天然防辐射原料的介绍及其发展

        辐射防护剂又称抗辐射剂，是指在辐照前或辐照后即刻使用能减轻电离辐射对全身或局部造成的损伤，并且有助于治疗和康复的化合物。

        辐射防护剂一般在辐射损伤的初级阶段起作用，比如减少机体内由辐射诱导产生的大量自由基、减轻辐射损伤的氧效应，保护对射线敏感的生物大分子(如DNA、蛋白质) 等，或者在辐照后尽早使用也能减轻已造成的辐射损伤。研究显示，部分油脂，蛋白质和肽类，多糖，维生素，矿物质，多酚类化合物以及皂苷类化合物均具有辐射防护作用。

        油脂

        近年的研究显示，油脂，特别是植物油具有显著的抗辐射作用。如黑种草油可显著抑制辐照后大鼠溶血素抗体滴度的降低、超敏反应的延迟、血浆总蛋白和球蛋白浓度的降低，显著降低丙二醛（MDA）含量、增高血浆谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT） 和红细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性。灵芝孢子油灌胃干预辐照小鼠，可显著增高辐照小鼠外周血白细胞（WBC）数、骨髓 DNA 含量、红细胞及肝 脏 SOD 活力，在灵芝孢子油较高灌胃剂量时显著降低骨髓细胞微核率，随着灌胃剂量升高，小鼠骨髓细胞微核率呈下降趋势，而 WBC 数、骨髓细胞 DNA 含量、红细胞及肝 脏 SOD 活力呈上升趋势。

        另外，番茄籽油也是一种很有前景的辐射防护剂，其辐射防护能力与其所含的植物甾醇、普利醇和抗氧化剂（包括番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素和生育酚）等有关。葡萄籽油、山茶油和薏苡仁油也显示出较强的辐射防护作用。

        多糖

        多糖主要通过修复受辐射损伤机体的红细胞、白细胞等造血细胞，增强机体的免疫功能，清除自由基，提升超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶的活性来发挥其辐射保护作用。除了人参多糖，常见的具有抗辐射损伤作用的多糖还有香菇多糖、黄芪多糖、当归多糖等。

        研究发现，当归多糖可降低突变型P53基因的表达，有效抑制X射线辐照引起的小鼠细胞凋亡，还可对抗细胞氧化损伤，通过80 ℃热水提取得到的当归水提多糖，对60Coγ射线辐照小鼠的WBC、淋巴细胞数目回升及体重恢复均有促进作用。

        岩藻聚糖可有效抑制辐照小鼠脾 脏损伤，抑制骨髓有核细胞数、造血干细胞、WBC 数的减少。

        黄芪多糖可保护辐照小鼠肝 脏损伤，显著降低丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶和乳酸脱氢酶水平及NF-KB的表达水平。

        人参酸性多糖可通过抑制 p53 依赖的途径和线粒体/cas-pase 途径，减轻辐射诱导小鼠小肠的细胞凋亡，因此酸性多糖是一种潜在的辐射防护剂，可在放射治疗（如癌症治疗） 期间预防辐射所致的肠道细胞损伤。

        蛋白质和肽类

        近年研究表明多种蛋白质及肽类具有良好的辐射防护功能。有学者于X射线辐照前，采用当归蛋白连续3 天提前干预小鼠，可有效提升辐照小鼠 WBC 数、脾 脏及胸腺指数、脾集落形成单位和脾 脏CAT活力，改善脾白髓损伤和体重下降。辐照前预先采用藻蓝蛋白灌胃干预，发现藻蓝蛋白能够显著提高辐照后小鼠血浆及肝 脏中SOD、GSH-PX 活性，降低血浆及肝 脏MDA水平，减少肝组织中活性氧（ROS）的产生，减轻 X 射线对小鼠机体造成的氧化损伤，对辐射损伤有较好的防护作用。动物实验证明金属硫蛋白能够缓解 X 射线辐照导致的小鼠 DNA 氧化损伤和癌变，并对低剂量 X 射线导致的骨髓损伤起保护作用。此外，人参低聚肽、胶原肽、核桃低聚肽等多种生物活性肽具有对抗辐射损伤的作用，其机制与增强机体清除自由基能力，降低电离辐射引起的氧化损伤有关。

        维生素和矿物质

        维生素 A、C、E 及硒是公认的抗氧化剂，可通过阻断自由基引起的链式反应的蔓延来发挥其辐射防护剂的作用。

        将膳食维生素 A 溶于大豆油可防护放射性核素内照射引起的生物学效应；

        放射性核素碘-131 用于甲状腺癌的治疗，而维生素 C可以通过清除自由基减少染色体的断裂，防护放射性核素碘-131 引起的内照射损伤；

        维生素E单独或与WR-3689 结合均可增大辐射后小鼠的存活率，并能辅助减轻大鼠辐射所致的小肠炎。

        硒以硒蛋白形式可作为抗氧化剂保护机体免受自由损伤，膳食中大剂量补充硒能够减轻辐射导致的大鼠肾 脏自由基损伤。天然形式的维生素 E，可诱导内源性的抗氧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和 NADPH 醌氧还原酶的表达，对抗DNA双链分子形成和细胞遗传学改变。

        多酚类化合物

        多酚类化合物包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等，是由芳香环和羟基共同组成的混合物，结构上含有酚羟基，故很容易被氧化并且能够清除体内 ROS 自由基。

        多酚类物质的辐射防护机制为防护淋巴细胞的退行性病变，保护小鼠的免疫器官胸腺和脾 脏的损伤，增加小鼠体内抗氧化酶系如SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力，降低MDA的含量。

        黄酮类化合物可通过清除自由基及抗氧化、保护细胞中遗传物质、增强机体免疫功能、提升造血组织活力等间接方式进行辐射防护。自然界中多种黄酮类物质均具有明显的抗辐射作用，如沙苑子黄酮、银杏叶黄酮、蜂胶总黄酮、大豆异黄酮、染料木黄酮等。葡萄柚中提取的生物类黄酮可保护染色体免受辐射损伤，蜂胶及其相关的黄酮类化合物可保护全身辐照小鼠免受辐射损伤。

        原花青素和儿茶素能够提高γ射线辐照所致小鼠 WBC 数、小鼠脾 脏指数、骨髓细胞DNA含量，降低辐照小鼠微核率，对辐射损伤小鼠具有明显的保护作用。

        橙皮苷可以加快急性中波紫外线辐射后小鼠皮肤细胞中环丁烷嘧啶二聚体的清除，对小鼠皮肤起到显著的光保护作用。

        白藜芦醇可促进 60Coγ射线辐照导致的大鼠睾丸生精功能损伤的恢复，可降低辐照大鼠卵泡刺激素和促黄体生成素水平，增高睾酮、睾丸组织 mRNA 及蛋白水平。

        茶多酚可通过阻止 DNA 双链断裂和细胞膜损伤，增强SOD 等抗氧化酶的活性来发挥其抗辐射损伤的作用。

        皂苷类化合物

        常见的具有抗辐射损伤作用的皂苷主要有人参皂苷、大豆皂苷等。其机制主要是通过减轻射线造成的造血系统损伤以及染色体损伤，促进造血功能的恢复和 DNA 的修复，缓解辐射引起的免疫力下降而发挥辐射防护作用。人参总皂苷可抑制大鼠肝 脏 P450酶，减轻辐射造成的损伤，维持大鼠内环境稳态。采用苜蓿皂苷灌胃干预小鼠，发现可使辐照小鼠 WBC、红细胞及血小板计数及骨髓有核细胞含量显著增加，从而稳定造血系统，并通过增强SOD、GSH-Px 活性清除自由基，减少小鼠免疫器官的损伤，从而发挥显著的抗辐射作用。

        随着核能和核技术广泛应用于能源、医疗、军事、食品加工和农业育种等国防和民生的方方面面，辐射的防护问题日益突出。

        除了核辐射以外，生活中还存在着其他许多辐射源，如微波炉、手机、电脑及其他家用电器等。人体遭受过量辐射可能导致疲劳、头昏、失眠等，重则还会增加癌症、畸变、遗传性病变的发生率。化学与生物类辐射防护药物尽管拥有很好的抗辐射作用，但存在毒性大、不良反应多等多方面的局限性，人们迫切希望能开发出低毒、乃至无毒，可用于防护辐射损伤的天然药物或功能性食品。

        所以，研发新型、安全、有效的防辐射相关功能性食品成为了研究人员工作的重点，截至目前，在国家食品药品监督管理总局发布的保健食品名录上，迄今共审批通过 89款抗辐射相关保健食品。

        参考文献：

        [1]郝云涛,珠娜,李勇.天然辐射防护剂的研究进展[J].食品研究与开发,2020,41(13):219-224.

        [2]张英,吴聪俊.生物黄酮作为天然辐射防护剂的研究进展[J].天然产物研究与开发,2015,27(03):552-557+546.

        作者：小泥沙

        小泥沙，食品科技工作者，毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。