应用

氧化与抗氧化，衰老和抗衰老是食品科学、营养科学研究的热点。根据英国Harman的自由基学说，活性氧自由基（Reactive Oxygen Species，ROS）攻击生命大分子，导致蛋白质损伤、酶失活、膜脂过氧化、碳水化合物和核酸损伤是引起机体衰老的根本原因，也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要原因；细胞在正常的代谢过程中受到高能辐射、高压氧、药物(抗癌剂等)、香烟烟雾和光化学空气污染物等作用，都会刺激产生活性氧自由基。机体有多种抗氧化防御系统，抗氧化剂主要是通过终止自由基链反应而清除自由基保护机体的。而寻找适当的外源性抗氧化剂，清除体内自由基，对治疗疾病和保护人体健康很有益处。植物中存在众多消除活性氧自由基的抗氧化类功能因子，包含生物类黄酮、原花青素、吲哚衍生物、双硫代疏基化合物、植物激素等物质，这些化合物可抑制氧化过程和化学致癌的发生。因此从植物中寻找高效、廉价、低毒的天然抗氧化剂成为抗氧化剂发展的一个必然趋势。

植物活性因子中的主要活性成分

植物提取物的抗氧化活性成分主要有多糖类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物、生物碱、皂苷类、维生素等类型。

多糖类化合物

多糖是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的聚糖，在自然界中分布极广，在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在，是自然界含量最丰富的生物聚合物。20世纪60年代，们逐渐发现多糖在抗肿瘤、肝炎、心血管疾病、氧化、衰老等方面有独特的生物活性，且细胞毒性极低。

黄酮类化合物

黄酮类化合物的作用机理可能在于阻止自由基在体内产生的3个阶段：（1）与· O2-反应阻断其他类自由基的进一步生成；（2）与金属离子(如Cu2-等)多酚类化合物螯合，避免自由基特异与其结合共同攻击DNA碱基；（3）与脂质过氧基(ROO · )反应阻断脂质过氧化过程。

多酚类物质

酚类的一般特征是结构中羟基与苯环直接相连，是极好的氢或电子供体，由于形成的酚类游离基中间体的共振非定域作用和没有适合分子氧进攻的位置，比较稳定，不会引发新的游离基或者由于链反应而被迅速氧化，所以是很好的抗氧化剂。

生物碱类

生物碱类化合物在双子叶植物中分布较广，可存在于植物的各个器官中，亦有只局限于某一器官中。一种植物往往含有数种至数十种生物碱。生物碱可作为活性氧猝灭剂，通过与O2碰撞，本身获得能量而使1O2失活转变为3O2。影响生物碱抗氧化活性的结构因素主要是立体结构和电性因素，杂环中氮原子“裸露”在外有利于充分地接近活性氧并与之反应，抗氧化效果就越好，供电子基团或可使氮原子富有电子的结构因素也可增加抗氧化活性。

皂苷类

近年来研究表明，皂苷大多具有明显的抗氧化作用，皂苷类的抗氧化作用则可能是其延缓衰老、抗动脉粥样硬化、抗缺血再灌注损伤等药理作用的共同作用机制。根据苷元的化学结构分为甾体皂苷和三萜皂苷两类。人参、刺五加、升麻、黄芪中含有萜类皂苷；麦冬、洋地黄、党参中含有甾类皂苷，均可抑制自由基的形成。

提取方法

按提取原理分类：

溶剂法、水蒸气蒸馏法、升华法、生物发酵提纯。

溶剂法：依据植物当中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小的溶剂将有效成分从药材内溶解出来的方法。最为常用,水蒸气蒸馏法、升华法应用范围相对有限。

生物发酵提纯：就是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术和设备来生产有用物质或将微生物直接用于工业化生产获得目的产物的技术体系。包括发酵和提纯两个工序。提纯是将所需要的产物从发酵液中分离出来的过程，也称后处理。主要包括细胞破碎，分离，醪液输送，过滤除杂，离子交换电渗析，逆渗透，超滤，凝胶过滤（层析），沉淀分离，溶媒萃取，蒸发，结晶，蒸馏，干燥包装等过程和单元操作。