辅酶Q10抗氧化性及应用研究进展

王虹玲，武婷茹，战秀梅（.沈阳工学院生命工程学院，辽宁抚顺322；2.沈阳农业大学土地与环境学院，辽宁沈阳06）

辅酶Q10抗氧化性及应用研究进展

王虹玲1，武婷茹1，战秀梅2，*
（1.沈阳工学院生命工程学院，辽宁抚顺113122；2.沈阳农业大学土地与环境学院，辽宁沈阳110161）

摘要：辅酶Q10是人体最重要的辅酶之一，是生物体内组成呼吸链及合成能量物质ATP的必要组成成分，同时作为细胞代谢和细胞呼吸的激活剂，辅酶Q10具有促进体内新陈代谢，提高机体非特异性免疫、增强抗氧化能力、延缓衰老等多重功效。本文从辅酶Q10的基本特点、生理活性及其抗氧化性出发，阐述其目前在食品、医药、化妆品等领域的应用情况，简要分析国内外研究现状，并对其应用前景进行展望。

关键词：辅酶Q10；生理功能；抗氧化性；应用

辅酶Q10（Co-Q10），别名癸烯醌、泛醌，为脂溶性醌类化合物，广泛存在于酵母、植物的叶片、种子以及动物的脏器中。在人体内主要集中在肝、心、肾、肾上腺等组织，是一种纯天然的抗氧化物质，能够抵抗细菌和自由基对机体的损伤，促进细胞生长和自我修复，从而起到提高生物体免疫力、增强抗氧化能力、延缓衰老等作用。而醌式及侧链异戊烯基的结构，又决定了其可作为呼吸链的递氢体、细胞代谢激活剂和重要的抗氧化剂等特点[1]。Co-Q10较为显著的特点是无毒、无致畸作用和无明显副作用，使用安全。目前Co-Q10已作为多功能生化药物、食品添加剂等广泛地应用于食品、化妆品及医药行业，备受广大学者和消费者的青睐。

1　Co-Q10在人体中的生理功能

Co-Q10可以提供或移去生命体中氧，在机体呼吸链的电子传递以及质子位移中起重要作用。作为代谢激活剂，可激活细胞代谢和细胞呼吸，是线粒体氧化磷酸化反应中几种重要酶的辅助成分，同时作为生物体内重要的抗氧化剂和非特异性免疫增强剂，Co-Q10还具有促进体内氧化磷酸化反应，保护生物膜的完整性的功能。

Co-Q10存在于机体线粒体内膜上，是线粒体呼吸链限速反应的关键物质和细胞能量的生成要素，具有抗氧化和控制细胞内氧气的流动的特性，是脂质抗氧化剂、自由基清除剂和膜稳定剂，同时也是细胞代谢的赋活剂[1]。

2　Co-Q10的抗氧化作用

辅酶Q10有两种存在状态，分别是氧化型（Co-Q10）和还原型（Co-Q10H2），且大多以Co-Q10形式存在，因Co-Q10H2极易被氧化。但经研究发现，只有Co-Q10H2才具有抗氧化的作用[2]，可通过终止自由基链式的反应，减少自由基对机体内脂质、蛋白质的氧化损伤。其抗氧化性主要体现在：清除体内自由基、抑制动脉粥样硬化以及通过和其他物质协同作用共同发挥抗氧化的功效。

2.1Co-Q10的清除自由基作用

2.1.1减少氧化应激、改善线粒体功能障碍

氧化应激作用与线粒体功能障碍互为因果，可形成恶性循环。其作用机理为：氧化应激可产生大量的自由基，可对线粒体复合物Ⅰ造成损伤；线粒体复合物Ⅰ受到抑制后会生成更多的自由基[3]。而Co-Q10作为一种重要的抗氧化剂和自由基清除剂，可减少氧化应激带来的危害并改善线粒体障碍。Othman[4]等观察了Co-Q10用于治疗血吸虫诱导肝脏产生的氧化应激以及辅助吡喹酮治疗肝纤维化的效果，结果发现经过Co-Q10治疗后，肝脏的氧化应激和肝功能都有所改善，氧化应激标志物明显减少，而且联合吡喹酮使用显著改善了肝脏中的氧化还原状态，肝纤维化得到明显的抑制。由此可见，维持体内Co-Q10含量处于正常水平对于减少氧化应激以及保护线粒体功能、阻止其功能性障碍是非常重要的。

2.1.2抗细胞凋亡

Co-Q10可增加ATP生产效率，抑制线粒体渗透性转换通道的开放及线粒体的去极化，并可直接清除自由基，保护线粒体DNA，从而阻止线粒体损伤和自由基的产生，起到抑制细胞凋亡的作用。李熙东[5]研究了Co-Q10对PD大鼠黑质细胞损伤的保护作用，发现研究组黑质凋亡细胞数明显少于对照组，表明Co-Q10能有效防止PD大鼠黑质细胞的损伤。张国平等[6]研究了Co-Q10对体外培养的小鼠脑微血管内皮细胞凋亡和增殖的影响，结果发现一定浓度的Co-Q10能抑制小鼠微血管内皮细胞凋亡，从而对微血管内皮细胞起保护作用。

2.1.3膜稳定剂

Co-Q10作为生物体细胞自身的抗氧化剂、激活剂和递氢体，可影响生物体某些酶的活性，保护和恢复生物膜结构，冯庆芝[7]研究了VC及Co-Q10治疗前后乙醇对兔心脏超声参数的影响，结果表明Co-Q10可使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，促使H2O2分解，从而保护机体免受毒性氧的损害，维持细胞膜结构和功能的完整性。

2.1.4修护肌肤

Co-Q10可增加角化细胞浓度，提高皮肤细胞抗氧化能力并抑制磷酸酪胺酸酶活性，从而防止黑色素形成，预防紫外线照射所引起的表皮细胞DNA破坏，起到改善皮肤暗沉、减少皮肤老化、提高肌肤含水量等作用。

2.2Co-Q10与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是动脉硬化血管病中最常见一种，而低密度脂蛋白（LDL）的氧化修饰可导致血管内皮功能紊乱和泡沫细胞的形成，是动脉粥样硬化开始和发展的关键[8]。经大量研究表明，动脉粥样硬化患者及其高危人群血浆中Co-Q10H2含量较正常人偏低[9]，因为Co-Q10可以显著降低或延缓LDL的氧化作用，其作用机理可总结为：Co-Q10具有位点特异性抗氧化作用，既能保护脂质，又能保护蛋白成分，而Co-Q10H2抗氧化能力强，能够高效终止自由基链式反应并能抑制多种氧化诱导剂的作用，在不同氧化应激条件（强烈或比较温和的）下抑制LDL脂质过氧化，从而抑制动脉粥样硬化的形成和发展[1，8]。

2.3Co-Q10与其他物质的协同作用

2.3.1Co-Q10对VE的增效作用

人体内清除自由基的抗氧化物质大多不是独立存在和单独作用的，而是联合或者是协同发挥作用。Co-Q10除了自身具有抗氧化作用外，还能与其他抗氧化剂协同作用。VE是体内防止脂质过氧化的主要物质，但在应激条件下，VE反而会加快脂质的过氧化速度，Co-Q10的存在可促使VE转换成较稳定的状态，从而阻止脂质物质的进一步氧化，以此来与VE协同发挥抗氧化作用。Co-Q10使VE活力再生的作用与VC类似，是唯一一种天然存在的，在人体中能够再生（转化成活性形式）的脂溶性抗氧化剂[1]。

2.3.2Co-Q10与抗坏血酸

抗坏血酸为水溶性抗氧化剂，可还原α-生育酚酰基自由基和阻止α-生育酚羟基自由基介导的链式反应的启动，经研究认为，VE可与抗坏血酸协同抑制脂质过氧化[10]，基于Co-Q10对VE的增效作用，故推测Co-Q10也可能与抗坏血酸相互作用。

2.3.3Co-Q10与VB1、VB2

Co-Q10与VB1联合使用可提高左室射血分数、心功能和运动耐量，用于治疗慢性心力衰竭。余娟等[11]研究了将心衰患者在常规治疗基础上加用Co-Q10，结果表明患者左室射血分数提高，心功能和运动耐量也有所改善。

Co-Q10与VB2联合使用可有效预防偏头痛。王益平等[12]在Co-Q10与VB2预防偏头痛发作的临床疗效中观察显示，治疗组发作频率明显少于对照组，且治疗组平均头痛程度较轻、平均持续时间较短，表明Co-Q10与VB2联用在预防偏头痛上具有良好的作用效果。

3　辅酶Q10的应用

3.1食品

Co-Q10性能稳定，无毒副作用，具有很高的安全性，近年来被广泛应用于食品添加剂中。自从20世纪90年代日本首先将Co-Q10粉末溶于VE植物油的混合物中用以延长了产品的保质期以来，Co-Q10在食品中的应用得到了迅猛的发展。西方国家广泛利用其生产低脂食品，来增加产品的抗肥胖作用。2006年9 月25日，我国国家食品药品监督管理局出台了《以Co-Q10为原料生产的保健食品申报与评审规定（征求意见稿）》后，Co-Q10才逐渐开始应用于保健食品中[13]。随着Co-Q10新产品的不断开发，其在食品及保健品方面的应用将成为Co-Q10市场需求的主要源动力。

3.2化妆品

Co-Q10作为一种天然抗氧化剂，具有较好的抗衰老功效，因此近年来被广泛应用于化妆品中。近年来美国和德国分别推出了添加Co-Q10的洗发水等新产品，用于抗衰老和受损发质的日常护理[3]。在我国，市面上含有Co-Q10的化妆品种类和数量也日渐增多。

3.3医药

医药是Co-Q10应用的重要领域，可作为一些疾病的治疗及辅助用药。据研究表明，生物体的多种疾病都与Co-Q10的缺乏有关，如非特异性免疫疾病、牙周病、帕金森氏症、阿尔滋海默症、慢性肝炎及肾衰竭等[14]。Co-Q10能加强心肌新陈代谢功能，保护心血管细胞生物膜结构的完整性，减轻动脉硬化，现已广泛用于心律不齐、心力衰竭等心血管疾病的辅助用药。此外，Co-Q10还可影响体内碳水化合物代谢途径，降低血糖，是目前证实治疗线粒体糖尿病有效的药物[15]。随着Co-Q10研究的不断深入，其在医药领域的应用也会日趋扩大，具有广阔的应用前景。

4　Co-Q10国内外研究现状

Co-Q10的消费主要集中在美国、日本、澳大利亚以及西欧等地，其中日本是世界上Co-Q10最主要的生产国，其市场占有率高达90%，目前已公布的Co-Q10化学合成和发酵法专利已有100多项。美国市场占到总消费能力的1/3，是继日本之后Co-Q10消耗最多的西方国家。我国虽拥有比较充足的Co-Q10原料资源，但研究较晚，自2000年以来，才先后有江苏南通、云南、山东济南等地陆续上马Co-Q10生产线，均采用茄尼醇法半合成工艺，但由于Co-Q10合成工艺技术难度高，所以国内企业的生产规模和产品质量都远不能满足市场需求，大部分Co-Q10产品仍从国外进口的，国内市场缺口较大。目前主要应用于医学领域，而在保健食品中的应用才刚刚起步，但随着我国对Co-Q10投入的加大及重视，相信其在不久的将来会被大力推广。

5　展望

Co-Q10作为生物体内细胞产生能量的重要酶类以及代谢反应的底物，发挥着至关重要的作用，被广泛应用于食品、医疗、保健等行业中。目前，国际市场每年对Co-Q10的需求量在400 t以上，并且仍然以每年10%的速度增长[16]，具有十分可观的研发和应用前景。随着人们对Co-Q10的不断研究和深度开发，其应用范围会进一步扩大和发展，Co-Q10产品的研究和生产也将达到更高的水平，以便更好的为人类所利用。

参考文献：

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DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.049

收稿日期：2014-06-05

基金项目：国家自然科学基金（41201283）；国家公益性行业（农业）科研专项（201303095-15）

作者简介：王虹玲（1986—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：天然产物提取、微生态制剂。

*通信作者：战秀梅（1974—），女（汉），副教授，博士，研究方向：植物营养与土壤肥力。

Recent Advance on Antioxidant and App lication of Coenzyme Q 10

WANGHong-ling1，WU Ting-ru1，ZHANXiu-mei2，*
（1.College of Life Engineering，Shenyang Institute of Technology，Fushun 113122，Liaoning，China；2.College of Land and Environment，Shenyang AgriculturalUniversity，Shenyang110161，Liaoning，China）

Abstract：Coenzyme Q10 is one of the most important coenzymes and essential component in composing respiratory chain and energy source ATP in human body.Meanwhile，as an activator of cellmetabolism and respiration，coenzyme Q10 featuresmultiple functions like promoting the body'smetabolism，enhancing the non-specific immunity，improving the antioxidative capacity and slowing the effects of ageing.This review started from the characters，physiological activities and antioxidants of coenzyme Q10，expounded its applications in food，pharmaceuticalsand cosmetics industry，briefly introduced the research status home and abroad，also itsutilization futurewas prospected.

Keywords：coenzymeQ10；physiological functions；antioxidant；application