食用色素作为现代食品工业中的重要组成部分,其开发和应用受到了广泛关注。目前研究表明,许多天然的色素无毒副作用,且可作为自由基清除剂,有益于身体健康。自由基作为一种细胞新陈代谢过程中的自然产物,能调节许多生命过程,但由于外界刺激下会诱发异常自由基反应,破坏自由基反应动态平衡,从而引发疾病。其中以羟基自由基（^·OH）和超氧阴离子自由基（^·O₂^ˉ）为代表的氧自由基会引起细胞衰老和凋亡,对生物膜、蛋白质、核酸等组织结构均能造成损伤。而ONOO^￣是一氧化氮自由基（^·NO）和超氧根阴离子自由基（^·O₂^ˉ）快速结合成一种具有强氧化、硝化能力的细胞毒性物质,它也会对上述生物大分子造成损伤,影响细胞信号传导的正常进行及细胞内的能量代谢过程,从而导致细胞凋亡,最终引起如风湿性关节炎、败血症、帕金森症和癌症等一系列疾病。本研究系统地探究了几种天然色素对氧自由基、羟自由基和过氧亚硝酸根的清除及抗氧化、抗硝化作用,利用光谱和色谱的检测手段,建立了几种不同的评价天然色素抗氧化、抗硝化能力的方法,避免色素自身在可见光区的干扰的同时,评价了几种色素对活性氧自由基、活性氮自由基及其造成的生物损伤的抑制效果。本研究选择了姜黄素,原花青素、槲皮素和柚皮素作为研究对象,以邻苯三酚自氧化速率、^·OH介导的苯甲酸氧化产物（2-羟基苯甲酸生成量）、ONOO^￣介导的酪氨酸氧化产物（酪氨酸二聚体的生成量）、ONOO^￣介导的酪氨酸硝化产物（3-硝基酪氨酸生成量）为指标,以维生素C和维生素P为阳性对照,借助紫外光谱技术、荧光光谱技术和高效液相色谱-二极管阵列检测器技术,探究了四种天然色素的抑制效果。研究发现,四种天然色素对自由基及其介导的生物分子损伤表现出了不同抑制效果。（1）在邻苯三酚自氧化实验中,姜黄素、槲皮素和柚皮素中均能清除^·O₂^ˉ,对邻苯三酚自氧化过程中产生的有色中间体产生抑制作用。抑制能力姜黄素>槲皮素>柚皮素>维生素C。原花青素的抑制效果不明显,可能由于其多聚合物的存在形式影响了其在该体系中的抗氧化活性;（2）在抑制苯甲酸被氧化生成2-羟基苯甲酸实验中,姜黄素、原花青素均能清除^·OH,抑制2-羟基苯甲酸的生成。而槲皮素和柚皮素对2-羟基苯甲酸的生成无明显抑制作用,可能与二者结构中活性基团的数量有关。阳性对照维生素P表现为先促进后抑制的效果,推测可能是由于低浓度的维生素P可对体系中的维生素C产生协同作用,促进H₂O₂生成^·OH,抑制能力原花青素>姜黄素>维生素P;（3）在抑制酪氨酸被氧化为酪氨酸二聚体实验中,四种天然色素均能表现出不同程度的抗氧化活性,四种天然色素对ONOO^-氧化的抑制能力:原花青素>姜黄素>柚皮素>槲皮素>维生素C。四种天然色素在该体系中对酪氨酸二聚体的IC₅₀分别为4.94μM、1.34μM、16.50μM、8.20μM。（4）在抑制酪氨酸被硝化为3-硝基酪氨酸实验中,四种天然色素均能表现出不同程度的抗硝化活性,四种天然色素对ONOO^-硝化酪氨酸的抑制能力:姜黄素>原花青素>柚皮素>槲皮素>维生素C。四种天然色素在该体系中对3-硝基酪氨酸的IC₅₀分别为1.10μM、5.18μM、17.90μM、14.66μM。本实验对四种天然色素——姜黄素、原花青素、槲皮素和柚皮素影响自由基对生物分子作用的过程进行了探究,以维生素C和维生素P为对照,评价了各色素在各体系中的抑制效果,并根据实验结果和物质的结构推测了各色素对自由基及其损伤过程可能的反应机理。期望能初步建立对天然色素抗氧化、抗硝化能力的几种评价方法,避免色素自身干扰的同时评价几种天然色素在几种体系中的抑制效果,为开发具有良好抗氧化和抗硝化活性的天然食品及保健品添加剂提供参考和依据,同时为进一步完善国家食品添加剂使用标准提供理论基础。