薰衣草花茶抗氧化活性研究开题报告教材.docx
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薰衣草花茶抗氧化活性研究开题报告教材
伊犁师范学院化学与生物科学学院
2011届本科毕业论文（设计）
开题报告
论文题目：
薰衣草花茶水浸提取物的抗氧化活性的
研究
作
者
姓
名：
高翠
班
级：
07—2班
专
业：
化学
学
号：
07070301013
指
导
老
师：
张艺李紫薇
伊犁师范学院教务处
2011年月日
文献阅读
序号作者文章题目（书目）期刊名称（出版单位）、时间
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开题报告
1文献综述
薰衣草（Lavandulaangustifolia），又名香草、灵香草,属于多年生半阴性亚灌木[1],原产于地中海沿岸,是一种珍贵的香料作物[2]。
新疆伊犁地区1965年首次从法国引种薰衣草，目前种植面积达五万亩，与法国的普罗旺斯、日本北海道的富良野称为世界上三大熏衣草基地。
伊犁薰衣草种植主要分布在农四师的65团场、70团场、71团场、73团场和67团场、68团场和霍城
县三宫乡，其中65团场和三宫乡是国家命名的“中国薰衣草之乡”。
熏衣草富含挥发油、香豆素、单宁、类黄酮等[3],全株可用,尤其是花蕾部分,在开花期间连茎带叶将花穗割下,可用于烹调、药用、美容等[4]各方面.它具有静心安神,镇定情绪,治疗失眠,减轻疲劳感,缓和神经痛等功效[5]。
由于熏衣草所具有的保健功效及其特殊的芳香气味,现
在越来越多地将其功能延伸至烹饪及饮料方面,在欧洲熏衣草和迷迭香、百里香、欧芹等香草一起用于日常烹饪调味中，除了烹饪以还有熏衣草茶的饮用,熏衣草茶不加任何甜味物质就可产生甘甜的口感,还具有镇静、清凉、助消化、预防感冒等众多功效[6]。
本实验以薰衣草水提物为研究对象，探讨不同温度提取物的抗氧化作用，为薰衣草的开发利用提供实验依据。
自由基是外层轨道含有未配对电子的基团，其化学性质活泼，且种类多，可攻击细胞内包括DNA、蛋白质、脂质、糖类、有机酸等几乎所有生物分子，破坏性极强[7]。
医学研究表明，
各种自由基所引发的氧化作用是导致身体中各组织器官损伤、病变的重要原因之一，人类许多重大疾病如动脉硬化、风湿性关节炎、糖尿病、癌症以及衰老过程均与自由基造成的氧化损伤有关[8]。
抗氧化活性物质可以清除体内的自由基，所以抗氧化活性物质的研究与开发已成为国内外学者研究的热点[9]。
但目前未见文献报道关于薰衣草不同温度水浸提取抗氧化活性物质的测定以及比较。
目前常用的抗氧化活性检测方法主要基于以下机理:
（1）在特定条件下,样品对检测体系中自由基的清除能力,反映被测物的抗氧化活性；
（2）在特定条件下,样品对检测体系中脂类物质的氧化抑制能力,反映被测物的抗氧化活性；（3）在特定条件下,测定样品的还原能力,反映被测物的抗氧化活性[10]。
1.1自由基清除能力的检测方法自由基的清除是抗氧化剂发挥抗氧化作用的主要机制之一。
自由基的清除能力是通过检测在简化的“无脂”体系中潜在的抗氧化剂提供的氢或者电子向自由基迁移的能力。
1.1.1ABTS自由基的清除能力（ABTS）
ABTS（2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonicacid）是由过硫酸铵氧化作用产生的单阳离子自由基ABTS·+,可以在734nm的最大吸收峰处形成一个蓝/绿发色团。
抗氧化剂加入到预先形成的ABTS·+中,一段时间后,ABTS·+变为ABTS，这一过程主要取决于样品的抗氧化活性和浓度,以734nm处的吸光度来表示褪色的程度,以百分率（%）表示ABTS·+的抑制率。
郭建丽[11]等用此方法考察了苹果皮复合袋茶水的体外抗氧化活性，可靠性很好。
ABTS可与任何羟基化的芳香族化合物发生反应,这与它们的实际抗氧化能力关。
该法简便,快速,适合于大量样品的检测。
但ABTS·+在与氢原子供体的反应中选择性差是此法的一个不足。
1.1.2DPPH自由基的清除能力
DPPH·法是20世纪50年代发明的,最初用于研究食物中的供氢体,后来广泛的用于定量测定生物试样、酚类物质和食品的抗氧化能力。
DPPH·法是评价天然抗氧化物质抗氧化活性的一种快速,简便,灵敏的方法。
陈计峦[12]等报道的薰衣草精油抗氧化成分提取及其对DPPH·清
除率的研究结果比较满意。
DPPH·在有机溶剂中是一种稳定的自由基,该方法根据DPPH·的乙醇溶液中呈紫色且在517nm附近有强烈的光吸收。
当抗氧化剂存在时,由于与其孤对电子配对而使光被吸收而减弱或消失,可以通过计算AE（清除效率）来反映抗氧化剂清除自由基的能力。
杨冬梅[13]等用DPPH·法比较了12种常见蔬菜的抗氧活化活性，结果令人满意。
郑善元[14]等研究了单丛茶水体物清除DPPH·自由基的光谱学,研究结果显示单丛茶水提物具有优良的抗氧化活性。
该法的主要缺陷是DPPH·会与其他自由基（如烷氧自由基）发生反应,且自由基反应达到稳定状态的时间与抗氧化剂和DPPH·的浓度比不成线性关系，对研究带来了干扰。
1.1.3羟基自由基的清除能力
利用Feton体系测试,该方法基于水杨酸可以捕获羟基自由基生成2,3-二羟基苯甲酸和2,5-
二羟基苯甲酸，在波长510nm附近测定吸光度。
如果在反应体系中加入清除羟基自由基能力的物质，会与水杨酸竞争羟基自由基（·OH），导致有色物质生成量减少。
在最佳波长出吸光度降低。
曹艳妮[15]采用羟基自由基清除比较了十种茶叶水提物的体外抗氧化活性结果满意。
展锐[16]等也通过测定火绒草提取物的羟自由基（·OH）清除能力表明火绒草水提物和醇提物具有较强的还原性和清除羟自由基（·OH）活性，
且醇提物的作用比水提物更有效。
1.1.4超氧阴离子自由基的清除能力（O2ˉ）
O-2的化学发光体系由两部分组成，第一，是一个产生O-2的化学反应体系，第二，是有一
个能接受O-2的能量，使分子处于激发态的发光剂，当被激发的发光剂分子退激时，一部分能量会以光子的形式释放出来，用发光计可以测出发光强度的变化。
产生O-2的化学发光体系有
很多，最常用的是，在O2的条件下，用黄嘌岭氧化酶、难化黄嘌呤或次黄嘌呤氧化产生，在碱性条件下邻苯三酚[17]，二甲基亚矾[18]或连二亚硫酸钠[19]自氧化产生O-2，这些体系若控制得当，O-2的产生稳定，在一定的过程内发光值较为恒定。
秦小明[20]等应用邻苯三酚在碱性条件
下自氧化产生O-2方法探讨了金花茶叶水提物对它的清除作用，得到了具有参考价值的结果。
1.1.5氧自由基的清除能力（ORAC）
该法采用β-藻红蛋白（β-PE）作为指示蛋白,以偶氮化合物体系产生的Fenton反应或者与过渡金属离子Cu2+分别作为脂过氧化自由基（LOO·）和羟基自由基（·OH）的来源,以VE水溶性类似物作为参照标准,当β-PE受到自由基攻击时,在一定的波长下荧光强度不断衰减,而具有自由基清除能力的样品存在时可以保护它免受攻击,根据PE荧光强度衰减曲线下的面积变化便可
计算出样品的自由基清除能力。
本方法采用不同自由基发生物,因此可以检测样品对不同自由
基的清除能力。
计算结果时应采用衰减曲线下的面积,所以应综合考虑样品清除自由基过程中
作用时间与作用强度两方面的因素,使结果表达地更全面,更科学。
该方法的不足之处是，β-PE的荧光具有不稳定性,暴露在激发波长下会很快自发衰退,使其难以进行定量计算。
加之分离得到的PE的纯度限制,很难保证不同结果之间的可比性。
1.1.6总自由基捕获抗氧化参数法（TRAP）
该法采用2-脒基丙烷（ABAP）作过氧化物自由基的来源,氧浓度的降低用来评价氧化的速率。
采用AAPH为自由基来源时,AAPH可以分解成以C-为中心的自由基,然后自由基与氧反应生成过氧自由基（RO2）；RO2自由基与被检测的抗氧化剂反应,只有抗氧化剂全部被消耗后,RO2才攻击体系中的脂肪（这部分脂肪是体系自有的或加入的）,使脂肪过氧化。
抗氧化活性大小用Trolox当量（TEAC）来表示。
王晓宇[21]等依据此方法作为评价葡萄酒抗氧化活性的一个标准，结果满意。
1.1.7DMPD+·法
在酸性条件下,DMPD（N,N-dimethyl-p-phenylenediamine）可被FeCl3、CuCl2、H2O2氧化而生成稳定的DMP·D+,它在505nm附近有最大吸收峰。
根据加入抗氧化剂前后吸光度的变化，测得样品清除自由基的能力。
该方法的缺点是，DMPD只溶于水,不能用于疏水性抗氧化剂的测定。
1.2脂质体系抗氧化能力的检测方法
脂质过氧化（简称LPO）是指脂类（LH）的多不饱和脂肪酸（PUFA）在自由基的引发下经酶促或非酶促作用,使其发生过氧化而生成脂质过氧化物的过程。
脂质的过氧化过程与生物体正常结构的紊乱和膜功能损伤有关。
脂质的氧化也称脂质的过氧化,主要有3种类型:
自由基氧化,酶
氧化和非自由基非酶促氧化。
最重要的氧化反应是由自由基引发的链式反应,也称自动氧化,其典型途径包括链的引发、增长和终止。
脂质体系抗氧化能力检测中常用的被氧化底物和体系主要有:
油脂或富含油脂的食物,油酸、甲基亚油酸,低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）；检测体系主要有:
有机溶剂或（水）胶束和反胶束体系、乳化体系,脂质体和微粒体。
王东玲[22]等就以亚油酸为基础研究了豆腐渣抗氧化活性的持续时间，效果显著。
脂质体系中氧化反应抑制或中止的判断主要是通过测量被氧化物的浓度，氧的去除或氧化产物的形成。
因此,反应物（氧,不饱和脂肪酸,自由基等）的消失,氧化产物的定量可能是判断氧
化阶段的最合适方法。
该法的反应体系应在37℃条件下保持并每隔固定的一段时间测量一次。
通过与对照组相比,测定过氧化反应速度的变化来表示其抗氧化能力。
脂质体系抗氧化能力检测方法的还存在一定的不足,主要包括:
（1）抗氧化剂在水相和油相间的分配效应；
（2）被氧化底物的性质和组成（如脂质不饱和程度,脂肪的物理化学状态等）；（3）诱导氧化反应的方式（如升高温度、各种催化剂或自由基引发剂的的添加,增大氧压以及搅拌等）。
1.3抗氧化剂还原能力的检测方法
1.3.1铁离子还原能力（FRAP）
铁离子还原抗氧化剂能力（FRAP）法是在低pH下,抗氧化物将Fe3+-TPTZ（三吡啶三嗪）还原成Fe2+-TPTZ,Fe2+-TPTZ呈蓝色,在593nm附近有强吸收。
结果以Fe2+当量或相对于标准抗氧化剂的能力来表示。
此法真正测量的是被测物将Fe3+还原成Fe2+的能力。
有些抗氧化剂（如抗坏血
酸和尿酸）既能还原活性物质,也能还原Fe3+,它们还原Fe3+的能力反映了它们的抗氧化能力,但是能还原Fe3+的不都是抗氧化剂。
此外,能有效还原促氧化剂的抗氧化剂不一定能有效地还原Fe3+,如GSH、FRAP法操作简单快速,重复性好,易于标准化,最初用于测量血浆的活性,后来也用于测定其他植物提取物、食品、生物体液、果汁等的抗氧化活性。
杨洁[23]就以新疆伊犁狭叶薰衣草为原料,应用该方法对其抗氧化活性进行了较为系统的研究。
实验结果表明,薰衣草总黄酮能有效的将Fe3+还原到Fe2+表明薰衣草总黄酮具有较强的抗氧化活性,作为多功能的抗氧
化剂,应用前景广阔。
此外陈健[24]等.也用该方法比较了四种仙人掌抗氧化活性，得到了相应结果。
该方法的缺点是不能用于测量含有SH-的抗氧化剂。
1.3.2循环伏安法
循环伏安法（CV法）主要用于测定分子与分子间发生的电子转移[25]。
用CV法评价生物体液
或组织匀浆液中低分子量抗氧化剂的总还原能力。
此法也能测定含复杂抗氧化剂混合物的食品,如葡萄酒和茶。
CV法测得的是复杂混合物总的抗氧化能力,不能测定复杂混合物中的单一抗
氧化剂。
由于各单一底物的峰的重叠,由循环伏安图看到的峰较宽。
在这种情况下,建议使用电
流曲线下的面积（即电流的积分）而不是用电流自身表示食物样品中抗氧化剂的量。
但是,不是所有的抗氧化剂都能以足够的速率将它们的电子供给玻璃化碳电极。
CV法不可逆,敏感度相当低（1～10μmol/L）,但是结果可靠,重复性好,适于比较研究。
CV法是一种便宜、高效的替代HPLC的方法
总之,通过各种方法的比较及实验室所具备的条件,本文讨论了不同温度下薰衣草水提物抗氧化活性，分别采用的方法是；DPPH法，羟基自由基的清除能力，超氧阴离子自由基的清除能力和对抗亚油酸的抑制。
1.2选题依据
医学研究表明，各种自由基所引发的氧化作用是导致身体中各组织器官损伤、病变的重要原因之一，人类许多疾病如动脉硬化、风湿性关节炎、糖尿病、癌症以及衰老过程均与自由基造成的氧化损伤有关。
抗氧化活性物质可以清除体内自由基，预防疾病，抵抗衰老，因此抗氧化活性物质的研究与开发成为国内外学者研究的热点。
薰衣草中抗氧化活性物质与人工合成活性物质比较具有一定的优势。
本文重点研究提取温度对薰衣草水提物总抗氧化活性的影响，对于薰衣草的开发和应用具有一定的指导意义。
三、实验方案设计
1测定原理
1）DPPH自由基清除能力的测定原理
根据DPPH·在517nm附近有强吸收和它的乙醇溶液呈紫色的性质。
当抗氧化剂存在时,
由于与其孤对电子配对从而使吸收消失或减弱,所以可以通过计算AE（清除效率）来反映抗氧化剂清除自由基的能力。
2）清除羟基自由基能力的测定原理
采用Fenton体系产生·OH。
体系中橙红色络合物F2+—邻二氮菲可被氧化为Fe3+—邻二氮菲，体系颜色变浅，从而使500nm附近的最大吸收峰消失，如果体系中存在·OH清除剂，此
氧化过程受到抑制，使得500nm附近的吸光度降低．因此可以通过测定500nm附近的吸光度来判断受试物的抗氧化能力。
3）超氧阴离子清除能力的测定原理
邻苯三酚在碱性条件下迅速自氧化，自氧化过程中产生O2-，O2-加速邻苯三酚自氧化速率，同时生成有色中间产物。
在420nm有强烈的光吸收，中间产物的积累在滞后30～45s与时间
成良好的线性关系，一般维持4min。
随后减慢。
由于自氧化速率依赖于O2-的浓度，清除O2-，则抑制自氧化反应，阻止中间产物的积累，从而评价受试物清除O2-的能力。
4）抗亚油酸氧化抑制能力的检测原理
在酸性条件下，脂质氧化形成的过氧化物可将Fe2+氧化成Fe3+，然后Fe3+与硫氰酸根离子
可形成红色络合物在480nm～515nm范围内有强的光吸收。
因此，吸光值的高低可以间接表征物质的抗脂质过氧化的活性，其吸收值越小，表明物质的抗脂质过氧化能力越强。
2.设计方案
1）水浸提物制备：
准确称取5g薰衣草按照1:
15加入50℃蒸馏水中，浸泡2h。
进去完毕后立即趁热减压过滤。
同样方法浸取三次，合并滤液，在40℃下旋转蒸发1.5h，再在40℃下烘干得
到薰衣草茶水提取物。
依据以上方法分别得到60℃、70℃、80℃、90℃的薰衣草茶水提取物。
冷冻保存。
2）检测条件的优化；薰衣草茶水提取物溶液的浓度、加入体积、检测时放置时间及放置保
持温度的选择。
3）测定方法的研究：
最大吸收波长的确定
4）样品的测定
5）讨论
四、可行性分析目前实验室已具备实验条件，在规定时间内可以完成这些研究内容，得到所需的实验结果。
五、预期成果
1.在论文的创作阶段，通过查阅各方面的资料，深入学习了植物中抗氧化活性物质的提取及多种测定方法。
通过实验就植物中总抗氧化活性的提取及测定方法进行研究，旨在为薰衣草抗氧化活性物质的提取及测定方法提供可行依据。
2.完成一篇完整的论文。
开题报告人：
2011年月日
指导老师意见：
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