摘 要 本文就氧自由基的产生、对人体的损伤与疾病及抗氧自由基天然成分的功能性食品的制备、作用机理等内容进行了系统的综述。
引 言
氧自由基又称游离基，系指外层轨道含有未配对的电子、原子团或特殊状态的分子，通常在该原子、分子或原子团的右面、上面或右上角用一符号(·)表示。氧自由基主要指超氧阴离子（O2-）、羟自由基（·OH）、单线态氧（1O2）和过氧化氢（H2O2）。因其有类似氧自由基的损伤作用，故亦属于氧自由基的范畴。由于氧自由基可引起细胞损伤和死亡，与皮肤衰老、色斑、皱纹及某些皮肤疾病的发生有密切关系。致使抗自由基生物学、医药学与功能食品科学的研究成为一个十分活跃的研究领域。
1 氧自由基的生成与清除
体内许多代谢过程和酶促反应，均可产生自由基，例如，还原型辅酶Ⅰ（NADPH）被大鼠肝微粒体细胞色素P-450氧化过程中便产生O2-和H2O2。体内某些酶促反应亦可生成氧自由基，如黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、黄素脱氢酶等等。
O2-和·OH对体内生物大分子的攻击，往往又可引起这些大分子产生其它自由基，如攻击脂质引起过氧化而生成脂过氧基（ROO·），攻击核酸引起嘌呤和嘧啶自由基的生成等。在这类自由基中以·OH的损伤力最强，由于O2-有还原H2O2而生成·OH的能力，所以对凡是能产生H2O2的活性细胞便构成一种非常危险的因素。
体内不断产生自由基，但并未对身体造成严重后果，原因是体内同时存有清除氧自由基的酶系统，二者保持相对平衡状态。超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶及谷胱甘肽过氧化酶（GSH-px）都是体内有效的自由基清除剂。
2 氧自由基损伤与疾病
氧自由基过多的有害作用，表现在可使许多生物大分子如核酸、蛋白、膜多聚未饱和脂肪酸（PUFA）引起超氧化反应，生物大分子出现交链或断裂，引起细胞结构和功能的破坏。
氧自由基通过下述方式而损伤细胞：（1）与膜上的酶和受体进行共价结合，从而影响膜成分的活性；（2）与膜的组成成份共价结合，从而影响膜的结构和膜的功能与抗原特异性；（3）通过共价结合，使巯基氧化或改变PUFA与蛋白质比例而干扰转运；（4）引起PUFA的过氧化而直接影响膜结构。过氧化产物如丙二醛
，对膜流动性、交叉联结、结构功能带来不利影响，致使膜的孔隙扩大，通透性增加，毛细血管内皮细胞损伤，出现炎症反应和退行性变化；内质网膜、溶酶体膜等生物膜系统的液体镶嵌模式发生改变，导致细胞广泛性损害及病变。
氧自由基引起PUFA过氧化有一特点，即氧化为链锁反应，包括启动（initiation）和蔓延扩散（prop-agation）两个价段。PUFA分子结构双键上的氢原子易受氧自由基的攻击，夺取氢原子而后形成脂自由基（R·）R·自发地与氧起反应而形成脂过氧基（ROO·）；吸引一个氢原子而使另一分子PUFA过氧化，从而形成一种稳定的脂氢过氧物（ROOH）及一分子脂自由基R·
；如此不断循环，使许多PUFA分子过氧化。这种链锁反应很难自动终止，除非加入氧自由基捕捉剂（AH）方可终止反应。
脂氢过氧化物经过氧化物酶分解，生成丙二醛（MDA）、乙烷或戊烷及磷脂酰乙醇胺等物质。
MDA为极活泼的交联剂，迅即与磷酸酰乙醇胺交联成荧光色素，然后与蛋白质、肽类或脂类结合成难溶性的无生理活性的色素斑点，沉积于细胞浆内，常称脂褐或老年斑。脂褐素随年龄老化而增多，细胞功能日渐退化，此乃衰老的自由基学说。
科学研究的结果证明，氧自由基几乎和人类大部分常见疾病都有关系，从人类死亡率最高的心脑血管疾病到人类最可怕的癌症，以及近年来对人类造成巨大威胁的艾滋病，无一不和氧自由基有着密切关系。在神经系统，早老性痴呆症（Alzheimer
disease），震颤麻痹症（Parkinson disease），癫痫等疾病都有氧自由基的参与；在循环系统，心力衰竭、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心肌病、原发性高血压、病毒性心肌炎、血栓的形成、心肌缺血再灌注损伤等的发病过程中氧自由基起着重要作用；在消化系统，胃炎、消化性溃疡、胃癌、溃疡性结肠炎、肝硬化、原发性肝癌、急性胰腺炎、胆石病等；在泌尿系统，原发性肾小球疾病、慢性肾小球肾炎、肾病综合症、急、慢性肾功能不全、慢性前列腺炎等；在代谢内分泌系统，糖尿病、肝豆状核变性、类风湿关节炎、红斑狼疮等；在呼吸系统，上呼吸道感染、支气管哮喘、呼吸衰竭、肺水肿、肺炎等；在外科系统，肺癌、食管癌、胸部创伤等；在五官科，复发性口腔溃疡、牙髓炎、口腔鳞癌、喉癌、突发性耳聋、老年性白内障等；在妇科，流产、胎膜早破、子宫内膜异位症、妊娠高血压综合症、子宫颈癌、子宫内膜癌等；在免疫反应的炎症中，巨噬细胞呼吸爆发释放大量氧自由基。还有皮肤上的色斑形成，角质层增生、粗糙等衰老现象的发生无不与自由基、脂质过氧化有着密切关系。因此，研究和生产清除氧自由基的功能性食品是生命科学发展的-+必然趋势。
3 氧自由基清除剂
当机体由于某种原因而产生过多的OFR时,其反应往往呈链式或瀑布式迅速扩展,因此及早防止OFR的产生是治疗成功的关键。"未病先防"，祖国医学充分关注到保护食物中抗氧化成分和在食物中添加抗氧化成分，以弥补或增强机体清除自由基或抑制自由基反应能力，并认为维护机体健康或预防疾病的重要性并不亚于维生素和氨基酸的功用。合理调配膳食，既符合营养又有助于消除或减轻氧自由基对机体的危害，药食同源，食补胜于药补，食疗胜于药疗，长期地、经常地补充富含抗氧化成分的食物和补益营养药物，可及时预防体内产生过量的OFR。
3.1天然药物类
清除氧自由基的药物在体内通过清除超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢、单线态氧；减少丙二醛的生成；抑制脂质过氧化；增加酶的活性；稳定靶细胞膜；补充SOD、过氧化物酶及增强SOD活性而发挥作用。
常用药物有西洋参、党参、白芍、丹皮、干姜、丹参、红参、灵芝、枸杞子、生地、诃子、芫花、葛根、黄芪、麦冬、甘草、银杏、半夏、九节菖蒲、大黄、黄芩、黄连、厚朴、地骨皮、虎杖、栀子、车前子、瞿麦、败酱草、白花蛇舌草、桔梗、五倍子、柴胡、决明子、知母、杏仁、连翘、黄柏、蚤休、五味子、附子、白术、山楂、槐米、肉桂、漏芦、三七、蜂蜜、大蒜、洋葱、雪莲花、莲子、榄仁树、肉苁蓉、干漆、雪莲、沙参、人参、蛇床子、菟丝子、生姜、五加皮、桷皮素、桑黄素、漆黄素、女贞子、芦笋、覆盆子、珍珠、天麻、淫羊藿、何首乌、肉豆蔻、牛黄、荞麦、凌霄花、蝮蛇、姜黄、竹节参、红芪、红景天、阿胶、熟地、茯苓、山茱萸、泽泻、钩藤、杜仲、生地、桃仁、红花、赤芍、川芎、金缨子、当归、木瓜、山药、蒲黄、花粉、薤白、托盘根、刺蒺藜、甜菜、沙棘、绞股兰、千金藤、刺梨、马先蒿、羊栖菜、芹菜、绿茶、蚂蚁、乌梅、补骨脂、五灵脂、芋头、水蛭、地龙、龟板胶、酸枣仁、黄精、益母草、藤梨根、水飞蓟、黑土耳、白木耳、猴头、大豆、鹿茸、龙眼肉、玉竹、射干、蛤蚧、老鹤草、迷迭香、野玫瑰根、刺玫果、洋金花、胡桃、罗布麻、猕猴桃、棉花根、麦饭石、香菇、芝麻。
3.2 维生素类
3.2.1 维生素A
在人体中具有重要的生理功能，内含的β-胡萝卜素有很好的抗氧化作用，能通过提供电子抑制活性氧的生成达到清除自由基的目的。β-胡萝卜素与维生素E两者的抑制脂质过氧化反应过程有协同增效作用，使得它在延缓衰老、防治心血管疾病和肿瘤方面发挥作用。
3.2.2 维生素C
是一种重要的自由基清除剂，它通过逐级供给电子而转变成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸，以达到清除氧自由基目的。维生素C与维生素E、NADH还原酶可协同防御脂类的过氧化。
3.2.3
维生素D 是类固醇衍生物，主要包括维生素D2和维生素D3两种，主要储存在脂肪组织和骨骼肌中，易溶于脂肪和脂溶剂，能清除超氧阴离子、羟自由基等体内活性氧自由基。
3.2.4
维生素E 是一种强抗氧化剂和自由基清除剂，保护机体组织细胞生物膜上不饱和脂肪酸免遭氧自由基攻击而氧化，同时也保护生命大分子物质免遭自由基破坏。维生素E与硒有协同清除自由基的作用。
3.2.5 烟 酸
是作为NAD和NADP这两种重要的辅酶的组成成分，参加体内氧化还原反应，清除氧自由基。
3.3
微量活性元素类
3.3.1 锌
锌是细胞的组成部分之一，主要结合在膜蛋白和磷脂上带负电荷的基团上，稳定红细胞膜，保护细胞膜免受自由基的损伤，清除自由基。
3.3.2
铜 保护机体细胞免受超氧离子的毒害，并且能清除氧自由基，使机体防御氧的毒性，抗辐射损伤等。
3.3.3 硒
对氧自由基有很强的清除能力，其机理是发生Se-C键断裂生成硒中心自由基。
3.3.4
锰 内含Mn-SOD活性成分，可抑制脂质过氧化作用，清除体内过多的氧自由基。
3.3.5
铬 氧自由基清除剂，有抑制脂质代谢，同时降低血清胆固醇的含量。
3.3.6
锗 存在于细胞壁、线粒体、染色体、囊泡和溶酶体等亚细胞成分中，主要是清除氧自由基，避免自由基对细胞的损害。
3.4
常量活性元素
3.4.1 镁
是体内酶系统的激活剂，主要激活许多激酶和羧化酶，还成为酶的结构促进剂在清除氧自由基的同时保护酶的活性。
3.4.2
钾 调节细胞渗透压，参与细胞内糖的蛋白质的代谢，能清除体内损害细胞的氧自由基。
3.5
天然活性成份类
3.5.1 活性多糖类
壳聚糖、人参多糖、茶叶多糖、紫菜多糖、米糠多糖、刺五加多糖、黄芪多糖、苍术多糖、黑木耳多糖、银耳多糖、虫草多糖、金针菇多糖等。它们分别通过直接或间接地清除体内过剩的氧自由基而起到增强体质和延缓衰老的作用。
3.5.2
茶 多 酚 茶多酚对超氧阴离子与过氧化自由基的清除率可达98%以上，在一定范围内呈显著的量效关系。清除速度常数均在106到1014数量级。其效果优于经典的天然抗氧化剂维生素E和维生素C。茶多酚延缓衰老的作用：用0.05%和0.1%浓度茶多酚喂饲家蝇，对雌雄的半数存活率和平均寿命均能延长36%～50%，并使家蝇大脑的SOD活性升高，脂质过氧化降低。茶多酚能提高老年大鼠体内谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）的活力，有抗氧化和延缓脂褐素生成的作用。
3.5.3
植 酸 在人体内水解产物为肌醇和磷酯。肌醇具有清除氧自由基抗衰老的作用；它提供六对氢原子使自由基的电子形成稳定结构，抗氧化，避免被保鲜物氧化变质。
3.5.4
甘草次酸 是甘草甜素的有效活性成分之一，有效地清除自由基以达到抗炎症、抗过敏的功能。
3.5.5 叶绿素铜钠盐
抑制过氧化酶的活性，从而达到清除氧自由基的目的。
3.5.6 人参皂甙
因内含能够清除自由基的抗氧化物质，如Rb1不仅可以直接清除氧自由基，也可以通过增强肝胞浆GSH-PX及CAT的活性间接地清除自由基。
3.5.7 葡乐安
由葡萄子提取物（OPC）制成，其最重要的成分花色素是一种生物黄酮，具有抗氧化作用，能消灭自由基，保护血管，消炎退肿，能够修复因自由基攻击而受伤的胶原和弹性蛋白纤维，并保护皮肤免受自由基的侵袭，从而使皮肝长期维护光滑，有弹力，推迟或减少皱纹的出现。
3.5.8 碧萝芷
是天然植物提取物，是一个很强的抗氧化、清除自由基的物质，能帮助身体所有系统正常运转，通过血脑屏障，生物剂利用率高，水溶性好，还能清除骨骼、肌肉系统中的自由基，防治炎症。
3.5.9 蜂花粉
内含的纤维素和孢粉末具有抗酸抗生物分解的特性，激活体内组织细胞的活性，增强机体新陈代谢，清除体内氧自由基对机体的损害，延缓衰老。
3.5.10
芦荟提取物 主要成分为芦荟素和芦荟大黄素，能稳定细胞膜和细胞骨架，降解体内缓激肽的活性，避免因自由基而产生的炎症，能有效地清除自由基。
3.5.11 银杏粉
有清除多种自由基的作用，是一种广谱的自由基清除剂，具有清除羟自由基、超氧阴离子和一氧化氮，抑制脂质过氧化作用。
3.5.12 大蒜素
大蒜是SOD含量较丰富的天然植物之一，它对氧自由基诱导透明质酸解聚有保护作用，其内含的抗氧化成分对维护结缔组织和骨关节的生理功能是有益的，也可控制炎症的发展，其水溶性提取物对羟自由基和超氧阴离子自由基等活性自由基有较强的清除能力。
3.5.13 葛根提取物
主要成分为异酮类化合物以及少量的黄酮类物质，能降解体内的透明质酸，保护体内活性酶不被自由基破坏，具有抗氧化和清除自由基的功能。
4
天然成份在清除氧自由基功能性食品中的应用
药物和食物都是来源于大自然环境中，经医家长期的尝试与应用，鉴别出各自都具有五味、四气、归经。临床则依性、味、归经指导选方遣药，配伍方剂。药物与食物品种繁多，成分复杂，它们除含有各自的特有治病疗效成分外，还含有其共性成分，依其化学结构的特点，发挥各自的生物效应。其中许多成分具有抗氧化活性，可直接或间接参与机体清除自由基或阻断自由基损伤反应。同时，应该特别注意的是，良药可以苦口而利于病，功能性食品则必须讲究食品应有的色、香、味、形。
4.1 微胶囊蜂王浆
微胶囊最先在日本出现，它是以冷冻干燥的蜂王浆粉与油脂一起混合，制成粒状芯材。然后在其表面再包上一层被膜材料，制成粒状蜂王浆。这种粒状蜂王浆可以长期保存，质量稳定，易于服用，携带方便。这一制作工艺现已在世界范围内推广使用。加入维生素E、C等抗氧化性物质，这样不仅可以防止油脂氧化，还可以防止蜂王浆有效成分的氧化。由于油脂的存在，更便于加入维生素、矿物质、生药等以提高蜂王浆的营养价值和疗效。
配方实例：蜂王浆冻干粉35%、葡乐安浸膏11%、植物性硬化油39%、甘草次酸0.1%、维生素E 0.7%、人参皂甙0.2%、乳化剂
1%、茶多酚1%、维生素C 2%、刺五加多糖4%、壳聚糖6%。
4.2 抗衰老胶丸
抗衰老胶丸主要由硒酵母、维生素E、核黄素丁酸酯和β-胡萝卜素等活性成分组成。硒、维生素E和β-胡萝卜素均是著名的自由基清除剂，能保护生命大分子物质免遭自由基攻击而起到抗衰老作用，β-胡萝卜素还兼具天然色素的作用。核黄素丁酸酯是核黄素与丁酸的酯化产物，在体内除了起维生素B2的作用之外，还能直接作用于过氧化脂质，阻止过氧化脂质的催老进程。
配方实例：在10kg橄榄油中加入2.5kg维生素（α-生育酚）和0.02kgβ-胡萝卜素，在50℃温度下搅拌1h使之完全溶解，之后加入2.5kg硒酵母和0.6kg核黄素丁酸酯，搅拌30min使混合液呈稳定的悬浮态，最后经充填机填充到胶丸中，每个胶丸约含内容物150mg，呈橙色颗粒状。
4.3 富硒功能性饼干
通过添加硒麦芽粉来提供硒源，并以乳糖醇作主要的甜味剂，结合使用多功能纤维粉，由此制得的功能性饼干富含硒和膳食纤维，可供老年人、心血管病人、糖尿病人以及肿瘤患者食用。
配方实例：面粉58%、富硒麦芽粉1.4%、多功能纤维粉（MFA）8.5%、42%或55%高果糖浆5.7%，乳糖醇14.5%、起酥油8.6%、食盐1.2%、大豆磷脂1.2%、NaHCO30.6%、NH4HCO30.3%和水适量。按饼干工艺生产即得成品。
4.4 抗衰老口香糖
抗衰老口香糖是一种新型保健食品，其中壳聚糖能抑制链球菌的生长繁殖，防止龋齿，这是普通型口香糖不能达到的。添加真菌多糖、维生素A、维生素E、茶多酚等一些抗氧自由基功能的物质能起到延缓衰老，保护机体免受自由基的损害，经常食用会有使面部美容的效果。
配方实例：胶基质31%、甘草次酸0.1%、壳聚糖15.5%、人参多糖2%、刺五加多糖6%、灵芝多糖6%、果糖21.5%、金针菇多糖8%、柠檬酸2%、维生素C
2.5%、硫酸钾0.27%、柠檬酸钠0.05%、甘油3%、茶多酚1%、维生素A 0.5%、维生素D 0.5%、食用香料适量。
4.5 灵芝营养口服液
灵芝是一种名贵的多孔菌科真菌，它具有拟SOD活性清除氧自由基，并能显著抑制O3对红细胞脂质的过氧化作用，还可调节血糖水平，所以该产品适合于老人及体弱者服用，达到延缓衰老、增强体质。添加金针菇、香菇等真菌能显著降低机体乳酸脱氢酶的活性，可使肝糖元含量显著增加而提高机体的运动能力，进而提高人体免疫力，实现抗病健身、延年益寿之功效。
配方实例：灵芝抽提液50%、蜂蜜5%、茯苓粉10%、维生素E 0.5%、金针菇多糖10%、茶多酚1%、香菇多糖10%
、人参多糖2%、纯水适量。
4.6 茯苓保健奶粉
由于添加茯苓多糖浸出液，蜂蜜及葡萄糖，同时强化了锌、铁等微量元素和维生素C，所以该产品除具有牛奶的营养价值外，还具有茯苓、蜂蜜、维生素C等的滋补作用。能提高人体免疫能力、调节人体体液平衡、杀菌防癌，对心脾不足、健忘失眠、心悸等症有一定的效果。
配方实例：牛奶0.5～0.6kg、茯苓多糖20g、葡萄糖酸锌0.5mg、乳酸亚铁0.3mg、维生素C
8000IU、蜂蜜5g、维生素A 5500IU、维生素D 7500IU、壳聚糖10g、增稠剂少许、甘草甜素0.2mg、加水至1kg。按奶粉制备工艺生产即得。
4.7 矿泉参茶
采用矿泉水辅以乌梅汁和人参皂甙及多种维生素配制而成的一种功能性饮料。乌梅能有效地清除人体因疲劳而产生的毒性代谢物，人参皂甙也具有显著的抗疲劳、抗缺氧功效，能迅速恢复机体体力。因此，该饮料非常适合于运动员以及劳动者饮用。
配方实例：乌梅汁150L、人参皂甙80g、维生素A 8～10g、维生素B 5～6g、维生素D 7g、维生素E
3～4g、甘草甜素50g、壳聚糖200g、银耳多糖15g、加矿泉水至1000L即可。
4.8 银杏饮料
银杏，又名白果，含多种生物活性营养物质和脂肪酸、淀粉、蛋白质、还原糖、组氨酸、核黄素、硫胺素及多种维生素和钙、钾、磷等多种微量元素。银杏可药食兼用。食用则补心养气、益肾润肺、嫩肤抗皱、延年益寿等。入药则止咳平喘、消毒杀虫，对心脑血管病、老人哮喘有很好的疗效。开发银杏类产品已受到世界各国食品专家、营养学家及医学家的广泛重视。
配方实例：银杏粉1.5kg、乳化稳定剂0.35kg、全脂奶粉3kg、柠檬酸0.2kg、壳聚糖2.5kg、蜂蜜1.5kg
、甘草甜素0.1kg、香精适量、加水至100L。
4.9
新型养颜果脯
果脯是我国传统名特食品中流传广泛、历史悠久的产品之一。将甘草甜素应用于果脯中，具有独特功效。甘草甜素被誉为"最甜的天然甜味剂"。甜味特性良好，还具有良好的清除自由基、解毒功能，能延缓皮肤衰老、维持皮肤正常新陈代谢、防止黑色素的生成，使皮肤保持光滑、具有弹性。再加入蜂蜜，则能更好地滋润皮肤。该产品老少皆宜。
配方实例：蔗糖38.5kg、芦荟粉0.1kg、蜂蜜0.5kg、壳聚糖0.7kg、甘草甜素0.1kg、樱桃19kg、盐0.06kg、柠檬酸0.05kg、加水至100kg。
4.10 新型除口臭、防龋齿糖果
食糖是一种滋味甜美、营养价值大的食品，其中所含糖是人体所必须的三大营养成分之一。在糖果中添加茶多酚、壳聚糖能有效地发挥其抗氧化和保鲜作用，并有消除口臭与预防龋齿的功能。茶多酚是优良的抗氧化，有抑制口腔细菌生长，预防龋齿的作用。它又是消除异臭的天然消臭剂，能消除食品中的恶臭，使高糖食品中的"酸尾"消失，使糖果口感甘爽，维持口腔卫生。
配方实例：蔗糖80g、茶多酚0.05g、柠檬酸0.85g、柠檬酸钠0.1g、壳聚糖5g、维生素C 0.8g、甘草酸0.2g、人参多糖2.9g、淀粉糖浆10g、天然色素少量、水果香精适量。
世界精细化工网站（www.wrfcn.com）利用优厚的人力财力资源，把药食同源的植物药材挖掘出来，用现代科学技术的方法进行研究、提取、精制。将其推广应用到功能性食品中，取得了明显的成效。并期望迅速的有益于全人类。
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