抗衰老中药对自由基清除作用的研究进展.docx

抗衰老中药对自由基清除作用的研究进展【摘要】 综述了抗衰老中药的抗氧化成分和抗氧化机制，提出了今后尚待研究的问题，对抗衰老中药进一步研究和开发具有重要意义。【关键词】 抗衰老 中药 自由基Progress of studies for scavenging free radical on antiaging traditional Chinese medicine【Abstract】This paper reviewed antiaging traditional Chinese medicine which have the antioxidative components andfuture developing direction in this fileld was proposed and further studies on antiaging traditional Chinese medicine is worth making.【Key Words】Antiaging ；traditional Chinese medicine；free radical1956年英国学者Harman在前人研究工作的基础上向科学界正式提出衰老自由基理论1。该理论认为引起人类衰老的主要原因是细胞在代谢过程中不断产生自由基。自由基是一类性质活泼、具有极强氧化能力的化学物质。机体代谢过程中产生的不稳定自由基在细胞内堆积，引起不饱和脂肪酸氧化成过氧化物，形成脂褐素，并使细胞及其重要成分如DNA、蛋白质和酶类等改变或破坏，导致机体衰老。衰老是机体自然代谢过程中的一个必然阶段，是随年龄增长而产生的一系列生理学和解剖学方面的变化，主要表现为机体对内外环境适应能力逐渐减退以至丧失，是生物体在生命后期阶段所出现的进行性、全身性、多因素共同作用的循序渐进的退化过程。人体本身也能产生防御自由基损害的物质。然而，随着年龄增加产生这些物质的能力会逐渐降低，对自由基损害的防御能力下降，导致衰老加速。与人工合成的自由基清除剂相比，中药抗氧化剂具有经济和毒、副作用小的优点。大量研究证实，很多具有抗衰老的中药能提高机体抗氧化酶的活性，减少自由基对机体的损伤，发挥其抗衰老功能。本文对抗衰老中药的有效成分和自由基清除作用的研究情况作一综述。1 黄酮类黄酮类化合物是指二个苯环通过一个三碳链构成的环相连的一类化合物总称。根据其结构可分成黄酮、黄酮醇、二氢黄酮(醇)、异黄酮、双黄酮、查耳酮、黄烷醇等10个类别。因其化学结构中含有酮基，天然黄酮类化合物一般为金黄色或淡黄色，所以称之为黄酮。芸香甙、槲皮素及异槲皮甙清除氧自由基和羟自由基的作用强于标准的自由基清除剂VitE。金丝桃甙可抑制心脑缺血及红细胞自氧化过程中的丙二醛(MDA)产生，显着提高大鼠血浆、脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的活性。黄芪总黄酮有清除O2- 和OH防止生物膜过氧化的作用，也能显着抑制OH对DNA的损伤作用，是黄芪抗氧化作用的主要成分。从银杏叶、夏枯草提取的黄酮能有效改善阿茨海默等退行性病变。其他一些黄酮类化合物如白花蛇舌草黄酮、甘草黄酮、沙棘总黄酮、艾纳香二氢黄酮等均有清除自由基或抗脂质过氧化作用。淫羊藿黄酮能够显着恢复D一半乳糖衰老模型小鼠T和B淋巴细胞增殖反应的功能，同时提高肝脏总SOD的活性，减少心、肝等组织的过氧化脂质形成。Husain等人证实了十二种黄酮类化台物对OH的清除作用，并推论只有其B环上的羟基被取代时才具有此作用。黄酮类化合物的抗氧化作用强弱与其结构有关，黄酮醇的抗氧化能力强于黄酮，环上具有3，4邻二酚羟基的黄酮抗氧化性能最好。在B环无抗氧化作用时，A环上邻苯二酚结构可以补偿并起重要的抗氧化作用。黄酮类化合物清除氧自由基的作用至少有三种途径：通过酚羟基与自由基进行抽氢反应生成稳定的半醌自由基，从而中断链式反应以完成抗氧化作用；通过抗氧化剂的还原作用直接给出电子而清除自由基，同时能显着提高SOD和GSH-Px活性并对过氧化氢的生成有明显的抑制作用；通过抗氧化剂对金属离子的络合，降低若干需金属离子催化的反应，从而间接实现抗氧化作用。黄酮类化合物在抗氧化反应中既能消除链引发阶段的自由基，也能直接捕获自由基反应链中的自由基，通过酚羟基阻断自由基链反应10。2 酚类物质多酚类化合物是极好的氢或电子供体，由于形成的酚类游离基中间体的共振非定域作用和没有适合分子氧进攻的位置，因此不会引发新的游离基或者由于链反应而被迅速氧化，所以是很好的抗氧化剂。阿魏酸(ferulic acid)分子苯环上的酚羟基是抗氧化活性基团，可清除自由基，抑制氧化反应和自由基反应，以及与生物膜磷脂结合保护膜脂质结构和功能11。阿魏酸还可直接减少H2O2含量，但对MDA含量无减少作用。绿原酸(chlorogenic acid,CHA)是由咖啡酸(caffeic acid)与奎尼酸(quinic acid)组成的缩酚酸，是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。CHA和3,5-二咖啡酰奎尼酸(DCQA)均属于小分子化合物，能与过氧自由基快速反应，对2,2-二苯基-苦基肼基(DPPH)自由基显示清除活性。CHA主要存在于杜仲科、忍冬科忍冬属、菊科蒿属等中草药中。橄榄油富含多酚类化合物，如松脂醇(C20H22O6)和乙酰松脂醇(C22H24O8)。经常食用橄榄油能有效的防止因脂肪过氧化而发生的细胞凋亡所带来的早衰、早老、色斑、皱纹等12。原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成。最简单的原花青素是儿茶素、表儿茶素或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体，此外还有三聚体、四聚体等直至十聚体。PC主要分布在下列中草药中：银杏、大黄、山楂、耳叶番泻、小连翘、葡萄、日本罗汉柏等，其最为突出的特点是能够扑获细胞外液中的活性氧，抑制低密度脂蛋白氧化，表现出抗动脉粥样硬化的活性1314。3 多糖(Polysaccharides)许多中药富含活性多糖，因而具有促进机体免疫、抗肿瘤、抗细菌、抗病毒、抗寄生虫以及抗辐射等作用，临床主要用于治疗肝炎、癌症、艾滋病和抗衰老等。如人参多糖、黄芪多糖的免疫增强作用，香菇、猪苓多糖的抗肿瘤作用，银耳多糖的保护肝细胞作用，芦荟多糖的抗肿瘤和抗艾滋病毒作用等，都与其抗氧化作用密切相关。黄芪多糖可明显增强创伤小鼠体内的SOD活性，抑制创伤后体内自由基诱发的脂质过氧化反应15。灵芝多糖口服液可增强GSH-Px、SOD活性，抑制脂质过氧化，对阿霉素引起的细胞自由基损伤大鼠有一定的保护作用16。南沙参多糖对化学药品引起的小鼠学习记忆障碍有明显改善作用，对小鼠脑中MDA升高、SOD减少有抑制作用，表明南沙参多糖改善小鼠学习记忆作用与影响脑中自由基有关17。枸杞多糖能明显增强小鼠全血、肝、肌肉组织的SOD活性，升高肝组织GSH-Px、GSH的含量，促进小鼠体内氧自由基的清除。多糖抗氧化机制主要是加强DNA的复制与合成，提供必需的微量元素与营养来延长动物的生长期；提高动物对非特异性刺激的抵抗能力，通过调节和增强免疫功能达到抗衰老作用；通过调节蛋白质、核酸、糖和脂质代谢，抗脂质过氧化与抑制LF形成，提高机体SOD比活力，清除LPO和MDA、抑制单胺氧化酶B的活性作用以发挥抗衰老功能18。4 皂苷(Saponin)皂苷是存在于植物界的一类较复杂的苷类化合物。因其水溶液形成持久泡沫，象肥皂一样而得名。皂苷类根据苷元的化学结构分为甾体皂苷和三萜皂苷两类，各类皂苷中以三萜皂苷分布最为广泛。近年来研究表明，皂苷大多具有明显的抗氧化作用，已知氧化损伤与许多病理生理现象如衰老、动脉粥样硬化、缺血再灌注损伤等有关，皂苷类的抗氧化作用则可能是其延缓衰老，抗动脉粥样硬化，抗缺血再灌注损伤等药理作用的共同作用机制19。甘草次酸能显着抑制CCl4诱导肝的微粒体不饱和脂肪酸过氧化作用，其抑制强度高于Vit E20。具有抗氧化活性的皂苷类还有三七皂苷、西洋参皂苷、柴胡皂苷等。柴胡根含皂苷约2%，主要皂苷为柴胡皂苷a、c及d，果实亦含多种皂苷。党参根含三萜类化合物、皂苷、多种甾醇和甾苷等。人参皂苷Rb1(ginsenoside Rb1)和人参皂苷Rg3(ginsenoside Rg3)的混合物能阻止神经元产生过量硝酸，延缓衰老。人参皂甙可明显提高衰老模型小鼠血清中SOD及GSH-Px的活性，减少LPO及其代谢产物MDA含量，减少自由基对细胞的损伤,亦可减少脂褐质在脑、心肌中的沉积达到抗衰老的效果21。人参总皂苷能清除和抑制脂质过氧化，人参芦头总皂苷、茎叶总皂苷、人参果总皂苷可明显减少老年大鼠脑、心肌中LPO的生成并提高血中过氧化氢酶的活性。此外还有绞股蓝皂苷、柴胡皂苷、甘草次酸等一些四环或五环三萜类皂苷也有类似作用22。5 鞣质(Tannin)鞣质为分子量5003000的能沉淀生物碱、蛋白质的水溶性多酚类化合物。根据鞣质的分子结构及水解的难易可将其分为水解鞣质(hydrolysable tannins)、缩合鞣质(condensed tannins)及缩合鞣质与水解鞣质中的葡萄糖以碳健连接而成的复合鞣质(complex tannins)。约有70以上的中药中含有鞣质类化合物。如地榆、大黄、诃子、肉桂、芒果、老鹤草及仙鹤草等含量较丰富23。鞣质分子中的众多酚羟基使其具有很强的还原性，对各种氧自由基、脂质自由基、含氮自由基都有较强的清除能力，比常用抗氧化剂Vit C和Vit E还强，也超过了小分子多酚如茶多酚和没食子酸。多数可水解鞣质在5g/ml时就可显着抑制LPO升高的作用24。其抑制活性取决于酚羟基的位置和数目，六氢二酚羟基的清除活性大于没食子酸酚羟基。鞣质的抗氧化性还表现在抑制肝脏线粒体、微粒体的脂质过氧化作用；抑制由肾上腺素引起的脂肪细胞的脂质分解作用；降低由于肝损伤引起的肝和血清脂质过氧化物的浓度以及用过氧化油喂养的大鼠的胆固醇、谷丙转氨酶和谷草转氨酶的浓度；降低多种诱变剂的诱变性并有抗病毒活性；降低血液中尿素氮浓度和抗肿瘤、抗癌变作用25。6 维生素类(Vitamins)胡萝卜素是维生素的前体,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，也是单线态氧的淬灭剂。维生素E(vitamin E，生育酚)包括生育酚、生育酚、生育酚和生育酚及三烯生育酚、三烯生育酚、三烯生育酚和三烯生育酚八种同族异构体，均具有Vit的生理活性。维生素E本身极易被氧化，能捕捉体内脂质自由基、超氧自由基和类脂质自由基，发挥抗氧化作用，防止LPO形成。还能保护膜磷脂中的不饱和脂肪酸，稳定生物膜结构，维持膜的正常功能。生育酚是已知生理活性最高的一种。若以它为基准，则及生育酚和生育酚的生理活性分别为40、8及20，其余活性甚微26。Vit经过一个自由基中间体氧化成醌，将过氧化自由基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。人每日摄入Vit100 IU可预防动脉粥样硬化和降低冠心病的发病率及死亡率27。维生素C(vitaminC，抗坏血酸)是一种简单的六碳化合物，是组织水相液体中的一种重要自由基清除剂，可清除O2- 、OH和单线态氧，并通过逐级供给电子而转变成半脱氢L抗坏血酸(semidehydro-L-ascorbate )和脱氢抗坏血酸(dehydroasorbate)以达到清除活性氧自由基28。7 前景展望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。以天然植物抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后医药工业发展的趋势。同时从天然中草药中寻找新的清除体内自由基的抗氧化剂也将是现代医药、保健行业的发展方向。因而从天然中草药中筛选和开发抗氧化作用确切、安全无毒的新品种或分离提取其有效抗氧化成分，已是当务之急。充分运用中医学独特的衰老认识和抗衰老方药，挖掘其巨大的抗衰老优势和作用的潜能，加之使用现代科学技术，结合现代中医药学理论，定将为人类利用中药来提高自身健康水平、延缓衰老打下坚实的基础。【参考文献】 1 Harman :a theory based on free radical and radiation chemistryJ.Gerontol,1956，11：298300. 陈志武，宋必卫，方明，等芸香甙抗氧化作用的初步研究J中国药理学通报，1995，11(1):7576汪为群，张艳，方志栋，等金丝桃甙对心肌脂质过氧化的影响J中国药理学通报，1995，11(2):123125汪德清，沈文梅，田亚平，等黄芪的三种提取成分对氧自由基作用的影响J中国药理学通报，1994，10(2):129132Oishi M, Mochizuki 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