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抗氧化与自由基专题 [复制链接]

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年Harman提出了自由基衰老假说并因此获得诺贝尔奖提名数十年来国内外抗氧化自由基清除方面的研究十分活跃自由基清除机理在保健食品疾病治疗化妆品的应用也取得长足进展成绩斐然尽管自由基理论尚有许多未明之处但其意义毋容置疑

大众对护肤品中的左旋C维生素E等原料都非常熟悉对抗氧化等相关知识的了解也越来越深入由于炒作很多人矫枉过正对自由基深恶痛绝甚至有人把自由基比喻为万病之源

本文将系统整理自由基相关资料厘清一些概念

01

基本概念

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一氧化与还原

狭义的氧化和氧气有关比如燃烧铁生锈等等得氧的过程称之为氧化反应还原与氢相关得氢的过程称之为还原反应

氧化反应与还原反应其本质为电子的得失或偏移广义的氧化反应与还原反应衡量标准并非局限于是否得氧脱氢而是以电子是否得失或偏移为判据

有得必有失氧化的同时必然有物质被还原因此合称氧化还原反应

二氧化剂还原剂及其相对性

氧化还原反应中得电子者称为氧化剂失电子者称为还原剂

是否容易失去电子决定了还原剂的还原能力越容易失去电子还原能力越强同样的道理得到电子的能力越强其氧化性越强

氧化剂还原剂是相对的当通常的氧化剂碰到比它更厉害的角色它的电子被抢此时氧化剂变为还原剂同样的道理还原剂碰到更容易丢电子的原料时它变为氧化剂

三人体细胞的氧化还原反应

我们总提抗氧化机体内的氧化剂从哪里来主要根源在氧气

我们吃下去的糖脂肪蛋白质经过代谢转化为乙酰辅酶A进入三羧酸循环在细胞线粒体中转化为能量以ATP储存转化过程中从原料脱下的氢经过几步反应与吸入的氧气结合转化为水此过程本质为氧化还原反应称为生物氧化不难理解氧化还原反应是生命基础

生物氧化过程中电子的传递称为呼吸链我们痛恨的自由基就是在此过程产生的呼吸链是抗氧化清除自由基的基础

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02

自由基

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自由基(Freeradical)是指含有未成对电子并且能单独存在的原子原子团分子

自由基的主要特征在于其未成对电子含未成对电子从能量的角度讲上是不稳定的有强烈的配对倾向要稳定必须向其他物质夺取电子而使自己的电子成对因此自由基非常活泼前贴已提到夺取电子的行为我们称之为氧化剂

自由基一旦生成反应迅速不难理解它们是短命的,寿命短的自由基半衰期是百万分之一秒甚至更短命长的也不过数秒存在时间比较短决定它们游走攻击的范围比较窄

人体内有许多种类的自由基

1氧自由基

氧自由基是存在最多的一种大约占自由基总量的95%氧自由基包括超氧阴离子(O2-·)羟基自由基(OH·)氢过氧基(HO2-·)烷过氧基(ROO·)烷氧基(RO·)等

2活性氧

氧气进入人体后最后生成水此过程一共接受4个电子

O2(氧气)+e(电子)=O2-·(超氧阴离子)

O2(氧气)+2e(电子)+2H+(氢离子)=H2O2(过氧化氢)

O2(氧气)+3e(电子)+3H+(氢离子)=H2O(水)+OH·(羟基自由基)

O2(氧气)+4e(电子)+4H+(氢离子)=2H2O(水)

按自由基定义此过程产生两种自由基即超氧阴离子和羟基自由基过氧化氢(我们消毒用的双氧水其主要成分就是过氧化氢)不属于自由基由于过氧化氢的强氧化性氧化行为和自由基类似故学术上引入活性氧定义一并研究

含有化学性质活泼的含氧功能基团通称为活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)此定义包括氧自由基过氧化氢H2O2单线态氧过氧化物氢过氧化物和内源性脂质及外来化合物的环氧代谢物

3非氧自由基

非氧自由基包括氮自由基(NO·)半醌自由基等多种自由基

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03

线粒体自由基泄露

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线粒体是细胞内合成ATP的主要细胞器在细胞的线粒体内膜有一系列氧化还原酶按一定顺序排列传递氢或电子生物化学上称为呼(respiratorychain)或称电子传递链(electrontransportchain)

线粒体呼吸链可拆分成四个具有传递电子功能的酶复合体分别是酶复合体ⅠⅡⅢⅣ它们分别是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-泛醌还原酶琥珀酸-泛醌还原酶泛醌-细胞色素C还原酶细胞色素C氧化酶

烟酰胺是大家都非常熟悉的维生素B3泛醌即辅酶Q10大家对Q10寄予厚望认为其能赋予细胞能量抗氧化也常提起它道理在此

辅酶Q10是呼吸链的组成成员不包含蛋白质脂溶性在膜中移动方便非常重要

线粒体将氧还原成水同时储存能量过程中有自由基漏出目前比较一致的看法是自由基从线粒体漏出是从辅酶Q10这一环突围的

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04

氧运输过程自由基泄露

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人体需要的氧气是通过红细胞携带运输的红细胞中含铁的血红素是实现携氧的功能基础血红素中铁的化学价是二价(三价铁无法携氧)的氧气和血红素结合的过程中部分氧化释放超氧阴离子同时二价铁变为三价铁据资料介绍每天大约3%的红细胞经受这样的自由基袭击

运输氧气的过程恒定地释放超氧阴离子这是人体内超氧阴离子的重要来源

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05

细胞吞噬过程自由基泄露

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中性颗粒细胞和巨噬细胞是人体免疫系统的重要组成部分类似于卫戌部队当细菌病毒等异物侵入人体时这类细胞迅速集结投入战斗对入侵者围追堵截

中性颗粒细胞和巨噬细胞细胞具有极强的吞噬能力能内吞细菌细胞碎片等生物化学上称之为吞噬作用(phagocytosis)

这类细胞的作战方式比较简单吃掉它当然这支部队并非手无寸铁它们的武器是自由基

在吃的过程中这类细胞会产生大量自由基杀死细菌此行径有点类似毒蛇但是生物学上有个好听的名字叫呼吸爆发

吞噬过程产生的自由基不会消失的干干净净会漏到细胞间质中害人害己了

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06

可清除自由基的中药

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自由基生物学和自由基医学全国学术会议论文汇编有关中草药天然抗氧化剂

丹酚酸丹参酮丹参素复方丹参味子甲素五味子乙素五味子酚甘草黄酮知母宁三七皂甙川芎嗪大蒜素茶多酚白花丹醌蚁狮多糖大豆皂甙人参皂甙没食子酸五倍子酸黄谷甙金属硫蛋白槲皮素云芝多糖迷迭香银杏叶提取物EGb硒化合物硫锌酸、茴香脑二硫杂环戊二烯疏酮、肉苁蓉、刺梨天麻芦笋麦饭石芦荟珍珠粉麦冬牛黄马先蒿芦丁虫草洋金花山楂党参黄芪回心草益母草白术雷公藤

1超氧阴离子的单味药

党参白芍丹皮干姜丹参红参灵芝枸杞子生地。芫花葛根黄芪。麦冬。甘草银杏虎掌南星姜半夏水半夏白附片九节菖蒲大黄黄芩黄连厚朴地骨皮虎杖栀子车前子瞿麦。败酱草白花蛇香草桔梗车前子五倍子柴胡决明子知母北沙参杏仁掌叶半夏连翘黄柏蚤休五味子附子白术山楂槐米肉桂三七蜂蜜大蒜洋葱雪莲花茶叶莲子等。

2清除羟自由基的单味药

白芍丹皮丹参红参灵芝枸杞子生地榄仁树黄芪葛根麦冬甘草虎掌南星姜半夏水半夏白附片九节菖蒲槐米沙棘山楂党参肉桂肉苁蓉于漆雪莲沙参刺人参杏仁桔梗白术蛇床子菟丝子败酱草白花蛇舌草洋葱蜂蜜生姜莲子茶叶等组方汤剂如肺瘤平补肾活血方桃仁四物汤等

3清除过氧化氢的药物

人参枸杞子肉桂丹皮榄仁树五加皮葛根虎掌南星姜半夏水半夏白附片九节菖蒲甘草等。其他如山奈酸槲皮素桑黄素漆黄素等

4清除单线态氧的药物

甘草姜半夏水半夏白附片九节菖蒲等

5减少丙二醛生成的药物

三七人参丹参女贞子菟丝子白芍芦笋枸杞子五味子覆盆子蛇床子车前子珍珠天麻酸枣仁淫羊藿何首乌肉苁蓉肉豆蔻虎杖牛黄养麦沙棘籽油凌霄花水芹蝮蛇唐古特青兰大蒜等。成药如复方五子衍宗丸等

6抑制脂质过氧化的药物

人参枸杞子黄芪丹参姜黄三七竹节参红芪天麻虎杖银杏附子红景天阿胶熟地茯苓菟丝子蛇床子山茱萸泽泻钩藤杜仲麦冬生地山楂何首乌肉苁蓉桃仁红花赤芍川芎金缨子虎掌南星蝮蛇肉桂丹皮五加皮女贞子天南星掌叶半夏黄芩黄连大黄黄柏厚朴连翘干姜栀子车前子。地骨皮瞿麦五倍子柴胡知母决明子北沙参杏仁白芍丹皮当归木瓜山药牛黄姜半夏水半夏珍珠蒲黄漏芦花粉补骨脂白首乌九节菖蒲甘草干漆托盘根刺漠黎甜菜槐米沙棘绞股兰雪莲千金藤刺梨唐古特青兰马先蒿羊栖菜芹菜蜂蜜洋葱绿茶蚂蚁等。成药及组方汤剂有延寿方补肾生成1号血糖平补肾活血方解烟毒保养液四逆汤等

7增加酶活性稳定靶细胞膜

(1)本身含有SOD成分的药物

甘草党参山药人参当归枸杞子乌梅补骨脂黄芪何首乌木瓜银杏高山红景天维拉纪草芹菜大蒜等

(2)类似SOD作用的药物

甘草山药知母肉苁蓉淫羊藿菟丝子五灵脂附子干地黄等

(3)含过氧化氢酶(CAT)的药物

九节菖蒲虎掌南星姜半夏羊栖菜芋头等

(4)含过氧化物酶(POD)的药物有

人参等

(5)增强SOD活性的药物

人参党参黄芪白术当归山药灵芝枸杞子三七川芎桃仁红花赤芍水蛭槐米地龙阿胶龟板胶何首乌姜黄丹参珍珠银杏女贞子天麻芦笋酸枣仁肉苁蓉补骨脂木瓜麦冬生地沙参杏仁桔梗败酱草白花蛇舌草蚤休土茯苓波叶大黄山楂菟丝子五味子淫羊藿覆盆子黄连黄精益母草花粉车前子漏芦腹蛇唐古特青兰中国拟青霉羊栖菜维拉纪草藤梨根沙棘雪莲水飞蓟绞股兰短毛五加红景天黑木耳白木耳蜂蜜猴头洋葱水芹大豆茶叶蚂蚁等

8具有抗氧化剂作用的药物

西洋参枸杞子黄芪党参白术灵芝鹿茸龙眼肉当归山药山茱萸玉竹黄精丹皮蒲黄牛黄山楂水蚌虎杖。金荞麦射干银杏红景天漏芦益母草苍术五味子何首乌淫羊藿熟地女贞子蛇床子黄芩附子金缨子茯苓麦冬肉桂老鹤草迷迭香野玫瑰根刺玫果刺梨洋金花沙棘绞股兰胡桃罗布麻猕猴桃棉花根。麦饭石茶香菇芝麻生姜大蒜等

9脂质过氧化的药物

黄芪当归白芍枸杞子丹皮三七姜黄珍珠黄连天麻肉苁蓉泽泻山楂蒲黄补骨脂木瓜山药生地花粉山茱萸丹参蛇床子菟丝子附子干姜甘草马先蒿沙棘槐米刺梨

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