下,部分分解产物所形成的气体会对氧压产生干扰。
(5)硫代巴比妥酸反应物法 (TBARS):通过测定反应生成的丙二醛来衡量果蔬抗氧化活性的大小[29]。类似硫代巴比妥酸反应物法[33-36]的方法还有茄茴香胺反应物法,它能够测定出油脂自动氧化反应所生成的所有的醛的缩合反应在350nm处的吸收。
(6)化学荧光法:通过过氧化物反应过程中发出的荧光来测定其抗氧化活性的。它最大的优点就是灵敏度较高。
(7)克雷斯实验法 (kreis test):用间三苯酚和脂类败产物的环氧醛的颜色反应,用罗维朋比色。此反应对丙二醛也有反应。
(8)气相色谱顶空法:根据油脂在氧化酸败的过程中有正己烷和正己醛的产生,通过气相色谱法来测定某一小分子的变化,从而确定氧化诱导期终点[37]。此方法较准确,有较好的重复性。但是该方法只适用于常温下的反应。
(9)分光光度法:基本原理是通过反应溶液颜色的变化间接测定羟基的量[38]。而据反应液中显色物质的不同又可分为两类:比色法和氧化显色剂法[39]。分光光度法仪器简单,操作简便快速,因此应用广泛,可以作为筛选羟自由基清除剂的简单方法。
(10)电子自旋捕捉法:灵敏度高,检测限低,可信度高,是目前测定羟基自由基较理想的方法[40]。该法的主要研究对象是含有未成对电子的自由基与过渡金属离子及其化合物,是利用捕捉剂与短寿命自由基结合生成相对稳定的自由基,即自旋
加合物,用色谱技术对产物再进行分离,然后用ESR测定。然而,自旋加合物的寿命仍然很短,只有几分钟或者十几分钟,因此必须在捕捉后立即进行ESR测定,所以限制了很多的实验研究。 4 结语
随着人们对水果成分研究的不断深入,不仅在水果抗衰老、预防多种疾病上提了供理论依据,而且也更好的为开发利用水果中的功能性成分提供了良好的前景。但是,现有的研究存在着一些不足,如黄酮类化合物、花色素苷类、类胡萝卜素等物质在水果中存在多种形式,特别是黄酮类化合物的种类多样,而目前的分类方法和标准有所欠缺,分类不明晰,容易造成本是同一种成分,但其在不同文献等资料中的表述却不一致的现象,这为系统性地研究带来了困难。其次,每年水果在加工处理过程中会产生大量的皮、籽、核等副产物,这种不被食用的部分往往不会引起关注,就这样将其直接扔掉,既浪费又极易造成环境污染。其实这类非可食部分往往也含有丰富的黄酮类化合物、花色素苷类等功能性物质,因此应该将其合理的利用起来。 参考文献
[1] Herken H.Evidence that the activities of erythrocyte free radical scavenging enzymes and the products of lipid per oxidation are increased in different forms of schizophrenia[J] .Molecular Psychiatry,2001,6(1):66-73.
[2] Winkler P. Lymphocyte proliferation and apoptosis in H IV -seropositive and healthy subjects during long-term ingestion of fruit juices or a fruit-vegetable-concentrate rich in polyphenols and antioxidant vitam ins[J] .Europe in Journal of Chinical Nutrition,2004,58(2):317-325.
[3] Eun MC,Jae K H.Effect of some medicinal plants on plasma
antioxidant system and lipid levels in rats[J] .Phytother Res,2005,19(5):382-386.
[4] 李勇,孔令青,高洪,等.自由基与疾病研究进展[J] .动物医学进展,2008,29(4):85-88.
[5] 爱迪,凯志华.氧自由基与疾病[J] .韶关学院学报:自然科学版,2006,27(6):87-90.
[6] Donovan J L,Meyer A S,Waterhouse L.Phenolic composition and antioxidant activity of prunes and prume juice(Prunus domestica)[J] .J Agric Food Chem,1998,46:1247-1252.
[7] 范娜,刘海樱,王威,等.五种水果提取物抗氧化活性的研究[J] .食品研究与开发,2006,29(3):1-9.
[8] 唐传核.植物功能性食品[M] .北京:化学工业出版社,2004:1-3. [9] Cook N,Samman S.Flavonoids- chemistry,metabolism,cardioprotective effects,and dietary sources[J] .The Journal of nutritional biochemistry,1996,7(2):66-77.
[10] 张培成.黄酮化学[M] .北京:化学工业出版社,2009:1-8. [11] Leong CNA,Tako M,Hanashiro I,et al.Antioxidant flavonoid glycosides from the leaves of ficuspumila L.[J] .Food Chemistry,2008,109(2):415-420.
[12] Ammar RB,Bhouri W,Sghaier MB,et al.Antioxidant and free radicalscavenging properties of three flavonids isolated from the leaves of Rhannus alaternus L.(Rhamnaceae):A structure- activity relationship study[J] .Food Chemistry,2009,116(1):258-264.
[13] 罗艺萍.黄酮类化合物的药理活性研究进展[J] .亚太传统医药,2010,
6(4):126-127.
[14] 单杨,李高阳,李忠海.柑橘皮中多甲氧基黄酮的体外抗氧化活性研究[J] .食品科学,2007,28(8):100-103.
[15] Sun J,Chu YF,Wu X,et al.Antioxidant and antiproliferactive activites of common fruits[J] .Journal of agricultural and food chemistry,2002,50(25):7449-7454.
[16] Clifford MN.Anthocyanins-nature,occurrence and dietary burden[J] .Journal of the Science of food and agriculture,2000,80(7):1063-1072.
[17] Wu X,Cao G,Prior RL.Absorption and melabolism of anthocyanins in elderly women after consumption of elderberry or blueberry[J] .The Journal of nutrition,2002,132(7):1865.
[18] 郑永霞.花色素苷药理功效的研究进展[J] .山西医药杂志:上半月,2008,37(3):255-257.
[19] 屈景年,曾文良,陈辉,等.葡萄籽原花色素的提取,改性及抗氧化性研究[J] .衡阳师范学院学报,2010,31(3):48-51.
[20] 李颖畅,孟宪军,孙靖靖,等.蓝莓花色苷的降血脂和抗氧化作用[J] .食品与发酵工业,2008,34(1):44-48.
[21] 黄红英,邓斌,苏丽娟,等.黄体素和β-胡萝卜素清除超氧阴离子和羟自由基能力的比较[J] .植物生理学通讯,2008,44(3):2489-2491.
[22] 戚向阳,陈维军,彭光华,等.类胡萝卜素清除·OH效果的研究[J] .食品科技,2003(3):39-41.
[23] 仲伟鉴.β-胡萝卜素的癌症化学预防机理研究进展[J] .卫生研究,2002,31(5):398-401.
[24] 汪之顼,荫士安.β-胡萝卜素转化为维生素A的机制,调节和生物学意义[J] .国外医学:卫生学分册,2003,30(5):283-287.
[25] 杨鸿雁,彭艳玲,刘兴德.维生素C对心肌缺血/再灌注家兔心功能和SOD、MDA的影响[J] .贵阳医学院学报,2010,35(6):555-557.
[26] 付世心.常见各种食物的营养价值[J] .心血管病防治知识,2010(4):43-43.
[27] 吴松林.维生素A的免疫学功能[A] .达能营养中心第十届学术年会会议论文集[C] .2007.
[28] 郭红菊.维生素E功能的研究进展[J] .天水师范学院学报,2005,25(5):44-46.
[29] 胡迎芬,胡博路,孟洁,等.月季花抗氧化作用的研究[J] .食品工业科技,2000,21(4):24-26.
[30] 武继芬,梁玉珍,朱清梅.铁(Ⅲ)硫氰酸盐——结晶紫三元配合物显色反应体系的研究[J] .山东轻工业学院学报,2000,14(3):51-54.
[31] 吕晓玲,曹东旭,张泽生,等.天然萝卜红色素的抗脂质过氧化功能[J] .食品科学,2001,22(5):19-21.
[32] 杨安树,邓丹雯,郑功源.藜蒿中黄酮类物质抗氧化作用的研究[J] .食品科学,2003,24(7):67-70.
[33] 孟洁,胡迎芬,胡博路,等.厚朴抗氧化作用研究[J] .中国油脂,2002,25(4):30-32.
[34] 张英,吴晓琴,傅小伟,等.强化竹叶提取物对麦乳精抗氧化性能的改进[J] .食品科学,2001,22(6):76-79.
[35] 胡博路,杭瑚.翅碱蓬的抗氧化活性研究[J] .中国海洋药物,2001,20(4):29-32.
[36] 胡博路,杭瑚.核桃壳抗氧化作用的研究[J] .中国油脂,2002,27(2):22-23.
[37] 叶怀庄,王明达,陈日萍,等.TOSC法对20种中草药抗氧化能力的体外测定[J] .浙江中医杂志,2002(10):445-447.
[38] 王福海.25种中草药对羟基自由基的消除能力评价[J] .广州化工,2013,42(2):107-108,133.
[39] 张尊听,贺云,刘谦光,等.分光光度法测定太白山20种中草药的抗氧化活性[J] .分析试验室,2002,1(3):50-52.
[40] Wang FH,Ogata T,Ito TH.Hydroxyl Radical Scavenging Ability Of Fifty Chinese Herbal Medicines Determined By an ESRSpin-Trapping Technique[J] .ITE- IBA Letters on Batteries,New Technologies &Medicine,2009,2(1):24-28.
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