阿魏酰低聚糖的抗氧化活性研究进展

□ 夏雪芬 德宏师范高等专科学校农学与生物科学学院 董施彬 德宏州食品药品检验所 韩芸娇 张 彬 张媛媛 石家庄学院

以小麦麸皮为原料得到的阿魏酰低聚糖，是一种天然的抗氧化剂。在体外抗氧化作用研究中，阿魏酰低聚糖（FOs）具有不同程度的对金属离子的螯合作用、对过氧化氢的清除作用、对DPPH自由基的清除作用和对羟基自由基的清除作用。在细胞和体内抗氧化作用研究中，FOs对于AAPH（2，2-偶氮二（2-甲基丙基咪）二盐酸盐）诱导的细胞和大鼠氧化损伤有较好的保护作用，能够使二相解毒酶/抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活力升高和相应的mRNA的表达量增加，同时提升Nrf2的mRNA和蛋白相对表达量。

阿魏酰低聚糖（FOs）是由于谷物麸皮中的低聚糖在结肠中的微生物的发酵作用下，同时在阿魏酸酯酶的催化作用下生成。

阿魏酰低聚糖的来源

麦麸在全世界大量生产，是一种重要的谷物加工副产物，同时被公认为是一种良好的膳食纤维来源。阿魏酸（4-羟基-3-甲氧基肉桂酸）是小麦麸皮初级细胞壁中的主要酚酸类物质，约占麦麸比重的0.5%。FOs类衍生物是将阿魏酸以酯键的形式引到糖的母体上的，通过结构修饰改善阿魏酸的脂溶性，提高稳定性，并通过阿魏酸和糖之间的协同作用来提高修饰物的选择性和药效作用。

阿魏酰低聚糖的抗氧化活性研究

抗氧化作用机理

通过内切木聚糖酶的作用将麦麸中的游离阿魏酸转化为结合态的FOs，稳定性更高，并且其在体外、细胞或者是动物实验中都显示出较好的抗氧化活性，对其抗氧化作用机制也有相应的研究探讨。

当组织细胞遇到有害刺激时，Nrf2作为DNA结合蛋白识别抗氧化反应元件ARE，调控几种二相酶和抗氧化剂基因的表达，Nrf2/ARE抗氧化信号通路是动物体内最重要的防御信号通路。

阿魏酰低聚糖的体外抗氧化能力评价

采用内切木聚糖酶酶解小麦麸皮不溶性膳食纤维制备得到FOs，在体外抗氧化实验中表现出较好的抗氧化活性，已有研究者通过体外实验方法用其对金属离子的螯合作用、对DPPH自由基的清除作用、对H2O2的清除作用、对羟基自由基的清除作用等方法来检测阿魏酰低聚糖的体外抗氧化活性。当浓度在2～10 mg/mL的范围内时，FOs样品对DPPH自由基的清除作用随着浓度的增加而逐渐增大。与2，2-联吡啶相比，FOs与Fe2+结合的更快，从而螯合Fe2+。随着样品浓度的升高，FOs对金属离子的螯合作用呈现出逐渐上升的趋势，具有浓度依赖效应，当样品浓度达到10 mg/mL时，其对金属离子的螯合能力达到了68.9%，随浓度的增高，其螯合能力越接近于EDTA。

在体外抗氧化体系中，FOs显示出较好的抗氧化效果，为体内实验和细胞实验奠定了较好的基础。

阿魏酰低聚糖对于AAPH诱导的细胞氧化损伤的保护作用

从小麦麸皮中提取得到的FOs能够有效保护正常大鼠红细胞免受体外氧化损伤，同时，对人体淋巴细胞的DNA氧化损伤有一定的抑制作用。FOs应对氧化应激时，可通过二相解毒酶/抗氧化酶（SOD、CAT和GPx）的活力和mRNA的表达水平评判FOs抗氧化作用的强弱，从而判定保护细胞作用的强弱。

Zhang等人使用浓度为200 μmol/L的AAPH诱导HepG2细胞造成氧化损伤，同时使用不同浓度的FOs进行保护，研究结果显示，FOs浓度为2.0 mg/mL和8.0 mg/mL时，对AAPH引起的HepG2细胞氧化损伤的保护效果最显著（P＜0.05），相同浓度的AAPH作用后，FOs药物作用组与空白组比较，SOD、CAT和GPx酶活力显著（P＜0.05）增加，增加比例分别为 28.5%、61.1% 和 130%。FOs药物作用组与AAPH空白对照组相比，SOD、CAT和GPx的mRNA基因表达量增加1.5～1.6倍。

阿魏酰低聚糖对于AAPH诱导的大鼠氧化损伤的保护作用

许多慢性疾病的发病机制涉及氧化损伤，包括代谢综合征、癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。因此，为了抑制氧化损伤相关疾病的发生，氧化损伤的抑制是研究的一个重要方向。

FOs对AAPH诱导的大鼠氧化损伤起到较好的保护作用，经过实验证实其可以使大鼠血清、肝脏、心脏和肾脏中的抗氧化酶活力明显提升，并激活Nrf2抗氧化信号通路。在Zhang等人的研究中，先使用FOs对大鼠实行保护，再用AAPH对大鼠进行氧化损伤，然后将所有大鼠全部处死解剖，收集血清、肝脏、心脏和肾脏，检测结果显示，FOs药物组的血清、肝脏、心脏和肾脏组织中CAT、SOD和GPx的活力增加，GSH含量增加。同时，肝组织中药物组组的CAT、SOD和GPx的mRNA基因相对表达量显著增加，CAT、SOD、GPx 3种蛋白表达量显著增加。

结语

能够预防和治疗氧化损伤疾病的药物是人们的迫切需要，能否开发出有关FOs的药物，FOs是否可以在抗氧化相关疾病的治疗上起到一定的作用还有很长的路要走。