天然藥物抗氧化活性研究

權春梅 張興 丁瑞蘋 黃力

摘 要：該文介紹了抗氧化機制及研究天然藥物抗氧化活性的必要性，闡述了體外抗氧化活性及體內抗氧化活性的研究方法，旨在為天然藥物抗氧化研究及開發利用提供參考。

關鍵詞：天然藥物;抗氧化活性;研究方法

中圖分類號 R282.7文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）17-0036-03

Study on Antioxidant Activity of Natural Medicine

QUAN Chunmei1，2 et al.

（1Bozhou Vocational and Technical College，Bozhou 236800，China;2Bozhou Institute of the Anhui Academy of Chinese Medicine，Bozhou 236800，China）

Abstract：This paper introduced the antioxidant mechanism and the necessity of studying the antioxidant activity of natural medicine，and detailed the research methods of antioxidant activity in vitro and in vivo，in order to provide reference for the research，development and utilization of natural medicine。

Key words：Natural medicine;Antioxidant activity;Research methods

天然藥物來源于植物、動物、礦物、微生物和海洋生物，我國天然藥物主要是指中草藥。中草藥防病治病已有數千年歷史，是中華民族的瑰寶，對人類的繁衍昌盛有著重要作用[1]。

精油又名揮發油，主要是從植物的花、枝、葉、莖、根、果實以及其他部位提取出來的次生代謝產物[2]。它主要由脂肪族化合物、硫化合物、萜烯及衍生物等組成，易溶于低極性有機溶劑[3]。精油具有極強的親脂性，很容易通過毛細血管進入人體，并具有獨特清新的芳香氣味，如玫瑰精油[4]、薰衣草精油[5]、牛至精油[6]、茶樹精油[7]等、且綠色、環保、安全，兼具抗氧化、抑菌殺菌、保持皮膚水潤等功能，未來前景和商業價值十分可觀[8]。研究表明，植物中提取的精油具有明顯的抑制氧化和抵抗炎癥的活性[9]，這為進一步提高精油的應用價值、經濟價值和藥理價值提供了堅實的理論基礎。同時，提取方法也是目前天然藥物研究的一個重點方向。

1 抗氧化機制

自由基又名為游離基團，化學性能十分活躍，當其進行復雜的化學反應或外部環境條件發生變化時，它們之間的共價鍵就會斷裂，變成未成對的電子基團。自由基可分為2大類：第1類為內源性氧自由基，是由人體的新陳代謝產生的;第2類為外源性自由基，是在外界某些因素刺激下產生的。

正常情況下，人體也會制造自由基，但一般數量較少，且人體自身就有一定的抗氧化機制，因此正常情況下自由基對人體的損傷是可控的。近年來，由于環境和空氣的持續惡化，再加上人們生活作息不規律、飲食習慣不合理，人體內產生過量的自由基，對人們的生活造成嚴重影響。研究證實，自由基的氧損傷與人體的各種疾病聯系十分緊密，如身體細胞癌變、各種腦血管疾病等。由于人體會不斷衰老，機體臟腑功能會逐漸退化，僅依靠人體自身抗氧化機制無法完全清除自由基危害。因此找尋具有抵抗氧化作用的外部力量對于維護人體的正常功能至關重要。

2 研究天然藥物抗氧化活性的必要性

抗氧化劑是一類可以削弱氧氣不良影響的物質，能夠捕獲并中和人體內的自由基，去除自由基對人體的損害，從而保證人體的細胞健康不受損傷。合成的抗氧化劑價格昂貴，并且安全指數較低，如二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）等。而中草藥和其他植物都是天然的抗氧化劑，安全、有效、價廉，勢必會成為一種趨向[10]。

天然植物拮抗氧化作用的特點是可以直接作用于自由基[11]。一是直接消滅自由基。吳偉等[12]采用了鄰二氮菲—Fe2+氧化法，證明了紅花黃色素的抗氧化性來自于其成分中羥基紅花黃色素A的羥基。二是抑制生成自由基。金英善等[13]證實了芍藥花提取物可以強烈抑制羥自由基，甚至比0.1mg/mL槲皮素更強。張友勝等[14]研究了影響二氫楊梅素抗氧活性的因子，結果表明：二氫楊梅素適宜在酸性條件下使用，且耐高溫，頗具發展前景。三是內源性抗氧化劑蛋白酶的生物活性受到影響。凌晨[15]證實了馬齒莧水提取物（PHAS）可以強化氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）的活躍度。

3 抗氧化活性的研究方法

3.1 體外抗氧化活性研究 采用體外試驗來體現抗氧化效果的方法有很多，如DPPH法、ABTS法、FRAP法、ORAC法等。

3.1.1 DPPH法 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl），縮寫為DPPH。DPPH自由基是一類穩定的自由基，其醇溶液呈紫色，具有單一電子，故能接受一個電子或氫離子。有自由基清除劑存在時，DPPH的單電子被捕捉而使其顏色變淺，在最大光吸收波長處的吸光值下降，且下降程度呈線性關系，吸光度水平的降低表明抗氧化性的增加，從而以此評價試驗樣品的抗氧化能力。

3.1.2 ABTS法 2，2-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨（2，2-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline–6-sulfonic acid），縮寫為ABTS，與過二硫酸鉀反應生成綠色的ABTS自由基。該自由基在734nm處有最大吸收，一個物質加入到ABTS自由基溶液后，如果734nm的吸光度降低，則說明該物質具有自由基清除活性，屬于抗氧化劑。該法稱為ABTS自由基清除法，可用于評價植物（或中草藥抽提物）、純化合物的抗氧化能力。

3.1.3 FRAP法 FRAP 是Ferric ion reducing antioxidant power的縮寫，即“鐵離子還原/抗氧化能力法”，是一種在低pH條件下，利用亞鐵離子與TPTZ（tripyridyltriazine，三吡啶基三嗪）生成藍紫色復合物，以評價樣品抗氧化能力的方法，被廣泛應用于食品與保健品的抗氧化能力分析。

3.1.4 ORAC法 ORAC是氧化自由基吸收能力（Oxygen Radical Absorbance Capacity）的縮寫，又稱為抗氧化能力。ORAC分析法是根據自由基破壞熒光探針，使熒光強度產生變化的原理，以維生素E水溶性類似物Trolox為定量標準，使用熒光微孔板分析儀進行分析。抗氧化劑可以抑制由自由基引起的熒光變化。熒光強度的大小反映了自由基被破壞的程度，抑制程度反映了抗氧化劑對自由基的抗氧化能力。

張彥等[16]研究發現肉桂精油對于抵抗氧化效果表現突出，精油濃度的高低也會影響對DPPH自由基的清除效果。權春梅[17]采用了DPPH和ABTS法，證實了經超臨界CO2萃取法、水蒸汽蒸餾法提取出來的芍藥花精油均可消除DPPH、ABTS自由基，且提取方法不同，芍藥花精油成分不同，其抗氧化活性也不同。李海亮等[18]采用了DPPH和ABTS法，證實了雖然芍花的收獲時期不同，但其精制出的精油均可消除ABTS、DPPH自由基。權春梅等[19]證實了無論是盛開的還是花蕾狀的芍花，其精制出的精油對DPPH、ABTS自由基都有清除效果，且花蕾期的芍花精油清除效果明顯優于完全盛開的芍花精油。姚志仁等[20]采用ABTS法和DPPH法研究了黃花倒水蓮醇提取物，結果表明：無論是其醇提物，還是其另外的萃取物，均表現出了較佳的抗氧化能力。王金梅等[21]采用FRAP法證實了紅花可以抵抗Fe3+氧化的譜效關系。嚴歡等[22]采用ORAC法研究了薰衣草非精油組分的抵抗氧化能力，結果表明：對于抗氧化性能，經HP-20樹脂洗脫的提取物>經聚酰胺色譜洗脫的提取物>70%乙醇提取物。

3.2 體內抗氧化活性研究 對于細胞水平及體內的抗氧化活性研究方法也有很多種，如H2O2的酚紅氧化測定法。陳炅靈等[23]和胡庭俊等[24]分別研究了蕨麻多糖和山豆根多糖細胞水平的抗氧化效果。結果表明蕨麻多糖和山豆根多糖均能顯著抑制小鼠脾淋巴細胞釋放的H2O2。

動物實驗模型的體內抗氧化活性研究方法主要是通過測定肝臟和血清中超氧化物岐化酶（SOD）活性、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性、過氧化氫酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）含量，以此判定天然植物的體內抗氧化能力。SOD能催化超氧化物陰離子發生歧化作用，是生物體內一種重要的抗氧化酶。GSH-Px、CAT可以清除肝細胞內過氧化物，保護機體免受自由基損傷。MDA是脂質過氧化物的代謝產物，檢測組織MDA水平可反映機體脂質過氧化程度，MDA含量越高代表機體組織脂質過氧化越嚴重[25]。

付昊等[26]對熟地黃多糖的體內抗氧化活性進行了研究，結果表明：在小鼠肝臟和血清中，熟地黃多糖強化了GSH-PX、SOD的活性，并明顯降低了MDA的含量。李焱等[27]研究了西番蓮種籽中總黃酮的體內抗氧化活性，結果表明：在小鼠肝臟和腎臟中，西番蓮種籽中的總黃酮可以明顯提高T-SOD、CAT、GSH-PX的活性，并明顯降低MDA的含量。毛跟年等[28]采用GC-MS 分析野艾蒿揮發油的成分，并研究了該精油在小鼠體內的抗氧化活性，結果表明：給予野艾蒿揮發油保護的小鼠的心、肝、腎的 SOD 和 GSH 含量顯著升高、MDA 含量顯著降低。由此可見，熟地黃多糖、西番蓮種籽中的總黃酮以及野艾蒿揮發油具有一定的體內抗氧化作用。

4 結語

體內抗氧化實驗雖然結果準確，能更真實地反映物質的抗氧化活性，但耗時長、成本高、過程繁瑣，因此體外抗氧化實驗是作為初步篩選方法的首選。DPPH法雖然操作簡便，但可能會產生假陽性現象。ABTS法和DPPH法在計算自由基清除率時，需要人為確定反應時間，這可能會對結果造成一定影響。FRAP法易于操作，可重復，但無法測定硫醇化合物。ORAC法十分可靠，常作為評價食品氧化的國際通用標準，但檢測成本較高。抗氧化機制可明顯減緩機體的衰老和功能的衰竭，天然藥物的抗氧化研究必將為其在醫藥、食品及化妝品等領域的開發利用提供更有力的保障。

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（責編：徐世紅）