生物资源综合利用

选修课《生物资源综合利用》考核论文

抗氧化活性资源的开发与利用

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二零一零年十二月二十七日

摘要

氧自由基是人体的代谢产物，可以造成生物膜系统损伤以及细胞内氧化磷酸

化障碍，是人体疾病、衰老和死亡的直接参与者，而且还和许多衰老有关的疾病有关系，比如动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病等等。是我们研究疾病的重要指标之一；有效活性物质有多种，在生物体内起着重要的作用, 尤其是在医药领域和保健食品领域的应用更为明显, 对肿瘤、病毒、心血管等方面有独特的生物活性, 且细胞毒性很低；抗氧化剂是指能防止食品成分氧化变质,从而提高食品稳定性和延长贮存期的物质。主要用于防止油脂或油基食品的氧化变质。目前国内使用较多的是化学合成抗氧化剂。一直以来,人们对化学合成抗氧化剂的毒性、致病性等安全问题存有质疑,越来越多的研究也证实了这些质疑。因此,来源于植物的天然抗氧化剂的开发研究及应用具有十分广阔的前景。

关键词氧自由基；有效活性物质；抗氧化剂；应用前景

正文：

1.氧自由基与疾病

氧自由基--健康长寿的杀手，我们生活在富含氧气的空气中，离开氧气我们的生命就不能存在，但是氧气也有对人体有害的一面，有时候它能杀死健康细胞甚至致人于死地。当然，直接杀死细胞的并不是氧气本身，而是由它产生的一种叫氧自由基的有害物质，它是人体的代谢产物，可以造成生物膜系统损伤以及细胞内氧化磷酸化障碍，是人体疾病、衰老和死亡的直接参与者，对人体的健康和长寿危害非常之大。

当人体遭受外伤、中毒或者是大手术流血过多等重创的时候，组织处于缺氧状态，能量代谢发生障碍，细胞色素氧化酶无力将氧还原成水，氧原子便会被夺去一个电子，由无害的氧变成具有杀伤力的活性氧自由基。氧自由基的过氧化杀伤，主要是破坏细胞膜的结构和功能，破坏线粒体，断绝细胞的能源，毁坏溶酶体，使细胞自溶。同时它对人体的非细胞结构也有危害作用，可以使血管壁上的粘合剂遭受破坏，使完整密封的血管变得千疮百孔，发生漏血、渗液，进而导致水肿和紫癜等等。同样，当供应心脏血液的冠状动脉突然发生痉挛的时候，心肌细胞由于缺氧而发生一系列的代谢改变，心肌细胞内抗氧化剂含量减少，使生成氧自由基的化学反应由于缺氧而相对加快，在冠状动脉痉挛切除的一刹那，心肌细胞突然重新得到血液的灌注，随之而来有大量的氧转化成氧自由基，而同时由于抗氧化剂的相对不足，不能够清除氧自由基，结果使具有高度杀伤性的氧自由基严重损伤心肌细胞膜，大量离子由心肌细胞内溢出，而后者可以扰乱控制心脏搏动的电流信号，引起心室颤动，从而导致死亡。氧自由基的化学性质是很活跃的，能够攻击细胞膜上的脂肪酸产生过氧化物，这些物质是毒性很强的一种物质，它会侵害体内的核酸、蛋白质等等而引起一系列的细胞破坏作用，人体内氧自由基积

累越多，衰老的进程就越快，我们常见老年人脸上的寿斑就是由于脂类受氧自由基的氧化分解作用形成丙二醛所致。氧自由基不但与衰老有关，而且还和许多衰老有关的疾病有关系，比如动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病等等。

2.有效活性物质的运用

有效活性物质有多种, 如多糖、氨基酸、维生素、矿物质元素、白藜芦醇、黄酮类等, 在生物体内起着重要的作用, 尤其是在医药领域和保健食品领域的应用更为明显, 对肿瘤、病毒、心血管等方面有独特的生物活性, 且细胞毒性很低。

2.1多糖抗病毒及抗癌作用

大多数多糖的抗病毒机制是抑制病毒对细胞的吸附，这可能是由于多糖大分子机械性或化学性地结合到HW—I的Gp120分子上，遮盖了病毒与细胞的结合位点，从而竞争性地封锁了病毒感染细胞。Hara Masahiko等从第一季和第二季采收的茶叶中得到一种植物病毒抑制剂，它是一种含有鞣酸的单糖或多糖类成分，不仅可抑制病毒的致病作用，而且可抑制病毒的传播。据报道，从蘑菇属(Agr／cus)植物的培养物中也能分离得到大量的具有抗癌活性成分的水溶性物质，包括从蘑菇属植物的子实体中分离出的酸性多糖、水溶性中性多糖和水溶性蛋白多糖。NodaKiyoshiC和Kato Toshimitsu等分别从小球藻和螺旋藻中分离出具有抗癌活性的多糖和硫酸酯化多糖，可抑制肿瘤转移，安全性优于传统的手术治疗和化疗。Nakano Masa hi从美洲山核桃树的坚果、杜仲以及豆科植物Aspa／athus linearis 中提取出一种抗氧化酸性多糖，它不仅能抑制艾滋病病毒等逆转录酶病毒的复制，而且能起到免疫调节作用，在某种程度上可替代传统的价格昂贵且副作用较大的抗病毒药物。多糖还有很多其他方面的作用，如多糖的降血糖作用，多糖的治疗肝肾疾病及消炎镇痛作用，多糖的美容作用，多糖的乳化作用等。

2.2 氨基酸

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。

2.3起氮平衡作用

当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时，摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等，称之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内，突然增减食入量时，机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。食入过量蛋白质，超出机体调节能力，平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质，体内组织蛋白依然分解，持续出现负氮平衡，如不及时采取措施纠正，终将导致抗体死亡。转变为糖或脂肪，产生一碳单位，参与构成酶、激素、部分维生素人体必需氨基酸的需要量等。

2.4维生素

生物的生长和代谢所必需的微量有机物。分为脂溶性维生素和水溶性维生素两类。前者包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等，后者有B族维生素和维生素C。人和动物缺乏维生素时不能正常生长，并发生特异性病变，即所谓维生素缺乏症。

3. 抗氧化剂的应用前景

抗氧化剂是指能防止食品成分氧化变质,从而提高食品稳定性和延长贮存期的物质。主要用于防止油脂或油基食品的氧化变质。油脂和含油食品在空气中长久放置容易出现变质,这主要是油脂成分被氧化之故。油脂成分的氧化不仅会使食品褪色、变色,维生素成分遭到破坏和产生异臭等,严重时会产生有害物质,引起食物中毒,这种现象称为油脂的酸败。防止和减缓食品的氧化,添加抗氧化剂是一种简单、经济而又理想的方法。抗氧化剂防止油脂氧化的原理主要是:①通过抗氧化剂的还原反应,降低食品内部和周围的氧含量。②抗氧化剂能提供氢原子,能与脂肪自由基结合,使自由基转化为惰性化合物,中止自由基连锁反应,即中止油脂的自动氧化。其作用机理可用下述通式表示: ＡＨ(抗氧化剂)+Ｒ.油脂过氧化自由基→ＲＯＯＨ+Ａ. ＡＨ(抗氧化剂)+Ｒ.油脂自由基→ＲＨ+Ａ. 抗氧化剂产生的自由基(Ａ.)无活性,不参与链传递,却可参与链中止反应: ＲＯＯ.+Ａ.→ＲＯＯＡＡ.+Ａ.→ＡＡ抗氧化剂不能改变已经氧化的结果,因此,抗氧化剂必须尽早地加入食品才能发挥作用[1]。按来源,抗氧化剂可分为天然抗氧化剂和化学合成抗氧化剂。目前国内使用较多的是化学合成抗氧化剂。一直以来,人们对化学合成抗氧化剂的毒性、致病性等安全问题存有质疑,越来越多的研究也证实了这些质疑。因此,来源于植物的天然抗氧化剂的开发研究及应用具有十分广阔的前景。

3.1国内目前对化学合成抗氧化剂的使用情况