为了维持正常的生理、生活和劳动需要,人体必须不断从外界摄入必要的物质,用以供给能量、构成机体组织、调节生理活动等,这些所摄入的必要物质被称为营养素。由中国营养学会编著的《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013版)》一书中对营养素划分如下:能量;宏量营养素:蛋白质、脂类、碳水化合物(糖类);微量营养素:矿物质和维生素;水和其他膳食成分。研究发现,来源于植物中的多酚类、萜类、生物碱类、皂苷类、黄酮类等物质均属于其他膳食成分,这些膳食成分也是天然抗氧剂的主要来源之一。

  人体组织由60万亿~100万亿个各种类型的细胞所组成,每个细胞都有正常的新陈代谢,细胞的新陈代谢过程是细胞中的氧与细胞食物在细胞内线粒体中经酶促降解作用而产生能量并转化成水的过程。在这类过程中会产生许多活性氧,并有2%~5%的活性氧成为多余的氧自由基。氧自由基会攻击人体的其他分子,使机体的各个系统受损,产生有害的过氧化物质,从而引发种种疾病、癌变、老化等。为了抵御氧自由基带来的各种氧化损伤,人体自身有一些列清除自由基的抗氧化系统,无时无刻不在不断地清除体内的自由基,使自由基的产生和清除保持动态平衡。因此,在正常的情况下,体内所产生的氧自由基人体有能力将其清除掉,防止自由基对人体造成伤害。但随着年龄的增长,这种能力就会逐步减弱。而不合理的饮食、吸烟、醺酒、环境污染、电磁辐射、剧烈运动、精神压力和创伤,尤其是过度疲劳和超负荷工作,都会导致体内氧自由基的大量产生,并造成毒害作用。
  参与人体内抗氧化防御系统的主要物质中,各种酶类和蛋白质基本上属于内源性抗氧化物,而外源性抗氧化物则以各种维生素、组成抗氧化酶类的微量元素及其他各种具有抗氧化能力的植物化学成分为主。因此,随着人们健康管理意识的增强,越来越多的植物来源天然抗氧化剂进入大众的视野,成为营养学界关注的热点。
  1、儿茶素
  儿茶素又称儿茶酚,是茶叶中黄烷醇类物质的总称,是茶多酚中最重要的一种,占茶多酚含量的75%-80%。在儿茶素类化合物中含量最高是表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),约占50%~60%。儿茶素类化合物主要存在于茶叶中,但受发酵程度的不同,不同种类茶叶中的儿茶素的含量大不相同,其中绿茶因其为不发酵茶,儿茶素类化合物种类较全,含量相对最高。
  许多研究表明,儿茶素具有强的抗氧化作用,可增强机体多种抗氧化酶活性,包括谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、坤还原酶和谷胱甘肽转移酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶的活性,减少自由基的产生,或直接捕捉自由基,如清除超氧阴离子自由基、单线态氧、过氧自由基、羟自由基、一氧化氮、二氧化氮、从而保护DNA氧化损失,降低血浆过氧化物丙二醛的含量,降低8-羟基脱氧鸟苷水平,抑制脂质过氧化生成等。此外,大量的流行病学研究和动物实验研究也表明,饮茶或摄入茶几儿茶素相关制品,对心脑血管疾病具有保护作用,可降低心肌梗塞、冠心病、中风等患病风险;对前列腺癌、口腔癌、肺癌、乳腺癌具有预防作用等。
  2、番茄红素
  番茄红素广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中,是成熟番茄中的主要色素,也是常见的类胡萝卜素之一。
  番茄红素的长链多不饱和烯烃分子结构使其具有很强的抗氧化和消除自由基的能力,其猝灭单线态氧的能力约为维生素E 的100倍。而番茄红素对生物大分子(DNA、蛋白质和脂质)的抗氧化作用和对炎症相关因子的调节作用(如降低血清中C反应蛋白水平、抑制一氧化氮、IL-6的释放等)也是其保护心血管功能的主要机制之一。番茄红素能保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤,促进T、B淋巴细胞增殖,增强T细胞活性,减少淋巴细胞DNA的氧化损伤,对非特异性细胞免疫亦有明显的促进作用。此外,多项人体研究表明番茄(包括番茄红素或番茄制品)的摄入,对进展性前列腺癌的发生和发展有一定抑制作用,可以降低口腔癌、食管癌、胃癌、结肠癌和直肠癌等癌症的发生风险。
  3、原花青素
  原花青素是一种多酚类黄酮化合物,广泛分布于水果、蔬菜等植物性食物中,其中葡萄和蔓越莓等食物中含量较为丰富。
  通过近年来的临床研究以及动物实验证明原花青素具有抗氧化、降低某些癌症的患病风险,预防心脑血管疾病,以及预防尿路感染等生物学作用。通过临床研究和动物实验研究证明,原花青素不仅是活性氧的有效清除剂,防止自由基攻击,抑制脂质过氧化作用,还可以减少其他抗氧化营养素的损失,从而减少氧化产物的形成,进而提高整个机体的总抗氧化能力;可以通过降低收缩压、改善血管内皮功能以及抑制血小板活化从而实现对心血管疾病的预防作用;蔓越橘中所富含的A型原花青素则具有抗细菌黏附的作用,从而具有有效预防尿路感染的作用。
  此外,还有研究发现将原花青素(从葡萄籽中提取)与番茄红素联用,可以有效抑制氧化损伤引起的寿命缩短,恢复秀丽隐杆线虫的运动能力和繁殖能力,降低由百草枯引起的脂褐素的累积和ROS的升高,通过上调SOD3、GST4、HSP16.2的水平延长秀丽隐杆线虫的寿命;可以很好的抑制荷瘤小鼠肿瘤体积和重量的增长显著的增强T细胞增殖能力和NK细胞活性,有效地提高小鼠细胞免疫功能。
  4、叶黄素
  叶黄素又名植物黄体素,是一类含氧类胡萝卜素,广泛存在于自然界中,是构成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要组分。
  叶黄素具有较强的抗氧化能力,能有效地猝灭单线态氧,与自由基起反应,形成无害的产物,或通过破坏自由基链反应,将自由基清除。实验证明叶黄素能有效抑制金属铁离子和H2O2等过氧化物质对肝脏细胞造成的DNA损伤。在细胞和细胞膜中,叶黄素能与脂类结合而抑制脂质的氧化,抵御自由基在人体内罩层细胞与器官衰老损伤。此外,叶黄素是人眼视网膜黄斑中的主要类胡萝卜素,可在人眼视网膜内形成一种有效的蓝光过滤器,能将蓝光造成的氧化损伤减至最小。干预试验发现适量补充叶黄素可改变机体组织叶黄素、血清叶黄素含量,增加视网膜黄斑素密度,并使蓝色光对视网膜上的感光细胞的伤害降低,对视觉功能的改善起到一定作用,并可显著降低AMD的患病风险,可改善长期暴露在屏幕光辐射的工作和生活环境人群的视觉功能指标(如对比敏感度、眩光敏感度等。)
  5、绿原酸
  绿原酸是一种酚酸,广泛存在于植物性食物中,蔬菜、水果和咖啡饮品中含量尤多,如菊苣、蓝莓、向日葵仁、樱桃、山楂、薯类等食物中绿原酸含量也相对较高,咖啡豆及其咖啡制品也是许多人摄入绿原酸的主要食物来源之一。
  人群流行病学和干预研究以及动物试验结果显示,绿原酸可通过抗脂质过氧化,通过P13K/AKT、ERK1/2和JNK信号途径,以及调节FOXO基因活性等多种机制发挥抗氧化作用,防止细胞凋亡,拮抗氧化剂对血管内皮、大脑、神经、肝和肺的损伤作用;通过抑制TLR4、TNF-a和NF-кB,以及部分基质金属蛋白酶的表达等,发挥抗炎作用。此外,绿原酸在调节糖、脂代谢,改善胰岛素抵抗,降低2型糖尿病和心血管疾病风险,抑制化学致癌物的致癌作用,保护DNA大分子等方面,也发挥着重要作用。
  6、姜黄素
  姜黄素是从姜科姜黄属植物姜黄、莪术等根茎中提取的一种多酚类物质。姜黄素的使用有着悠久的历史,含有姜黄素的姜黄作为中药最早记载于公元659年苏敬等撰写的《新修草本》中。姜黄素的主要食物来源有姜、芥末、咖喱等。
  姜黄素是含有许多功能基团的多特的抗氧化剂,不仅具有提高抗氧化酶活性、抑制脂质过氧化,抑制细胞氧化、修饰低密度脂蛋白和保护DNA免受过氧化脂质损伤等作用,同时姜黄素对急性、亚急性和慢性炎症具有抗炎作用。研究发现,姜黄素可以通过减少中性粒细胞的浸润、抑制脂质过氧化反应,降低丝氨酸活性抑制结肠细胞的炎症反应。此外,姜黄素可抑制肿瘤细胞生长,该作用可能是通过诱导细胞凋亡、阻断肿瘤细胞的信号传导通路、抑制肿瘤细胞生长和转移、抑制肿瘤细胞血管生成及抑制肝细胞色素P450酶系等途径实现。
  7、虾青素
  虾青素是一种酮式类胡萝卜素,目前自然界中天然的虾青素主要存在于某些 藻类、酵母、细菌中,其中雨生红球藻是天然虾青素的最佳来源。
  虾青素具有共轭双键长链结构,在长链的2端有羟基和羰基基团,使其易被 氧化,因此具有强大的抗氧化能力,可淬灭单线态氧、清除自由基、防止或终止 因单线态氧和自由基引起的链式反应;可通过阻断NF-кB依赖性信号通路,并抑制白介素IL-1β、IL-6和肿瘤坏死因 子-α等下游炎症介质的基因表达,还可通过抑制脂多糖刺激的BV2小胶质小胶质细胞中环氧合酶(COX-1)和一氧化氮(NO)来发挥抗炎作用。此外,研究发现虾青素在器官缺血再灌注损伤、神经退行性疾病、皮肤病、胃肠道等疾病方面均有潜在的保护作用。
  除上述天然来源的抗氧化剂外,还有很多植物营养素具有良好的抗氧化作用,如花色苷、槲皮素、白藜芦醇、植物甾醇、大豆异黄酮等。及时补充各种外源性抗氧化物,能够达到增加人体防御力,清除自由基的目的,是保持机体健康状态的重要途径。(路子佳 空间生物主动健康研究院 )