植物抗氧化活性成分研究进展

陆 嫣，徐星强

(1.2.梧州学院 化学工程与资源再利用学院，广西 梧州 543002)

由于氧化作用与衰老等多种疾病之间有着密切的关系，因此它早已成为科学界广受关注的热点。上世纪70年代以来，许多试验研究证实人工合成的抗氧化剂如BHT、TBHQ等对生物机体有一定的毒性，严重时可致畸、致癌[1]，以至于人们对化学合成抗氧化剂产生抵触抗拒心理。因此，寻找既高效又廉价、既低毒又安全的天然抗氧化剂已经成为重要的课题，是目前抗氧化领域的研究重点。天然植物有效成分提取物是天然抗氧化剂的主要来源[2]，人们对其越来越重视和青睐，并在研究上取得了一定的成果。

天然植物有效成分提取物的抗氧化活性成分主要有黄酮类、多酚类、多糖类、生物碱类、皂苷类、维生素类及其他化合物。本文就以上成分做一综述。

1黄酮类

黄酮类化合物(flavonoids)是广泛存在于自然界的一大类天然酚性化合物，具有抗癌、抗衰老、抗菌抗炎、抗病毒、降血糖及心血管系统活性等多种生物活性。众多研究表明很多黄酮类化合物都因抗氧化而具有抗衰老作用，其抗氧化能力的强弱与化合物的结构有着密切的联系，特别是酚羟基的相对位置而不仅仅是数目[3]。黄酮类化合物可以通过阻断自由基链的传链过程来直接清除自由基，也可以与蛋白质进行沉淀，作用于自由基有关的酶或与金属离子络合来间接阻止自由基氧化，从而实现对自由基的抑制作用。

研究发现，桑叶[4]、葛根、火龙果花、干姜[5]、沉香[6]、金莲花等植物均具有良好的抗氧化活性。据报道，黄酮类化合物能通过多种途径抑制肥胖引起的相关炎症，并降低与其相关慢性疾病的发生风险[7]。罗秋水等[8]在研究葛根的异黄酮类化合物抗氧化活性中发现，浓度在0～1mg/mL范围内其抗氧化活性随着浓度的增大而增大，对羟基自由基、1，1-二苯基-2-苯基自由基和超氧阴离子自由基的清除率分别为52.04%、45.9%和57.1%。实验表明葛根异黄酮对羟基自由基、1，1-二苯基-2-苯肼自由基、超氧阴离子自由基都具有较好的清除作用。在火龙果花的黄酮类化合物抗氧化活性的研究中，李国胜[9]等人发现其具有较强的抗氧化活性。唐津忠等[10]用正交试验法提取金莲花中黄酮类化合物，得出最佳提取条件为固液、乙醇浓度60%、比为15：1且时间是2小时及温度为60℃时提取效率最高。用提取液对猪油抗氧化性测定结果发现，提取液对猪油有明显的抗氧化作用，在试验剂量范围内添加量越大抗氧化作用越强，当添加量为0.5%时，对猪油的抗氧化性能与BHT相当。多年来，国内外科学界致力于黄酮类化合物的研究，目前研究最多的仍然是黄酮类抗氧化作用，因为许多黄酮类毒性低，抗氧化活性比维生素C高，因而商业价值也较高。

2多酚类

植物多酚(Plant Polyphenol)，又称植物单宁(Vegetable tannins)。植物多酚是植物体内具有多元酚结构的次生代谢物，含量高达20%，仅次于木质素、纤维素和半纤维素，广泛存在于植物的壳、叶子、种子皮及果肉中。多酚类物质对人体具有抗菌消炎、抗氧化等多种生物活性，对癌症、心血管疾病等多种慢性疾病起到很好的预防和治疗作用，这需要更进一步研究以便合理开发和综合利用。

任虹等[11]使用超声辅助提取法提取花生红衣多酚，以BHT作为阳性对照，研究花生红衣多酚对DPPH·的清除能力。研究表明，花生红衣多酚浓度在2～30 mg/g范围内，随着浓度的升高，其对DPPH·的清除能力逐渐增高，并呈良好量效关系；当含量为25mg/g时，达到最大清除力，对DPPH·的清除率高达81.2%，直至30mg/g 基本保持不变，明显强于BHT，由此可见花生红衣多酚具有较强的体外清除DPPH·能力。古绍彬等[12]用苹果多酚对动物油和植物油进行抗氧化测定表明，随着苹果多酚添加量的增加，其抗氧化作用随之增强，在油脂中添加油重百分之五的苹果多酚，可以延长芝麻油出厂期4天。舒锐等[13]用ABTS法、DPPH法及FRAP法研究长柄扁桃仁中多酚提取液抗氧化活性，实验表明了长柄扁桃仁中多酚具有较强的抗氧化活性；靳磊等[14]对野百合的研究证明了野百合鳞茎多酚的抗氧化性始终高于芦丁。油菜籽中富含多酚，芥子碱是其多酚中的主要成分，在制油前对油菜籽进行加热处理，可使芥子碱脱羧变成抗氧化活性更高的canolol，以改善菜籽油的抗氧化活性[15]。巫永华[16]等采用闪式提取方法提取黄精中多酚，然后对其进行抗氧化研究，使用表明，黄精多酚具有较好的抗氧化能力。

3多糖类

多糖(polysaccharide)又称为多聚糖，是由10个以上的单糖聚合而成的高分子碳水化合物，广泛存在于微生物细胞壁、多种植物和多种动物细胞膜中。许多植物多糖具有保护肝脏、免疫调节、降血脂、降血糖、抗菌抗病毒、抗辐射、抗肿瘤等生物活性，对人体细胞有低毒性，从而引发人们的研究热潮。从植物中分离的多糖类物质还具有清除人体自由基、抑制脂质过氧化作用等功能。天然植物多糖能平衡机体氧化反应，可通过直接清除活性氧，结合产生活性氧所必须的金属离子等途径实现抗氧化作用[16-18]，研究表明，黄芪[19]、厚朴、紫荆花[20]、骏枣[21]中提取的多糖有较好的抗氧化活性，对人体有较好的保健作用。钟灵等[22]用小鼠作为实验体研究发现，黄芪多糖对提高衰老模型小鼠的脾脏指数和胸腺指数有明显作用，显著提高了SOD、GSH-Px的活性，明显降低丙二醛含量。黄芪多糖还可以通过提高机体免疫能力直接清除自由基、增强机体抗氧化功能，发挥其抗衰老作用。姜宁等[23]对厚朴多糖的体外抗氧化活性进行研究，发现了厚朴多糖具有较强的DPPH自由基、ABTS+·和超氧阴离子自由基的清除能力，较高的FRAP值和Fe2+螯合力，以标准品为参照，5项指标分别为(0.59±0.05)μmol Trolox/mg、(0.57±0.04)μmol Trolox/mg、(18.72±2.12)μmol VC/mg、(2.19±0.31)μmol Trolox/mg和(0.38±0.02)μmol EDTA/mg。目前为止，多糖类仅有香菇多糖、猪苓多糖、茯苓多糖等少数多糖用于临床，多糖在抗氧化、抗衰老等方面的诱人前景值得进行更深入的研究。

4生物碱类

生物碱(alkaloids)是天然植物中分布较广的一类化学成分，是指生物界除去生物体必需的含氮化合物，多数生物碱具有较强的生物活性。生物碱类化合物大多具有较强的生理活性，其中部分具有很强的抗氧化活性，对自由基等有很好的清除作用。生物碱类大多分布在较高级的裸子植物和被子植物中，在较低级的裸子植物和被子植物中分布较少。生物碱的植物含有数种或数十种生物碱，只含一种生物碱的植物极少。康大为等[24]用超声波提取法提取漏芦花生物碱，提取剂为盐酸-甲醇溶液(体积比为1∶100)，提取时间为20min，测得生物碱含量为3.493mg/g。在0.003-0.017g/L范围内，随着漏芦花生物碱浓度的增加，其抗氧化活性增强，超氧阴离子自由基被漏芦花提取液有效清除；Huang 等[25]研究番茄碱对细胞的保护作用，用 SH-SY5Y 细胞系作为体外实验模型、用过氧化氢诱导 SH-SY5Y 细胞系产生神经毒性，结果表明番茄碱具有极强的神经保护能力和抗氧化能力。卷柏生物碱具有清除DPPH自由基和抑制MDA产生的作用，抑制效果与浓度成正比例关系，说明其具有较强的抗氧化活性。邱丹缨等[26]用DPPH自由基清除法检测了从兖州卷柏中提取的生物碱的抗氧化活性，结果发现卷柏生物碱总抗氧化活性与生物碱浓度呈正相关，且当浓度为0.05 mg/L时，卷柏生物碱总抗氧化活性与维生素C相当。

5皂苷类

皂苷(Saponin)是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，结构复杂，广泛存在于植物体内，人参、甘草、黄芪、三七、桔梗、柴胡、远志等一些常用中药都含有皂苷成分。皂苷类化合物具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗癌、溶血等多种生物活性，已成为天然药物研究的热点。

黑豆皂苷、人参皂苷、绞股蓝皂苷、西洋参皂苷、舞花姜根总皂苷、断续皂苷、藜麦糠皂苷、山药薯蓣皂苷等都具有抗氧化活性[27]。关峰等[28]用薤白原料提取薤白总皂苷，分析薤白总皂苷的还原力和抗亚油酸脂质体的氧化能力，检验测量薤白总皂苷对1，1-二苯基-2-苯肼自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力，结果发现随着薤白和鳞茎叶片中总皂苷浓度的增加，其抗氧化能力也逐渐增强，薤白总皂苷对羟基自由基、超氧阴离子自由基、1，1-二苯基-2-苯肼自由基的清除作用最高分别可达96%、77%、92%，相同浓度下对超氧阴离子自由基的清除能力比维生素C强，当浓度为800μg/ml、72h时，薤白和鳞茎叶片总皂苷的抗亚油酸脂质体氧化的能力均达到最大。

谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)是机体内清除氧自由基的两种重要抗氧化酶，其活性反映着机体清除氧自由基的潜力和抗氧化能力[29]。丙二醛(MDA)作为自由基引发的脂质过氧化的代谢产物，其含量在一定程度上间接反映自由基的损伤程度。孟凡丽等[31]发现人参皂苷 Rb3能显著提高糖尿病小鼠血清中SOD 活性，而且可以有效降低其体内MDA的水平。近几年来，活性氧自由基对缺血心肌的损伤作用也得到人们的高度重视，张庆勇等[32]发现人参皂苷Rb1对缺血心肌具有保护作用，可明显提高大鼠血清中SOD和GSH-Px的活性，降低MDA的含量，说明减少人参皂苷Rb1通过提升抗氧化酶的活性降低自由基对缺血心肌的损伤，起到保护缺血心肌的作用。

6维生素类

维生素C(VC)又名抗坏血酸，是一种水溶性强抗氧化剂，能有效清除自由基，减轻机体氧化损伤，在抗氧化方面发挥重要作用[33]。维生素E(VE)是生育三烯酚、生育酚及其显示D-α-生育酚生物活性衍生物的总称，是一种脂溶性强抗氧化剂，在体内外通过多种机制发挥抗氧化作用，具有抗不育、抗衰老等生理功能[34]。然而目前对VC和VE的研究，国内外大多数的报道都仅限于在单一体系下的检测研究[35]。刘国安等[36]的研究针对多种体系对VC和VE的联动作用，检测两者联合的抗氧化活性。实验结果表明，VC和VE联合后具备一定的抗氧化活性，且优于单独作用的抗氧化效果。VE和VC联合作用能有效清除O2-·和·OH两种自由基，清除率与浓度之间存在一定的量效关系，其联合效果优于单独作用，这表明VE和VC具有协同抗氧化作用。维生素之间既有协同促进作用又有拮抗作用，陈东星[37]用黄姑鱼幼鱼作实体研究发现，维生素C和维生素 E 对黄姑鱼抗氧化性能和免疫有一定的协同作用，但对抗病力和生长性能没有协同作用。实验表明在饲料中添加500mg/kg维生素C和50mg/kg维生素E时，黄姑鱼幼鱼可获得较强的免疫力、抗病力和较好的生长性能。

梧州市辖万秀区、长洲区、龙圩区、苍梧县、藤县、蒙山县和岑溪市，全境东西距115公里，南北长196公里，总面积12588平方公里。目前全市森林面积有1373.89万亩，森林覆盖率75.85%，主要树木种类有578种，植物种类繁多，其中木棉、桑果、六堡茶、苦玄参、八角、肉桂、海南蒲桃等特色植物含有丰富的抗氧化活性成分，对特色植物的研究和开发具有很大的提升空间。

近年来，随着社会的发展和科技的进步，人民的生活水平日益提高，人们对自我健康意识有所提高，天然植物抗氧化活性成分因高效、廉价、低毒的特点备受关注。天然抗氧化剂可以清除体内过量的自由基，对维持人的健康生活起到重要的保障作用，以丰富的天然植物来源为依托，研究抗氧化活性成分必将有巨大前景。

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