生物體中含有多種清除活性氧或自由基的抗氧化物質,包括維生 素 E、維生素 C、類胡蘿蔔素、微量元素、類黃酮素及一些酚類物質。
它們可作為還原劑、金屬螯合劑或活性氧清除劑,阻止自由基引起的 脂質過氧化反應。隨著年齡增加,體內的防禦系統也跟著降低,會導 致許多疾病產生,因此補充抗氧化物質是必要的。
嗜氧的生物體藉由抗氧化傷害的系統而被保護著,它由多種功能 不同的抗氧化劑組成。它們的功能在於阻止活性氧與自由基的生成、
清除它們以及修補它們造成的損傷,如圖三十六 (201)。
抗氧化劑依其作用原理大致上可分為幾種(202):自由基終止劑(free radical terminator)、還原劑或氧的清除劑(oxygen scavenger)、金 屬螯合劑(chelating agent)、酵素型抗氧化劑及過氧化物分解劑等。
目前研究趨向對天然抗氧化物的探討,來源包括蔬果、植物、藥草或 發酵製品。
1. 維生素 E(Tocopherol)
維生素 E(生育醇,tocopherols)是一種脂溶性的抗氧化物,廣 泛存於蔬果、種子及肉類中,可以有效地抑制脂質過氧化作用,天然 維生素 E 如圖三十七所示,分為δ、γ、β、α四型(203)。維生素 E 清 除過氧化自由基的速度較其他自由基攻擊鄰近的脂質分子側鏈或膜 上的蛋白快,所以當維生素 E 受到脂質自由基攻擊時,會形成安定 的生育醇自由基,阻斷自由基連鎖反應(204)。
生育醇的抗氧化性是依據 tocopherol-tocopherylquinone redox 系統,為自由基清除劑。
· R + tocopherol RH + tocopheryl semiquinone radical 2 tocopheryl semiquinone radical
tocopherylquinone + tocopherol
Sample (µl)
0 1 2 3 4 5 6
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14
Inhibition of NBT Reduction (%)
10
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Sample (µl)
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Sample (µl)
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
10
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Sample (µl)
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Sample (µl)
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14
Inhibition of NBT Reduction (%)
10
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Sample (µl)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
Inhibition of NBT Reduction (%)
0
表二十 美容用中藥材之似超氧歧化 活性大小
圖三十六 生物體內抗氧化傷害的防禦系統(201)
2.維生素 C
維生素 C 是廣泛存在自然界的水溶性抗氧化劑,在體內存在於細 胞質及血漿中,並可再生α-tocopherol,亦是活性氧的清除劑,破壞 氧在代謝過程中所產生的自由基,降低癌症及心血管疾病的發生率
(205),其抗氧化機制如下:
Ascorbate semidehydroascorbate
2 semidehydroascorbate ascorbate + dehydroascorbate
dehydroascorbate threomate + oxalate, others 維生素 C 與自由基作用後會產生 semidehydroascorbate,此物質可 再被 NADH 或 GSH 等酵素系統還原成 ascrobate,如圖十六。
3. 類胡蘿蔔素(Carotenoids)
類胡蘿蔔素是一群黃色、橘色和紅色的脂溶性物質,由八個異戊 二烯(isoprene)為單位組成之化合物,其中含碳氫化合物者為胡蘿 蔔素(carotenes),β- carotene 與過氧化自由基之可能反應為:
β-carotene + · ROO · β-carotene* + ROO
¯反應中的 ·
β-carotene*稱為 β-carotene 陽離子自由基(β-carotene
cation radicals),為強氧化劑,可接受電子,不會與氧作用。類胡蘿 蔔素可終止自由基的連鎖反應,亦可消除單重態氧(1O2),將之轉變 為穩定的三重態氧(3O2)。Mortensen 及 Skibsted(206)的研究發現,類胡蘿蔔素與氧自由基的反應速率隨著結構上的共軛雙鍵數增加而 增加,當類胡蘿蔔素上有羥基(-OH)或酮基(>C=O)存在時,反 應速率會降低。因此,再清除氧自由基時,茄紅素(lycopene)最有
圖三十七 維生素 E 的四種型式(δ、γ、β、α-tocopherol)(203)