李倩
蝦青素可從雨生紅球藻、水產品廢棄物中提取,也可通過類胡蘿卜素合成,其有諸多生物活性,包括抗炎、抗氧化、抗感染、抗疲勞、抗腫瘤等。可廣泛應用于食品添加劑、醫藥、保健食品等行業。為了進一步分析蝦青素抗氧化活性機制,本文進行了綜述。
蝦青素也叫做龍蝦殼色素或蝦黃質,屬葉黃素類β-胡蘿卜素,臨床研究證實其對人類健康有諸多益處,在多種疾病中都有保護效果。蝦青素藥理作用眾多,常見的有抗腫瘤、抗炎、抗感染、抗氧化等[1],隨著臨床研究不斷增多,發現其抗氧化活性極強,成為研究熱點之一。蝦青素的抗氧化活性可應用于腫瘤、心血管疾病、糖尿病等預防中,甚至有提高免疫力、延緩衰老的作用[2]。但是,臨床關于其抗氧化活性機制還無統一定論,需進一步探索,本文進行如下綜述。
1. 自由基清除作用
蝦青素抗氧化活性的機制之一為淬滅單線態氧,清除自由基,這種作用相比葉黃素、玉米黃素等其他類胡蘿卜素更強,甚至比維生素E強500倍之多。盡管缺乏這方面的大樣本臨床實踐,但根據有關資料可推測蝦青素的淬滅單線態氧作用和共軛雙鍵數有關,且為正相關。隨著相關研究增多,發現類胡蘿卜素羥基極性構型整合期間限制其活動,阻礙多聚烯鏈與單線態氧,加上蝦青素兼具羥基與酮基,比單一羥基的玉米黃素有更強的抗氧化活性。國外學者通過測定抗活性氧效率,方法為化學發光法,并和非酶抗氧化劑進行了對照,發現蝦青素可快速清除自由基,相比抗壞血酸、維生素E作用更強。此外,一些學者提出蝦青素的強抗氧化活性可能和酮基有關,酮基激活羥基,加速氫轉移至過氧化物自由基,同時酮基導致多烯鏈電子密度實質性改變[3]。
2. 膜流動性降低作用
蝦青素在降低膜流動性上的作用可表現在以下兩個方面:
第一, 通過膜通透性的降低,來對氧化劑滲透入細胞產生限制作用。蝦青素分子急性末端宛若橋般橫跨細胞膜,這種結構模式可增強細胞膜機械強度及穩定性。從體外實驗中發現,蝦青素強大的抗氧化活性和其穩定的膜結構有關,可降低膜通透性,從而限制H2O2、抗壞血酸等過氧化物啟動因子進入細胞,最終對重要的分子有保護作用,避免氧化損傷發生。
第二,對膜結構有穩定作用。從一些體內與體外實驗研究中發現類胡蘿卜素有抗氧化活性,同時證實類胡蘿卜素有誘導氧化應激的效果,在于其偶爾可稱為促氧化劑。不過,目前對于蝦青素這方面的研究還比較缺乏,并未證實有促氧化效應。國內學者分析番茄紅素與β-胡蘿卜素后發現可擾亂膜雙分子層,有潛在促氧化效應,但蝦青素膜結構十分穩定,為此難以被氧化。
3. 減輕DNA氧化損傷作用
蝦青素有減輕DNS氧化損傷的作用也得到了證實,但國內這方面報道較少,國外有學者利用彗星實驗評價蝦青素對UV-A誘導人皮膚成纖維細胞與腸CaCo2細胞DNA突變保護作用,發現輻照前后蝦青素可預孵育3種細胞,都有減輕其DNA損傷的效果。
4. 抑制脂質過氧化作用
動物實驗中,將缺乏維生素E的大鼠作為實驗對象,飼養1%蝦青素的飼料,發現可彌補大鼠維生素E缺乏癥狀,對機體脂質過氧化損傷有保護作用。同時,發現蝦青素抑制大鼠肝勻漿線粒體過氧化作用比非缺乏維生素E的實驗大鼠更強。過氧化應激晚期,β-胡蘿卜素與蝦青素都可抑制α-生育酚損耗,但蝦青素的抑制作用更強。
5. 結語
蝦青素的抗氧化活性在臨床上逐漸被證實,但具體的機制闡述并不清楚,其作用機制錯綜復雜,當前的化學實驗與體外實驗難以有效探究,尤其是國內這方面的研究報道較少。為此有必要進一步探索,才能更好地服務于蝦青素相關行業,促進其發展。
參考文獻:
[1]姚金明,陳秀梅,劉明哲, 等.蝦青素對大鱗副泥鰍幼魚生長、體成分及抗氧化指標的影響[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2020,48(1):9-15,32.
[2]關磊,吳廣璐,代明琴, 等.不同蝦青素制劑對急性酒精氧化損傷小鼠的抗氧化作用[J].中國海洋大學學報(自然科學版),2019,49(11):39-47.
[3]江利華,柳慧芳,郝光飛, 等.蝦青素抗氧化能力研究進展[J].食品工業科技, 2019,40(10):350-354.