輔酶Q10(Coenzyme Q10,CoQ10)是我們日常非常常見的一種保健品,很多人選擇它是因為聽說它具有很好的還原性,能夠抗氧化。所以很多人用它來抗衰老,或者預防一些慢性疾病。但是我保證90%的人都不是很了解輔酶Q10的具體功能和它的特性。
輔酶Q10的兩種形態
輔酶Q10是一種脂溶性醌類化合物,廣泛存在于線粒體內膜、細胞膜和其他生物膜中。它在人體內氧化還原反應中扮演重要角色,它是電子傳遞鏈的核心載體,具有強效的抗氧化特性。
輔酶Q10實際是兩種物質的通稱,它有兩種形態,一種是為結合電子的狀態,Ubiquinone,中文也翻譯為泛醌,另外一種是結合電子的狀態,Ubiquinol,中文翻譯為泛醇。但是這里一定要注意,中文中還有另外一種物質也叫泛醇,就是Panthenol,是維生素B5的前體,也翻譯為泛醇,但是它們是兩種完全不同的物質,后面為了容易理解,我把Ubiquinol就叫還原型的輔酶Q10。
這兩種形態的輔酶Q10,它們在功能上是有些不同的。而我們常說的輔酶Q10具有很強的抗氧化性指的主要是還原型的輔酶Q10,也就是Ubiquinol,因為它可以提供電子。在人體中時時刻刻都在發生各種氧化反應,因此我們必須有足夠的還原劑能夠維持氧化還原的平衡,而還原型的輔酶Q10就是非常重要的還原劑。為了方便理解氧化還原的關系,你記住一般能夠提供電子的物質具有還原性,而能夠搶奪電子的物質具有氧化性。
輔酶Q10是如何實現抗氧化功能的?
首先大家一定要知道,氧化并不是不好,氧化反應本身就是還原反應,我們也常說氧化還原反應,因為它們是同時進行的。最重要的是要保證人體的氧化還原反應的平衡,而輔酶Q10就像其中的載體,為氧化還原的平衡提供物質基礎。
輔酶Q10的具體作用機制有以下幾個方面:
一、線粒體電子傳遞鏈中的電子傳遞與ATP合成
1. 作為電子載體
位置:位于線粒體內膜,連接復合體Ⅰ(NADH脫氫酶)、復合體Ⅱ(琥珀酸脫氫酶)與復合體Ⅲ(細胞色素bc?復合體)。
電子傳遞過程:
復合體Ⅰ:接受來自NADH的電子,將其傳遞給CoQ10,生成還原型輔酶Q10(CoQ10H?)。
復合體Ⅱ:接受來自FADH?的電子,同樣傳遞給CoQ10生成還原型輔酶Q10。
復合體Ⅲ:還原性輔酶Q10將電子傳遞給細胞色素c(cytochrome C),自身重新氧化為非還原型的CoQ10。
2. 質子梯度形成(Q循環)
復合體Ⅲ內的Q循環:
每個還原型輔酶Q10分子傳遞2個電子,同時泵送4個質子(H?)至線粒體膜間隙。
ATP合成的驅動力:質子梯度(ΔpH和ΔΨ)通過ATP合酶回流至基質,催化ADP磷酸化為ATP。
二、抗氧化防御機制
1.直接中和自由基
脂質過氧化鏈式反應中斷:
還原型輔酶CoQ10H? 提供氫(H?)給脂質過氧自由基(LOO·),將其還原為脂質過氧化物(LOOH),自身氧化為非還原型輔酶CoQ10。
2. 再生其他抗氧化劑
維生素E(α-生育酚)再生:
還原型輔酶Q10將氧化的維生素E自由基(生育酚氧基)還原為活性形式:
3. 保護線粒體與脂蛋白
線粒體內膜:中和電子傳遞鏈泄漏的超氧陰離子(O??),防止膜脂質過氧化。
低密度脂蛋白(LDL):抑制LDL氧化為致動脈粥樣硬化的ox-LDL。
三、細胞膜功能維護
膜流動性調節:作為脂溶性分子嵌入膜雙層,穩定膜結構,影響膜蛋白(如離子通道、受體)功能。
膜修復:通過抗氧化作用減少氧化損傷,維持膜完整性,防止離子泄漏(如Ca2?超載)。
四、細胞信號調控與基因表達
1. 線粒體-細胞核通訊
能量狀態傳感:CoQ10水平影響AMPK(AMP激活蛋白激酶)活性,調控能量代謝相關基因表達。
氧化還原信號:CoQ10的氧化還原狀態調控NF-κB、Nrf2等轉錄因子,影響炎癥與抗氧化基因表達。
2. 凋亡與自噬調控
抑制線粒體膜通透性轉換孔(mPTP):維持線粒體膜電位,阻止細胞色素c釋放,抑制凋亡。
自噬激活:在能量不足時,通過AMPK-mTOR通路促進自噬,清除受損細胞器。
還原型的輔酶Q10對我們的意義
從以上的內容可以看出,能夠直接起到抗氧化作用的輔酶Q10實際上是還原型的輔酶Q10,Ubiquinol,也叫泛醇。
雖然一般的輔酶Q10也能通過轉化變為還原型的輔酶Q,但是總體來說其效率并不如還原型輔酶Q10更為直接,因此有條件的朋友可以選擇還原型輔酶Q10作為補充。但是這里需要注意的是,還原型的輔酶Q10作為提供電子的一方,具有很強的還原性,因此也很容易在空氣中被氧氣所氧化,所以一定要選擇那些工藝過硬的產品,以保證還原型輔酶Q10的穩定性。
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