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江红轲等人以SD大鼠为实验对象，分别提取不同实验组的心、肝、脑、肾、骨骼肌组织，对比安静组、训练组和训练＋艾灸足三里、关元穴组的SOD、CAT、GSH-Px、MDA等抗氧化与氧化指标，发现艾灸能够降低心肌组织在大强度运动时所受到的损伤。艾灸后的耐力训练显示，大鼠在心、肝、脑、肾、骨骼肌等组织的抗脂质过氧化和清除自由基方面明显强于训练组。说明艾灸能从整体上提高大鼠的抗氧化水平，延缓运动性疲劳产生。杨梅等以分光光度法测定艾叶燃烧物几种提取分离产物以及艾油清除1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）自由基的能力，也发现了艾叶燃烧产物中的5-叔丁基连苯三酚具有清除自由基能力，比天然抗氧化剂维生素C和人工合成抗氧化剂2，6-二叔丁基对甲酚（BHT）还要强，其自由基清除率分别为维生素C和BHT的1.55倍与1.21倍。许焕芳等人以SAMP8小鼠为实验对象，以不同浓度艾烟处理不同时间，在对血清SOD和GSH-Px抗氧化指标的研究中，发现时间和浓度两因素间存在交互作用。结合均数比较可知，艾烟干预各组中血清SOD活性以中浓度30分钟为优，而GSH-Px活性以中浓度15分钟为优。提示中浓度艾烟干预15分钟可以较好地升高血清GSH-Px活性，而中浓度艾烟干预30分钟则可以较好地提高血清SOD活性。作者又对不同实验分组的小鼠脑组织中MDA水平进行了检测，发现艾烟干预各组脑MDA的含量均显著低于模型组，差异有统计学意义，并且艾烟干预各组脑MDA的含量呈“中浓度＜低浓度＜高浓度”的趋势。综合而言，作者认为中浓度艾烟干预15分钟或30分钟是提高抗氧化能力的适宜干预条件。徐兰凤与吴中朝等人选择无重大疾病老年人作为实验对象，对其进行施灸取穴：足三里（双）、神阙。每次每穴灸10分钟，对老人施灸前后进行空腹静脉取血，用化学比色法测定SOD与MDA。结果显示：艾灸能提高血浆中SOD的活力（含量），施灸前后自身对照，差异非常显著；艾灸能减少血浆中MDA的含量，施灸前后差异显著。丁菊英等人同样选择无重大疾病老年人作为实验对象，艾灸其大椎、脾俞（双）、肾俞（双），以及膻中、中脘、神阙、关元、足三里（双）穴位，对比艾灸前后的SOD与LPO含量，发现经艾灸治疗后，SOD活性增高，LPO含量下降，提示艾灸有明显清除自由基作用。
艾叶提取物也具有抗氧化的功能。李佳轩利用水蒸气蒸馏和醇提法，获得艾叶提取物，以ICR小鼠建立小鼠急性束缚模型，通过灌胃法，观察小鼠SOD、GSH及MDA表达量的变化。与模型对照组对比发现，高剂量组GSH和SOD含量明显增加，MDA含量明显减少，结果显示艾叶提取物具有一定的体内抗氧化作用。况伟等采用水、75％乙醇、95％乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等为溶剂，结合超声波辅助提取法及传统煎煮法提取艾草成分，再分别测定提取液的总黄酮含量、总酚含量、自由基清除活性，以此筛选出抗氧化活性成分提取效果好的方法及溶剂。结果表明，95％乙醇为溶剂结合超声波辅助提取物有较强的抗氧化性。95％乙醇超声波辅助提取干燥物再用正丁醇超声萃取后的提取液具有较好的抗氧化性，总黄酮和总酚含量也高，其对DPPH清除能力也较好，表明正丁醇能对艾草醇提物中的抗氧化物质进行选择性分离富集。赵飞等通过对健康雏鸡进行分组，分别加入不同浓度的艾草水提物，试验研究发现，与对照组相比，在肉仔鸡饲粮中添加艾草水提物能提高肝和胸肌组织抗氧化酶（CAT、T-SOD和GSH-Px）的活性，这表明艾草水提物是一种有效自由基清除剂，能有效提高肝和胸肌组织的抗氧化能力。
艾草中的黄酮（flavonoids of Artemisia argyi Lévl . et Vant，简称FAA）是天然抗氧化剂和自由基清除剂，是值得进一步开发利用的天然产物。FAA对O 2 ·的清除效果良好（IC 50 ＝151.17mg/L），强于Vc；对·OH的清除能力（IC 50 ＝15.34mg/L）稍逊于Vc；对H 2 O 2 清除能力（IC 50 ＝0.23mg/L）优于Vc，是Vc的4倍；FAA对DNA受损有很好的保护作用（IC 50 ＝15.46mg/L），比Vc强，研究结果显示艾草黄酮具有体外抗氧化活性和对DNA氧化损伤的保护作用，是一种高效的自由基清除剂。
艾草黄酮类成分以游离黄酮为主，而且既有黄酮又有黄酮醇化合物，具有增强免疫，延缓衰老，防癌抗癌等多方面的作用，再次体现了艾叶在食品药品等多个领域广泛的应用前景。
胡岗等研究证实艾叶多糖体外也具有抗氧化活性和清除自由基的作用，对·OH自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基均有一定的清除能力。谭冰等采用热水浸提法提取艾叶多糖并进行初步纯化，用苯酚-硫酸法测定其含量，参照Fenton反应的方法检测艾叶多糖对羟自由基的清除作用，研究结果显示艾叶多糖对Fenton体系产生的·OH自由基有清除作用。以上研究还共同指出，在一定范围内，多糖含量越高，其清除自由基能力越强。除此之外，艾叶中的咖啡酸酯也具有抗氧化活性和自由基清除能力。洪宗国等人发现，将艾叶燃烧生成物的甲醇提取物应用于甲基丙烯酸甲酯自由基聚合反应体系中，具有较强的清除自由基能力，其中咖啡酸酯具有中等强度的抗氧化作用。
艾叶中多种具有抗氧化作用的活性成分可以应用于皮肤护理上。例如，艾叶精油可以抑制黑色素的形成。黑色素是表皮黑素细胞产生的一种黑色色素，有研究称，一些皮肤色素沉着疾病，如雀斑、黄褐斑、老年斑等是黑色素异常积累的结果。因此，许多皮肤脱色剂（主要是酪氨酸酶抑制剂）已被应用于皮肤美白产品中，用于治疗或预防皮肤色素异常沉积。然而，各种化学脱色剂都有副作用。因此，寻找一种安全有效的皮肤美白成分仍然是化妆品研发领域的一个目标。艾叶与这些化学物质相比，其安全性更高，对人体危害小，具有很强的DPPH和ABTS＋的清除效果。