7如何降低自由基对人体的危害Word下载.docx
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在这方面的研究中，中国的科学家们已经走在世界的前列。
他们已经发现并证明了，中国一些特有的食用和药用植物中，含有大量的酚类物质，这些物质的
自由基特点是，有着很容易被自由基夺走的电子，而它们在失去电子后就会成为一种对人没有伤害的稳定物质。
从目前的研究来看，天然植物抗氧化剂绝大部分都是多酚类物质，其中应用得较多的有茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭香提取物等。
中国科学院生物物理研究所的专家历经八年时间从这些植物中研制出了天然抗氧化剂－－自由基清除剂配方。
在与卷烟厂技术人员合作的对动物的急性毒性实验中证明，在高浓度香烟的毒害下，使用了自由基清除剂之后，小白鼠的寿命比没有使用自由基清除剂的小白鼠的寿命明显延长，最长的甚至可以延长将近一倍的寿命，并且，基因癌变率大大降低。
目前，吸烟烟气自由基清除剂已被应用于北京卷烟中，此项技术的应用处于国际领先水平。
这一成果与中国传统医、药学食、药同源的饿一贯主张相一致，从中草药和食物中研发自由基清除剂是具有中国特色的。
中国的科研人员正在发挥传统药学的优势，寻找更多高效、无毒的自由基清除剂并使
它们在食品、药品、化妆品等更多领域得到应用，以造福于民。
当然，人类要想从根本上避免多余自由基的侵害，还要从增强环保意识，切实改善我们的生存环境做起。
抗氧化剂是对抗氧自由基的武器
何谓抗氧化剂？
抗氧化剂是指具有抵抗氧化作用能力的物质，能令健康细胞或正常细胞免受氧自由基的伤害。
抗氧化剂与氧自由基相遇时的对战是很悲壮的，为了制服和消灭氧自由基，抗氧化剂敢于自我牺牲，放出电子与氧自由基捆绑在一起，抗氧化剂因此失去了自己的稳定状态，但换来的战果是，氧自由基变得虚弱无力，最后被分解消失。
抗氧化剂可分为内源性和外源性两种。
内源性为人体内在的抗氧化剂系统，这些内在的抗氧化剂通常由人体自己生成，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等。
但是，随着年龄的增长，人体往往产生更多的氧自由基，而内源性抗氧化剂的生成却会越来越少，大约在25岁以后内源性抗氧化剂的生成就开始减少，35岁以后体内氧自由基的产量都大大增加。
因此，摄取更多的外源性抗氧化剂就成为人体健康的必需了，也是老年人健康保健的关键了。
科学家认为，有用的抗氧化剂有以下几个来源。
其一，特制的新鲜橄榄油。
这是从橄榄中第一次压榨出来的，属天然纯正的橄榄油。
其二，茶。
茶含有以单宁酸为存在形式的生物黄酮素，是一种非常好的抗氧化剂的来源。
研究人员发现，喝下一杯绿茶或红茶后，血中的抗氧化容量能增加41%%-48%%，血抗氧化剂在高水平上持续一个半小时。
其三，红葡萄油，研究显示，其中含有三种强有力的浓缩抗氧化剂。
其四，维生素抗氧化剂。
维生素E、维生素C和B-胡萝卜素都是极好的抗氧化剂。
其五，硒、锌、铜、锰、铁等，这些体内必须的重要微量元素，参与抗氧化酶的合成，激活抗氧化酶活性基因，可发挥抗氧化作用。
其六，蔬菜和水果，在蔬果中有600种自然形成的抗氧化剂，有专家称，蔬菜和水果是超级抗氧化剂。
所以，中老年人要格外关注以上外源性抗氧化剂的补充。
免于受自由基伤害（抗氧化）的机制：
1．酶促机制
酶促系统主要包括：
超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化物酶（POD）以及过氧化氢酶（CAT），它们协同完成细胞内抗氧化作用，能有效地消除细胞在新陈代谢过程中产生的超氧化物和过氧化物等自由基。
（1）
超氧化物歧化酶[Superoxidedismutases（SOD）]
:
催化把两个O2?
.转变为H2O2和O2的反应，抗氧化能力来自其所含之镁、铜、或锌，其浓度可被诱导而提高。
SOD与自由基的关系：
SOD是人类对抗自由基的第一道防线，是一次性清除体内过剩自由基最有效的酶，功效是常见维生素C、E的几十倍。
SOD集清除、激活、再生、修复、自愈、供养人体细胞六位为一体，对因免疫力低下引起的各处症状、亚健康状态有突出功效。
特别是通过提高人体免疫机能，完成清除体内垃圾（自由基），激活神经干细胞分化，促进脑神经及组织细胞再生，修复因免疫力低下对心、肾、神经、大脑、皮肤等人体组织的损伤，增强机体伤后的自愈能力，供给营养补充。
（2）过氧化氢酶（Catalase）:
催化H2O2转变为H2O和O2的反应。
（3）谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione
peroxidases
）:
大部分含硒，也是催化H2O2转变为H2O和O2的反应。
此外还可以把有机的过氧化物转变为酒精。
）
（4）
除了上述酶之外，谷胱甘肽转移酶，血浆铜蓝蛋白，血红素加氧酶及其他的一些酶类可能参与非酶主导的控制自由基及其代谢产物的过程.
2．非酶促机制
非酶促系统主要包括：
α-生育酚（VE）、抗坏血酸（VC）、微量元素硒（Se）、类胡萝卜素、尿酸、胆红素、白蛋白以及金属结合蛋白、谷胱甘肽等。
有研究还发现，从天然中草药如黄芪、当归、五味子、枸杞、人参、杜仲、茯苓等中可筛选提纯大量抗氧化有效成分。
张嘉麟等通过实验证明，三七中的人参皂甙Rb1和Rg2均有很强的抗氧化作用，能增强机体防御自由基损伤的能力。
吴珍红等通过蜂毒肽对自由基作用的研究，证明其对自由基也有清除作用。
它们既有各自独特的抗氧化功能又可相互协同，包括与酶促系统共同完成体液内抗氧化的任务。
（1）维生素E
（脂溶性，把细胞膜上产生的过氧自由基的电子接收，让自己暂时成为一自由基。
（2）维生素C（水溶性，可让Vitamin
E自由基恢复其抗氧化能力。
（3）
谷胱甘肽（细胞内最重要的抗氧化物，其巯基（SH）可以接收自由基的电子。
（4）除了这三大抗氧化剂之外，
机体内还存在为数众多的小分子抗氧化剂.如胆红素，尿酸，类黄酮，类胡萝卜素等.
非酶促抗氧化剂
黄酮类
黄酮类化合物是一类具有C6-C3-C6基本结构的化合物，即指两个苯环（A和B环）通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物，它们的种类很多，包括黄酮、异黄酮、黄酮醇、黄烷酮、异黄烷酮、查儿酮等。
黄酮类化合物易氧化，是一种很强的氧分子捕捉剂和单线态氧的促灭剂，具有清除氧自由基的功能。
汪德清报道，黄芪总黄酮可以直接清除超氧阴离子自由基和羟基自由基，阻断紫外线和过氧化氢诱发的脂质过氧化反应。
茶叶中的黄酮类化合物也具有抗氧化作用。
大豆异黄酮（Soybeanisonovaries）是大豆在生长过程中形成的次生代谢产物，主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中。
目前，大豆异黄酮类化合物主要有3类：
即大豆甙类、染料木甙类及黄豆甙类。
最初的研究证实，大豆异黄酮类化合物对畜禽具有促进生长、提高机体免疫力、改善繁殖性能等多种生理功能。
进一步的研究发现大豆异黄酮还具有很强的抗氧化作用，但其完整的作用机理尚不明确。
根据目前已有的研究资料分析和推测，有关大豆异黄酮抗氧化的作用机制主要包括以下几个方面：
（1）抑制和淬灭自由基。
大量的体内、体外试验表明，大豆异黄酮可作为自由基的供氢体，通过抑制自由基产生和淬灭自由基来发挥抗氧化作用；
（2）减轻DNA氧化损伤。
大豆异黄酮的抗氧化作用还表现在它们能减轻自由基对DNA的氧化损伤；
（3）诱导抗氧化酶基因表达，增强抗氧化酶活性。
大豆异黄酮不仅本身具有抗氧化作用，还可诱导机体器官或细胞的抗氧化酶活性增高；
（4）抑制脂质过氧化反应。
体外试验表明，大豆异黄酮可阻断自由基的链式反应，对脂质过氧化产生明显的抑制作用。
近年来，对于大豆异黄酮抗氧化的研究越来越多，韩丽华等（2001）在大豆油、棉籽油和葵花油中添加大豆异黄酮，观察其对食用油过氧化值的影响，结果表明：
大豆异黄酮的抗氧化作用比叔丁基对苯二酚（TB-HQ）强。
陈芳等（2005）报道，大豆异黄酮可有效清除邻苯三酚-鲁米诺反应体系及Fe2+和H2O2-鲁米诺反应体系产生的氧自由基与羟自由基等。
在动物和体外细胞培养试验中发现，大豆异黄酮能提高动物机体抗氧化酶活性、降低过氧化产物的产生。
程忠刚等（2002，2005）报道，25
mg/kg的大豆异黄酮可以提高猪背大理石纹评分，降低滴水损失，提高肌肉中肌红蛋白含量及血清中SOD和GSH-Px的活性。
韩立明（2007）研究表明，20
mg/kg的大豆异黄酮可以提高猪肉肉色。
降低滴水损失，降低肌肉嫩度，其作用机理可能是通过提高猪体内SOD、CAT、GSH-Px的活性，清除体内过多自由基而改善肉质。
综上所述，大豆异黄酮能改善动物生产性能，调控机体蛋白质，具有抗氧化作用。
经毒理学试验证实，大豆异黄酮在畜禽生产中使用未发现任何毒副作用。
因而作为一种安全、无毒、无副作用的饲料添加剂在畜禽生产商具有广阔的应用前景，但关于大豆异黄酮对畜禽肉品质的影响及其机制研究报道较少。
大豆异黄酮抗氧化作用的分子机制还有待进一步研究。
酚类及其衍生物
茶多酚（Teapolyhenols，TP）是一类从茶叶中提取的纯天然复合物，是茶叶的主要生物活性成分，其主要成分——儿茶酚素类因含酚性羟基，故极易发生氧化、聚合、缩合等变化，因而具有极好的抗氧化能力和清除自由基防止脂质过氧化的能力。
按其化学结构可分为类①
儿茶素；
②黄酮及黄酮醇类；
③花白素及花青素；
④
酚类和缩酚酸类。
儿茶素约占TP总量的60%~80%，其中表没食子儿茶素没食子酸醋（EGCG）是TP中主要成分，含酚性羟基最多，在儿茶素中还原电位最高，抗氧化能力最强（含有多个酚性羟基）。
EGCG的抗癌、抗动脉粥样硬化、抗炎及抗衰老等作用都是基于它强有力的抗氧化活性，可抑制许多肿瘤细胞增殖及肿瘤相关蛋白激酶活性。
绿茶多酚也能抑制一些调节DNA复制和转录的肿瘤相关蛋白质。
Choi
等发现EGCG可减轻β-淀粉样蛋白（Aβ）引起的自由基介导的海马神经元的损害。
1mg茶多酚对超氧阴离子自由基的清除作用相当于9μg铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）。
其它从中草药植物中提取的分类物质如丹皮酚、单宁、五味子酚等也均具有类似的作用。
茶多酚的抗氧化功能主要通过以下四种方式实现：
（1）直接清除自由基。
TP儿茶酚素结构上的母核可与5、7位二羟基团产生强烈的亲核作用，使TP作为优良的氢或中子供体，当机体在氧化还原反应中生成过量的自由基时，TP提供的氢即与自由基结合使之还原为惰性化合物，从而保护机体免遭自由基的损伤。
（2）与金属离子螯合，抑制自由基产生。
在中性或酸性条件下，TP的邻二酚羟基可与金属离子如Fe2+、Cu+螯合，阻止金属离子对活性氧等自由基（O2-等）的生成和链式反应的催化作用，间接阻止自由基的形成。
（3）参与调节酶活性，TP对生物体内许多参与自由基生成的氧化酶，如黄嘌呤氧化酶系、脂氧化酶和环氧化酶等有抑制作用，并对抗氧化酶（如超氧化物歧化酶等）有保护和调动作用。
（4）与脂类、蛋白质、维生素等络合。
防止脂肪酸尤其是不饱和脂肪酸被氧化而阻止脂质过氧化物进一步分解产生醛类。
大量的试验证明，茶多酚能提高和诱导生物体内抗氧化酶类如SOD、GSH-Px等的活性来消除体内过量自由基，抑制自由基异常反应所致的过氧脂质生成，同时能减少维生素E过氧化自由基，再生母分子，减少维生素E随时间变化而线性衰老。
奥田拓男（1987）通过大鼠肝线粒体和微粒体模拟体内脂质过氧化试验，结果表明，茶多酚的抑制脂质过氧化的效果比维生素C、维生素E分别高18倍和6倍。
蔡志强、赵希岳等（2004）对3种天然抗氧化剂（茶多酚、银杏提取物和竹叶提取物）清除自由基的作用进行了比较，采用生物化学发光法（CuSO4-Vc-H2O2-酵母悬浮液体系化学发光检测法和次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶-鲁米诺体系化学发光检测法），结果表明：
茶多酚（TP）、银杏提取物（EG6）、竹叶提取物（EBI）均具有清除OH-、O2-自由基的作用，TP、EG6、EBI清除O2-的IC50分别为3.09、3.425、3.593
μg/ml，从而得出结论：
3种天然抗氧化剂清除自由基能力，茶多酚最强，银杏提取物次之，竹叶提取物相对最弱。
近年来，越来越多的研究证实了茶多酚的强抗氧化性，在畜禽营养方面具有巨大的潜力。
杨贤强等（1992）报道，5×
10-5
mol/L茶多酚即可使脂肪氧化酶活性完全丧失，对氧自由基的清除率大于99%。
李明元等（2007）在饲料中添加3%的茶多酚复合剂，发现能显著提高肌肉pH值，降低滴水损失，延缓肌肉变质，减少PSE肉的发生。
近年来，随着畜牧业的迅速发展及人类对畜禽产品安全的认识程度逐步提高，TP已作为新型高效添加剂开始应用于饲料和畜禽生产中。
其安全、高效、绿色的特点符合大众的消费心理和环保要求。
我国茶叶资源丰富，年产茶叶56万吨，为TP的来源提供了充分的保障。
随着研究的深入，TP在应用中存在的诸多问题将会逐步得到解决，TP必将迎来更为广阔的应用前景。
皂甙
皂甙是一类比较复杂的化合物，皂甙是含甾体或三萜结构的糖苷配基，在植物和植物产品中大量存在，与人类和动物的营养有重要关系。
它的水溶液振摇时能产生大量持久的蜂窝状泡沫，与肥皂相似，故名皂甙。
皂甙的功能主要包括：
膜通透性、抑菌抗肿瘤作用、提高饲料采食量、促进动物的生长及抗氧化作用。
随着研究的深入，人们对皂甙的抗氧化研究也越来越广泛。
其中对大豆皂甙的研究最为详尽。
大豆皂甙来源于豆科植物——大豆，是一类由低聚糖和齐墩果系三萜连接而成的五环三萜类皂甙。
从化学结构类型来区分，大豆皂甙至少包含五种物质。
从结构组成来看，大豆皂甙具有亲脂（皂甙元）和亲水（糖）的两性特性，此特性决定了大豆皂甙具有非常高的表面活性，进而表现为较强的生物学活性。
袁松梅等（2002）报道，大豆皂甙可抑制血清中脂类的氧化，抑制过氧化脂质的生成，并降低血中胆固醇和甘油三酯的含量。
大豆皂甙能通过自身调节增加SOD（超氧化物歧化酶）的含量，降低过氧化脂质，清除自由基，减轻自由基的损伤作用。
张振华等（2004）研究也得到了类似的结果，大豆皂甙能清除体内自由基，减轻自由基对机体的损伤，降低体内脂质过氧化现象的发生，使体内过氧化脂质含量下降，从而起到了抗氧化的作用。
除了大豆皂甙，人们在其他植物的研究中也取得了可喜的成果。
王先远等（2001）研究表明，苦瓜皂甙具有良好的抗氧化功能，可显著增强超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力。
范盘生等（1998）报道，人参皂甙对脂质过氧化物有明显的对抗作用，能显著降低血脂及过氧化脂质的含量。
张嘉麟等（2001）研究表明，人参皂甙Rb1及Rg2均具有较强的抗脂质过氧化作用，显著地降低血脂及脂质过氧化终产物（丙二醛等）。
多糖
糖类从化学结构上可分为单糖类、双糖类、三糖类、四糖类等，但属于低分子碳水化合物。
其中五碳糖和六碳糖单糖促进氧化，双糖略有抗氧化作用，果糖和糖醇则具有较强的抗氧化能力。
食品中广泛使用的是山梨糖醇和麦芽糖醇作抗氧化剂。
木糖醇也是抗氧化剂，它具有和VE协同增效的作用。
现代研究发现许多中药多糖都具有自由基清除功能。
多糖的抗氧化功能主要通过两种途径，第一，增强机体SOD、GSH-Px等内源性抗氧化酶类的活性，第二，直接清除和降低LPO、MDA的作用。
维生素类
（1）β-胡萝卜素
李玉华研究发现β-胡萝卜素可直接有效地清除机体内超氧阴离子自由基，提高GSH-Px活性，保护细胞内DNA和蛋白质受自由基的损伤。
（2）维生素C
维生素C叫做抗坏血酸，是细胞外液中最重要的小分子水溶性抗氧化剂。
它可以推迟细胞外液脂质和细胞膜上的低密度脂蛋白氧化（David
D.Kitts，1997）。
维生素C的抗氧化作用机理如下：
①维生素C是电子供体，为还原剂；
②
维生素C还可还原维生素E自由基，恢复维生素E的抗氧化作用，间接起到抗氧化作用。
在抗氧化过程中，维生素C被氧化成半脱氢抗坏血酸自由基（AFR）或进一步氧化成脱氢抗坏血酸（DHA）。
AFR及DHA均可在谷胱甘肽过氧化物酶及烟酰胺嘌呤二核苷酸体系酶（NADPH）的作用下还原成抗坏血酸（维生素C）。
③
VC是唯一能完全保护血浆脂质体和低密度脂蛋白受到水溶性过氧自由基的损害的内源性抗氧化剂，其作用强于胆红素、蛋白质巯醇、VE、泛醇-10和β-胡萝卜素等。
人体一旦缺乏，即使有其它内源性抗氧化剂存在也极易导致氧化应激和脂质的过氧化损害。
VC是血浆和细胞内主要的抗氧化剂，在细胞质，VE作为清除细胞代谢产物一氧化氮自由基的首选抗氧化剂。
而在细胞膜，VC再利用脂溶性VE，表现在通过捐赠电子给α-生育酚基团和跨膜氧化还原酶而发生相互作用，将α-生育酚基还原为α-生育酚而起到间接抗氧化作用，α-生育酚得以在VC帮助下反复利用以保护膜脂质过氧化。
Kavutcu等（1996）对豚鼠肾脏组织经庆大霉素（每天200
mg/kg）或庆大霉素和VC（每天600mg/kg）或VE（每天400
mg/kg）处理后，检测其参与自由基代谢的氧化酶，包括黄嘌呤氧化酶（XO）、Cu/ZnSOD、MnSOD、GSH-Px和CAT活性，发现庆大霉素处理后，酶抗氧化系统功能由于MnSOD、GSH-Px和CAT活性受到抑制而被扰乱，VE和VC可完全解除这种抑制作用。
滑静（2001）试验证明，维生素C可协同维生素E缓解热应激对动物机体的氧化损伤作用，减缓超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性的降低。
K.Sahin等（2003）发现在每千克日粮中添加250
mg的VC可显著降低高温环境下肉仔鸡血清中丙二醛（MDA）含量。
（3）维生素E
维生素E又称生育酚，是脂溶性维生素。
天然维生素E包括4种生育酚和4种生育三烯酚类，RRR-α-生育酚是自然界最丰富和生物活性最高的形式。
维生素E定位于细胞膜，作为断链抗氧化剂，通过清除自由基，阻断脂质过氧化，增强GSH-Px和CAT的活性，与Se协同保护动物的活体磷脂免遭过氧化作用的破坏，维护生物膜脂质双层结构的稳定。
当生物膜受自由基攻击时，维生素E作为一种脂溶性抗氧化剂，可在膜上与活性氧自由基和脂肪酸过氧化氢自由基反应，产生稳定的过氧化氢和生育酚自由基，阻断细胞膜中过氧化物的形成，是体内抗氧化机制的第一道防线；
谷胱甘肽过氧化物酶这种酶可以清除细胞内己形成的过氧化物，是体内抗氧化机制的第二道线；
Anonymous（1972）发现，维生素E参与体内的氧化还原反应。
在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）氧化酶和琥珀酸氧化酶系统中，维生素E是细胞色素还原酶的辅助因子。
维生素E可以使细胞色素C还原酶恢复活性。
在细胞内，维生素E调节脱氧核糖核酸（DNA）的生物合成。
Boechner证明，VE有清除H2O2的作用，在脂质过氧化反应中，VE和不饱和脂肪酸竞争与自由基反应，阻断脂质过氧化的链锁反应。
Kokcam等通过口服VE强化Behcet
病的抗氧化防御系统，使治疗组的脂质过氧化水平、补体、类风湿因子、C反应蛋白、总胆固醇和红细胞沉降率较未治疗组明显降低。
Musalmah等发现可降低大鼠血浆丙二醛水平，提高GSH-Px
活性，加速伤口愈合。
VE和儿茶素能通过提高SOD、CAT和GTP活性，降低丙二醛水平，显著减轻伊达比星的化疗毒性。
微量元素类抗氧化剂
（1）硒
Se具有直接清除自由基的作用，另外它也是动物体内谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成分，每克分子酶含
4g
原子Se。
该酶对氢或脂过氧化物有较强的还原作用，以保护细胞膜免受氧化破坏。
机体血浆和肝脏中GSH-Px的活力会随着日粮和机体组织中Se浓度的升高而升高。
Michiels
等（1994）报道，硒在清除MDA的过程中同CAT和SOD有协同作用。
孙忠军等（1999）研究结果发现，随着硒浓度的变化，雏鸡体内GPX的活性也发生变化，且酶活性变化总是滞后硒浓度的变化。
李宣海等（1999）报道，给大鼠补充适量硒（0.2
mg/kg）能提高红细胞中GSH-Px的活性，同时降低血清中的丙二醛（MDA）含量。
张世珍等（1997）发现，硒缺乏动物存在明显的以血液、肝组织MDA、FRs水平升高，Se-GSH-Px活力下降为特征的自由基代谢紊乱；
补硒可显著降低组织内MDA、FRs水平、提高Se-GSH-Px活性。
高良才（2002）经过试验证明在D-半乳糖致小鼠衰老模型中，日粮中添加额外的Se可明显改善小鼠脑细胞的老化状况，保护神经细胞和线粒体免受自由基损害。
在微量元素添加剂方面，如果说第一代是无机，第二代是有机，第三代是氨基酸螯合物，那第四代将是纳米微量元素。
纳米硒是以蛋白质为核、红色元素硒为膜和以蛋白质为分散剂的红色元素硒的纳米粒子，粒径在80nm以内，是单质硒。
这种纳米硒对热稳定，不转化形成灰或黑色元素硒。
由于纳米硒的粒度极细，表面积增大，与生物膜的黏着性提高，因此，有利于增加纳米硒与肠壁的接触面积，延长接触时间，从而有利于动物胃肠道吸收，提高生物利用率，最大限度地发挥其功能。
据报道，无机微量元素的利用率较低，在30%左右；
有机微量元素的利用率在49%；
氨基酸螯合物的利用率约在65%；
纳米微量元素将可超过80%，因为纳米
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