鞣酸，又名单宁酸，是一种有机化合物，化学式为C76H52O46，为黄色或棕黄色粉末。其分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子组成，这些原子通过共价键连接在一起，形成单宁酸复杂的分子结构。在单宁酸分子中，碳原子起着骨架作用，通过共价键连接着氢原子和氧原子；氢原子主要存在于酚羟基中，与氧原子形成氢键；氧原子则存在于酚羟基、醚键和羰基等官能团中。

1. 清除自由基：

供氢作用：单宁酸分子中含有大量的邻位酚羟基，这些酚羟基是优良的供氢体。它们能够与体内的自由基（如 DPPH 自由基、羟基自由基及超氧离子自由基等）发生反应，通过提供氢原子，使自由基转变为相对稳定的化合物，从而达到清除自由基的目的。例如，单宁酸可以将具有强氧化性的羟基自由基转变为水，自身则被氧化为相应的酚氧自由基。由于酚氧自由基具有一定的稳定性，不会引发新的自由基链式反应，从而中断了自由基对细胞和生物分子的氧化损伤过程。

电子转移：除了供氢作用外，单宁酸还可以通过电子转移的方式来清除自由基。在某些情况下，单宁酸可以直接将电子转移给自由基，使自由基得到电子而被还原，自身则形成相对稳定的氧化产物。这种电子转移过程也能够有效地减少自由基的数量，降低其对生物体系的氧化危害。

2. 螯合金属离子：

抑制金属离子催化的自由基生成：许多金属离子（如铁离子、铜离子等）在生物体内可以通过 Fenton 反应或 Haber-Weiss 反应催化产生羟基自由基等活性氧物种，这些自由基会引发脂质过氧化等氧化反应，对细胞造成损伤。单宁酸具有很强的络合能力，能够与金属离子形成稳定的络合物。当单宁酸与这些金属离子络合后，会改变金属离子的化学环境和配位状态，使其失去催化自由基生成的能力，从而间接抑制了自由基的产生和氧化反应的发生。

防止金属离子诱导的氧化反应：金属离子还可以与一些生物分子（如蛋白质、脂质等）发生相互作用，诱导这些分子发生氧化反应。单宁酸与金属离子的络合可以阻止金属离子与生物分子的直接接触，从而防止金属离子诱导的生物分子氧化，保护生物分子的结构和功能完整性。

3. 抑制氧化酶活性：

与氧化酶的结合：一些氧化酶（如多酚氧化酶、脂氧合酶等）在生物体内能够催化氧化反应，促进自由基的生成和氧化过程的进行。单宁酸可以与这些氧化酶的活性中心或其他关键部位结合，改变酶的空间构象，使酶的活性中心无法与底物正常结合，或者直接阻断酶的催化活性位点，从而抑制氧化酶的活性。

减少氧化酶催化的氧化反应：通过抑制氧化酶的活性，单宁酸能够减少由这些酶催化的氧化反应，进而降低自由基的产生和氧化应激水平。例如，在生物体内，单宁酸可以抑制脂氧合酶的活性，减少脂质过氧化反应的发生，保护细胞膜等生物膜结构的稳定性。