Антиоксиданты и методы оценки антиоксидантной активности: обновленный обзор

Антиоксиданты привлекают все больше внимания благодаря их защитной роли в пищевых и фармацевтических продуктах, где они препятствуют окислительной порче, а также в организме, защищая его от патологических процессов, опосредованных окислительным стрессом. Для изучения антиоксидантных свойств растений и соединений растительного происхождения необходимы подходящие методы, учитывающие механизм антиоксидантного действия и кинетику реакций с участием антиоксидантов. Проведено множество исследований антиоксидантной активности различных образцов, представляющих научный интерес, с использованием разных методов в пищевой промышленности и медицине. В настоящем обзоре эти методы классифицированы, описаны и обсуждены. Методы, основанные на ингибировании автоокисления, наиболее подходят для антиоксидантов, усиливающих обрыв цепи, и антиоксидантов, обрывающих цепные реакции; для профилактических антиоксидантов необходимы другие специальные исследования. В связи с этим рассмотрены наиболее распространенные методы определения in vitro антиоксидантной способности компонентов пищи. Кроме того, критически проанализирован и представлен ряд методов химического тестирования. Обсуждены и изучены их преимущества, недостатки, ограничения и практическая применимость для чистых молекул и необработанных экстрактов. Также рассмотрено влияние реакционной среды на эффективность антиоксидантов. Таким образом, этот обзор создает основу и обоснование для разработки стандартизированных методов оценки антиоксидантной активности в пищевой промышленности, производстве нутрицевтиков и пищевых добавок. Кроме того, выявлены и подробно рассмотрены наиболее существенные преимущества и недостатки каждого метода. Химические принципы этих методов изложены и критически обсуждены. Подробно изложены и критически рассмотрены химические принципы следующих методов: улавливания радикала 2,2′-азинобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) (ABTS•+), улавливания радикала 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (DPPH·), анализа превращения Fe³⁺ в Fe²⁺, определения антиоксидантной способности по восстановлению железа (FRAP), определения восстановительной способности ионов меди (Cu²⁺) (Cuprac), определения восстановительной способности по Фолину—Чокальтеу (FCR), улавливания пероксильного радикала (ROO·), супероксид-аниона (O₂•−) и перекиси водорода (H₂O₂), улавливания гидроксильного радикала (OH·), тушения синглетного кислорода (¹O₂), улавливания радикала оксида азота (NO·), а также хемилюминесцентного анализа. Кроме того, с использованием ряда методов, применяемых в настоящее время для выявления антиоксидантных свойств компонентов пищи, обсуждены общие аспекты антиоксидантной активности основных пищевых компонентов. Обзор состоит из двух основных разделов. Первый раздел посвящен основным компонентам, используемым в пищевой и фармацевтической промышленности. Во втором, общем, разделе приведены определения основных методов оценки антиоксидантной активности, обычно применяемых для определения антиоксидантной активности компонентов. Кроме того, представлены некоторые химические, механистические и кинетические основы, а также технические детали используемых методов.