实用临床医药杂志
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Journal of Clinical Medicine in Practice
2009年第13卷第7期
黄酮类化合物抗氧化及其作用机制的研究进展
曹志超, 顾 翔, 苏佩清
(扬州大学临床医学院心血管内科, 江苏扬州, 225001)
关键词:黄酮类化合物; 抗氧化; 自由基; 作用机制
中图分类号:R 97 文献标识码:A 文章编号:1672Ο2353(2009) 07Ο0110Ο03
自由基是人体进行生命活动时所产生的一种
活性分子。自由基对人体具有一定的生理作用, 但是体内自由基过多, 就可导致细胞和组织器官损伤、诱发各种疾病、加速机体衰老。正常情况下, 人体内自由基的生成和清除处于动态平衡中。当机体处于某些疾病或外源性物质(如各种放射线) 入侵后, 自由基代谢就会发生异常而产生过多的自由基, 过多的自由基造成体内氧化应激而引发各种疾病。若此时人体内的抗氧化物不足, 无法清除过多的自由基, 就会导致人体健康受
3]损[1Ο。
迄今为止, 人工合成的抗氧化剂的数量和效果非常有限, 还存在一定毒性、性。筛选有效、义。强的一类。黄酮类物质又称类黄酮物质, 是色原烷或色原酮的衍生物[4], 是以αΟ苯基苯并吡喃酮为主体的一系列物质的总称, 其主要类型有黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、双黄酮和异黄酮[5]。本文就黄酮类化合物在体内、外的抗氧化作用以及可能的作用机制等方面的研究做一回顾性综述。
由基有明显的抑制作用, 且均呈现一定的量效关系; 张海生等还采用了Fe 2+诱发卵黄低密度脂蛋白(LDL ) 多不饱和脂肪酸(PU FA ) 过氧化产生的烷氧基(LO. ) 和烷过氧基(LOO. ) 的方法进行研究, 结果同上。王晶等[8]利用清除DPPH 自由基的能力和还原力作为指标测定了桑树皮黄酮的抗氧化活性。结果表明, 桑树皮黄酮有较强的抗氧化能力, 能直接清除DPPH 法产生的自由基。1. 2 崔永明等[9](POV ) 为指标, 采用Schaal (菜花生油、猪油) 均有良好的抗氧化效, 且对猪油具有较强的抗氧化作用, 其作用具有剂量效应关系; VC 、柠檬酸、酒石酸对甘草总黄酮的抗氧化作用均有协同增效作用; 甘草总黄酮与合成抗氧化剂混合使用时, 其抗氧化能力均好于只添加单一抗氧化剂的效果。通过定期测定猪油样品过氧化值(POV ) 的变化, 张欣等[10]研究了湖北海棠叶中黄酮类化合物的抗氧化性能, 结果显示湖北海棠叶中黄酮类化合物对猪油具有较强的抗氧化作用, 且随着其添加量的增加而增大。1. 3 采用体外诱导细胞损伤的模型进行抗氧化研究
施建敏等[11]除了采用2. 1的实验方法, 得到相同的实验结果外, 还通过H 2O 2诱导的大鼠血红细胞溶血作用的影响来研究华木莲黄酮(SL F ) 的抗氧化性作用。结果表明:不同浓度的SL F 均能抑制H 2O 2对红细胞膜的破坏而引起的溶血, 抗氧化性作用随SL F 浓度的升高而增强。陈彻等[12]建立H 2O 2致脐静脉内皮细胞损伤模型, 化学比色法检测丙二醛(MDA ) 含量、乳酸脱氢酶(LDH ) 和超氧化物歧化酶(SOD ) 活性, 单细胞凝胶电泳法检测对细胞DNA 损伤的影响。结果表
1 黄酮类化合物体外抗氧化作用的研究
1. 1 直接清除活性氧自由基
采用邻苯三酚自氧化产生的超氧阴离子、Fenton 反应产生的羟基自由基或用・OH 氧化水杨酸的方法, 杨建雄等[6]研究了连翘叶黄酮的体外抗氧化作用, 结果表明连翘叶黄酮可以清除・OH , 抑制邻苯三酚自氧化, 并抑制・OH 所致丙二醛的产生, 说明连翘叶黄酮具有明显的抗氧化活性。张海生等[7]研究了蜂蛹黄酮的体外抗氧化作用, 表明蜂蛹黄酮对以上方法产生的活性氧自
收稿日期:2009-03-02
作者简介:曹志超, 男, 硕士研究生在读。
第7期曹志超等:黄酮类化合物抗氧化及其作用机制的研究进展
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明:红芪总黄酮可明显抑制DNA 损伤, 显著降低LDH 释放及细胞内MDA 含量, 提高SOD 活性。因此可以说明红芪总黄酮具有较强的抗氧化能力。1. 4 其他通过对正常小鼠肝组织匀浆体外生成氧化脂
14]
质的影响, 钱玉春、张晓玲等[13Ο分别研究了丹贝异黄酮、刺梨黄酮的体外抗氧作用, 结果均能抑制小鼠肝组织匀浆体外生成氧化脂质(MDA ) 。杨建雄、原江锋等[15]用硫代巴比妥酸法测定小鼠组织及肝线粒体、微粒体中丙二醛含量, 用分光光度法测定小鼠红细胞溶血和肝线粒体膨胀程度研究柿叶黄酮(PL F ) 的抗氧化效果。结果:PL F 可以抑制・OH 所致丙二醛的产生, 减轻肝线粒体膨胀程度。
乳糖诱导衰老小鼠肝脏SOD 、GSH ΟPx 活性的下降和脂质过氧化产物MDA 水平的升高, 明显提高肝脏组织的抗氧化能力; 白刺果中总黄酮[21]能显著降低衰老小鼠血清和肝组织MDA 水平, 同时可提高SOD 和GSH ΟPX 活力水平; 蜂胶黄酮[22]有与蒲公英总黄酮类似的作用; 大豆异黄酮[23]可减少D Ο半乳糖小鼠肾脏中MDA 的含量, 并可提高肾脏组织中SOD , GSH ΟPx 和CA T 的活性。3. 3 抗糖尿病伴发的氧化作用邹志坚等[24]采用四氧嘧啶腹腔注射建立糖尿病大鼠模型, 将造模成功的大鼠随机分成为高剂量、低剂量、模型组3组。连续给药14d 后, 观
超察翻白草黄酮对其胸腺指数、丙二醛(MDA ) 、
氧化物歧化酶(SOD ) 等指标的变化, 结果胸腺指数上升、血清MDA 含量下降、SOD 含量增加, 与[25]采用同样, 。结果桑叶总黄, 给药后与糖尿病模型, 肝、脾组织SOD 、GSH ΟPx 活性升高。3. 4 用药前后自身对照
刘爱青等[26]将小鼠按体重随即分组, 饲喂4周后, 空腹10h , 眼眶取血, 立即脱颈椎处死, 取出肝脏和脑, 制作组织匀浆, 分别测定血清、肝、脑组织中SOD 活性及MDA 含量, 测定血清及肝脏组织中CA T 活性及测定血清及脑中GSH ΟPx 的活性, 结果表明中华稻蝗黄酮粗提物能显著地提高小鼠体内SOD 的活力, 降低因脂质氧化形成MDA 的含量, 提高血清、肝脏中CA T 的活力, 显著提高小鼠肝脏组织中GSH ΟPX 的活力(P
3 体内抗氧化作用的研究
体内抗氧化研究一般都建立一定的动物疾病模型, 因为许多疾病会导致体内自由基产生过量, 因而方便研究抗氧化作用; 也有不建立动物疾病, 动物体生命过程体内就会产生自由基, 药前后自身进行对照。3. 1 。于
17]
长青、王敏等[16Ο、苦荞总麦黄酮对高脂血症大鼠血脂和抗氧化作用的影响, 结果表明麦胚黄酮、苦荞麦总黄酮均能降低大鼠血清甘油三酯(TG ) 、总胆固醇(TC ) , 能提高血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH ΟPx ) 活性。麦胚黄酮能显著降低大鼠血清和组织中L PO 的含量(P
量。3. 2 抗D Ο半乳糖(D Οgal ) 所致动物衰老模型
的氧化作用
隋洪玉等[18]采用小鼠注射D Οgal 制成衰老模型, 蒲公英总黄酮提取液灌胃30d , 测定小鼠脑组织内SOD 、MDA 、L PF 的含量。结果:蒲公英总黄酮提取液能提高衰老模型组小鼠脑组织内SOD 活性(P
类似的方法研究表明, 柑橘黄酮[19]使D Ο半乳糖致衰老小鼠皮肤和肝脏SOD 活性显著升高(P
4 黄酮类化合物抗氧化作用机制的研究
关于黄酮类化合物抗氧化的机制, 目前尚不能明确。上述体内外的研究表明黄酮类化合物有
直接清除活性氧自由基的作用, 体外就有抗油脂的氧化作用, 体内能提高抗氧化酶的活性, 降低过氧化物质生成。
研究表明, 黄酮类化合物在抗氧化反应中不仅能清除链引发阶段的自由基, 而且可以直接捕获自由基反应链中的自由基, 阻断自由基链反应, 起到预防和断链的双层作用。因此, 黄酮类化合物具有其自身的抗氧化特点。黄酮类化合物
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实用临床医药杂志第13卷
通过酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基, 从而终止自由基链式反应, 这是黄酮类化合物清除自由基的最主要机制。酚羟基是黄酮类化合物抗氧化作用的主要活性基团, 在一定程度上增加酚羟基, 抗氧化活性增加;B 环是黄酮类化合物抗氧化清除自由基的主要活性部位, 当该环存在邻羟基时, 抗氧化活性被大大地提高; 2, 3位双键有利于β环失电子后自旋形成更稳定的自由基; 4位羰基可以与邻羟基形成氢键, 使自由基中间体更稳定; 3, 5位羟基属增效酚羟基[27]。近来有研究认为, 部分黄酮类化合物以氢键形式与细胞膜结合, 保护细胞膜上的不饱和键不与自由基接触, 抗脂质过氧化[28]; 正常生理状态下, NO 在舒张血管内皮、维持机体血压平衡方面起重要作用。但高浓度却能和活性氧反应后产生氧化能力更高的亚硝基自由基, 同时NO 也可看作是一种自由基, 导致细胞氧化损伤。在缺血再灌注损伤时, NO 主要合成酶-诱导型的一氧化氮合酶(iNOS ) 活性增加, 产生大量的NO 而导致氧化损伤形成[29]。研究发现许多黄酮类化合物包括槲皮素、iNOS 的活性, 朝立明等[31]化作用机制, :抑制和淬灭自由基; 减轻DNA ; 抑制脂质过氧化反应; 诱导抗氧化酶基因表达, 增强抗氧化酶活性; 增加抗氧化蛋白表达; 螯合金属离子。
黄酮类化合物是从天然产物中获得的具有较强抗氧化活性的物质, 但是黄酮类化合物的种类繁多, 不同黄酮类化合物对不同体系的抗氧化作用可能不同, 作用机制也并不明确, 所以有必要对黄酮类化合物进行进一步研究, 以期开发出有明确疗效和作用机制的天然黄酮类药物。
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