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《乡村科技》杂志(旬刊)是河南省科技厅主管、河南省科学技术信息研究院主办的综合性科技期刊,多次获得河南省优秀科技期刊一等奖。


国内统一刊号:CN41-1412/S,

国际标准刊号:ISSN1674-7909。

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《乡村科技》杂志期刊动态

茶多酚的抗自由基作用 李 旭
【摘 要】茶多酚是天然食品抗氧化剂,对多种活性氧自由基均有清除作用,从而阻断体内自由基反应链,消除因自由基过剩而引起的生物大分子损伤,其机制主要有:抑制自由基产生、直接清除活性氧自由基、抑制脂质过氧化反应、鳌合金属离子、激活细胞内抗氧化防御系统等。体外试验、动物实验和人体干预研究结果显示,茶多酚具有高效的抗氧化功能,从而有益于防癌、抗癌、抗突变、抗衰老、防治心血管疾病等。
【关键词】茶多酚;抗自由基;抗氧化

茶多酚又名茶单宁、茶鞣质,是茶叶中约30多种多酚类化合物及其衍生物的总称,占茶叶干重的20%~35%。按其化学结构,茶多酚可分为4类,包括儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花白素及花青素类、酚酸及缩酚酸类。
研究证实,茶多酚在体内有着消除自由基、抑制脂氧合酶活性和脂质过氧化等作用,从而在防癌、抗癌、抗突变、抗衰老、防治心血管疾病等许多方面表现出一系列药理功能[1]。
1 理论基础
1.1 自由基的基本理论
自由基是指外层轨道上带有不配对电子的原子、分子或基团,包括超氧化物阴离子自由基(O2-·)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、脂质过氧化物(LPO)等。自由基是人体生命活动中多种生化反应的中间代谢产物,具有高度的化学活性及极强的氧化反应能力,且存在时间极短。
生理情况下,自由基在体内处于一种不断产生、不断清除的动态平衡中,始终维持在一个正常水平。外源性氧化应激(包括物理、化学、生物等因素)或内源性氧化应激(如内源性细胞代谢产物)均可导致自由基稳衡性动态异常:自由基产生增加、清除能力减弱,同时机体对损伤的生物分子的修复能力降低。过多的自由基可攻击DNA、蛋白质、生物膜脂质等重要生物大分子,使其产生过氧化变性、交联或断裂,从而引起细胞结构和功能的破坏,导致机体组织损害和器官退行性变化,加速机体衰老进程并诱发各种疾病[2]。
机体内可清除自由基的防御系统成分是抗氧化酶和内源性与外源性的抗氧化剂。外源性的抗氧化剂靠食物供给,主要包括抗坏血酸、维生素E、β-胡萝卜素、多酚类化合物等。
1.2 茶多酚抗自由基机制
实验证明茶多酚在体内外对多种活性氧自由基均有清除作用,从而阻断体内自由基反应链,消除因自由基过剩而引起的生物大分子损伤。目前,国内外关于茶多酚抗自由基的机制主要有以下几种观点:
1.2.1 抑制自由基产生
抑制自由基产生主要是利用茶多酚抑制氧化酶。目前已确认缺血与再灌注、吞噬细胞激活、花生四烯酸代谢异常及补体激活,是产生活性氧的重要途径。实验证明,茶多酚对生物体内多种与自由基生成相关的氧化酶有抑制作用,如黄嘌呤氧化酶系,细胞色素P-450,体内、外脂氧化酶和环氧酶等[3],从而预防病理条件下自由基的爆发性发生。
1.2.2 直接清除活性氧自由基
茶多酚具有多个活泼的羟基氢,能提供质子与体内过量的自由基结合,而本身被氧化形成酚氧自由基[4]。此类自由基由于含邻苯二酚结构而具有较高稳定性,进而抑制了原来的自由基链锁反应。
1.2.3 抑制脂质过氧化反应
体内产生的自由基极易侵害细胞脂质中的不饱和脂肪酸,形成脂自由基,引起脂质过氧化反应。茶多酚不仅可清除链引发阶段的自由基成为断链型抗氧化剂,还可清除链反应中间产物脂过氧自由基和烷氧自由基,从而阻止脂自由基的传播扩增[5]。
1.2.4 鳌合金属离子
金属铁、铜等离子是许多自由基产生过程的催化剂,尤其是铁离子,它既可介导脂质过氧化,同时也是自由基产生的媒介物。茶多酚可将游离金属离子鳌合,形成无活性的金属复合物,从而影响氧化过程,减轻自由基对机体的损伤。
1.2.5 激活细胞内抗氧化防御系统
细胞内存在着抗氧化防御系统,可及时清除体内过剩的自由基,维持自由基的动态平衡。细胞内抗氧化防御系统主要有抗氧化酶和一些低分子化合物。
茶多酚可使体内的超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,肝丙二醛(MDA)下降[6]。由于SOD是催化超氧阴离子自由基O2-·歧化的一类金属酶,对消除自由基、维护细胞膜完整性和线粒体超微结构及其正常功能起重要作用,所以茶多酚可通过激活SOD间接具有一定的抗自由基作用。同时,茶多酚也能增强谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、脂还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性,增强机体自身抗氧化防御系统对活性氧的清除能力[7]。
低分子化合物如维生素C(VitC)、维生素E(VitE)、谷胱甘肽(GSH)等可及时中止自由基链反应,抑制自由基的产生。茶多酚可以再生和保护体内VitC、VitE,提高体内VitC、VitE的含量,而且茶多酚可能同时以水溶性和脂溶性两种方式清除自由基,比单一的还原剂更有效地保护α- VitE[8];此外,茶多酚可以增强GSH-r的活性,使氧化型谷胱甘肽还原,在谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)作用下清除H2O2和有机氢过氧化物。
1.2.6 茶多酚与其他成分的协同增效作用
茶多酚对19种氨基酸、有机酸和维生素E等抗猪油氧化活性有显著的增效效果。推测可能原因是茶多酚的某些组分与柠檬酸等之间的氢键缔合,形成大而稳定的供氢体,它不仅提高了茶多酚的抗氧化活性,而且能与不饱和脂肪酸的氧化产物自由基结合[9]。
2 体外试验
近年来,已有多项体外试验证明茶多酚对多种氧化损伤细胞具有保护作用,并推测其机制与茶多酚的抗自由基作用有关。张军等利用体外培养人肺成纤维细胞,在加茶多酚处理后用紫外线进行照射,结果证明紫外线照射细胞可使DNA受到损伤,茶多酚具有拮抗这种损伤的作用,推测其可能与抗氧化功能有关[10]。朗桂玲等从细胞水平证实了茶多酚对CCl4及H2O2等化学物引起的Hep G2细胞损伤具有保护作用,推测其机制可能与清除氧自由基、对抗脂质过氧化有关[11]。熊建新等人的研究结果证实茶多酚能在一定程度上抑制ox-LDL对血管内皮的氧化损伤,可能对预防动脉粥样硬化起到一定的作用[12]。
3 动物实验
詹皓等对重复正加速度暴露的大鼠灌胃给予茶多酚,结果显示茶多酚对重复正加速度暴露引起的心肌自由基代谢异常具有明显的保护作用[13]。梁江等以亚砷酸钠进行小鼠体内急性染毒,并在此基础上以茶多酚进行预防性干预,结果提示茶多酚对砷所致小鼠骨髓细胞遗传损伤具有保护性作用,其机制可能与其抗氧化特性有关[14]。何冰等利用大鼠脑缺血再灌注模型证明了茶多酚对脑缺血再灌注损伤的保护作用及在体外抗脂质过氧化和清除自由基作用[15]。以上结果表明,茶多酚对物理刺激、化学染毒、缺血再灌注等导致的氧化损伤具有明显的保护作用,而这种保护作用与其抗自由基密切相关。
4 人体干预研究
全吉淑等对14名健康受试者空腹食用茶多酚后抽取静脉血,采用序列超速离心法分离血浆极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL),并观察各血浆脂蛋白过氧化程度以及氧化易感性的变化。结果显示茶多酚对·OH、H2O2、ROO·及O2-·均有清除作用;食用茶多酚后,受试者VLDL、LDL和HDL过氧化脂质水平明显降低;在体外进行氧化修饰时,LDL氧化延滞时间明显延长,提示LDL氧化易感性下降。因此得出结论:茶多酚可增强血浆抗氧化能力,因而能够起到预防心血管疾病和延缓衰老的积极作用[16]。目前,关于茶多酚对人体自由基代谢影响的试验资料仍有限,且与食物中其他抗氧化剂的协同作用机制尚无明确结论,需进一步研究。
业已明确,约有100余种疾病的发生、发展与自由基的过量形成密切相关[17]。因此,利用抗氧化剂预防或消除自由基所造成的氧化损伤将有助于延缓衰老,减少肿瘤、心血管疾病等的发生。因此,对茶多酚与自由基的相互作用开展深入研究,对于研究抗氧化剂延缓衰老、抑制肿瘤发生、防治心血管疾病等具有重要指导价值。
 
【参考文献】
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[11]郎桂玲,周琴,李卫平.茶多酚对HepG2细胞保护作用的实验研究[J].中国药房,2006,17(9):662-664.
[12]熊建新,陈立军,吴子忠.茶多酚对氧化的低密度脂蛋白引起血管内皮细胞损伤的作用[J].中国综合临床,2004,20(13):8.
[13]詹皓,张政,陆江阳.重复+10Gz暴露对大鼠心肌自由基代谢的影响及低G预适应和茶多酚的保护作用[J].中国应用生理学杂志,2004,20(3):249-252.
[14]梁江,裴秋玲,韩光.茶多酚对亚砷酸钠致小鼠骨髓细胞遗传损伤的保护作用[J].中国毒理学杂志,2006,20(2):98-100.
[15]He Bing,Chen Xiaoxia,Chen Yiyue. Protective Effects of Tea Polyphenol on Cerebral Ischemia Reperfusion Injury in Rats and Its Scavenging Oxyradical and Anticerebral Lipid Peroxidation Effects[J].journal of Chinese Pharmaceutical Sciences 2002,11(4):157-161.
[16]全吉淑,尹学哲,金泽武道.茶多酚自由基清除及抗脂蛋白氧化作用研究[J].中药药理与临床,2007,23(3):75-77.
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