生活中的分子

天然的抗氧化剂——多酚(Polyphenol)

导读

中国拥有源远流长的茶文化,同时也是世界产茶大国。自然清新的茶与刺激兴奋的可可、浪漫浓郁的咖啡并称当今世界三大无酒精饮料。茶叶种类繁多并且口感风味独特,此外茶叶富含多酚化合物、生物碱、萜类挥发油、黄酮类化合物、氨基酸、维生素等,这些物质具有诸多积极的生理作用和保健功能,也使得茶成为一种健康饮品。而其中一定要提的就是天然的抗氧化剂——多酚,它以复杂的方式促进身体健康,成为我们延年益寿、美容养生的好帮手。

一、什么是多酚?

多酚(Polyphenol)通常是指分子量在600 Da以上并且包含多个酚羟基结构的化合物,例如茶多酚。然而习惯上仍将包含一到两个酚羟基结构的化合物归类为简单的酚类化合物。多酚主要来源于植物,自然界中它的含量仅次于糖类,与蛋白质、脂肪、核酸、糖类等天然化合物一样,是一类极其重要的化合物。几乎所有的植物都会产生一定量的多酚作为次级代谢产物用于防护紫外辐射、保护自身不被其他动植物吃掉以及作为花色素等。

典型的多酚化合物:鞣酸(单宁酸)

二、人体衰老的秘密

古往今来,无数的“能人异士”想要突破自然获得长生不老的能力,却始终没人能逃过悠悠岁月。关于衰老,目前科学界有两种影响较大的学说:端粒学说和自由基学说。端粒(Telomere)是染色体末端的DNA重复序列,随着细胞的分裂会逐渐缩短,当它消失后细胞也就失去了分裂再生的能力。因此,从细胞层面来说,染色体端粒越短细胞也就越衰老,这样的衰老细胞容易发生突变进而导致疾病的产生。

染色体上的端粒及端粒缩短示意图

自由基学说认为衰老是由于自由基造成的,人体生命活动中多种生化反应都会产生中间代谢产物自由基,它含有未配对的电子,因此具有极高的化学活性,当体内聚集较多自由基时,它通过攻击生命大分子物质及各种细胞器,会造成机体在分子水平、细胞水平和组织器官水平的多种损伤,加速机体的衰老进程并诱发许多疾病。

三、多酚的抗氧化能力

多酚能够成为良好的抗氧化剂与它的化学性质密切相关:多酚类化合物由于羟基较强的供电子作用成为良好的亲核试剂,同时也容易失去电子被氧化。此外,酚羟基的氢原子在生化反应中发挥着特殊的作用,它可以在碱的作用下以质子形式离去也能以氢自由基的方式离去,生成的苯酚负离子和苯酚自由基可通过电子得失相互转化。

由于共振作用的存在,苯酚自由基具有一定的稳定性,还可进一步与其他自由基结合从而发挥清除自由基的功效。研究表明,苯酚自由基和苯酚负离子仍可以被进一步氧化得到邻苯醌结构,它是一类高活性的亲电试剂,易遭受外来亲核试剂的进攻,净结果是苯酚的反应性发生了“翻转”。除了高反应活性,多酚还具有一个特殊的作用,羟基既是氢受体也是氢给予体,在生物体内可以形成复杂的氢键作用,它与蛋白质相互作用成为天然的蛋白“粘合剂”。

多酚的结构和化学性质

四、结束语

本文以浅显的语言概述了多酚类化合物独特的抗氧化活性以及自由基与人体健康和衰老之间的内在联系,旨在帮助我们更好地通过平衡膳食保持健康的体魄。随着科学技术的进步,人民生活水平的不断提高,延缓衰老、祛除老年斑、防病治病的功能性食品正在与日俱增,也受到越来越多消费者的青睐,多酚类天然自由基清除剂也将更广泛地应用到食品中。

生活中富含多酚的食物

然而从植物中摄入多酚依然是最理想也最为健康的方式,虽然多酚类化合物可以有效清除自由基,但我们平时也应当减少高自由基食物的摄入,例如油炸食品、肉类和精加工食品,尤其是减少过度烹煮和烧焦肉制品的摄入,只有这样才能拥有健康的体魄。

参考资料

  • [1] Quideau, Stephane, et al. “Plant polyphenols: chemical properties, biological activities, and synthesis.” Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 586-621. DOI:10.1002/anie.201000044
  • [2] 李怡歆. “自由基与人体健康.” 中国科技信息 10 (2008): 181-182.
  • [3] 信维平. “天然自由基清除剂的综述及开发.” 食品研究与开发 24.1 (2003): 80-81.
  • [4] Crozier, Alan, Indu B. Jaganath, and Michael N. Clifford. “Dietary phenolics: chemistry, bioavailability and effects on health.” Nat. Prod. Rep., 2009,26, 1001-1043. DOI:10.1039/B802662A

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