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天然虾青素的超级抗氧化活性及其应用

发布时间:2020-09-19浏览次数:

       虾青素是一种红色的天然类胡萝卜素,广泛存在于鲑鱼、虾、蟹、观赏鱼中。虾青素不仅能使鲑鱼的肉呈桃红色,虾、蟹的壳呈深红色,同时还保证了这些水产动物具有良好的营养价值和市场价值,而且它还是这些动物正常生长和存活所必需的营养物质。近年来的研究证实,天然虾青素具有强烈的抗氧化活性,被赞誉为“超级维生素E”,被广泛应用于高级保健食品、心血管、糖尿病等领域药品等。


虾青素
     天然虾青素的超级抗氧化活性

  生物体的光氧化、生理胁迫和正常的免疫系统功能都会产生几种有害的活性氧,如单线态氧和氧自由基。这些分子含有非配对的电子,具有高度不稳定性,会导致氨基酸的氧化、蛋白质的降解和DNA的损伤等多种细胞伤害。氧自由基还会攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸,过度氧化的脂肪酸能通过链式反应产生更多的脂肪酸自由基。过多自由基的存在打破了生物体自由基与抗氧化剂的平衡,成为导致风湿性关节炎、心脏病、Parkin-son氏综合症、Alzheimer氏综合症、多种癌症和休克的重要原因。

  天然虾青素具有特殊的分子结构,体外实验发现它是单线态氧的强大淬灭剂,具有清除氧自由基的强大能力,是一种极有效的抗氧化剂。在雨生红球藻活细胞内,它作为光保护剂和强抗氧化剂,能够淬灭由强光和过度氧化产生的多种活性氧,防止活性氧对细胞的伤害。天然虾青素比角黄素、β-胡萝卜素和玉米黄素能更有效地阻止不饱和脂肪酸甲酯的过度氧化,其抗氧化活性是维生素E的550倍,是β-胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素和角黄素等类胡萝卜素的10倍,被誉为“超级维生素E”、“超级抗氧化剂”。

  天然虾青素的生物学活性主要表现在:

  1.1 保护皮肤免受光损伤
  紫外辐射是导致表皮光老化和皮肤癌的重要原因。研究表明,虾青素对转谷胺酰胺酶具有特殊作用,能够在皮肤受光时消耗腐胺,而且口服虾青素对腐胺积累的抑制作用比口服维生素A更强,说明虾青素的强抗氧化活性可作为潜在的光保护剂,用于阻止皮肤的光老化。

  1.2 预防动脉硬化和相关疾病
  临床医学研究表明,低密度脂蛋白(LDL)的氧化是导致动脉硬化的重要原因。虾青素在体内具有显著升高高密度脂蛋白(HDL)和降低LDL的功效,而β-胡萝卜素和角黄素则无此作用,因此推测虾青素能减轻载脂蛋白的氧化,可用做预防动脉硬化、冠心病和缺血性脑损伤的制剂。

  1.3 抗癌活性
  免疫学研究表明,口服类胡萝卜素具有抗癌作用,能直接作用于免疫系统,导致肿瘤缩小。给实验大鼠和小鼠饲喂虾青素,能显著地抑制化学物诱导的初期癌变,对暴露于致癌物质中的上皮细胞具有抗增殖作用和强化免疫功能的作用,而且存在着剂量效应。因此推测虾青素具有显著的抗癌特性。虾青素还能诱导肝脏中的酶,显著抑制小鼠的膀胱癌、大鼠的口腔癌和结肠癌、胃癌,要比β-胡萝卜素更为有效。口服虾青素还能抑制乳腺癌的生长,其剂量效应在β-胡萝卜素和角黄素中是不存在的。虾青素(又名超级维生素E)还能降低黄曲霉毒素的致癌性,对减少黄曲霉毒素诱导的肝肿瘤细胞的数量和体积效果良好。

  1.4 增强免疫系统功能
  单线态氧对动物的免疫系统具有细胞毒作用,它催化产生的自由基可加速巨嗜细胞细胞膜的降解,导致吞噬效率降低和功能紊乱。虾青素能显著影响动物的免疫功能,在有抗原存在时显著促进脾细胞产生抗体的能力,增强T细胞刺激下人体内血细胞免疫球蛋白的产生,还能够部分恢复年老小鼠的体液免疫系统,表明在抗原入侵初期,虾青素能增强特异性体液免疫反应。虾青素还能增强小鼠释放白细胞介素-1α和肿瘤坏死因子α,其作用比β-胡萝卜素和角黄素强得多。由此认为,虾青素超级维生素E)具有最佳诱导细胞分裂的活性和具有重要的免疫调节作用,可作为免疫增强剂使用,有利于预防各种类型的流行性感冒。

  1.5 维护眼睛和中枢神经系统的健康
  人类视网膜中含有的多不饱和脂肪酸和高浓度氧比任何其他组织中都高。当高能量蓝光作用于视网膜时,由光氧化产生的单线态氧和氧自由基就会对视网膜产生过氧化损伤。对于人和其他动物来说,膳食中的类胡萝卜素是保持眼睛健康所必需的,可将这些损伤性的活性氧淬灭,帮助保护视网膜抗氧化损伤,在临床上可用于治疗“年龄相关性黄斑变性”。最近的研究表明,虾青素能通过血脑屏障,有效防止视网膜的氧化和感光器细胞的损伤,说明虾青素(超级维生素E)在预防和治疗“年龄相关性黄斑变性”、改善视网膜功能方面具有良好效果。
  中枢神经系统(包括大脑、脊髓和外周神经)都富含不饱和脂肪酸和铁,代谢活性很高,极易受到氧化损伤,导致多种神经系统的疾病。虾青素(超级维生素E)具有保护中枢神经系统的能力,尤其是大脑和脊柱,能有效治疗缺血性的重复灌注损伤、脊髓损伤、Parkinson氏综合症、Alzheimer氏综合症等中枢神经系统损伤。

  1.6 强化肌体的能量代谢
  口服虾青素能强化需氧代谢,可使人的肌肉力量和耐受力明显增强。饲喂虾青素还能使虾在胁迫环境中的存活率大大提高,作用效果与组织中的色素含量呈正相关。研究发现,对于人工养殖的大西洋鲑鱼鱼苗,如果的饲料中虾青素的含量低于5.1μg·g-1 ,鱼苗将停止生长,低于1μg·g-1 时鱼苗的存活率将直线下降到50%以下。可能虾青素(超级维生素E)作为一种细胞内氧的储存物质发挥作用,使鱼类和甲壳动物在通常池塘养殖的缺氧条件下得以存活。

  1.7 抗感染活性
  最新的研究表明,给小鼠饲喂富含虾青素的雨生红球藻(H aematococcus)藻粉,能够明显降低幽门螺杆菌(H elicobacter pylori)对胃的附着和感染,为此国外已开发了口服制剂作为抗感染制剂。虾青素二酯还具有抗感染药物的配合剂的作用,与阿司匹林同时服用可加强其药效。


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