在上一篇中，荼小茶講了茶多酚的抗氧化作用，那這篇就來(lái)講一講茶多酚的抗氧化作用機(jī)理的一些研究吧。

茶多酚是一種強(qiáng)抗氧化劑，其抗氧化能力強(qiáng)于所熟知的VC和VE；就電化學(xué)平衡而言，抗氧化劑的氧化還原電位越高，其抗氧化性越強(qiáng)；在標(biāo)準(zhǔn)條件下；EGCG的還原電位為550 mV，而VC的還原電位為480 mV，EGCG具備更高的抗氧化特性。

茶多酚可以防止和減少自由基對(duì)機(jī)體的損傷，從而發(fā)揮抗氧化活性，其作用機(jī)理包括：

1、直接清除活性氧（ROS）

2、金屬螯合作用

3、再生體內(nèi)高效抗氧化劑

4、激活抗氧化酶的能力

5、抑制氧化酶的活性

6、降低氧化應(yīng)激引起的一氧化氮濃度

7、增加尿酸水平

下面分別就作用機(jī)理做進(jìn)一步的介紹。

一、直接清除活性氧

茶多酚的結(jié)構(gòu)共性是具有2-苯基苯并吡喃和羥基取代基，這是其抗氧化作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。以兒茶素類(lèi)為例，其中2-苯基苯并吡喃是抗氧化作用的結(jié)構(gòu)依托，這是類(lèi)黃酮化合物的母核。而羥基取代基則是抗氧化作用的結(jié)合位點(diǎn)，羥基的位置和數(shù)目決定著它們的抗氧化活性大小。這兩者的結(jié)合使茶多酚產(chǎn)生兩大特殊的性質(zhì)：共軛效應(yīng)與酚醌平衡。有苯環(huán)就必然存在共軛效應(yīng)，結(jié)構(gòu)化學(xué)和量子化學(xué)證明兒茶素分子的2-苯基苯并吡喃具有兩個(gè)苯環(huán)，即兩個(gè)共軛效應(yīng)基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)是使兒茶素的酚羥基的電子偏向共軛π鍵，從而削弱O-H鍵，質(zhì)子H易于脫去而成為供氫體，即充當(dāng)了還原劑而發(fā)揮抗氧化作用；此外，兒茶素分子中的酚羥基并不是以純羥基的形式存在，而是以酚醌平衡為主要存在形式。雖然脫去氫的多酚成為苯氧自由基，但由于苯氧自由基氧原子上的不成對(duì)電子分散于整個(gè)共軛體系，參與共軛的各個(gè)原子電荷均衡分布成為較穩(wěn)定的自由基而降低了此自由基的活性。

活潑的自由基會(huì)從其他物質(zhì)如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA抽提氫以滿足自身的電子稀缺而損壞這些重要的生物大分子，危及機(jī)體正常功能。茶多酚可競(jìng)爭(zhēng)性地替代這些大分子提供氫給自由基，生成較為穩(wěn)定的酚氧自由基，繼而又聚合成不同聚合度但更為穩(wěn)定的聚合物，從而將活性較強(qiáng)的自由基滅活，以達(dá)到防治自由基損傷作用。生物體內(nèi)含無(wú)機(jī)自由基（如O2-·、·OH、1O2和H2O2等)和有機(jī)自由基(如多元不飽和脂肪酸的氧化物L(fēng)OO·、LO·和含N自由基)，茶多酚通過(guò)對(duì)這兩類(lèi)自由基的清除，能起到預(yù)防性抗氧化和鏈阻斷性抗氧化作用。

EGCG的B環(huán)和D環(huán)都具有沒(méi)食子酰基，在茶葉中的含量相對(duì)較高，因此其清除自由基的能力一直是研究的焦點(diǎn)。電子順磁共振（EPR）光譜顯示，EGCG與O2-·反應(yīng)后，引起D環(huán)發(fā)生氧化。EPR還表明，EGCG能有效清除OH和O2-·。

EGCG與活性氧自由基反應(yīng)的化學(xué)方程式如下。

鏈抑制過(guò)程：

O2-·+EGCG | H2O2+（EGCG）·

鏈終止過(guò)程：

（n-1）O2-·+（EGCG）·→ 非自由基產(chǎn)物

其中，n為EGCG與自由基反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量因子，用化學(xué)發(fā)光方法測(cè)定的EGCG與超氧陰離子自由基反應(yīng)的速率常數(shù)k為7.71×106dm3/（mol·s），化學(xué)計(jì)量因子n為5.98，接近6.00。

二、金屬螯合作用

金屬陽(yáng)離子絕大多數(shù)均含有未配對(duì)電子，都是自由基，它們可催化自由基的形成。茶多酚以共軛π鍵整體參與對(duì)銅、鐵離子的絡(luò)合。形成的絡(luò)合物不僅較穩(wěn)定，而且仍保持有效羥基使其仍保持其抗氧化效果。這里需要特別指出的是，兒茶素主要是絡(luò)合游離的過(guò)量鐵（Fe3+），這對(duì)鐵過(guò)載引起的貧血無(wú)疑是好的，但兒茶素不會(huì)爭(zhēng)奪鐵蛋白等絡(luò)合態(tài)鐵，也不絡(luò)合Fe2+，故不會(huì)造成生物體缺鐵性貧血。此外，茶多酚具有絡(luò)合、吸附及還原重金屬的功能，這些性質(zhì)使得緩解重金屬離子的毒害作用成為可能。

以HepG2人肝腫瘤細(xì)胞和PC12大鼠腎上腺嗜鉻腫瘤細(xì)胞為細(xì)胞模型，研究?jī)翰杷貙?duì)鉛誘導(dǎo)的細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化、細(xì)胞膜流動(dòng)性和細(xì)胞內(nèi)活性氧的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉛處理后，細(xì)胞活力顯著降低，脂質(zhì)過(guò)氧化水平增加，細(xì)胞膜表層流動(dòng)性降低。而兒茶素能顯著增加鉛暴露細(xì)胞的活力，逆轉(zhuǎn)鉛對(duì)細(xì)胞氧化應(yīng)激參數(shù)的影響，顯示明顯的劑量依賴關(guān)系。此外，EGCG和EC、ECG和EGCG組合，具有顯著的協(xié)同增效作用。

鉛離子能劑量依賴地降低PC12細(xì)胞活力，增加細(xì)胞內(nèi)ROS水平。兒茶素能顯著降低鉛毒PC12細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)生水平，增加細(xì)胞活力，其中酯型兒茶素的效果優(yōu)于非酯型兒茶素。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，其對(duì)鉛暴露細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子上升具有抑制作用，并且具備對(duì)線粒體膜電位的保護(hù)作用。這說(shuō)明兒茶素對(duì)鉛毒具有一定的抑制作用，對(duì)鉛作業(yè)工人的職業(yè)性鉛中毒與鉛吸收具有較好的預(yù)防和治療作用，能有效降低血鉛含量，增加尿鉛的排出量，且能明顯提高受試者的血紅蛋白含量，對(duì)鉛毒造成的貧血也有一定的治療作用。

三、再生體內(nèi)高效抗氧化劑

生物體內(nèi)有一種非酶類(lèi)抗氧化劑—VC、VE和GSH，它們分別位于細(xì)胞基質(zhì)、細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)，充當(dāng)細(xì)胞的第一道、第二道和第三道抗氧化防線，組成一個(gè)防護(hù)體系，共同維護(hù)著細(xì)胞的正常功效。許多研究表明，茶多酚對(duì)幾種抗氧化劑均有保護(hù)或再生作用。例如，人體內(nèi)VE是LDL的主要抗氧化劑，可減少脂蛋白的氧化損傷。茶多酚可使細(xì)胞內(nèi)VE再生，減少VE的耗損，延緩LDL的氧化。另外。EGCG與VC和VE等抗氧化劑并用，可增加其抗氧化能力，具有協(xié)同效果。

四、激活抗氧化酶的能力

動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)證實(shí)，茶多酚不僅能保護(hù)體內(nèi)抗氧化酶，還能促進(jìn)和調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)抗氧化酶活性。研究表明，茶多酚及兒茶素單體能增強(qiáng)超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶、醌還原酶等多種抗氧化酶的活性。另外，茶多酚可在基因與轉(zhuǎn)錄水平上誘導(dǎo)體內(nèi)Ⅱ相抗氧化酶活性增高，間接發(fā)揮抗氧化作用。茶多酚還可通過(guò)激活Nrf-2和MAPK增強(qiáng)Ⅱ相細(xì)胞保護(hù)酶的活性。

五、抑制氧化酶的活性

實(shí)驗(yàn)證明，茶多酚還可在轉(zhuǎn)錄、表達(dá)等各個(gè)水平抑制氧化酶（如P450酶、髓過(guò)氧化酶、環(huán)氧化酶、黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、脂氧化酶等）的活性，預(yù)防病理?xiàng)l件下自由基的暴發(fā)性發(fā)生。

六、降低氧化應(yīng)激引起的一氧化氮濃度

一氧化氮（NO）對(duì)維持?jǐn)U張血管至關(guān)重要，但NO又介導(dǎo)過(guò)氧化物亞硝酸鹽的產(chǎn)生，高濃度的NO可能導(dǎo)致氧化損傷。實(shí)驗(yàn)表明，EGCG可抑制誘生型NO合成酶（iNOS）mRNA表達(dá)，阻斷轉(zhuǎn)錄因子核因子NF-?B的活化，從而抑制iNOS轉(zhuǎn)錄，降低iNOS蛋白質(zhì)及其活性，阻斷NO合成。

七、增加尿酸水平

一些研究表明食用富含類(lèi)黃酮的食物不能大大增加人體內(nèi)的黃酮類(lèi)化合物含量，而是增加了尿酸的水平。飲用茶葉或食用茶葉多酚類(lèi)產(chǎn)品，都能夠增加體內(nèi)尿酸的水平。血液中尿酸的含量在一定程度上可以說(shuō)明其總抗氧化能力，尿酸過(guò)高當(dāng)然也會(huì)引發(fā)一些疾病。

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