為了維持正常的生理、生活和勞動需要,人體必須不斷從外界攝入必要的物質,用以供給能量、構成機體組織、調節生理活動等,這些所攝入的必要物質被稱為營養素。由中國營養學會編著的《中國居民膳食營養素參考攝入量(2013版)》一書中對營養素劃分如下:能量;宏量營養素:蛋白質、脂類、碳水化合物(糖類);微量營養素:礦物質和維生素;水和其他膳食成分。研究發現,來源于植物中的多酚類、萜類、生物堿類、皂苷類、黃酮類等物質均屬于其他膳食成分,這些膳食成分也是天然抗氧劑的主要來源之一。
人體組織由60萬億~100萬億個各種類型的細胞所組成,每個細胞都有正常的新陳代謝,細胞的新陳代謝過程是細胞中的氧與細胞食物在細胞內線粒體中經酶促降解作用而產生能量并轉化成水的過程。在這類過程中會產生許多活性氧,并有2%~5%的活性氧成為多余的氧自由基。氧自由基會攻擊人體的其他分子,使機體的各個系統受損,產生有害的過氧化物質,從而引發種種疾病、癌變、老化等。為了抵御氧自由基帶來的各種氧化損傷,人體自身有一些列清除自由基的抗氧化系統,無時無刻不在不斷地清除體內的自由基,使自由基的產生和清除保持動態平衡。因此,在正常的情況下,體內所產生的氧自由基人體有能力將其清除掉,防止自由基對人體造成傷害。但隨著年齡的增長,這種能力就會逐步減弱。而不合理的飲食、吸煙、醺酒、環境污染、電磁輻射、劇烈運動、精神壓力和創傷,尤其是過度疲勞和超負荷工作,都會導致體內氧自由基的大量產生,并造成毒害作用。
參與人體內抗氧化防御系統的主要物質中,各種酶類和蛋白質基本上屬于內源性抗氧化物,而外源性抗氧化物則以各種維生素、組成抗氧化酶類的微量元素及其他各種具有抗氧化能力的植物化學成分為主。因此,隨著人們健康管理意識的增強,越來越多的植物來源天然抗氧化劑進入大眾的視野,成為營養學界關注的熱點。
1、兒茶素
兒茶素又稱兒茶酚,是茶葉中黃烷醇類物質的總稱,是茶多酚中最重要的一種,占茶多酚含量的75%-80%。在兒茶素類化合物中含量最高是表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG),約占50%~60%。兒茶素類化合物主要存在于茶葉中,但受發酵程度的不同,不同種類茶葉中的兒茶素的含量大不相同,其中綠茶因其為不發酵茶,兒茶素類化合物種類較全,含量相對最高。
許多研究表明,兒茶素具有強的抗氧化作用,可增強機體多種抗氧化酶活性,包括谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶、坤還原酶和谷胱甘肽轉移酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶的活性,減少自由基的產生,或直接捕捉自由基,如清除超氧陰離子自由基、單線態氧、過氧自由基、羥自由基、一氧化氮、二氧化氮、從而保護DNA氧化損失,降低血漿過氧化物丙二醛的含量,降低8-羥基脫氧鳥苷水平,抑制脂質過氧化生成等。此外,大量的流行病學研究和動物實驗研究也表明,飲茶或攝入茶幾兒茶素相關制品,對心腦血管疾病具有保護作用,可降低心肌梗塞、冠心病、中風等患病風險;對前列腺癌、口腔癌、肺癌、乳腺癌具有預防作用等。
2、番茄紅素
番茄紅素廣泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中,是成熟番茄中的主要色素,也是常見的類胡蘿卜素之一。
番茄紅素的長鏈多不飽和烯烴分子結構使其具有很強的抗氧化和消除自由基的能力,其猝滅單線態氧的能力約為維生素E 的100倍。而番茄紅素對生物大分子(DNA、蛋白質和脂質)的抗氧化作用和對炎癥相關因子的調節作用(如降低血清中C反應蛋白水平、抑制一氧化氮、IL-6的釋放等)也是其保護心血管功能的主要機制之一。番茄紅素能保護吞噬細胞免受自身的氧化損傷,促進T、B淋巴細胞增殖,增強T細胞活性,減少淋巴細胞DNA的氧化損傷,對非特異性細胞免疫亦有明顯的促進作用。此外,多項人體研究表明番茄(包括番茄紅素或番茄制品)的攝入,對進展性前列腺癌的發生和發展有一定抑制作用,可以降低口腔癌、食管癌、胃癌、結腸癌和直腸癌等癌癥的發生風險。
3、原花青素
原花青素是一種多酚類黃酮化合物,廣泛分布于水果、蔬菜等植物性食物中,其中葡萄和蔓越莓等食物中含量較為豐富。
通過近年來的臨床研究以及動物實驗證明原花青素具有抗氧化、降低某些癌癥的患病風險,預防心腦血管疾病,以及預防尿路感染等生物學作用。通過臨床研究和動物實驗研究證明,原花青素不僅是活性氧的有效清除劑,防止自由基攻擊,抑制脂質過氧化作用,還可以減少其他抗氧化營養素的損失,從而減少氧化產物的形成,進而提高整個機體的總抗氧化能力;可以通過降低收縮壓、改善血管內皮功能以及抑制血小板活化從而實現對心血管疾病的預防作用;蔓越橘中所富含的A型原花青素則具有抗細菌黏附的作用,從而具有有效預防尿路感染的作用。
此外,還有研究發現將原花青素(從葡萄籽中提。┡c番茄紅素聯用,可以有效抑制氧化損傷引起的壽命縮短,恢復秀麗隱桿線蟲的運動能力和繁殖能力,降低由百草枯引起的脂褐素的累積和ROS的升高,通過上調SOD3、GST4、HSP16.2的水平延長秀麗隱桿線蟲的壽命;可以很好的抑制荷瘤小鼠腫瘤體積和重量的增長顯著的增強T細胞增殖能力和NK細胞活性,有效地提高小鼠細胞免疫功能。
4、葉黃素
葉黃素又名植物黃體素,是一類含氧類胡蘿卜素,廣泛存在于自然界中,是構成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要組分。
葉黃素具有較強的抗氧化能力,能有效地猝滅單線態氧,與自由基起反應,形成無害的產物,或通過破壞自由基鏈反應,將自由基清除。實驗證明葉黃素能有效抑制金屬鐵離子和H2O2等過氧化物質對肝臟細胞造成的DNA損傷。在細胞和細胞膜中,葉黃素能與脂類結合而抑制脂質的氧化,抵御自由基在人體內罩層細胞與器官衰老損傷。此外,葉黃素是人眼視網膜黃斑中的主要類胡蘿卜素,可在人眼視網膜內形成一種有效的藍光過濾器,能將藍光造成的氧化損傷減至最小。干預試驗發現適量補充葉黃素可改變機體組織葉黃素、血清葉黃素含量,增加視網膜黃斑素密度,并使藍色光對視網膜上的感光細胞的傷害降低,對視覺功能的改善起到一定作用,并可顯著降低AMD的患病風險,可改善長期暴露在屏幕光輻射的工作和生活環境人群的視覺功能指標(如對比敏感度、眩光敏感度等。)
5、綠原酸
綠原酸是一種酚酸,廣泛存在于植物性食物中,蔬菜、水果和咖啡飲品中含量尤多,如菊苣、藍莓、向日葵仁、櫻桃、山楂、薯類等食物中綠原酸含量也相對較高,咖啡豆及其咖啡制品也是許多人攝入綠原酸的主要食物來源之一。
人群流行病學和干預研究以及動物試驗結果顯示,綠原酸可通過抗脂質過氧化,通過P13K/AKT、ERK1/2和JNK信號途徑,以及調節FOXO基因活性等多種機制發揮抗氧化作用,防止細胞凋亡,拮抗氧化劑對血管內皮、大腦、神經、肝和肺的損傷作用;通過抑制TLR4、TNF-a和NF-кB,以及部分基質金屬蛋白酶的表達等,發揮抗炎作用。此外,綠原酸在調節糖、脂代謝,改善胰島素抵抗,降低2型糖尿病和心血管疾病風險,抑制化學致癌物的致癌作用,保護DNA大分子等方面,也發揮著重要作用。
6、姜黃素
姜黃素是從姜科姜黃屬植物姜黃、莪術等根莖中提取的一種多酚類物質。姜黃素的使用有著悠久的歷史,含有姜黃素的姜黃作為中藥最早記載于公元659年蘇敬等撰寫的《新修草本》中。姜黃素的主要食物來源有姜、芥末、咖喱等。
姜黃素是含有許多功能基團的多特的抗氧化劑,不僅具有提高抗氧化酶活性、抑制脂質過氧化,抑制細胞氧化、修飾低密度脂蛋白和保護DNA免受過氧化脂質損傷等作用,同時姜黃素對急性、亞急性和慢性炎癥具有抗炎作用。研究發現,姜黃素可以通過減少中性粒細胞的浸潤、抑制脂質過氧化反應,降低絲氨酸活性抑制結腸細胞的炎癥反應。此外,姜黃素可抑制腫瘤細胞生長,該作用可能是通過誘導細胞凋亡、阻斷腫瘤細胞的信號傳導通路、抑制腫瘤細胞生長和轉移、抑制腫瘤細胞血管生成及抑制肝細胞色素P450酶系等途徑實現。
7、蝦青素
蝦青素是一種酮式類胡蘿卜素,目前自然界中天然的蝦青素主要存在于某些 藻類、酵母、細菌中,其中雨生紅球藻是天然蝦青素的最佳來源。
蝦青素具有共軛雙鍵長鏈結構,在長鏈的2端有羥基和羰基基團,使其易被 氧化,因此具有強大的抗氧化能力,可淬滅單線態氧、清除自由基、防止或終止 因單線態氧和自由基引起的鏈式反應;可通過阻斷NF-кB依賴性信號通路,并抑制白介素IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因 子-α等下游炎癥介質的基因表達,還可通過抑制脂多糖刺激的BV2小膠質小膠質細胞中環氧合酶(COX-1)和一氧化氮(NO)來發揮抗炎作用。此外,研究發現蝦青素在器官缺血再灌注損傷、神經退行性疾病、皮膚病、胃腸道等疾病方面均有潛在的保護作用。
除上述天然來源的抗氧化劑外,還有很多植物營養素具有良好的抗氧化作用,如花色苷、槲皮素、白藜蘆醇、植物甾醇、大豆異黃酮等。及時補充各種外源性抗氧化物,能夠達到增加人體防御力,清除自由基的目的,是保持機體健康狀態的重要途徑。(路子佳 空間生物主動健康研究院 )