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輻射防護(hù)劑又稱抗輻射劑,是指在輻照前或輻照后即刻使用能減輕電離輻射對(duì)全身或局部造成的損傷,并且有助于治療和康復(fù)的化合物。
輻射防護(hù)劑一般在輻射損傷的初級(jí)階段起作用,比如減少機(jī)體內(nèi)由輻射誘導(dǎo)產(chǎn)生的大量自由基、減輕輻射損傷的氧效應(yīng),保護(hù)對(duì)射線敏感的生物大分子(如DNA、蛋白質(zhì)) 等,或者在輻照后盡早使用也能減輕已造成的輻射損傷。研究顯示,部分油脂,蛋白質(zhì)和肽類,多糖,維生素,礦物質(zhì),多酚類化合物以及皂苷類化合物均具有輻射防護(hù)作用。
油脂
近年的研究顯示,油脂,特別是植物油具有顯著的抗輻射作用。如黑種草油可顯著抑制輻照后大鼠溶血素抗體滴度的降低、超敏反應(yīng)的延遲、血漿總蛋白和球蛋白濃度的降低,顯著降低丙二醛(MDA)含量、增高血漿谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT) 和紅細(xì)胞超氧化物歧化酶(SOD)活性。靈芝孢子油灌胃干預(yù)輻照小鼠,可顯著增高輻照小鼠外周血白細(xì)胞(WBC)數(shù)、骨髓 DNA 含量、紅細(xì)胞及肝 臟 SOD 活力,在靈芝孢子油較高灌胃劑量時(shí)顯著降低骨髓細(xì)胞微核率,隨著灌胃劑量升高,小鼠骨髓細(xì)胞微核率呈下降趨勢(shì),而 WBC 數(shù)、骨髓細(xì)胞 DNA 含量、紅細(xì)胞及肝 臟 SOD 活力呈上升趨勢(shì)。
另外,番茄籽油也是一種很有前景的輻射防護(hù)劑,其輻射防護(hù)能力與其所含的植物甾醇、普利醇和抗氧化劑(包括番茄紅素、β-胡蘿卜素、葉黃素和生育酚)等有關(guān)。葡萄籽油、山茶油和薏苡仁油也顯示出較強(qiáng)的輻射防護(hù)作用。
多糖
多糖主要通過修復(fù)受輻射損傷機(jī)體的紅細(xì)胞、白細(xì)胞等造血細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,清除自由基,提升超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶的活性來發(fā)揮其輻射保護(hù)作用。除了人參多糖,常見的具有抗輻射損傷作用的多糖還有香菇多糖、黃芪多糖、當(dāng)歸多糖等。
研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸多糖可降低突變型P53基因的表達(dá),有效抑制X射線輻照引起的小鼠細(xì)胞凋亡,還可對(duì)抗細(xì)胞氧化損傷,通過80 ℃熱水提取得到的當(dāng)歸水提多糖,對(duì)60Coγ射線輻照小鼠的WBC、淋巴細(xì)胞數(shù)目回升及體重恢復(fù)均有促進(jìn)作用。
巖藻聚糖可有效抑制輻照小鼠脾 臟損傷,抑制骨髓有核細(xì)胞數(shù)、造血干細(xì)胞、WBC 數(shù)的減少。
黃芪多糖可保護(hù)輻照小鼠肝 臟損傷,顯著降低丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶水平及NF-KB的表達(dá)水平。
人參酸性多糖可通過抑制 p53 依賴的途徑和線粒體/cas-pase 途徑,減輕輻射誘導(dǎo)小鼠小腸的細(xì)胞凋亡,因此酸性多糖是一種潛在的輻射防護(hù)劑,可在放射治療(如癌癥治療) 期間預(yù)防輻射所致的腸道細(xì)胞損傷。
蛋白質(zhì)和肽類
近年研究表明多種蛋白質(zhì)及肽類具有良好的輻射防護(hù)功能。有學(xué)者于X射線輻照前,采用當(dāng)歸蛋白連續(xù)3 天提前干預(yù)小鼠,可有效提升輻照小鼠 WBC 數(shù)、脾 臟及胸腺指數(shù)、脾集落形成單位和脾 臟CAT活力,改善脾白髓損傷和體重下降。輻照前預(yù)先采用藻藍(lán)蛋白灌胃干預(yù),發(fā)現(xiàn)藻藍(lán)蛋白能夠顯著提高輻照后小鼠血漿及肝 臟中SOD、GSH-PX 活性,降低血漿及肝 臟MDA水平,減少肝組織中活性氧(ROS)的產(chǎn)生,減輕 X 射線對(duì)小鼠機(jī)體造成的氧化損傷,對(duì)輻射損傷有較好的防護(hù)作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明金屬硫蛋白能夠緩解 X 射線輻照導(dǎo)致的小鼠 DNA 氧化損傷和癌變,并對(duì)低劑量 X 射線導(dǎo)致的骨髓損傷起保護(hù)作用。此外,人參低聚肽、膠原肽、核桃低聚肽等多種生物活性肽具有對(duì)抗輻射損傷的作用,其機(jī)制與增強(qiáng)機(jī)體清除自由基能力,降低電離輻射引起的氧化損傷有關(guān)。
維生素和礦物質(zhì)
維生素 A、C、E 及硒是公認(rèn)的抗氧化劑,可通過阻斷自由基引起的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的蔓延來發(fā)揮其輻射防護(hù)劑的作用。
將膳食維生素 A 溶于大豆油可防護(hù)放射性核素內(nèi)照射引起的生物學(xué)效應(yīng);
放射性核素碘-131 用于甲狀腺癌的治療,而維生素 C可以通過清除自由基減少染色體的斷裂,防護(hù)放射性核素碘-131 引起的內(nèi)照射損傷;
維生素E單獨(dú)或與WR-3689 結(jié)合均可增大輻射后小鼠的存活率,并能輔助減輕大鼠輻射所致的小腸炎。
硒以硒蛋白形式可作為抗氧化劑保護(hù)機(jī)體免受自由損傷,膳食中大劑量補(bǔ)充硒能夠減輕輻射導(dǎo)致的大鼠腎 臟自由基損傷。天然形式的維生素 E,可誘導(dǎo)內(nèi)源性的抗氧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和 NADPH 醌氧還原酶的表達(dá),對(duì)抗DNA雙鏈分子形成和細(xì)胞遺傳學(xué)改變。
多酚類化合物
多酚類化合物包括黃酮類、單寧類、酚酸類以及花色苷類等,是由芳香環(huán)和羥基共同組成的混合物,結(jié)構(gòu)上含有酚羥基,故很容易被氧化并且能夠清除體內(nèi) ROS 自由基。
多酚類物質(zhì)的輻射防護(hù)機(jī)制為防護(hù)淋巴細(xì)胞的退行性病變,保護(hù)小鼠的免疫器官胸腺和脾 臟的損傷,增加小鼠體內(nèi)抗氧化酶系如SOD、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活力,降低MDA的含量。
黃酮類化合物可通過清除自由基及抗氧化、保護(hù)細(xì)胞中遺傳物質(zhì)、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、提升造血組織活力等間接方式進(jìn)行輻射防護(hù)。自然界中多種黃酮類物質(zhì)均具有明顯的抗輻射作用,如沙苑子黃酮、銀杏葉黃酮、蜂膠總黃酮、大豆異黃酮、染料木黃酮等。葡萄柚中提取的生物類黃酮可保護(hù)染色體免受輻射損傷,蜂膠及其相關(guān)的黃酮類化合物可保護(hù)全身輻照小鼠免受輻射損傷。
原花青素和兒茶素能夠提高γ射線輻照所致小鼠 WBC 數(shù)、小鼠脾 臟指數(shù)、骨髓細(xì)胞DNA含量,降低輻照小鼠微核率,對(duì)輻射損傷小鼠具有明顯的保護(hù)作用。
橙皮苷可以加快急性中波紫外線輻射后小鼠皮膚細(xì)胞中環(huán)丁烷嘧啶二聚體的清除,對(duì)小鼠皮膚起到顯著的光保護(hù)作用。
白藜蘆醇可促進(jìn) 60Coγ射線輻照導(dǎo)致的大鼠睪丸生精功能損傷的恢復(fù),可降低輻照大鼠卵泡刺激素和促黃體生成素水平,增高睪酮、睪丸組織 mRNA 及蛋白水平。
茶多酚可通過阻止 DNA 雙鏈斷裂和細(xì)胞膜損傷,增強(qiáng)SOD 等抗氧化酶的活性來發(fā)揮其抗輻射損傷的作用。
皂苷類化合物
常見的具有抗輻射損傷作用的皂苷主要有人參皂苷、大豆皂苷等。其機(jī)制主要是通過減輕射線造成的造血系統(tǒng)損傷以及染色體損傷,促進(jìn)造血功能的恢復(fù)和 DNA 的修復(fù),緩解輻射引起的免疫力下降而發(fā)揮輻射防護(hù)作用。人參總皂苷可抑制大鼠肝 臟 P450酶,減輕輻射造成的損傷,維持大鼠內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。采用苜蓿皂苷灌胃干預(yù)小鼠,發(fā)現(xiàn)可使輻照小鼠 WBC、紅細(xì)胞及血小板計(jì)數(shù)及骨髓有核細(xì)胞含量顯著增加,從而穩(wěn)定造血系統(tǒng),并通過增強(qiáng)SOD、GSH-Px 活性清除自由基,減少小鼠免疫器官的損傷,從而發(fā)揮顯著的抗輻射作用。
隨著核能和核技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源、醫(yī)療、軍事、食品加工和農(nóng)業(yè)育種等國(guó)防和民生的方方面面,輻射的防護(hù)問題日益突出。
除了核輻射以外,生活中還存在著其他許多輻射源,如微波爐、手機(jī)、電腦及其他家用電器等。人體遭受過量輻射可能導(dǎo)致疲勞、頭昏、失眠等,重則還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變的發(fā)生率?;瘜W(xué)與生物類輻射防護(hù)藥物盡管擁有很好的抗輻射作用,但存在毒性大、不良反應(yīng)多等多方面的局限性,人們迫切希望能開發(fā)出低毒、乃至無毒,可用于防護(hù)輻射損傷的天然藥物或功能性食品。
所以,研發(fā)新型、安全、有效的防輻射相關(guān)功能性食品成為了研究人員工作的重點(diǎn),截至目前,在國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布的保健食品名錄上,迄今共審批通過 89款抗輻射相關(guān)保健食品。
參考文獻(xiàn):
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作者:小泥沙
小泥沙,食品科技工作者,畢業(yè)于華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,食品科學(xué)碩士,現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事營(yíng)養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。
螺旋藻片是以螺旋藻為原料,經(jīng)過干燥、粉碎和壓片制成的健康食品產(chǎn)品。螺旋藻片富含高質(zhì)量蛋白、多種維生素、礦物質(zhì)及葉綠素,是天然的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充來源。螺旋藻片以其天然、安全及多重健康功效,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品及日常膳食補(bǔ)充,是現(xiàn)代健康管理的重要選擇。
燕麥蛋白肽是通過酶解燕麥蛋白制得的短鏈肽,具有高生物利用率和易吸收的特點(diǎn)。燕麥蛋白肽富含必需氨基酸、活性肽及多種營(yíng)養(yǎng)成分,能夠?yàn)槿梭w提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)補(bǔ)充。燕麥蛋白肽以其天然、安全及多重健康功能,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品及運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品,是現(xiàn)代高端營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的重要原料。
燕麥精制油是從燕麥胚芽或燕麥籽中提取并精制而成的天然植物油,富含不飽和脂肪酸、維生素E、β-葡聚糖及植物甾醇。燕麥精制油以其天然、安全及多重健康功效,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品、護(hù)膚品及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化產(chǎn)品,是現(xiàn)代天然植物油的重要原料。
仙人掌提取物是從仙人掌植物中提取的天然活性成分,富含多糖、黃酮、維生素及礦物質(zhì)。仙人掌提取物以其天然、安全及多重健康功效,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品及營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充領(lǐng)域,是現(xiàn)代天然植物提取物的重要原料。
小球藻片是以小球藻為原料,經(jīng)過干燥、粉碎和壓片制成的健康食品產(chǎn)品。小球藻片富含高質(zhì)量蛋白質(zhì)、多種維生素、礦物質(zhì)及葉綠素,是天然的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充來源。小球藻片以其天然、安全及多重健康功效,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品及日常膳食補(bǔ)充中,是現(xiàn)代健康管理的重要選擇。
橄欖葉提取物是從橄欖樹葉中提取的天然植物活性成分,富含多酚類化合物、黃酮類物質(zhì)及抗氧化成分。橄欖葉提取物以其天然、安全及多重健康功效,被廣泛應(yīng)用于保健品、功能食品及營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充領(lǐng)域,是現(xiàn)代天然植物提取物的重要原料。
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