岩藻黄质抗氧化作用及其机制研究进展

顾晓慧，张 芹，盛 杰，李雪莹，杨泽夏

（威海海洋职业学院，山东 荣成264300）

岩藻黄质（Fucoxanthin）是一种具有共轭双键结构的类胡萝卜，广泛分布于海藻、海洋浮游植物及贝类[1-2]等资源中，占类胡萝卜素总量的10%以上[3]。众多研究表明其在抗肿瘤[4-6]、抗氧化[7]、抗炎[8]、调节血糖[9]等多个领域具有突出的效果，受到人们的广泛关注。

1 岩藻黄质抗氧化作用及机制

抗氧化是人们一直以来的关注热点，与人体健康和生活质量密切相关。同时，围绕氧化和抗氧化开展了很多研究，人们也将寻找天然、绿色、健康的抗氧化剂视为研究和开发的重点。

20世纪50年代，Denham Harman提出“自由基学说”[10]。它是机体正常的代谢产物，具有较强的氧化能力，易引起机体损伤[11]，其水平高低与机体健康密切相关。

1.1 岩藻黄质对活性氧自由基的清除机制研究

活性氧及氧自由基（由活性氧衍生而来）性质非常活泼，占机体总自由基的95%以上[12]：包括过氧化氢、超氧阴离子、羟自由基、单线态氧、三线态氧等。其中，超氧阴离子自由基是生物体内生成的第一个自由基，作为所有自由基的前身，具有寿命长、能够到达较远靶标、危害大等特点。而氧化性和毒性最强的是羟自由基，它几乎可以和所有的细胞发生反应。活性氧及氧自由基的产生无疑对健康带来巨大隐患。

Heo S J等人[13]发现岩藻黄质能够通过消除体内过多的活性氧，从而抑制UVB辐射造成的氧化应激，对B波段紫外线细胞损伤起到很好的预防作用。

Mio M等人[14]发现岩藻黄质能够保护皮肤免受紫外线伤害。研究表明，n-乙酰半胱氨酸或岩藻黄质能够降低皮肤成纤维细胞经紫外线照射后产生的无毒活性氧（ROS），而视黄酸不能，但真正能够抑制因紫外线照射而造成的皮肤损伤和丝蛋白降低的是岩藻黄质，而不是n-乙酰半胱氨酸或视黄酸。岩藻黄质对紫外线皮肤损伤的保护机制则是通过诱导产生丝蛋白促进皮肤屏障形成，而与活性氧（ROS）的猝灭和视黄酸无关。

内皮祖细胞（EPCs）是一种在内皮修复和血管重建中发挥着重要作用的因子，而氧化应激却能导致其功能障碍。Xiumei Guan[15]通过过氧化氢处理大鼠骨髓来获得内皮祖细胞，过氧化氢的处理增加了活性氧水平，并阻碍了其增生、黏附、迁移和管状形成等功能。研究表明，低浓度（0.125～0.500μmol/L）的岩藻黄质能够明显降低细胞内活性氧（ROS）水平并抵抗因过氧化氢所造成的危害。岩藻黄质能够通过清除自由基和猝灭单线态氧以保护内皮祖细胞，是一种良好的生理抗氧化剂。

1.2 岩藻黄质对脂氧自由基的清除作用

脂质过氧化是一种自动氧化，与损害细胞膜、动脉粥样硬化、衰老等密切相关，其损伤机制十分复杂，是当前重要的研究课题之一。

吴超等人[16]通过探究不同浓度的海带岩藻黄质对肝匀浆液脂质过氧化的影响，发现丙二醛生成量均降低，岩藻黄质可以通过抑制因自由基攻击细胞膜所引起的脂质过氧化反应，且与浓度呈正比。此外，研究还发现岩藻黄质对肝匀浆液、肝线粒体自发性脂质过氧化均具有抑制作用且呈现显著的剂量关系。

汪财生等人[17]比较了羊栖菜岩藻黄质粗品、BHT、维C等对45℃条件下保温的亚油酸的抗氧化作用，发现三者均具有较强的抗脂质过氧化的作用，其中BHT>岩藻黄质粗品>维C，可岩藻黄质是一种优良的天然抗氧化剂。

Sangeetha R K等人[18]研究了岩藻黄质对因维A不足所诱发的小鼠氧化应激的影响，发现岩藻黄质通过降低小鼠血浆和肝脏中的脂质过氧化物水平、升高过氧化氢酶、谷胱甘肽转移酶，从而抑制氧化应激。

1.3 岩藻黄质对DPPH自由基的清除作用

众多研究表明，岩藻黄质对DPPH自由基具有较强的清除能力。Nishino H[19]对比了岩藻黄质对12-DS、DPPH自由基和NB-L的清除能力，发现对DPPH自由基的清除能力最强，其次是NB-L和12-DS。纪晓林等人[20]通过电子自旋共振波谱技术检测发现裙带菜孢子叶中的岩藻黄质对DPPH自由基的清除能力与浓度呈正比，清除率IC50为3.93μg/mL，表现出较强的抗氧化性。汪财生等人[17]研究表明，羊栖菜岩藻黄质粗品对于DPPH自由基的IC50为565.2μg/mL，是维E的211.4%倍，具有良好的抗氧化性。胡永东等人[1]发现铜藻岩藻黄质的质量浓度为0.05 mg/mL时，DPPH自由基清除率可以达到93.6%，表现出较强的抗氧化能力。

2 岩藻黄质抗氧化能力的评价方法

2.1 还原能力测定方法

还原能力是指在化学反应中原子、分子或离子失去电子的能力。抗氧化剂的还原能力越强，其抗氧化能力越强。

FRAP即“铁离子还原/抗氧化能力法”，是在低pH值条件下，利用亚铁离子与三吡啶基三嗪生成蓝紫色复合物来测量样品的抗氧化能力，又称为铁氰化钾还原法。秦云等人[21]采用该法以1.000 mg/mL维C作为阳性对照，通过还原能力的大小来反映岩藻黄质提取物抗氧化活性的强弱。发现海带岩藻黄质提取物还原能力较强，且与浓度呈正比，但弱于维C。代沙[22]通过FRAP法评价紫苏叶提取物的还原能力，并探究了不同产地多个品种的差异。

2.2 清除自由基的测定方法

通常所说的氧自由基主要包含超氧阴离子、羟自由基、单线态氧和过氧化氢，均与细胞的损伤和死亡密切相关；凡能干扰或阻断自由基相关反应的物质，称为抗氧化剂[23]。因此，自由基清除能力越强即抗氧化能力越强，该方法在岩藻黄质的抗氧化能力评价中被广泛应用。王晓楠等人[24]通过测定DPPH自由基、超氧阴离子、羟自由基清除率等对褐藻等8种海藻的色素提取物进行了抗氧化活性评价，表明其抗氧化性与岩藻黄质含量呈现高度相关性。唐晨等人[25]通过测定羟自由基清除率，验证了海带岩藻黄质提取物具有较强的抗氧化活性。纪晓林等人[20]通过采用ESR法测定岩藻黄质DPPH自由基清除率[26]和羟自由基清除率[27]，以评价裙带菜孢子叶岩藻黄质的抗氧化活性，研究发现对DPPH自由基的半抑制率IC50为3.93μg/mL，对羟自由基的半抑制率IC50为30.07μg/mL，具有较强的抗氧化能力。

3 结语

岩藻黄质是一种安全绿色[28]的活性物质，具有较强的抗氧化活性，未来将在食品、化妆品、生物医药等多个领域具有广泛的应用前景。虽然目前受到人们越来越多的重视，但是相比于国外功能食品中岩藻黄质的利用开发来说，国内食品、医药及化妆品等多个领域还鲜有使用。希望能够更多地投入到岩藻黄质的提取制备和开发利用中。