活性氧(ROS)在生物體內的過量積累是氧化應激損傷的核心驅動因素。在眾多ROS中,羥基自由基(·OH)因其較高的反應活性和極短的半衰期(約10?? s),被認為是氧化損傷能力強的一類自由基物種,能夠與DNA、蛋白質、脂質等幾乎所有生物大分子發生反應。因此,評估生物樣本對抗羥基自由基氧化的能力——即羥基抗氧化能力(Hydroxyl Radical Absorbance Capacity,HORAC),已成為氧化應激研究領域中的評價維度。
HORAC檢測聚焦于親水性鏈斷裂型羥基自由基的清除能力,與ORAC(氧基抗氧化能力)、FRAP、ABTS等其他抗氧化評估方法形成互補。理解HORAC的檢測原理、操作流程和數據分析方式,對于從事氧化應激、抗衰老、天然產物篩選及功能食品評價等方向的科研人員而言,具有重要的實踐意義。
HORAC檢測基于經典的氫原子轉移(Hydrogen Atom Transfer,HAT)機制。反應體系中,熒光探針(熒光素鈉)在羥基自由基的攻擊下,其共軛結構遭到氧化破壞,熒光強度隨時間逐步衰減。當樣本中存在抗氧化成分時,這些活性物質會優先清除自由基,延緩熒光探針的氧化衰減速率。
具體而言,檢測體系通過芬頓反應(Fenton Reaction)持續產生羥基自由基:
Fe2? + H?O? → Fe3? + ·OH + OH?
反應過程中,熒光素鈉作為指示分子,其熒光信號(激發波長485 nm / 發射波長520 nm)的衰減曲線直接反映了自由基的氧化進程。抗氧化劑的加入使熒光衰減延緩,延緩程度與樣本的抗氧化能力正相關。
與部分需要復雜前處理或特殊儀器的方法不同,HORAC熒光法檢測依托多功能熒光酶標儀即可完成全程動力學監測,操作流程規范、數據獲取效率高,適配高通量篩選的實驗需求。
HORAC檢測的核心定量指標為熒光衰減曲線下面積(Area Under Curve,AUC)。計算步驟如下:
計算AUC值:將反應全程(通常60 min)每隔固定時間讀取的熒光值累加,除以初始熒光值,得到各樣本的AUC。
計算凈AUC:Net AUC = AUC(樣本)? AUC(空白對照)。
繪制標準曲線:以沒食子酸(Gallic Acid)標準品濃度為橫軸、凈AUC為縱軸,建立線性回歸方程。
結果表達:根據標準曲線回歸方程計算樣本的HORAC值,結果通常以μmol GAE(沒食子酸當量)表示。
這種以曲線下面積為核心的定量策略,同時捕獲了抗氧化劑的抑制時間和抑制比例,以單一數值綜合表征抗氧化能力,便于不同樣本和不同實驗批次之間的橫向比較。
HORAC檢測適用于多種生物樣本類型,包括:
樣本制備的關鍵在于保持低溫操作以抑制內源性酶促反應,超聲破碎的參數需根據樣本類型進行優化。對于含蛋白較高的樣本,建議進行去蛋白處理,以減少基質效應對熒光信號的干擾。
HORAC檢測的獨特優勢在于,它直接評估了抗氧化劑對抗羥基自由基這一體內較具破壞力的ROS的能力。從生理相關性角度看,羥基自由基的氧化損傷能力遠高于過氧自由基,因此HORAC提供的信息在其他抗氧化檢測方法中難以替代。
針對科研人員在HORAC檢測中的實際需求,推薦關注 CheKine™ 羥基抗氧化能力(HORAC)檢測試劑盒(熒光法) (貨號:KTB1502)。
該產品由Abbkine(亞科因生物)開發,核心參數如下:
規格:48 T / 96 T
檢測范圍:1.25–40 μM
靈敏度:1.25 μM
適用樣本:動物或植物組織、細胞或細菌、血清(漿)
保存條件:?20°C避光保存,保質期12個月
該試劑盒以熒光素鈉為熒光探針,通過芬頓反應產生羥基自由基,配套標準化的沒食子酸標準品,采用熒光動力學法實現HORAC的定量檢測。試劑盒內含2× Assay Buffer等組分,操作流程清晰,適配96孔板熒光酶標儀,滿足從預實驗探索到批量樣本檢測的需求。
對于開展氧化應激、天然產物活性評價、衰老機制研究及功能食品開發等課題的科研團隊而言,KTB1502提供了一套標準化、可重復的HORAC檢測解決方案。