科学抗衰老，了解控制AGEs的作用机制很重要

       为了了解天然抗氧化剂对AGEs的抑制作用，我们有必要知晓AGEs的产生机制。目前，一些具有抗氧化特性的天然化合物对AGEs的形成具有良好的抑制活性，且毒性最小。天然化合物是从植物或动物中提取的具有独特药理作用的化学物质。根据其结构性质，可将潜在抑制AGEs形成的天然化合物分为以下六类：多酚类、多糖类、萜烯类、维生素类、生物碱类和肽类。由于天然化合物结构和功能的多样性，其控制AGEs形成的机械加工方式也多种多样。

       目前的研究表明，抑制AGEs形成的机制可分为5类：（1）覆盖蛋白质的糖基化位点；（2）清除氧化自由基，减少活性二羰基化合物的产生；（3）调节AGEs的受体信号；（4）捕获活性二羰基化合物；（5）螯合氧化金属离子，例如铁。

图1. 多酚抑制AGEs形成的机制

       在体外模型中，许多酚类化合物被证明具有抗AGEs的特性，其机制涉及以下几个方面：清除自由基、螯合过渡金属、消除活性羰基中间体以及与蛋白质相互作用形成复合物。

        杨梅中的酚类化合物具有清除自由基、钝化过渡金属、形成蛋白质酚类复合物和捕获α-二羰基化合物的功能，这是杨梅素酚类化合物抗糖基化的四种主要机制（图1）。

        儿茶素可减少体内荧光AGEs的形成、氧化应激和炎症状态。在糖基化过程中，儿茶素可以通过共价和非共价相互作用与肌原纤维蛋白相互作用；每种儿茶素通过与赖氨酸和精氨酸结合抑制AGEs，清除自由基，保护肌原纤维蛋白不聚集。

        白藜芦醇衍生物具有抗氧化能力、甲基乙二醛捕获能力和AGEs抑制活性，通过构效关系分析发现，葡萄糖苷的空间效应在一定程度上提高了其抗氧化能力和甲基乙二醛捕获能力；因此，白藜芦醇葡萄糖苷可作为一种新的AGEs候选抑制剂（图2 C）。

       在食品加工过程中添加多酚可以抑制AGEs的形成。例如，添加儿茶素可以抑制吡嗪的形成，改变面包的风味。葡萄副产物中的多酚可以减少食品加工过程中Nε-（羧甲基）赖氨酸的形成，提高松饼的营养价值。

图2.抗氧化物抑制剂：(A)氨基胍、表儿茶素、肌酸、吡哆胺和亚硫酸氢盐捕获α-二羰基；(B) AGEs的一些典型化学结构式；(C)白藜芦醇衍生物通过清除自由基抑制AGEs的形成

        萜类化合物具有良好的抗糖基化作用。人参皂苷Rh2可抑制荧光和非荧光AGEs的形成，抑制果糖胺水平，并通过减少蛋白质羰基形成和巯基修饰来防止蛋白质氧化。与萜类化合物一样，多糖具有多种生物学和抗氧化功能，它们是开发糖基化抑制剂的重要来源，然而，其作用机制尚不清楚。

        维生素作为优秀的抗氧化剂，具有多种活性，可通过清除自由基和螯合金属离子抑制AGEs的形成。维生素C（抗坏血酸）可以保护DNA、蛋白质和脂质，减少氧化损伤；通过离子键与蛋白质形成复合物，竞争性结合蛋白质并保护其生理结构；与葡萄糖竞争与蛋白质结合，减少AGEs的产生；维生素C还可以通过抑制糖尿病患者的山梨醇途径、减少果糖生成和抑制糖基化来降低糖水平。

       生物碱是一种具有多种结构的次生代谢产物，具有药理和生物活性，活性与其化学结构有关。抗氧化的儿茶酚基团和氮电子对有助于反应中间体的稳定性，从而提高抗糖化潜力和抑制AGEs的产生；天然氨基酸、寡肽和二肽具有抗糖基化作用，肌肽具有抗氧化、抗糖基化以及抗衰老作用。

       Nε-（羧甲基）赖氨酸是一种典型的AGEs，研究发现硫胺素和黄酮类化合物能显著抑制Nε-（羧甲基）赖氨酸的形成，其抑制作用与浓度有关。

       硫胺素是由取代的嘧啶和噻唑环组成的，在美拉德反应中可以与氨基的赖氨酸残基竞争，或在反应过程中与蛋白质糖基化羰基和还原糖竞争。硫胺素的抑制作用是通过与Nε-（羧甲基）赖氨酸的中间体反应而实现的。由于与赖氨酸残基的e-氨基相互作用或与赖氨酸的中间体Nε-（羧甲基）赖氨酸相互作用，硫胺素在体外具有显著的抗糖基化作用。

       类黄酮对Nε-（羧甲基）赖氨酸形成的抑制作用优于维生素。芦丁和槲皮素是葡萄糖自氧化的有效抑制剂，可以抑制Nε-（羧甲基）赖氨酸和戊基糖苷等AGEs的形成。抑制作用与浓度有关，高浓度时抑制作用明显。芦丁和槲皮素作为强大的自由基清除剂和抗糖基化剂，在糖基化的所有不同阶段都能抑制Nε-（羧甲基）赖氨酸的形成。此外，芦丁和槲皮素具有清除氧（超氧和H2O2）和活性羰基的作用，主要抑制Nε-（羧甲基）赖氨酸中间体的形成。