基本介紹
- 中文名：天然抗氧化劑
- 外文名：Natural antioxidant
- 香辛料：具有芳香和辛香等天然植物性製品
- 中草藥：天然抗氧化劑資源
開發資源,結構類型,抗氧化水果,櫻桃汁,石榴,胡蘿蔔,黃瓜,葡萄,柚子,檸檬,11種食物,茶葉,菠菜,山楂,紅葡萄酒,胡蘿蔔,黃豆,番茄,蜂蜜,堅果,草莓,燕麥,展望,
開發資源
用於抗氧化劑開發的天然物質資源非常廣泛，主要可歸納為以下幾類：
香辛料
香辛料是指一類具有芳香和辛香等典型風味天然植物性製品，或從植物(花、葉、莖、根、果實或全草等)所提取某些香精油，包括八角、小豆落、生薑、姬茵香、芹菜、肉桂、丁香、月桂葉、肉豆蔑、馬郁蘭、薄荷屬、迷迭香、風輪菜、鼠尾草、百里香、牛至草等。幾百年前，香辛料就被用於增強食品香味，延長食品保存時間，近幾十年，香辛料抗氧化性得到廣泛關注和研究，香辛料主要抗氧化成分為酚類及其衍生物。
1951年，Chipult等經對犯種香辛料進行抗氧化試驗研究，發現迷迭香和鼠尾草具有優異抗氧化能力;後來從中分離出迷迭香酚、鼠尾草酚等幾種強抗氧化成分。從部分唇形科香辛料如牛至草中分離出5種具有抗氧化活性的酚類化合物，如原兒茶酸、香芹酚、康香草酚、咖啡酸等，這5種化合物均比獷生育酚抗氧化活性高，其抗氧化效果與BHA相類似閉。Lee等閉指出，胡椒類黃酮、親脂酚類和其它非極性化合物具有抗氧化活性，其中毛地黃黃酮(3，4，5，7一四輕基黃酮)抗氧化能力最強，這種強抗氧化活性歸因於其芳香環上鄰苯經基。Kikuzaki和Nakatani〔5〕從生薑中分離出14種酚類化合物，包括姜酮和姜醇，其中12種化合物有比獷生育酚強的抗氧化能力。Yanishiieva等鬧報導用夏日薄荷乙醇提取物作為天然抗氧化劑，研究其對葵花籽油在煎炸溫度下穩定性影響。
中草藥
許多學者認為某些中草藥療效與其抗氧化作用密切相關，中草藥是繼香辛料之後另一個很有潛力的天然抗氧化劑資源。
我國台灣學者對195種中草藥的抗氧化性能進行系統篩選和評價，發現幾乎一半的中草藥表現出抗氧化作用，其中22種中草藥乙醇提取物抗氧化能力強於等重量生育酚川。韓國KIM等對180種中藥甲醇提取物進行試驗，發現其中科種對油酸有強抗氧化能力；進一步又以油酸甲醋為底物試驗，發現其中11種中藥具有特彆強抗氧化能力，它們是烏附子、細辛、白屈菜、甘草、補骨脂、黃等、丁香等川。谷利偉、翁新楚等使用快速氧化酸敗測定儀對1200多種中藥進行抗氧化性試驗，取得一定的成果，首次發現20多種具有較強抗氧化性中草藥，其中包括風眼草等6種中藥抗氧化能力是迷迭香萃取物二倍，無毒且來源便宜，具有套用價值聞。此外，除對中草藥提取物抗氧化性能進行實驗外，許多學者還對提取物中抗氧化成分進行研究。金錦香甲醇提取物中有逆沒食子酸、沒食子酸及沒食子酸甲酷等6種複雜的水溶性單寧和單寧貳類化合物，它們對油酸的抗氧化能力除沒食子酸外均強於生育酚。從金錦香的乙酸乙醋提取物中分離得到質榭皮素、山奈酚及它們的三種糖貳化合物，也有較強抗氧化性。
研究報導，丹參中抗氧化活性成分，這些成分是二氫丹參酮I、丹參酮I、甲烷丹參酮、隱丹參酮和丹參酮H。其中，二氫丹參酮I抗氧化活性比BHA和BHT強，其餘的也與BHA和BHT相當。甘草中含有多種黃酮類化合物，其中甘草查兒酮A、甘草查兒酮B和甘草異黃酮有較強清除自由基和抑制酶促氧化作用;土木香中含有土木香內酷和異土木香內酷的抗氧化能力優於生育酚和泛醒閉。桂皮中存在的抗氧化物質，經UV，IR、HNM分析，確定為菇烯類物質。桂皮甲醇浸膏用氯仿分離得到組分對豬油有較強抗氧化活性，其抗氧化能力與PG相當。Cao和zhu研究千金子(Radixstephaniatetrandra，S.Moore)中生物鹼一粉防己鹼(Tetrandrine，Tn)抗氧化性能，與常用抗氧化劑相比，TD比v。和PG更容易與過氧化游離基結合，因而具有較強抗氧化能力，這種抗氧化性歸因於其具有的雙酷結構。另外，對厚朴、過路黃、忍冬葉的抗氧性均有研究報導。
茶葉
茶葉富含一類多經基的酚性物質，稱為茶多酚，是一類以兒茶素類為主體多酚類，它們基本結構為2一連(或鄰)苯酚基苯並毗喃衍生物，是一種新型天然抗氧劑。在茶多酚中，起抗氧化作用的物質主要有以下四種:(l)表兒茶素;(2)表沒食子兒茶素;(3)表兒茶素沒食子酸酷;(4)表沒食子兒茶素沒食子酸醋。由於在結構中具有連或鄰苯酚基，所以，抗氧化活性要比一般非酚性或單酚基類抗氧化劑強。
茶多酚抗氧化能力強於維生素E10一20倍，川上等發現茶的兒茶素類對含有27%DHA魚油氧化有明顯抑制作用，添加30ppm量對魚油過氧化誘導時間則可延長6倍時間，將茶多酚酒精溶液噴酒在火腿、醃製肉表面可延長其保存期限，在速食麵中添加50ppm茶多酚即可達到抗氧化效果。在大豆色拉油中添加50ppm一100ppm茶多酚可有效地防止其氧化，且茶多酚抗氧化效果為vE的4一7倍。茶多酚對精煉蘇子油和雙低菜籽色拉油也具有良好抗氧化效果，其抗氧化性約為常用抗氧化劑BHT3倍。1988年，衛生部在天津召開的全國食品添加劑衛生標準協作會第十三次會議上，承認了茶葉天然抗氧化劑為我國食品添加劑之一。
食品類
穀物和食用油脂是較早用作天然抗氧化劑科學研究對象。1935年，Musher發現穀物中一些成分具有抗氧化作用，並於次年取得美國專利。1946年，Evens和Olcott等發現植物油中生育酚及其抗氧化作用。此後，人們又從植物油中提取出其它抗氧化成分:芝麻酚、谷維素、棉酚、胡蘿蔔素、角鱉烯、磷脂、街醇等。從大豆、豌豆、花生、燕麥、蠶豆中提取抗氧化劑研究也有不少報導。
眾多果蔬類植物亦表現出優異抗氧化性能。能勢征子等經研究指出，洋蔥、辣椒和款冬莖具有較強抗氧化能力，且大多數蔬菜均有微弱抗氧化性能。對水果抗氧化性研究發現，幾種水果抗氧化成分主要是黃酮類化合物、抗壞血酸和其它有機酸。許申鴻等研究表明，葡萄籽和葡萄皮水提物對o·、·OH及DPPH自由基均有較強清除作用，且抗自由基活性為鮮葡萄籽>葡萄皮>乾葡萄籽。張立新等對21種蔬菜抗氧化能力比較研究中發現:茄子(尤其是茄子皮)、苔菜、尖椒、菜椒、西紅柿對DPPH的抑制率較高，具有較高抗氧化活性帥〕。錢明賽測試11種水果中，發現草幕抗氧化性最高，其次是李果、抑橙等山〕。郭長江對堅果類食物清除ROO·作用研究發現，葵花籽具有較強清除ROO·作用，花生、核桃次之。研究表明綠豆皮乙酸乙醋萃取物具有較強抗氧化性能，0.03%乙酸乙醋萃取物抗氧化性優於相同濃度維生素E，略低於化學合成抗氧化劑TBHQ。
其它原料
花生殼中木犀草素，高良姜中高良姜精，槐米中蘆丁，牛至草中芹菜素，錦地羅中棚皮素等屬於黃酮類化合物，它們對油脂抗氧化活性相當或高於BHT效果。大豆、水稻殼、大麥綠葉也含有黃酮類化合物，均有較好抗氧化能力。
蛋白質水解物、胺基酸和Maillard反應產物也引起人們興趣。山口直彥等用9種蛋白酶將大豆蛋白進行不同程度水解後，發現水解度為177%組分具有較強抗氧化作用。其他學者對蛋白質水解物和胺基酸抗氧化性能進行研究，發現脯氨酸、色氨酸、組氨酸、酪氨酸、蛋氨酸等抗氧化性能較強，胺基酸的組成及分子量大小會影響膚的抗氧化能力，分子量在500一3，000內的膚抗氧化性能最佳。有學者從Mailfard反應生成物中分離出一種類黑精，其抗氧化能力與BHA相當。
細菌和酵母也被一些學者用以提取抗氧化劑，從發麵酵母和碑酒酵母混合物中分離得到一種無色晶體抗氧化劑，其結構已得到確證。黑麴黴菌No.172苯提取物對豬油具有顯著抗氧化性能。Fujimoto等研究發現，藻類具有抗氧化性能，其中褐藻和綠藻抗氧化能力較強，從中分離精製出抗氧化成分有脫鎂葉綠素a、磷脂、嗅酚類化合物等。
結構類型
迄今為止，所發現具有抗氧化性質天然物質結構類型主要有:黃酮、單寧、維生素類、酉昆、含氮化合物、植酸、幽醇、苯丙素、香豆素、枯類、烯酸等，其中較重要有以下幾種：
黃酮類
黃酮類化合物是植物光合作用產生的一大類化合物，包括以黃酮(2一苯基色原酮)為母核一類黃色色素和黃酮同分異構體(異黃酮)及其還原產物(黃烷酮)，黃酮類化合物中可用作天然抗氧劑的最主要化合物是棟精。
黃酮類化合物抗氧化機理主要有兩點:一是消除鐵、銅等金屬離子催化作用，黃烷酮醇可鰲合金屬離子，B環上鄰醒結構也有絡合金屬離子性能。二是供給過氧化物自由基一個氫原子使其轉變為氫過氧化物，黃酮醇和香豆酸就是這種能提供氫原子的物質。影響黃酮類化合物抗氧化活性因素，最主要的是經基化程度和羚基位置，一般認為，B環中鄰二經基對黃酮類化合物抗氧化活性起主要作用，B環中對位和間位二輕基化合物在自然界一般不存在，B環的對位醒醇結構比鄰位醒醇結構活性大，間位體沒有抗氧化活性。
單寧
單寧即靴質，影響其抗氧化活性的因素是單元的結合方式，羚基是否游離及HHDP、gaU、DHHDP基團的種類和數目。當單寧分子結合單元(如兒茶酚或沒食子酸等)以可水解的酷鍵、昔鍵結合時，分子抗氧化能力強，而以碳碳鍵結合成縮合型單寧時，分子抗氧化能力大大下降。酚輕基游離時有利於活性，當它甲基化、醋化或成昔時均使活性下降。另外，在單寧分子的結合單元中，基團HHDP、gall、DHHDP數目越多，活性越大，而且這三個基團作用也不等，其活性順序為:HHDp>gall>oHHDPo
維生素族
β胡蘿蔔素是維生素A前體，具有很好抗氧化性能，能通過提供電子抑制活性氧的生成，達到清除自由基目的，能清除單線態氧，減少光過敏作用，也是單線態氧碎滅劑。生育酚是已知8種同族體中生物活性最強一種生育酚。維生素E經過一個自由基中間體氧化成醒，將ROO·轉變成化學性質不活潑的ROOH，中斷脂類過氧化連鎖反應，有效地抑制脂類過氧化作用。維生素C是一種簡單的六碳化合物，是一種重要的自由基清除劑，它通過逐級供給電子而轉變成半脫氫抗壞血酸和脫氫抗壞血酸以達到清除活性氧自由基。
醌
醌類抗氧化劑研究起步較晚，但從丹參中分離出來的醌已得到較深入研究。對於從丹參中分離出來的10種醌，有下列構效關係:A環芳化後，抗氧化性能增強;A環雖未完全芳化，但A環雙鍵若能使相鄰芳香的共轆鏈延長，也能使抗氧化勝能增強;帶有雙氫映喃環的抗氧化性能較帶映喃環的強閉。
含氮化合物
具有抗氧化活性的含氮化合物主要屬於生物鹼、雜環胺基酸、膚或有機胺類，如茶葉中的咖啡鹼和咖啡中的咖啡因，還有馬錢子鹼、金雀花鹼、精胺等。影響生物鹼和雜環胺基酸抗氧化活性的結構因素主要是立體結構和電性因素。雜環中氮原子“裸露”在外有利於充分接近活性氧並與之反應，抗氧化效果就較好;供電子基團或可使氮原子富有電子結構因素也可增加抗氧化活性。有機胺的抗氧化活性與其離子勢有關。
植酸
植酸也叫環己六醇六磷酸酷(肌醇六磷酸)，大多以鈣、鎂、鉀復鹽形式存在。植酸有很強鰲合能力，由於金屬離子(如鐵離子、銅離子)與其形成鰲合物，可減少金屬離子對氧化催化作用。一般鰲合劑單獨使用效果不佳，但對其它抗氧化劑有協同增效作用。
抗氧化水果
櫻桃汁
自古以來就是美容果。櫻桃汁能幫助面部皮膚嫩白紅潤、去皺清斑，是不少美白產品的最愛。櫻桃不僅富含維生素c，而且含鐵極其豐富，是山楂的13倍，蘋果的20倍。除了含鐵量高之外，它還含有平衡皮質分泌、延緩老化的維生素a，幫助活化細胞、美化肌膚。
石榴
嬌艷欲滴的紅石榴已經被證實具有很強的抗氧化作用。它含有一種叫鞣花酸的成分，可以使細胞免於環境中的污染、uv射線的危害，滋養細胞，減緩肌體的衰老。有研究表明，鞣花酸在防輻射方面比紅酒和綠茶中含有的多酚更“厲害”。
胡蘿蔔
胡蘿蔔被譽為“皮膚食品”，能潤澤肌膚。胡蘿蔔含有豐富的果膠物質，可與汞結合，使人體裡的有害成分得以排出，肌膚看起來更加細膩紅潤。它含β胡蘿蔔素，可以抗氧化和美白肌膚，預防黑色素的沉澱，並可以清除肌膚的多餘角質。它也含有抗氧化不能少的維生素e。
黃瓜
它的味道鮮美，脆嫩清香，備受瘦身人士的推崇。而且它富含人體生長發育和生命活動所必需的多種糖類和胺基酸，以及豐富的維生素，為皮膚、肌肉提供充足的養分，可有效地對抗皮膚老化，減少皺紋的產生。所含豐富的果酸，能清潔美白肌膚，消除曬傷和雀斑，緩解皮膚過敏。
葡萄
它含有大量葡萄多酚，具有抗氧化功能，能阻斷游離基因增生，有效延緩衰老;它還含單寧酸，檸檬酸，有強烈的收斂效果及柔軟保濕作用。另外，葡萄果肉蘊含維生素b3及豐富礦物質，可深層滋潤、抗衰老及促進皮膚細胞更生。
柚子
由某研究機構進行的2005項研究證實，柚子的氣味能令女性比男性看起來平均年輕6歲。柚子中含有的一種檸檬酸已被普遍套用於護膚領域。這種成分能幫助死皮細胞代謝和排出，從而使皮膚回復光滑、重現光彩。
檸檬
檸檬中含有維生素b1、維生素b2、維生素c等多種營養成分。此外，還含有豐富的有機酸、檸檬酸，具有很強的抗氧化作用，對促進肌膚的新陳代謝、延緩衰老及抑制色素沉著等都十分有效。
11種食物
茶葉
茶中的有效成分茶多酚是一種抗氧化劑物質，凡經常飲茶的地區，其居民患癌症的比率較少。由此可見茶多酚能消除自由基防止癌症的發生。
菠菜
其含有的大量β胡蘿蔔素和鐵，能提供人體豐富營養。菠菜中的大量抗氧化劑，既能激活大腦功能，又可增強青春活力，有助於防止大腦的老化，防治老年痴呆。
山楂
所含有的黃酮類物質和維生素C、胡蘿蔔素等能阻斷並減少自由基的生成，增強機體的免疫力，還有防衰老、抗癌的作用。
紅葡萄酒
葡萄中含的原花青素和白黎蘆醇都是強力抗氧化劑，可抗衰老，並可清除體內的自由基。吃葡萄應儘量連皮和籽一起吃，因為葡萄的很多營養成分都存在於皮和籽中。
胡蘿蔔
胡蘿蔔不僅能夠增強人體免疫力，有抗癌作用，它更含有豐富的胡蘿蔔素，胡蘿蔔素可以清除致人衰老的單線態氧和自由基，減緩人體衰老的過程，防止皮膚老化。
黃豆
含有異黃酮，是一種天然抗氧化劑，同時具有弱雌性激素作用。常喝豆漿可以明顯減弱婦女更年期症狀，而且還有防癌和預防老年痴呆症的作用。對女性有很好的美容養顏的功效。
番茄
番茄紅素是目前為止發現的抗氧化功能最強的營養素，抗氧化活性是維生素E的100倍。每天攝入10毫克番茄紅素，對於清除體內自由基、消除疲勞、提高身體免疫力有明顯的促進作用。
番茄紅素屬於脂溶性類胡蘿蔔素的一種，它的吸收和轉運必須溶於油或脂肪中才能利用，所以，食用烹炒的番茄或者番茄醬會有利於番茄紅素的吸收。番茄紅素的熱穩定性較高，加熱可使番茄細胞裂解，比生食更易被人體吸收利用。
蜂蜜
忙碌一天之後，印度人通常愛坐下來喝一杯暖暖的生薑茶。做法很簡單，在開水中加入生薑片，待茶水溫度適宜時加蜂蜜飲用：薑茶有多種抗衰老功效。蜂蜜具有自然抗菌屬性，有助於減少皮膚炎症；生薑富含抗氧化劑姜酮醇（也稱姜酚或姜辣素），該物質可防止膠原質分解，因而有助於保持皮膚滋潤飽滿。
深色蜂蜜含有不同濃度的多酚物質（polyphenols-較強的抗氧化劑），這些成分是抗氧化劑，被認為可降低心臟病與癌症的發生幾率。
美國戴維斯加州大學進行的研究結果顯示，蜂蜜是一種健康食品，含有數量驚人的抗氧化劑，他能清除體內的垃圾----氧自由基，有助於提高人體內有益健康的抗氧化劑水平，達到清除體內自由基的產生，有抗癌，防衰老的作用。蜂蜜能促進皮膚紅潤細膩有光澤，戴維斯加州大學研究員海德龍·格羅辛博士日前在美國化學學會於加利福尼亞州舉行的會議上，公布了她和同事們進行的這項研究結果。她說，在對25名志願者參加的一項研究中，他們發現蜂蜜能夠提高人體內的抗氧化劑水平。
堅果
富含維生素E的堅果類食物(腰果、核桃、榛子、花生等)除了具有抗氧化功能之外，還能修護皮膚組織。不過，又因為堅果類食物含有高油脂，如果攝取過量，不但有致胖的危險，由高油脂所造成的氧化反應還會損害維生素E的抗氧化作用。
因此，營養師建議人們要攝取此類食物，但又要適量，否則過猶不及。
草莓
莓類水果富含胡蘿蔔素以及維生素C，而這兩種成分是抗氧化物里最為醫學界所肯定的物質，所以外形小巧、美觀的草莓、藍莓、小紅莓你要大啖特啖。
另外它含有的鉀及水溶性纖維，還能降低血膽固醇濃度及減少患高血壓的幾率呢！
燕麥
每日攝取適量的燕麥能加速人體新陳代謝，加速胺基酸的合成，促進細胞更新。堅持每天喝一碗燕麥粥吧，它能使你容光煥發呢！
展望
以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品行業的發展趨勢，天然植物是一種極有潛力的天然抗氧化劑資源，從天然植物中尋找新的清除體內自由基的抗氧化劑也將是現代醫藥、保健行業的發展方向，因為生物體內或食物中的脂類的氧化產物可能是許多疾病的誘因, 而從天然藥物中分離出來的許多抗氧化成分都有治療作用。從天然植物中篩選和開發抗氧化作用確切、安全無毒的新品種或分離提取其有效抗氧化成分，已是當務之急。天然植物抗氧化作用有很大可挖掘的潛能，加之運用現代科學技術，結合現代中醫藥學理論，儘早創立中西醫結合的抗氧化理論體系，定將有益於天然植物抗氧化劑的開發和套用。另外，天然抗氧化劑尚需在有效成分的抗氧化機理、協同作用、構效關係和分子設計等方面開展深入研究，為中草藥開發抗氧化劑的套用奠定理論基礎，同時要加強天然植物原料提取、分離純化有效成分工藝研究，以儘快實現天然抗氧化劑的產業化。
