第六章-自由基清除剂及其加工技术

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1、功能性食品食品营养与工程学院第六章自由基清除剂及其加工技术了解自由基的概念和对人体的危害掌握几种常见自由基清除剂的结构和生理功能了解国内外自由基清除剂的种类及作用机理掌握几种常见自由基清除剂制备的方法和要点第一节自由基清除剂种类和作用机理一、自由基的概念及其对人体的影响1定义-自由基是指任何包含一个或多个未成对电子并能独立存在的原子或基团。1832年德国化学家Baron和Friedrich发现化学反应中有一小群原子，并未把自己的单个原子放出去，而是与别的分子结合。当时化学家把这种原子叫做“radicals”，源于拉丁文“r

2、adix”,意思是“aroot”,表示他们根植在其他分子中。2种类-包括氢自由基（H·）、超氧阴离子自由基（O2-·）、羟自由基（·OH）、烷氧基（R·）、氢过氧基（HO2-）、单线态氧（1O2，属于活性氧，是普通氧3O2的激发态）。过氧化氢（H2O2）是活性氧，有高反应性，可促进自由基生成，称自由基关联物质。超氧阴离子自由基（O2-·）羟自由基（·OH）3氧的损伤氧分子轨道有两个未成对电子，很易转变为自由基或活性氧。活性氧自由基含量过多，可能产生毒性。4氧化应激生物体内氧化与抗氧化失去平衡。氧化应激原因A营养不良造成膳食

3、抗氧化剂耗竭；B活性氧自由基产生过多。在大多数疾病中，氧化应激是一种续发性原因，所以抗氧化预防显得十分重要。羟基和超氧自由基5自由基的利弊利：体内物质和能量的转化都必须有自由基的参与。如，氨基酸的氧化；前列腺素的合成；线粒体内营养成分的氧化磷酸化；吞噬细胞杀灭细菌。自由基处于产生与清除的动态平衡弊：破坏细胞结构；引发脂质过氧化；干扰人体正常代谢活动；引发疾病；加速人体衰老。DNA受到自由基损伤蛋白质受到自由基氧化6自由基的来源（1）环境污染水、空气、农药残留（2）化学物质抽烟、食物添加剂、亚硝胺、化妆品（3）体内自行产生运

4、动、暴饮暴食、喝酒（4）烹饪过程（5）紫外线（6）X光7自由基引起的疾病（举例）心脏病老年痴呆症帕金森病肿瘤心脏病心脏病（heartdisease）是心脏疾病的总称，包括风湿性心脏病、先天性心脏病、高血压性心脏病、冠心病、心肌炎等各种心脏病。加拿大研究人员20日发表报告说，全球大约35%的心脏病发作与油炸食品、盐渍零食和肉类有关。这再次表明，食用垃圾食品和动物脂肪能诱发心脏病。老年痴呆症老年痴呆症(Alzheimer‘sdisease,AD)是发生在老年期及老年前期的一种原发性退行性脑病，指的是一种持续性高级神经功能活动障

5、碍，即在没有意识障碍的状态下，记忆、思维、分析判断、视空间辨认、情绪等方面的障碍。、生活方式是导致该病的原因之一。如吸烟酗酒、不合理饮食、缺乏锻炼、与社会交流少。帕金森病帕金森病（Parkinson'sdisease）又称"震颤麻痹"，巴金森氏症或柏金逊症。该病是一种常见于中老年的神经系统变性疾病，多在60岁以后发病。主要表现为患者动作缓慢，手脚或身体的其它部分的震颤，身体失去了柔软性，变得僵硬。最早系统描述该病的是英国的内科医生詹母·帕金森，当时还不知道该病应该归入哪一类疾病，称该病为“震颤麻痹”。二、自由基清除剂的种类

6、和作用机理1自由基清除剂：能清除体内自由基或能阻断自由基参与氧化反应的物质。2自由基清除剂的分类非酶类清除剂抗氧化剂（VE、VC、胡萝卜素、还原型谷胱甘肽）。酶类清除剂抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶）。（一）抗氧化酶能清除活性氧的酶统称为抗氧化酶。如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等。O2-·→O2H2O2-→H2O2过氧化脂LOOH→LOH醇（二）非酶类清除剂1抗氧化剂：食品和药物中的抗氧化成分；2自由基清除剂：能清除自由基实现抗氧化作用的物质；3抗氧化剂作用机理：一是降低活泼自由

7、基中间体的浓度，从而降低自由基链反应传播阶段的速率；二是抑制自由基引发剂的产生，从而达到清除自由基的作用。4自由基清除剂与抗氧化剂的三种关系（1）抗氧化剂即为自由基清除剂氧化变质包括自由基连锁反应的各个阶段（2）抗氧化剂不一定是自由基清除剂有些抗氧化剂通过抑制自由基引发剂（如某些金属元素）的产生起作用（3）自由基清除剂不一定是抗氧化剂有些系统可能并未进行氧化作用5自由基清除剂应用注意事项（1）自由基清除剂只有在足够浓度时才起作用；（2）清除剂只有在产生自由基的位置附近才能起作用；（3）清除剂与自由基反应后本身会成为新自由基

8、，这个新自由基的毒性应小于原来的才能起防护作用。第二节黄酮类化合物黄酮类化合物是优良的活性氧清除剂和脂质抗氧化剂，它是广泛存在于自然界的一大类化合物，多具有艳丽的色泽，是许多中草药中主要活性成分之一。一、黄酮类化合物的结构及生理功能（一）黄酮类化合物的结构基本母核：2-苯基色原酮类化合物；黄酮、黄酮醇，