1. 研究目的与意义
花青素（anthocyanin），是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，也是植物花瓣中的主要呈色物质[1]。在自然界中游离的花青素稳定性差，较为少见，它通常会与一个或多个糖类以糖苷键连接形成花色苷的形式存在，花色苷中的糖基还可以与一个或多个有机酸，如丙二酸、桂皮酸、咖啡酸等通过酯键形成酰基化的花色苷[2]。大量研究表明，花色苷能够有效清除体内的自由基，是一类抗氧化活性较高的功能因子，具有抗氧化、抗癌、抗炎、改善视力、预防心血管疾病等生理功能[3-7]。适当条件下，可与脂质过氧化的金属离子发生耦合反应，减少机体内组织和器官因自由基造成的损害，从而表现出抗氧化作用[8]。因此，花青素被认为是人体疾病的预防保护剂。具有多种生理功能的花青素在食品加工、化妆品、医药等领域都有巨大的应用潜力。
花青素非配糖体中，矢车菊素（cyanidin，cy）的化学结构最为简单，且其他各种花青素分子结构中均以cy结构为基础形成，部分花青素还可由cy在动物体内代谢形成[9]。矢车菊-3-o-葡萄糖苷 (cyanidin-3-o-glucoside, c3g) 是cy与葡萄糖苷形成的小分子化合物，是最常见、广谱存在的花青素衍生物，在超过 82% 的果实中都可以检测到[10]。cy也是自然界中存在最为广泛的一种花青素。而目前针对花青素的研究报道中所占数量最多的也是与cy相关的内容。因此研究cy和c3g的氧化产物及氧化作用，对研究整体花青素的氧化产物和氧化作用具有代表性意义。
花青素虽然能赋予加工品诱人的颜色，但是至今仍未广泛用于食品工业，这主要是因为它易受某些因素影响而褪色或发生降解，例如：ph值、光、氧气、温度、金属离子以及其降解产物等[11-13]。此外花青素的抗氧化活性虽已成为国内外的热门领域，但因其在体内外抗氧化作用机理及氧化的产物尚不明确，特别是关于体外氧化产物的分析报道甚少，制约了体内抗氧化活性的研究，进而限制了其在保健品和药品领域中的应用。因此明确其氧化产物及其氧化作用机制需提上日程，本实验的研究具有重要意义。
2. 研究内容和预期目标
1).C3G体外氧化的产物的分析
2).C3G 的抗氧化作用的研究
3. 国内外研究现状
2010年ye等[14]通过pc-12细胞模型研究发现紫薯花色苷可以抑制pc-12细胞氧化损伤，细胞钙离子内流，线粒体功能障碍及抑制细胞凋亡来保护pc-12细胞免受β淀粉蛋白诱导的损伤，证实紫薯花色苷可抑制细胞氧化损伤，具有抗氧化活性。2011年mallery 等[15]在一项实验中，使用连续的漱口水和富含矢车菊素-3-芸香苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-木糖芸香苷和矢车菊素-3-氨基丁酸的黑树莓溶液，证明了这些化合物被唾液淀粉酶去糖基化和生物转化成原儿茶酸和丙二醛。2013年屠迪等[16]在研究 c3g 对发生脂变性的肝细胞氧化损伤的影响中提出，c3g 对细胞具有保护作用，能有效缓解脂肪变性时肝细胞的氧化损伤，并且该保护作用与 c3g 抗氧化能力有关。同年邹堂斌[17]等用c3g灌胃小鼠后，以hplc为检测手段，检测到小鼠体内的代谢产物有原儿茶酸、矢车菊素、矢车菊素的甲基化、葡萄糖醛酸化产物及香草酸，并推测花青苷可以原型吸收，部分可经肠道代谢为酚酸类。另有研究报道称，c3g是通过其代谢产物原儿茶酸来发挥作用的[18]，因此对于矢车菊素-3-葡萄糖苷代谢产物的研究显得尤为重要。
2014年 perveen s等[19]研究表明 c3g 可通过激活抗氧化物酶活性和清除自由基来缓解重金属污染物引起的大鼠机体氧化应激反应，发挥保护作用。2015年 lee 等[20]采用 mtt 法研究了 c3g 对 h2o2 诱导胰腺β-细胞氧化损伤的细胞活力影响，并且通过免疫荧光染色法考察了细胞死亡和细胞凋亡相关蛋白的表达，结果表明 c3g 可以通过提高细胞活力抑制氧化应激诱导的胰腺β-细胞凋亡。同年 khymenets 等[21]研究发现，志愿者持续摄入一种以葡萄皮提取物为基础的功能性饮料后，与急性摄入组相比，会增加来自于黄酮类-三聚物的微生物代谢物的分子种类数量。
2016年 pradhan等[22]以黑枸杞为试验材料，对其中的12种花色苷进行定性和定量分析，其中飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷为主要成分，通过dpph法测定总花色苷抗氧化活性ic50（半抑制浓度），为25.3 μg/ml，证实黑枸杞中花色苷具有较强的抗氧化活性。kan等［23］对芸豆中的花青苷种类及抗氧化进行了研究，表明芸豆中主要含天竺葵色素、矢车菊素、飞燕草色素、锦葵色素和矮牵牛色素 5 大类，且其中cy和飞燕草素在抗氧化活性中发挥主要作用。ireneusz等[24]通过abts，dpph，frap和orac测定14种葡萄酒（6种红葡萄酒和8种白葡萄酒）的抗氧化活性，证实红葡萄酒和白葡萄酒的抗氧化能力主要取决于花色苷和黄烷-3-醇。sousa等［24］人用六种脱氧花青苷及c3g探究了脱氧花青苷抗氧化性能与结构的关系，采用 dpph 来评估抗氧化能力。结果表明，所有测试的化合物中c3g的抗氧化性能最强。
4. 计划与进度安排
2019.12.23 - 2019.12.31 查阅相关文献、资料, 撰写毕业论文开题报告；
2020.02.25 - 2020.03.01 拟定试验方案；
2020.03.02 - 2020.04.25 课题实验开展阶段；
5. 参考文献
[1] 侯锐,陈琦,王利,贾宇臣,李少伟.花青素及其生物活性的研究进展[j].现代生物医学进展,2015,15(28):5590-5593.
[2] 孙建霞,张燕,胡小松,吴继红,廖小军.花色苷的结构稳定性与降解机制研究进展[j].中国农业科学,2009,42(03):996-1008.
[3] 张勍,汪晟坤,连秀仪,申培红,李倩,刘文涛.夏黑葡萄花青素在d-半乳糖致衰老小鼠心肌细胞抗氧化和清除自由基中的作用[j].河南医学研究,2019,28(20):3649-3652.
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