甜叶菊抗氧化成分及其活性研究开题报告

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）

抗氧化是抗氧化自由基的简称。人体与外界的持续接触，包括呼吸（氧化反应）、外界污染、放射线照射等因素，不断的在体内产生自由基。癌症、衰老或其它疾病大都与过量自由基的产生有关联。研究抗氧化可以有效克服其所带来的危害，所以抗氧化被保健品、化妆品企业列为主要的研发方向之一，也是市场最重要的功能性诉求之一。现已知的抗氧化物质主要包括黄酮类化合物、维生素C、维生素E、植物活性硒、胡萝卜素类、茶多酚、辅酶Q10、超氧化物歧化酶等。

甜叶菊中含有甜叶菊糖苷，具有高甜度（为蔗糖的200~300 倍）、低热量（仅为蔗糖的 1/300）的特性^[1]，因此日益引起人们的关注和重视，被誉为最有发展前途的新糖源。现有资料表明，甜叶菊除了含有高含量的甜菊糖苷外，还含有丰富的黄酮类、酚酸类成分。研究结果表明，甜叶菊黄酮、酚酸类具有良好的抗氧化活性^[2][3]，在延缓衰老，防治自由基引起的疾病和辅助治疗炎症性疾病等方面具有积极作用。本文通过查阅甜叶菊中抗氧化成分及其活性影响因素等方面的文献，对甜叶菊抗氧化物质及其抗氧化作用的国内外研究现状进行概括，以促进甜叶菊抗氧化物质的开发利用。

近年来研究人员们对甜叶菊中具体抗氧化物质基础的研究工作逐渐加深。茶多酚是目前公认的人体自由基清除剂。方浩斌等人以茶多酚为对照，采用 DPPH 法、ABTS 法和 FRAP法评价甜叶菊的抗氧化活性，发现甜叶菊提取物的抗氧化活性在所选四种体外抗氧化方法中均强于茶多酚，说明甜叶菊提取物中有良好的抗氧化活性成分，具有极大的开发潜力^[4]。此文将以此为出发点，总结中外科研人员对甜叶菊抗氧化物质基础的研究进展与现状。

刘琼等通过 LC-MS测定用 HCl /MeOH 水解后的甜叶菊，检测到 11 种黄酮类化合物^[5]。发现黄酮类化合物是甜叶菊中含量较大的功能性成分。黄酮是一类以 2－苯基色原酮为母核、以 C6 － C3 － C6 为骨架的化合物，环上可连接多种取代基，比如羟基、甲氧基等，可以分为黄酮类 、黄酮醇类、异黄酮类、异黄烷酮类、查尔酮类、花色素类等。陆嫣等人研究发现黄酮类化合物可以通过阻断自由基链的传链过程来直接清除自由基，也可以与蛋白质进行沉淀，作用于自由基有关的酶或与金属离子络合来间接阻止自由基氧化，从而实现对自由基的抑制作用^[6]。王少甲等人测得甜叶菊中总黄酮含量约占甜叶菊干重的 5%^[7]，而潘芸芸等人关于甜叶菊活性成分的研究实验中进一步说明了这些黄酮类成分主要为芦丁、黄酮醇及衍生物、山柰酚及衍生物、槲皮素及衍生物、芹菜素及衍生物^[8]。

Molinacalle 等于2015年使用液相色谱—质谱分析( LC-MS) 和四极杆—飞行时间质谱分析对甜菊叶片提取物中的主要化合物进行了鉴定，共发现 19 种酚酸类物质^[9]。甜叶菊中含有的酚酸类成分绿原酸往往是混合物而非单一组分，包括单咖啡酰奎宁酸、双咖啡酰奎宁酸、三咖啡酰奎宁酸、绿原酸甲酯、绿原酸乙酯等^［10］。李华丽等人通过HPLC方法测得甜叶菊中6 种酚酸类成分的含量分别为新绿原酸0.062%~0.725%、绿原酸 0.277%~2.450%、隐绿原酸 0.096%~0.694%、异绿原酸 B 0.046%~0.867%、异绿原酸A0.157%~0.772%、异绿原酸 C 0.135%~1.821%。6 种酚酸含量之和高达 6.726%，绿原酸含量高达 2.450%^[11]。绿原酸是药用植物中非常重要的功效成分。《中国药典》2015年版中有多种药材及制剂将绿原酸作为含量测定项进行质量控制。由此可见，甜叶菊中酚酸类成分对于其抗氧化功效的开发利用以及甜叶菊质量评价具有深远意义。

甜菊糖作为天然甜味剂的安全性和重要性已经得到充分验证，其取代蔗糖和人工甜味剂，已经成为目前市场上的主流趋势^[12]。但除此之外，甜菊糖苷在机体内还有很好的抗氧化性，例如，Hui Yu2017年关于甜叶菊抗氧化能力的研究实验中表明甜叶菊茎秆的热水提取物可防止鱼油的氧化^[13]。张童童等人以此为出发点，系统考察代表性甜菊糖苷及其代谢产物清除 DPPH 和 ABTS 自由基的能力，初步探讨甜菊糖苷结构的不同对其清除自由基能力的影响，得到以下结论：甜菊糖苷对两种自由基的清除能力都较弱，但作为甜味剂使用的同时，能兼具一定的抗氧化活性。并作出了推测：甜菊提取物的抗氧化性应该主要是由于样品中可能存在的甜菊酚产生的；甜菊提取物中的甜菊糖苷在体内外表达的抗氧化性可能与自由基清除以外的通路有关^[14]。

甜菊一般在阳光下或阴凉下干燥。然而，这些干燥方法具有过程缓慢、易暴露于环境而被污染以及易受天气因素影响等缺点，这些缺点可能对甜叶菊的活性造成严重损害。现有研究表明，采用不同的干燥方法、持续时间以及温度，甜叶菊抗氧化活性有显著的差别。Lemus-Mondaca等人在2016年运用不同的方法对初始含水量为74.7%的甜叶菊叶片进行干燥直到达到平衡含水量：冷冻干燥（FD）、对流干燥（CD）、真空干燥(VD)、微波干燥(MW)、红外干燥（IR）、日光干燥（SD）和阴凉干燥（SH）得到的甜叶菊叶片最终水分值分别为3.95%、3.06%、4.14%、4.35%、6.31%、5.69%和5.81%。冷冻干燥（FD）和阴凉干燥（SH）与其它干燥方法的鲜叶相比，含有较高浓度的酚类、黄酮类化合物及更高的抗氧化活性，而红外干燥（IR）甜叶菊鲜叶中的浓度和活性较低。因此，Lemus-Mondaca等人建议如果将甜菊叶作为以抗氧化性能为重点的膳食补充剂，那么应该将冷冻干燥和阴凉干燥两种方法用于甜菊叶的脱水^[15]。

Cecilia Bender等人于2015年通过对甜叶菊茎、叶进行ORAC（氧化自由基吸收能力Oxygen Radical Absorbance Capacity的缩写）和CAA（细胞抗氧化活性）测定，来考察甜叶菊不同生理部位抗氧化能力的差异。得到叶样品和茎样品数据分别为14.5和8 mol QE/g，即叶提取物表现出比茎提取物更高的抗氧化活性^[16]。以此证明了不同生理部位对甜叶菊抗氧化活性具有一定影响。

Pal PK等人通过生理生化实验发现植物营养和气候条件对甜菊的生长和次生代谢产物有重要影响，在适量施 N 、P、K和适当的收获时间，可以显著提高和优化总酚类和黄酮类化合物等生物活性物质的水平。他们根据 CSIR-IHBT（科学和工业研究理事会-喜马拉雅生物资源技术研究所）和 RHRS（地区园艺研究站）地区的干燥叶产量，确定每公顷 90kg N、40kg P2O5 和 40kg K2O 是最好的农业营养条件^[17]。因此，甜菊叶产量和活性产物可以通过选择适当的生长地和适当的营养管理得到改善。

甜叶菊叶片中含有一类四环二萜类衍生物的糖苷，在叶片中含量约为 10%^[18]。甜叶菊糖苷具有抗氧化特性，叶片中的糖苷为微生物的生长提供了一个极端生长的环境条件。王玉兵等人以甜叶菊叶片为材料，从中分离纯化出内生真菌，对它们进行了液体培养，检测其发酵上清液的总抗氧化性能、清除 DPPH 自由基和抑制化学发光的能力。综合比较了总抗氧化性能和清除 DPPH 能力，选出六株较突出的甜叶菊材料，利用流动注射化学发光法对这 6 株发酵液进行检测，化学发光抑制率均大于 70% ，验证了它们的抗氧化性能较突出; 对这 6 株进行了初步形态鉴定，它们的菌落颜色为白色或淡黄色，其中1株菌丝有隔膜，其他没有。在甜叶菊叶片中筛选出高抗氧化活性的真菌，为甜叶菊抗氧化研究提供了新的思路^[19]。

我国拥有丰富的甜叶菊资源，而综合利用程度不够，目前对甜叶菊的利用主要集中在甜菊糖苷的生产上，忽略了对其他功能性成分的研究及开发利用，本综述结果表明，甜叶菊体内富含的黄酮类和绿原酸类物质也具有抗氧化、抗炎、抗癌等活性，极具开发潜力。另外，还有必要对在不损失甜菊糖苷得率的同时提高其他功能性成分得率进行研究，更好地实现甜叶菊在食品、药品等领域的应用价值。

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