电子自旋共振波谱仪(ESR)丨用专业的科学数据告诉你锁龄女神永葆青春的秘密

2020-03-10

一年一度的38妇女节又到啦,大家是否想好要在这个节日里如何好好爱自己呀,不管是作为一个好妻子,好母亲或是好女儿,更重要的你也是你自己,在这个特殊的节日里蕴酱给在家庭里默默付出的你送上一份女神们的皮肤保养秘笈。首先我们先来探究一下肌肤衰老到底是怎样形成的




自由基:皮肤衰老的元凶

自由基,化学上也称为游离基,是指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。自由基
性质活泼具有强氧化性,可损害机体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。阳光照射、电脑辐射、吸烟、喝酒、压力、坏情绪、失眠、高温、过度运动、垃圾食品都是让数量和活性增加的因素。


   

由于自由基是皮肤中最好动的因子,医学家称万恶之源,百病元凶80%的肌肤老化现象是因环境中的自由基所致,由于自由基的引起的氧化反应,使维持皮肤平衡的细胞被破坏和减少,皮肤细胞免疫能力就会迅速下降,最后导致皮肤衰老和病变

       因此:清除自由基,才延缓衰老的关键!




1. 食用具有抗氧化性能的食品,可显著提高皮肤的抗氧化能力。

科学家随机选取了22位志愿者,分为两组,进行了8周的双盲实验。其中一组食用羽衣甘蓝的提取物,而另一组则食用同等剂量的安慰剂对照。



结果发现,羽衣甘蓝提取物中的类胡萝卜素加强了人体中整个抗氧化网络的作用,食用羽衣甘蓝的志愿者因为体内抗氧化能力的提升,其皮肤经过VIS/NIR照射后,所产生的自由基量相较于对照组减少了34%



Reference1: Meinke et al., Eur J Pharm Biopharm 84 (2013), 356-373

在体实验通过L波段的电子顺磁共振波谱仪完成,体外实验通过X波段电子顺磁共振波谱仪完成。











实验证明,我们应该大量摄取新鲜水果和蔬菜,如富含番茄红素、类胡萝卜素的西红柿,其所含的色素番茄红素能阻止自由基的产生,提升自体的自由基清除能力,以及含有维生素CE的卷心菜、菠菜、西蓝花、葡萄、蓝莓等,有助于淡化和分解已形成的黑色素,还抑制新生的黑色素,防止黑色素沉淀。

 

2. 最佳的防护是什么,防晒,防晒,防晒,重要的事情说三遍。

当皮肤接受紫外线过度暴晒后,会损伤表皮细胞,活化酪胺酸酶,加速色素合成,使皮肤变黑,同时也会破坏皮肤的保湿功能,使皮肤变得干燥,让真皮层中的弹力纤维受损,导致细纹的产生。所谓年纪轻轻不防晒,你比闺蜜老的快!

防晒主要分为物理防晒还有化学防晒。除了出门戴好口罩帽子穿长袖长裤戴墨镜,进行物理隔离之外,同时也可使用物理防晒剂,即指加入二氧化钛和氧化锌的防晒霜,其主要功效就是把紫外线反射出去,从而起到防晒作用。

而化学防晒剂是靠皮肤吸收把紫外线转化成热能,或在皮肤表层通过清除因紫外照射而产生的自由基,起到防晒和防止皮肤老化的作用。



Reference2: Souza et al. Skin Pharm. Physiol. 2017,30(2):81-89

科学家通过实验研究发现,整个太阳光谱的光照射都会引发自由基的产生,且紫外线光> VIS可见光 >NIR近红外光,在VIS和和NIR近红外光谱区域的光照,可通过防晒霜中的抗氧化剂以及物理防晒颗粒都到有效阻隔。

3. 减少体内过氧化物形成

过氧化物是造成自由基的主因,在美容护肤中如果可以尽量避免,就可以有效预防细胞氧化。如少抽烟、少吃油炸食物,保证充足睡眠,减少电脑及手机等电离辐射,放松心情,多进行有氧运动等,都可以有效避免体内过氧化物的形成。

 

 

自律的女神从不担心时间的流逝,因为它只会让你愈加活出属于自己的韵味,愿每个女生都能享受女神的节的加冕,愿你出走半生,归来也仍是少女。

 

科学小拓展:如何量化食物的抗氧化能力?

在以上案例中我们所使用的设备是电子顺磁共振波谱仪(EPR/ESR),它是唯一可以直接检测含有未成对电子(自由基、缺陷、掺杂、过渡金属等)的设备,被广泛应用于生命科学,化学,环境,物理,食品等领域。



               


 

                           MicroESR                                                                        MS 5000

不同种类食品的自由基清除能力对比

不同种类果蔬的提取物不同类型功能性饮料,与同等剂量的长寿命自由基混合,使用电子顺磁共振波谱仪(EPR/ESR),可实时监控该种食品的自由基清除能力,因而可得知不同类型的食品的抗氧化能力的强弱。




 

子顺磁共振波谱仪(ESR/EPR)的应用方向

教学和科研

Ø 催化光催化、电催化、催化剂改性光生电子和空穴中心的鉴定;催化剂中半导体过渡金属离子掺杂和表面修饰对催化性能的影响;光催化产生的活性自由基的定性和定量检测(在污水处理领域中,使用高级氧化技术—芬顿/光芬顿等产生的羟基自由基)

Ø 环境污染物检测:多环芳烃的测定;大气颗粒物(PM2.5)、石油焦炭、煤炭的燃烧颗粒物、垃圾焚烧飞灰、生物炭、有机污染土壤、载有机物的金属纳米颗粒环境持久性自由基( EPFRS)检测;大气中过氧自由基和硝酸根自由基的测定

Ø 材料掺杂:催化材料改性材料掺杂晶格缺陷

Ø ROS性氧炎症反应肿瘤物药理学研究

Ø 定年采用石英热活化电子自旋共振(ESR)测年

Ø 教学11种不同EPR实验设计直观介绍EPR谱学的基本理论与实践(包括EPR 波谱学介绍、常见样品信号、对油脂氧化进行动力学和定量分析等);与课堂教学配套的教师及学生使用手册由入门至专业的教学套装。

 

   




工业

Ø 食品及饮料的氧化/抗氧化啤酒、食用油及饮料(例如,茶、酒、咖啡等)的保质期分析(货架期保鲜)和抗氧化性能测定。

Ø 辐照食品剂量检测:含有纤维素和骨骼食品中的辐照残留剂量的快速可靠检测拥有欧盟标准。

Ø 丙氨酸剂量计:长期监控辐射剂量(20Gy to 200kG)检测材料的防辐射性能

Ø 聚合物工业:热退火期间聚合物中自由基重组程度的确定;聚合物老化涂料性能辐照损伤

 


 

注:如果您我们束蕴仪器公众号分享的这篇文章感兴趣可以联系文章的作者,或者想对这篇文章中的电子顺磁共振波谱(ESR/EPR)测试方法感兴趣,欢迎点击“阅读原文”留言,我们电子顺磁共振波谱的应用工程师将非常乐于为您提供优质的解答服务。此外,本司有便携式的micro ESR顺磁共振波谱仪的样机,欢迎各位老师们联系86-21-34685181预约样机做demo演示服务。