天然植物抗氧化剂的研究进展

天然产物研究与开发　ＮＡＴＵＲＡＬ　ＰＲＯＤＵＣｅｒ＂ＫＥＳＦｏ￣ＣＨ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　７５　

天然植物抗氧化剂的研究进展　熊皓平杨伟丽张友胜　肖文军　（湖南农业大学食品科技学院长沙４１０１２８）　

摘要综述了具有抗氧化作用的天然植物种类及其抗氧化成分和抗氧化机理，指出了今后天然植物　抗氧化剂的研究方向。　关键词天然植物；自由基；抗氧化剂；机理；协同增效　

近来．自由基在食品氧化变质及人体诸种疾病　中的作用越来越引起人们的重视＿１＿　，而在食品中　广泛使用的合成抗氧化剂ＢＨＡ、ＢＨＴ等由于其潜　在毒性和致癌作用愈来愈受到人们的排斥＿３　Ｊ。因　而寻找天然、高效、低毒的抗氧化剂成为了一种必然　趋势。植物是天然抗氧化剂的重要来源。为全面深　入地开展天然植物抗氧化剂的研究，本文从具有天　然抗氧化作用的植物种类及其抗氧化成分和抗氧化　机理作一综述，旨在抛砖引玉。　

１　具有抗氧化作用的天然植物的种类　１．１天然食用植物一安全、可靠、价廉、源广的抗氧　化剂的研究材料　人们在长期的饮食实践中，不断发现身边的许　多食物不仅具有提供人体基本营养成分和满足人们　的各种感观要求的功能，同时还具有防病、治病的保　健及药理功能。　１．１．１茶叶　茶叶，在我国有千百年的饮用历史，我国古籍上　记载了茶有６１种保健作用和２０余种药用功能Ｌ４一。　中国农科院茶叶研究所于１９８４年开始研究茶叶天　然抗氧化剂，分离出了茶叶抗氧化成分；在猪油、大　豆油、菜油、花生油等食用油脂中添加０．０ｏ，２％～　０．０８％的茶叶天然抗氧化剂．证明具有优异的抗氧　化活性、过氧化值和酸价的抑制率在９Ｏ％以上，抗　氧化的效价比、ｒＥ高５倍．与ｖｃ和ｖＥ并用有协同　增效作用。１９８８年７月４日至７日，卫生部在天津　召开的全国食品添加剂卫生标准协作会第十三次会　议上，承认了茶叶天然抗氧化剂为我国食品添加剂　之一　。此后，关于茶叶抗氧化的机理及应用研究　

收稿日期：２∞１．０４—０４　修回日期：２００１—０５．１０　

不断深入，在整个天然植物抗氧化剂的研究中起着　先锋和指导作用．其抗氧化的主体成分茶多酚亦已　成为了衡量天然植物有效成分抗氧化强弱的参照　物。　１．１．２香辛料植物　香辛料植物是天然植物抗氧化剂的重要来源。　这类植物主要有迷迭香、鼠尾草、百里香、牛至草、丁　香、薄荷、胡椒、生姜、芝麻、大蒜等等。国内外对香　辛料植物的抗氧化功能均有大量报道。１９５１年，　Ｃｈｉｐｕ｜ｔ等报道迷迭香和鼠尾草具有优异的抗氧化　能力　Ｊ。１９８２年至１９８４年，Ｉｎａｔａｎｉ和Ｎａｋａｔａｎｉ等　从迷迭香干叶的正己烷提取物中分离得到三种酚系　二萜化合物：迷迭香酚、表迷迭香酚和异迷迭香酚，　它们对猪油和亚油酸都有很强的抗氧化能力，尤其　对猪油抗氧化能力是ＢＨＡ和ＢＨＴ的４倍＿７］。我国　从１９９７年起允许用于动物油脂、肉内食品、油炸食　品（０．３　ｇ／ｋｇ）及植物油脂（０．７　ｇ／ｋｇ）　・。１９９８年，　刘晓庚的研究表明．迷迭香有强烈的抗氧化作用，对　猪油等纯油脂食品的抗氧化作用强于它的非纯油脂　食品　Ｊ。从迷迭香中得到的迷迭香酚和鼠尾草酚　等物质同样可以从鼠尾草中分离得到，鼠尾草酚有　比ＢＨＡ、ＢＨＴ和ｖＥ都强的抗氧化能力＿７　Ｊ。唇形科　百里香的精油中含有百里香酚和香芹酚等抗氧化成　分。Ｙａｙｏ，Ｎａｋａｔａｎｉ等人从百里香的丙酮提取物中　分离得到六种黄酮类物质及五种联苯化合物，发现　３种黄酮类化合物和２种联苯化合物的抗氧化能力　与ＢＨＴ相当¨…。唇形科牛至的正己烷或乙醚提取　物对猪油的抗氧化能力相当于ＢＨＴ．乙酸乙酯提取　物的抗氧化能力相当于ＢＨＡ［“Ｊ。大蒜中含有多种　烯丙基化合物．有一定的抗氧化活性【　Ｊ。余世望等　从６０多种药食两用植物中筛选出丁香、小茴香、生　姜、藿香、香椽、芝麻、薄荷等的抗氧化括性较高［ｔ３］。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 天然产物研究与开发　Ｖｏ１．１３　Ｎｏ　５　余伯良等对山仓子精油及提油后余渣的抗氧化作用　的研究表明，山苍子精油具有很强的抗氧化活性，相　当于ＢＨＡ的２倍以上，而提油后的山苍子余渣用几　种溶剂萃取均有一定的抗氧化作用，尤以氯仿组分　的抗氧化效能最高，强度约为ＢＨＡ的７５％＿１　。郑　公铭等研究黄荆籽抗氧化作用发现：不同产地的黄　荆籽提取物均有显著的抗氧化效果，以石油醚脱脂　甲醇提取的抗氧化效果最好，能与ＢＨＴ媲美＿！　。　１．１．３果蔬类植物　众多果蔬类植物亦表现出优异的抗氧化性能。　许申鸿等研究表明，葡萄籽和葡萄皮水提物对　、　・ＯＨ及ＤＰＰＨ自由基均有较强的清除作用，且抗自　由基活性均为鲜葡萄籽＞葡萄皮＞干葡萄籽＿１　。　国外对葡萄提取物的抗氧化性研究及应用亦十分活　跃，法国等不少国家已将葡萄籽作为原料制备葡萄　籽提取物，并将其加入红葡萄酒中，以提高其抗氧化　活性物质含量［　。张立新等对２１种蔬菜抗氧化能　力的比较研究中发现：茄子（尤其是茄子皮）、苔菜、　尖椒、菜椒、西红柿对ＤＰＰＨ的抑制率较高，具有较　高的抗氧化活性Ｌ１７］。钱明赛在测试的ｌ１种水果　中，发现草莓的抗氧化性最高，其次是李果、柳橙　等［１８］。郭长江对坚果类食物清除ＲＯＯ・作用研究　发现，葵花子具有较强的清除ＲＯＯ・的作用，花生、　核桃次之［ｔｇ］。程霜等研究表明绿豆皮乙酸乙酯萃　取物具有较强的抗氧化性能，０．０３％的乙酸乙酯萃　取物抗氧化性优于相同浓度的ｖＥ，略低于化学合成　的抗氧化剂ＴＢＨＱ　Ｊ。　１．２中草药——高效、低毒且经济的天然抗氧化剂　的新领域　我国中草药资源极其丰富，对中草药的认识和　利用由来已久。１９８４年，王以群等人经在一些传统　中草药的抗氧化筛选后首次报道了丹参的良好抗氧　化效能［　，此即引起了国内外同行的注意和进一步　研究。近年来，我国科学家在此方面的研究、开发、　应用格外活跃，成绩斐然。同时，美国、日本、韩国和　我国台湾省、香港特别行政区的一些同行对中草药　抗氧化性方面作了大量的研究Ｉ２２Ｊ。１９８６年，王斌　贵等对４Ｏ多种价廉、源广、无毒并具有体外抗氧化　效能可能性的中草药进行了在油脂中抗氧化筛选实　验，发现过路黄和荔枝草具有较好的抗氧化性　能　。我国台湾学者ｓｕ等发现，金锦香、三七草、　芡实、钩藤的乙酸乙酯提取物的抗氧化能力均强于　ＢＨＡ（２４］。Ｈａｔａｍｏ等的研究发现，甘草乙醇提取物　抗氧化能力强于ＢＨＡ，对生育酚和多种有机酸有掷　同作用ｌ，』Ｊ。１９９５年，安静等研究发现，甘草提取物　的抗氧化性强于生育酚，而单一黄酮化合物的抗氧　化性远小于生育酚，它的抗氧化性是多种抗氧化物　质协同作用的结果＿２　。１９９２年，苏正德对１００多　种果实种子类中药溶剂提取物进行抗氧化性试验　后，指出朴骨脂等１４种中药的溶剂提取物抗氧化性　能与ＢＨＡ相当　Ｊ。１９９４年，韩国Ｋｉｍ等人在１８０　种中药中发现４４种中药的甲醇提取物有显著的抗　氧化作用，进一步筛选出乌附子、白屈菜、细辛等ｌ１　种中药有极强的抗氧能力，其中以淫羊霍、丁香、补　骨脂的不同极性提取物，黄岑、甘草的甲醇提取物抗　氧化性最为突出，补骨脂的甲醇提取物对猪油的抗　氧化性良好。以ＨＰＬＣ分析表明，其中含有大量的　生育酚　。龚复俊等对含硒银杏叶清除羟自由基　的ＥＳＲ研究表明：与ＳＯＤ、茶多酚相比，含硒银杏叶　提取物对羟基自由基也有很强的清除效果。在２２０　（叫／１０　）时，ＳＯＤ清除羟基自由基的能力最强，其　清除率达１００％，含硒银杏叶对羟基的清除率为　９０％，茶多酚为８１．０６％［２９　Ｊ。马希汉等的研究表　明，银杏叶的石油醚一乙醇提取物具有抗氧化活性，　特别是对猪油的抗氧化效果可以与ＢＨＴ媲美口　。　孟洁等对厚朴进行了抗氧化作用研究，结果表明：不　同溶剂的厚朴提取物对ＤＰＰＨ自由基均有清除作　用，其中以乙醇提取物的清除能力最强，厚朴乙醇提　取物对亚油酸、猪油的脂质过氧化有良好的阻断作　用［２ｌｌ。　

２天然植物抗氧化的活性成分及抗氧　化机理　天然植物本身也是生命有机体，在其生命活动　过程中同样由于各种外源性因素和内源性因素产生　自由基。在漫长的生物进化过程中，天然植物体内　产生了一套精细的防护、清除和修复过量自由基的　体系。包括酶体系：如超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧　化氢酶（ＣＡＴ）、谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ—Ｐｘ）、过　氧化物酶等等；非酶体系：如Ｖｃ、ＶＤ　胡萝　素、　硒、蛋白质及其衍生物类、酚酸类、生物类黄酮、内　酯、植酸等等。　２．１酶类抗氧化剂　Ｊ　２．１．１　ＳＯＤ是一类含金属的酶，按金属辅基成分可分　

为三种。最常见的一种含有铜锌金属辅基（ｃｕ・Ｚｎ—　

维普资讯 http://www.cqvip.com ｖｏ１　１３　Ｎｏ　５　熊皓平等：天；｝！｝植物抗氧化荆的研究进展　ＳＯＤ），第二种含锰辅基（Ｍｎ—ＳＯＤ），第三种是Ｆｅ—　ＳＯＤ。ＳＯＤ可清除体内过量的　．．可延缓衰老，提　高机体免疫力。　２．１．２　ＣＡＴ　ＣＡＴ是血红素酶，大都由４个相同的亚基组　成，各亚基的中心活性部位为Ｆｅ３　一原卟啉，分解　Ｈ２Ｏ２。　２．Ｉ－３　ＧＳＨ．Ｐｘ　是一种含硒的酶．由４个分子质量太致相同的　亚基组成，每个亚基含有１个硒代半胱氨酸残基。　能清除活性氧ｔｔ由基。其中．硒起了很重要的作用．　硒代半胱氨酸是ＧＳＨ．Ｐｘ的催化部位．谷胱甘肽作　供氢体。　２　２非酶类抗氧化剂＿３３】　２．２．１维生素类　胡萝ｈ素。ｐ一胡萝ｈ素是维生素Ａ的前体，　有很好的抗氧化性能．能通过提供电子抑制活性氧　的生成达到清除自由基的目的，能清除单线态氧，减　少光过敏作用，也是单线态氧的猝灭剂。　维生素Ｅ。迄今为止，公认存在于ｔｔ然界的　生育酚、Ｂ＿生育酚、　生育酚和　生育酚及ｎ．三烯生　育酚、Ｂ＿三烯生育酚、７＿－－烯生育酚和　三烯生育酚　共八种同族异构体，统称为维生素Ｅ，均有维生素Ｅ　的生理活性。　生育酚是已知生物活性最太的一种　生育酚。维生素Ｅ经过～个自由基中间体氧化成　醌，将ＲＯＯ・转变成化学性质不活泼的ＲＯＯＨ，中断　了脂类过氧化的连锁反应，有效地抑制脂类过氧化　作用。　维生素Ｃ。是一种简单的六碳化合物，是一种　重要的自由基清除剂，它通过逐级供给电子而转变　成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸以达到清除活性　氧自由基。　２．２．２舍氮化合物　Ｒｉｃｈａｒｄ　Ａ．等对植物中的许多含氮化合物进行　了研究，结果表明，茶叶中的咖啡碱和咖啡中的咖啡　因对亚油酸的抗氧化活性可与ＢＩ－＇Ｌ￣、ＢＨＴ媲美。　如马钱子碱、金雀花碱、精胺等均能抑制或猝灭单氧　原子的作用，使细胞膜中的不饱和脂肪酸得到稳　定［　。　１９９６年．姚慧英等对茶叶蛋白抗ｔｔ由基作用的　实验，结果发现，茶叶蛋白比茶多酚清除自由基的效　果要强ｌ０倍以上。由于茶叶中的蛋白多数不溶于　水，以至这一功能未被发现［３５ｊ。分子中含有一ＳＨ基　的蛋白质、多钛、氨基酸等同样可以贡献出Ｈ，作为　还原剂和ｔｔ由基发生反应．如谷胱甘肽便是有名的　自由基清除剂　Ｊ。　２．２．３植酸　也叫环己六醇六磷酸酯（肌醇六磷酸），大多以　钙、镁、钾的复盐形式存在。植酸有很强的螯合能　力。由于金属离子（如铁离子、铜离子）与其形成了　螫合物．可减少金属离子所催化的氧化作用。一般　螫合剂单独使用效果不佳，但对其它抗氧化剂有协　同增效作用。柠檬酸、多聚磷酸作为抗氧化剂与此　类似［３３］。