虾青素清除自由基的能力让氧化系统与抗氧化系统平衡

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来源:虾青素品牌网 2019-08-04

虾青素清除自由基的能力比较重要,因为果体内活性氧自由基和活性氧自由基产生过多的时候,人体机体就需要补充虾青素等外源性抗氧化剂,配合体内的抗氧化系统,一起来清除产生的过量活性氧。

■活性氧在正常生理或病理状态下均可产生

活性氧(ReactiveOxygenSpecies,ROS)是对基态氧而言,其比较活泼,包括氧自身的活性形式及一些含氧化合物,是指含氧性高的化合物。对机体造成损害的氧,也属于活性氧。活性氧包括超氧阴离子自由基、羟自由基、烷氧自由基、烷过氧自由基、有机过氧自由基等;也有非自由基含氧物,如过氧化氢(HOH)、有机氢过氧化物(ROOH)以及激发态分子氧(即单线态氧)。非自由基活性氧可在自由基反应中产生,同时,又可以直接或间接地引发自由基反应。

因此,活性氧作用与自由基反应相关联。由氧诱发的自由基,被称为氧自由基(OxygenFreeRadical,OFR),可分为脂质自由基、非脂质自由基。巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、上皮细胞均可产生氧自由基。氧自由基和许多相关物质及黄嘌呤氧化酶(XanthineOxidase,XO)途径是产生活性氧的一个重要来源。XO利用分子氧作为电子受体各自氧化次黄嘌呤和黄嘌呤为黄嘌呤和尿酸,在此过程中产生超氧阴离子自由基(Superoxideanion,O2-)和过氧化氢。活性氧在正常生理或病理状态下均可产生。

■过氧化脂质(LPO)反映脂质过氧化的程度

红细胞易遭受自由基的攻击而发生脂质过氧化反应,氧自由基可直接引起脂质、核酸的损害,造成血管内皮细胞损伤的。过氧化脂质(LPO)反映脂质过氧化的程度,也间接反映氧自由基的生成量,它的含量高低反映自由基诱发细胞膜脂质过氧化反应的程度。手术创伤后,红细胞脂质过氧化增强,LPO水平上升是氧自由基损伤的依据。活性氧是器官再灌注损伤的重要调节因子。在低温的情况下,线粒体的活性降低,致使氧自由基增加。自由基活泼性很强,易与各种细胞成分发生反应,造成细胞的结构被破坏,使细胞的代谢及功能出现障碍。正常情况下,活性氧的生成量占组织总耗氧量的1%~5%。

■氧化系统与抗氧化系统之间的平衡

内源性和外源性活性氧不断对机体进行攻击,然而,机体内丰富的抗氧化防御系统会起保护作用,机体的氧化一抗氧化之间维持在比较平衡的氧化还原状态,使机体内环境保持相对稳定。也就是说,在正常的生理情况下,活性氧不断地产生,同时也不断地被清除,机体将这些活性物质维持在一个极低的水平,对健康有利而无害。

氧化应激(OxidativeStress,OS)是机体受到各种不良刺激后,体内活性氧产生过多,其产生的速率大于清除的速率,使身体抗氧化能力下降,氧化系统和抗氧化系统之间的平衡出现紊乱,发生脂质过氧化反应等,导致组织或细胞损伤的病理过程。活性氧的产生和细胞抗氧化能力的下降引起氧化应激,导致氧化损伤。这是一种应激性反应。如果体内活性氧自由基和活性氧自由基(ReactiveNitrogenPecies,RNP)产生过多,超出了机体清除自由基的能力,氧化系统与抗氧化系统之间的平衡就会被打破,就会导致组织细胞的损伤。氧化应激反应可诱导细胞凋亡,产生活性氧物质。活性氧所含的自由基造成其具有不稳定性和高反应性。由于环境污染、疾病、衰老等引起机体或细胞内氧自由基的产生与消除失去平衡,则导致活性氧在体内或细胞内蓄积造成分子、脂类、DNA、RNA的氧化,出现生物膜脂质过氧化、细胞内蛋白及酶变性、细胞内稳定环境被破坏、DNA损害,最后导致组织器官损伤和疾病发生。氧化应激反应可导致哮喘和肥胖,哮喘炎症细胞释放各种炎症递质可产生大量自由基;肥胖者体内脂联素表达下降,巨噬细胞摄取乳酸脱氢酶增多,导致氧化应激反应增强。活性氧过多可损伤细胞的结构、造成脂质过氧化,引发心血管疾病、糖尿病等疾病。

■氧自由基迅速被体内的酶系统所消除

超氧阴离子自由基是体内活性氧的主要来源,在细胞线粒体微粒体浆膜和胞浆等的酶系统和非酶系统中,通过分子氧的单电子还原而产生。正常情况下产生的氧自由基迅速被体内的酶系统所消除,不会产生损伤作用。体内清除超氧负离子自由基有超氧化物歧化酶(SOD),它可使超氧负离子发生歧化反应生成分子氧和过氧化氢:

由此生成的过氧化氢再经过氧化氢酶或谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)的作用而分解:

由于酶系统的保护作用,正常体内很少产生氢氧自由基,而且,体内也具有清除氢氧自由基的能力。

在病理条件下,机体内物质代谢发生变化,酶的活性有所改变,清除自由基的能力降低,造成氧自由基大量产生,从而对机体产生不同程度的损伤。

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