輔酶Q10抗氧化性及應用研究進展

王虹玲，武婷茹，戰秀梅（.沈陽工學院生命工程學院，遼寧撫順322；2.沈陽農業大學土地與環境學院，遼寧沈陽06）

輔酶Q10抗氧化性及應用研究進展

王虹玲1，武婷茹1，戰秀梅2，*
（1.沈陽工學院生命工程學院，遼寧撫順113122；2.沈陽農業大學土地與環境學院，遼寧沈陽110161）

摘要：輔酶Q10是人體最重要的輔酶之一，是生物體內組成呼吸鏈及合成能量物質ATP的必要組成成分，同時作為細胞代謝和細胞呼吸的激活劑，輔酶Q10具有促進體內新陳代謝，提高機體非特異性免疫、增強抗氧化能力、延緩衰老等多重功效。本文從輔酶Q10的基本特點、生理活性及其抗氧化性出發，闡述其目前在食品、醫藥、化妝品等領域的應用情況，簡要分析國內外研究現狀，并對其應用前景進行展望。

關鍵詞：輔酶Q10；生理功能；抗氧化性；應用

輔酶Q10（Co-Q10），別名癸烯醌、泛醌，為脂溶性醌類化合物，廣泛存在于酵母、植物的葉片、種子以及動物的臟器中。在人體內主要集中在肝、心、腎、腎上腺等組織，是一種純天然的抗氧化物質，能夠抵抗細菌和自由基對機體的損傷，促進細胞生長和自我修復，從而起到提高生物體免疫力、增強抗氧化能力、延緩衰老等作用。而醌式及側鏈異戊烯基的結構，又決定了其可作為呼吸鏈的遞氫體、細胞代謝激活劑和重要的抗氧化劑等特點[1]。Co-Q10較為顯著的特點是無毒、無致畸作用和無明顯副作用，使用安全。目前Co-Q10已作為多功能生化藥物、食品添加劑等廣泛地應用于食品、化妝品及醫藥行業，備受廣大學者和消費者的青睞。

1　Co-Q10在人體中的生理功能

Co-Q10可以提供或移去生命體中氧，在機體呼吸鏈的電子傳遞以及質子位移中起重要作用。作為代謝激活劑，可激活細胞代謝和細胞呼吸，是線粒體氧化磷酸化反應中幾種重要酶的輔助成分，同時作為生物體內重要的抗氧化劑和非特異性免疫增強劑，Co-Q10還具有促進體內氧化磷酸化反應，保護生物膜的完整性的功能。

Co-Q10存在于機體線粒體內膜上，是線粒體呼吸鏈限速反應的關鍵物質和細胞能量的生成要素，具有抗氧化和控制細胞內氧氣的流動的特性，是脂質抗氧化劑、自由基清除劑和膜穩定劑，同時也是細胞代謝的賦活劑[1]。

2　Co-Q10的抗氧化作用

輔酶Q10有兩種存在狀態，分別是氧化型（Co-Q10）和還原型（Co-Q10H2），且大多以Co-Q10形式存在，因Co-Q10H2極易被氧化。但經研究發現，只有Co-Q10H2才具有抗氧化的作用[2]，可通過終止自由基鏈式的反應，減少自由基對機體內脂質、蛋白質的氧化損傷。其抗氧化性主要體現在：清除體內自由基、抑制動脈粥樣硬化以及通過和其他物質協同作用共同發揮抗氧化的功效。

2.1Co-Q10的清除自由基作用

2.1.1減少氧化應激、改善線粒體功能障礙

氧化應激作用與線粒體功能障礙互為因果，可形成惡性循環。其作用機理為：氧化應激可產生大量的自由基，可對線粒體復合物Ⅰ造成損傷；線粒體復合物Ⅰ受到抑制后會生成更多的自由基[3]。而Co-Q10作為一種重要的抗氧化劑和自由基清除劑，可減少氧化應激帶來的危害并改善線粒體障礙。Othman[4]等觀察了Co-Q10用于治療血吸蟲誘導肝臟產生的氧化應激以及輔助吡喹酮治療肝纖維化的效果，結果發現經過Co-Q10治療后，肝臟的氧化應激和肝功能都有所改善，氧化應激標志物明顯減少，而且聯合吡喹酮使用顯著改善了肝臟中的氧化還原狀態，肝纖維化得到明顯的抑制。由此可見，維持體內Co-Q10含量處于正常水平對于減少氧化應激以及保護線粒體功能、阻止其功能性障礙是非常重要的。

2.1.2抗細胞凋亡

Co-Q10可增加ATP生產效率，抑制線粒體滲透性轉換通道的開放及線粒體的去極化，并可直接清除自由基，保護線粒體DNA，從而阻止線粒體損傷和自由基的產生，起到抑制細胞凋亡的作用。李熙東[5]研究了Co-Q10對PD大鼠黑質細胞損傷的保護作用，發現研究組黑質凋亡細胞數明顯少于對照組，表明Co-Q10能有效防止PD大鼠黑質細胞的損傷。張國平等[6]研究了Co-Q10對體外培養的小鼠腦微血管內皮細胞凋亡和增殖的影響，結果發現一定濃度的Co-Q10能抑制小鼠微血管內皮細胞凋亡，從而對微血管內皮細胞起保護作用。

2.1.3膜穩定劑

Co-Q10作為生物體細胞自身的抗氧化劑、激活劑和遞氫體，可影響生物體某些酶的活性，保護和恢復生物膜結構，馮慶芝[7]研究了VC及Co-Q10治療前后乙醇對兔心臟超聲參數的影響，結果表明Co-Q10可使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，促使H2O2分解，從而保護機體免受毒性氧的損害，維持細胞膜結構和功能的完整性。

2.1.4修護肌膚

Co-Q10可增加角化細胞濃度，提高皮膚細胞抗氧化能力并抑制磷酸酪胺酸酶活性，從而防止黑色素形成，預防紫外線照射所引起的表皮細胞DNA破壞，起到改善皮膚暗沉、減少皮膚老化、提高肌膚含水量等作用。

2.2Co-Q10與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化是動脈硬化血管病中最常見一種，而低密度脂蛋白（LDL）的氧化修飾可導致血管內皮功能紊亂和泡沫細胞的形成，是動脈粥樣硬化開始和發展的關鍵[8]。經大量研究表明，動脈粥樣硬化患者及其高危人群血漿中Co-Q10H2含量較正常人偏低[9]，因為Co-Q10可以顯著降低或延緩LDL的氧化作用，其作用機理可總結為：Co-Q10具有位點特異性抗氧化作用，既能保護脂質，又能保護蛋白成分，而Co-Q10H2抗氧化能力強，能夠高效終止自由基鏈式反應并能抑制多種氧化誘導劑的作用，在不同氧化應激條件（強烈或比較溫和的）下抑制LDL脂質過氧化，從而抑制動脈粥樣硬化的形成和發展[1，8]。

2.3Co-Q10與其他物質的協同作用

2.3.1Co-Q10對VE的增效作用

人體內清除自由基的抗氧化物質大多不是獨立存在和單獨作用的，而是聯合或者是協同發揮作用。Co-Q10除了自身具有抗氧化作用外，還能與其他抗氧化劑協同作用。VE是體內防止脂質過氧化的主要物質，但在應激條件下，VE反而會加快脂質的過氧化速度，Co-Q10的存在可促使VE轉換成較穩定的狀態，從而阻止脂質物質的進一步氧化，以此來與VE協同發揮抗氧化作用。Co-Q10使VE活力再生的作用與VC類似，是唯一一種天然存在的，在人體中能夠再生（轉化成活性形式）的脂溶性抗氧化劑[1]。

2.3.2Co-Q10與抗壞血酸

抗壞血酸為水溶性抗氧化劑，可還原α-生育酚酰基自由基和阻止α-生育酚羥基自由基介導的鏈式反應的啟動，經研究認為，VE可與抗壞血酸協同抑制脂質過氧化[10]，基于Co-Q10對VE的增效作用，故推測Co-Q10也可能與抗壞血酸相互作用。

2.3.3Co-Q10與VB1、VB2

Co-Q10與VB1聯合使用可提高左室射血分數、心功能和運動耐量，用于治療慢性心力衰竭。余娟等[11]研究了將心衰患者在常規治療基礎上加用Co-Q10，結果表明患者左室射血分數提高，心功能和運動耐量也有所改善。

Co-Q10與VB2聯合使用可有效預防偏頭痛。王益平等[12]在Co-Q10與VB2預防偏頭痛發作的臨床療效中觀察顯示，治療組發作頻率明顯少于對照組，且治療組平均頭痛程度較輕、平均持續時間較短，表明Co-Q10與VB2聯用在預防偏頭痛上具有良好的作用效果。

3　輔酶Q10的應用

3.1食品

Co-Q10性能穩定，無毒副作用，具有很高的安全性，近年來被廣泛應用于食品添加劑中。自從20世紀90年代日本首先將Co-Q10粉末溶于VE植物油的混合物中用以延長了產品的保質期以來，Co-Q10在食品中的應用得到了迅猛的發展。西方國家廣泛利用其生產低脂食品，來增加產品的抗肥胖作用。2006年9 月25日，我國國家食品藥品監督管理局出臺了《以Co-Q10為原料生產的保健食品申報與評審規定（征求意見稿）》后，Co-Q10才逐漸開始應用于保健食品中[13]。隨著Co-Q10新產品的不斷開發，其在食品及保健品方面的應用將成為Co-Q10市場需求的主要源動力。

3.2化妝品

Co-Q10作為一種天然抗氧化劑，具有較好的抗衰老功效，因此近年來被廣泛應用于化妝品中。近年來美國和德國分別推出了添加Co-Q10的洗發水等新產品，用于抗衰老和受損發質的日常護理[3]。在我國，市面上含有Co-Q10的化妝品種類和數量也日漸增多。

3.3醫藥

醫藥是Co-Q10應用的重要領域，可作為一些疾病的治療及輔助用藥。據研究表明，生物體的多種疾病都與Co-Q10的缺乏有關，如非特異性免疫疾病、牙周病、帕金森氏癥、阿爾滋海默癥、慢性肝炎及腎衰竭等[14]。Co-Q10能加強心肌新陳代謝功能，保護心血管細胞生物膜結構的完整性，減輕動脈硬化，現已廣泛用于心律不齊、心力衰竭等心血管疾病的輔助用藥。此外，Co-Q10還可影響體內碳水化合物代謝途徑，降低血糖，是目前證實治療線粒體糖尿病有效的藥物[15]。隨著Co-Q10研究的不斷深入，其在醫藥領域的應用也會日趨擴大，具有廣闊的應用前景。

4　Co-Q10國內外研究現狀

Co-Q10的消費主要集中在美國、日本、澳大利亞以及西歐等地，其中日本是世界上Co-Q10最主要的生產國，其市場占有率高達90%，目前已公布的Co-Q10化學合成和發酵法專利已有100多項。美國市場占到總消費能力的1/3，是繼日本之后Co-Q10消耗最多的西方國家。我國雖擁有比較充足的Co-Q10原料資源，但研究較晚，自2000年以來，才先后有江蘇南通、云南、山東濟南等地陸續上馬Co-Q10生產線，均采用茄尼醇法半合成工藝，但由于Co-Q10合成工藝技術難度高，所以國內企業的生產規模和產品質量都遠不能滿足市場需求，大部分Co-Q10產品仍從國外進口的，國內市場缺口較大。目前主要應用于醫學領域，而在保健食品中的應用才剛剛起步，但隨著我國對Co-Q10投入的加大及重視，相信其在不久的將來會被大力推廣。

5　展望

Co-Q10作為生物體內細胞產生能量的重要酶類以及代謝反應的底物，發揮著至關重要的作用，被廣泛應用于食品、醫療、保健等行業中。目前，國際市場每年對Co-Q10的需求量在400 t以上，并且仍然以每年10%的速度增長[16]，具有十分可觀的研發和應用前景。隨著人們對Co-Q10的不斷研究和深度開發，其應用范圍會進一步擴大和發展，Co-Q10產品的研究和生產也將達到更高的水平，以便更好的為人類所利用。

參考文獻：

[1]吳祖芳,翁佩芳,陳堅.輔酶Q10的功能研究進展[J].寧波大學學報(理工版),2001,14(2):85-88

[2]Singh R,Shinde SN,Chopra RK,et al.Effect of coenzyme Q10 on experimental atherosclerosis and chemical composition and quality ofatheroma in rabbits[J].Atherosclersis,2000,148(2):275-282

[3]王文慧,王瀝浩,郭詠昕,等.輔酶Q10應用的研究進展[J].黑龍江農業科學,2014(3):147-149

[4]Othman AA,Shoheib ZS,Abdel-Aleem GA,et al.Experimental schistosomal hepatitis:Protective effect of coenzyme-Q10 against the state of oxidative stress[J].Experimental Parasitology,2008,120 (2):147-155

[5]李熙東,趙春玉,隋汝波,等.輔酶Q10對多巴胺損傷的PC細胞凋亡的影響[J].中國臨床康復,2005,9(45):42-43

[6]張國平,樂飛,金惠銘,等.輔酶Q10對體外培養的小鼠腦微血管內皮細胞凋亡和增殖的影響[J].中國病理生理雜志,2004,20(1): 17-21

[7]馮慶芝.維生素C及輔酶Q10治療前后乙醇對兔心臟超聲參數的影響[J].中國誤診學雜志,2006,6(5):815-817

[8] 肖新才,馮翔,蘇宜香.輔酶Q10抗氧化作用研究進展[J].國外醫學衛生學分冊,2003,30(4):216-221

[9]Roy CN,Blemings KP,Deck KM,et al.Increased IRP1 and IRP2 RNA binding activity accompanies a reduction of the labile iron pool in HFE-expressing cells[J].Free Rad Biol Med,2002,32(2): 132-138

[10]NiKi E.Mechanisms and dynamics of antioxidant action of ubiquinol[J].Mol AspectsMed,1997,18(s1):63-70

[11]余娟,呂慧萍,張祖峰,等.輔酶Q10和維生素B1治療老年慢性心力衰竭療效[J].河南醫學研究,2012,21(2):177-178

[12]王益平.輔酶Q10加維生素B2預防偏頭痛發作的臨床療效觀察[J].心腦血管病防治,2006,6(3):173-174

[13]馬菊,石寧.食品中應用輔酶Q10的研究進展[J].食品科技,2009, 34(2):18-21

[14]汪多仁.輔酶Q10的開發與應用進展[J].飲料工業,2010,13(8): 8-16

[15]王曦,任艷.輔酶Q10在糖尿病中的研究及臨床應用進展[J].國際內分泌代謝雜志,2010(1):51-53

[16]楊則宜.輔酶Q10—人類健康食品的新資源[J].體育科研,2007, 28(2):67-69

DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.049

收稿日期：2014-06-05

基金項目：國家自然科學基金（41201283）；國家公益性行業（農業）科研專項（201303095-15）

作者簡介：王虹玲（1986—），女（漢），講師，碩士，研究方向：天然產物提取、微生態制劑。

*通信作者：戰秀梅（1974—），女（漢），副教授，博士，研究方向：植物營養與土壤肥力。

Recent Advance on Antioxidant and App lication of Coenzyme Q 10

WANGHong-ling1，WU Ting-ru1，ZHANXiu-mei2，*
（1.College of Life Engineering，Shenyang Institute of Technology，Fushun 113122，Liaoning，China；2.College of Land and Environment，Shenyang AgriculturalUniversity，Shenyang110161，Liaoning，China）

Abstract：Coenzyme Q10 is one of the most important coenzymes and essential component in composing respiratory chain and energy source ATP in human body.Meanwhile，as an activator of cellmetabolism and respiration，coenzyme Q10 featuresmultiple functions like promoting the body'smetabolism，enhancing the non-specific immunity，improving the antioxidative capacity and slowing the effects of ageing.This review started from the characters，physiological activities and antioxidants of coenzyme Q10，expounded its applications in food，pharmaceuticalsand cosmetics industry，briefly introduced the research status home and abroad，also itsutilization futurewas prospected.

Keywords：coenzymeQ10；physiological functions；antioxidant；application