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抗氧化利器漆黄素 | 富恒生物

时间:2024-11-25 15:15:21|浏览:42 次

一、漆黄素的来源与化学结构

漆黄素主要来源于一些植物,如漆树科植物等。它属于黄酮类化合物,化学结构中包含多个酚羟基。这些酚羟基是漆黄素发挥抗氧化作用的关键部位,它们使得漆黄素能够在氧化还原反应中提供氢原子,从而与自由基发生反应。


二、自由基与氧化损伤
在人体正常的生理活动以及受到外界环境因素(如紫外线、化学污染物、辐射等)影响时,会产生各种自由基。常见的自由基包括超氧阴离子自由基()、羟自由基(・OH)和过氧自由基(ROO・)等。这些自由基具有高度的反应活性,它们会攻击人体细胞内的生物分子。
1、对 DNA 的损伤
自由基能够与 DNA 分子发生反应,导致 DNA 链的断裂、碱基的修饰等。例如,羟自由基可以从 DNA 的脱氧核糖部分夺取氢原子,引发一系列氧化反应,最终导致 DNA 损伤。这种 DNA 损伤如果不能及时修复,可能会引起基因突变,进而增加患癌症等疾病的风险。
2、对蛋白质的破坏
自由基也会对蛋白质造成损害。它们可以氧化蛋白质分子中的氨基酸残基,改变蛋白质的结构和功能。例如,会使蛋白质的酶活性丧失、导致蛋白质的聚集等。以细胞内的抗氧化酶为例,如果被自由基破坏,其清除自由基的能力就会下降,从而进一步加剧氧化应激。
3、对脂质的过氧化作用

自由基还会引发脂质过氧化反应。在细胞膜等含有脂质的结构中,自由基会攻击不饱和脂肪酸,使其形成脂质过氧化物。这些脂质过氧化物很不稳定,会进一步分解产生更多的自由基,形成链式反应,最终导致细胞膜的损伤,影响细胞的正常功能,如细胞的信号传导、物质运输等。


三、漆黄素的抗氧化机制
(一)直接清除自由基
1、与超氧阴离子自由基反应
漆黄素能够直接与超氧阴离子自由基发生反应。它的酚羟基提供氢原子,使超氧阴离子自由基被还原为过氧化氢()。这个过程有效地减少了超氧阴离子自由基的数量,而且生成的过氧化氢相对来说反应活性较低,可以被细胞内的抗氧化酶(如过氧化氢酶)进一步分解。
2、清除羟自由基
对于极具破坏性的羟自由基,漆黄素同样可以发挥清除作用。漆黄素与羟自由基通过加成反应结合,其酚羟基的氢原子与羟自由基结合后,自身形成相对稳定的酚氧自由基。由于漆黄素结构中多个酚羟基的存在,使得形成的酚氧自由基能够通过共振等方式稳定自身结构,从而避免进一步引发自由基反应。
3、对过氧自由基的清除
过氧自由基在脂质过氧化过程中起着关键作用。漆黄素可以与过氧自由基反应,阻止脂质过氧化的链式反应。其反应方式与清除其他自由基类似,通过提供氢原子,将过氧自由基转化为相对稳定的产物,保护脂质免受氧化损伤。
(二)激活抗氧化酶系统
1、对超氧化物歧化酶(SOD)的激活作用
SOD 是细胞内抗氧化防御的第一道防线,它能够催化超氧阴离子自由基发生歧化反应,生成过氧化氢和氧气。漆黄素可以通过调节细胞内的信号通路来激活 SOD。例如,它可能激活 Nrf2 - ARE 信号通路,Nrf2 是一种核转录因子,被激活后会结合到抗氧化反应元件(ARE)上,启动 SOD 等抗氧化酶基因的转录,从而增加 SOD 的合成,增强细胞清除超氧阴离子自由基的能力。
2、提升谷胱甘肽过氧化物酶(GSH - Px)和过氧化氢酶(CAT)的活性

GSH - Px 和 CAT 主要负责清除过氧化氢。漆黄素可以上调 GSH - Px 和 CAT 的活性。它可能通过调节细胞内的氧化还原状态来促进 GSH - Px 发挥作用,例如增加谷胱甘肽(GSH)的含量。对于 CAT,漆黄素可能对其酶蛋白结构进行修饰,或者调节其合成和降解过程,使得 CAT 能够更高效地分解过氧化氢,从而增强细胞的抗氧化能力。


四、漆黄素在不同生理系统中的抗氧化应用
(一)在心血管系统中的抗氧化作用
1、保护血管内皮细胞
血管内皮细胞对于维持血管的正常功能至关重要。氧化应激会导致内皮细胞功能障碍,漆黄素可以减少血管内皮细胞中的氧化应激。它能够清除内皮细胞周围的自由基,抑制氧化应激诱导的内皮细胞黏附分子的表达,减少白细胞的黏附和炎症反应,从而降低动脉粥样硬化等心血管疾病的发生风险。
2、预防心肌细胞损伤
心肌细胞在心脏的收缩和舒张过程中发挥核心作用。氧化应激会损伤心肌细胞,漆黄素通过其抗氧化作用,可以减轻心肌细胞的氧化损伤,维持心肌细胞的正常收缩和舒张功能。在心肌缺血 - 再灌注损伤模型中,漆黄素可以降低心肌组织中的自由基水平,减少心肌梗死面积,保护心脏功能。
(二)在神经系统中的抗氧化功效
1、保护神经细胞
神经细胞对氧化应激非常敏感,因为它们具有高代谢率和丰富的不饱和脂肪酸。漆黄素可以穿过血脑屏障进入大脑,在神经细胞中发挥抗氧化作用。它能够减少因氧化应激导致的神经细胞凋亡,例如在神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病的模型中,漆黄素可以降低细胞内自由基的水平,抑制神经细胞的死亡,保护神经元的功能。
2、维护神经递质的正常代谢
氧化应激会干扰神经递质的合成、释放和再摄取等过程。漆黄素通过减少氧化应激,有助于维持神经递质如多巴胺、乙酰胆碱等的正常代谢。例如,在多巴胺能神经元中,漆黄素可以防止自由基对多巴胺合成酶的损伤,保证多巴胺的正常合成,从而对神经系统的正常功能起到维护作用。
(三)在皮肤中的抗氧化益处
1、延缓皮肤衰老
皮肤的衰老与氧化应激密切相关。漆黄素可以清除皮肤中的自由基,减少自由基对皮肤细胞的损伤,从而延缓皮肤的衰老。它能够抑制皮肤中胶原蛋白和弹性纤维的降解,促进胶原蛋白的合成,使皮肤保持弹性,减少皱纹的产生。
2、抵御紫外线伤害
紫外线照射会使皮肤产生大量自由基,引发氧化应激,导致皮肤晒伤、光老化等问题。漆黄素可以作为一种天然的光保护剂,在皮肤表面和细胞内发挥抗氧化作用,减轻紫外线引起的自由基损伤,保护皮肤免受紫外线的伤害。


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