辣木黄酮和多糖提取方法及其含量影响因素的初步研究毕业论文.doc
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1、毕业论文辣木黄酮和多糖提取方法及其含量影响因素的初步研究摘要为了稳定和提高辣木产品的有效成分含量,本研究比较了辣木有效成分黄酮和多糖的提取和测定方法,找到了辣木黄酮和多糖提取方法和条件的最佳优化组合。并应用乙醇回流法和苯酚-硫酸法探讨了叶龄、器官、产地、采收期、管理水平、朝向等与有效成分含量的关系。研究结果如下: 辣木总黄酮的最佳提取条件为:用70%的乙醇作为提取溶剂,乙醇用量为20倍,提取温度为80,提取3次,每次90min。在此提取条件下,辣木叶总黄酮量为6.59。 辣木多糖的最佳提取条件为:以15倍的溶剂用量,在90水浴条件下,提取3次,每次120min,在此提取条件下,辣木叶多糖量为2
2、5.51。辣木叶片总黄酮和多糖含量均以45d的壮龄叶含量最高,总黄酮含量可达6.11,多糖含量可达21.97;幼龄叶和老龄叶中的总黄酮和多糖含量都比较少。辣木不同器官的总黄酮含量为花柄中最多,根中最少,其变化范围为0.53%-4.47%;不同器官的多糖含量为根中最多.叶柄中最少.其变化范围为8.16%33.61。 不同采收期的辣木有效成分含量均在11月采收时含量最高,其中总黄酮含量为叶5.69、叶柄3.13、茎2.01;多糖含量为叶28.85%、叶柄9.71、茎12.24。 不同管理水平的辣木有效成分含量为:叶在中等管理水平下有效成分含量最高,叶柄和茎中有效成分含量依次为低中高。不同朝向的辣木
3、有效成分含量为各器官在向阳和背阳区之间均没有显著性差异。关键词:辣木;总黄酮;多糖;提取方法;发育毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,
4、即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 1引言1.1辣木的概况1.1.1辣木资源的分布 辣木属辣木科(Moringaceoe)、辣木属(MoringaAdans),为多年生木本植物,是一种有独特经济价值的热带植物。本科仅有1个属。已发现14个种,其M.tenopetala(原产于埃塞俄比亚和肯尼亚北部)、M.percgrina(原产苏丹、埃及和阿拉伯半岛)、M.ovalife
5、ra(原产安哥拉和纳米比亚)、M.oleifera(原产于印度北部亚喜马拉雅区域)等4个种已有栽培.主要分布于亚洲的印度、中国、日本,非洲的埃及、肯尼亚、埃塞俄比亚、安哥拉、纳米比亚、苏丹。美洲的墨西哥、美国等30多个热带、亚热带的国家和地区。至今我国已引种栽培Moringa Oleifera(印度传统辣木)、Periyalmlam1(印度改良辣木)和M.stenopetala(非洲辣木),主要分布于云南、广东、广西、海南、台湾等省区。1.1.2辣木的生物学特征 辣木为多年生深根性落叶植物.乔木,主干直立,最高可达12m;三回羽状复叶,小叶椭圆、短椭圆或卵形,无毛,长1.32.0cm,宽0.3
6、0.6cm:圆锥花序,两性花,花白色或乳白色;具芳香气味,花萼盆状;荚果,豆荚长2540cm,每荚有种子20粒左右;种植第二年就能结果,一般每年结果1次(个别地区2次),每年采集期长达10个月,树龄可达20年。喜光照,在年降雨量5003000mm,气温15以上均能正常生长,最佳生长温度为2535,能耐受轻度霜冻和40以上高温,能适应各种土壤类型,以砂壤土最好,土壤pH值范围在4.8-8.0均能正常生长,适宜在我国热带、南亚热带海拔600 m以下的地区种植,但在墨西哥海拔1200 m以上,津巴布韦海拔超过2000m的地区也能正常生长。1.1.3辣木的营养成分 辣木全株都可利用,营养物质种类多,富
7、含维生素A、B、C、E及钙、钾、铁等矿,质营养元素。据报道其中钙和蛋白质含量分别为牛奶的4倍和2倍,钾是香蕉的3倍,铁是菠菜的3倍,维生素c是柑橘的7倍,维生素A是胡萝h的4倍。此外还含有人体必需的各种氨基酸和微量元素等。其营养价值可与现代营养学家称为“人类营养的微型宝库”的螺旋藻相媲美。1.1.4辣木的开发利用途径(1)高营养的蔬菜 在印度,辣木鲜叶作为蔬菜食用,嫩叶类似菠菜。可以制作成汤或沙拉。嫩果荚也可食用,可以像煮青豆一样烹饪,其适宜采摘期是折断果荚时不出现纤维丝。烹饪种子时,必须先煮几分钟,除去有苦味的种壳,然后把种子仁剥出来就可食用。干种子可以打成粉末。作为调料,有辣味。辣木的花在
8、略微变白之后也可以作为调味料加入色拉中食用。树干上的树脂是一种增稠调味物质,有类似玉米粉的功效。(2)富含植物生长促进因子 从辣木叶片中获得的提取物叶面喷施后能促进植株健康生长,抗病虫害,促进结果、增大果实、丰产等。其活性物质为玉米紊(N-异戊烯腺嘌呤),属于细胞分裂素类物质。辣木叶汁作为植物生长促进剂,可以使各种作物(洋葱、柿子椒、大豆、玉米、咖啡、茶叶、辣椒,西瓜等)增产25-30。叶面喷洒可以结合其它的施肥、灌溉等活动进行。(3)优质饲料 辣木优良的营养特性,极适宜作为家畜饲料。在尼加拉瓜的试验证明可以达到120t干物质每公顷每年的生物量。辣木作为牲畜饲料即经济又高产,这对小型牲畜饲养业
9、具有特别重要的意义。BIOMASA进行了辣木作为饲料的广泛的实验。用辣木叶饲喂牛(肉牛和奶牛)、猪和禽类。当叶子占饲料的40-50时,奶牛的产奶量和肉牛的日增重量都提高了30;当地的Jersey牛的平均出生重量为22kg,提高了3-5kg。(4)辣木种子油 辣木种子含有丰富的油脂,提取的辣木油黄色鲜亮,含有76的单不饱和脂肪酸,主要是油酸。另外,冷榨的辣木油中还含有天然的抗氧化物质,返使辣木油具有非常稳定,不易腐败的特性。经过脱胶处理的辣木油,其诱导期是油的9-16倍:即使不经脱胶处理,诱导期也是橄榄油的4.4倍。精炼后的辣木油几乎没有任何味道,性质稳定,耐反复煎炸,是一种高级烹调用油。在食品
10、工业中,辣木油可以作为无毒的食品级安全润滑油。(5)安全的净水作用 辣木种子仁里含有大量的低分子水溶性蛋白,部分带有正电荷的聚合电解质,分子量7-17Da。在溶液里呈正电性。当这些蛋白质加入水中的时候.就和使水混浊的负电性微粒(泥沙、黏土、细菌等)结合。在适当地搅拌中,这些微粒体积增长凝成絮状,然后通过重力沉淀或者过滤。因为水中的细菌通常吸附在固体颗粒上。所以用辣木粉末处理过的水,90-99的细菌可以被除去。再通过煮沸、加氯或漂白粉等处理就可以使水安全饮用。辣木种子粉末在净水的同时,也可以在一定程度上降低水的硬度。辣木蛋白质属纯天然无毒的多肽类物质,它主要起一个絮凝剂的作用。优点是净水的效率和
11、pH值无关;添加的剂量也不会影响水的pH值。可以用于有机、无机颗粒的沉淀,诸如水净化处理、植物油的澄清、以及饮料与啤酒中纤维的沉淀处理等。1.1.5辣木的药用价值古印度传统医学认为辣木可以预防和治疗多种疾病,因此被誉为“奇迹之树”。它不但具备不可思议的营养价值,在印度和非洲还是糖尿病、高血压、皮肤病、贫血、关节炎、消化器官肿瘤等传统医学的药材。(1)叶:叶汁具有稳定血压和治疗忧郁的功效:可控制糖尿病人的葡萄糖水平;用叶和嫩芽揉搓太阳穴治疗头痛;用鲜叶制成的泥敷物可治疗腺体增生、溃疡和皮肤感染等疾病;食用叶片可增加母乳量,并有治疗贫血病的功效。(2)花:花汁可治疗溃疡与粘膜炎;其浸提物可做眼药水
12、;花的传统用途是兴奋、利尿和堕胎。(3)根:根用于胃肠气胀排除和轻泻物;根能有效治疗间歇式的发烧,咀嚼食用还能治疗感冒:把根捣碎、加盐制成泥敷物治疗风湿病和关节痛。能有效缓解疼痛;用鲜根、皮和叶制成的混合汁液。滴人鼻孔,可使人从昏迷中清醒;将根咀嚼后,可敷于蛇伤处,防止毒液扩敝。据研究报道,来自根部的一种“Spirchin”物质,可抗苗、止痛、退热、调节血液循环和影响神经系统。在高剂量下,可麻痹迷乱神经;另外,根皮中的“Anthonine”对霍乱菌具有极高的毒性。(4)种子:种子可治疗发烧和腹部肿瘤;种子油可减轻风湿病引起的疼痛,还可用来治疗坏血瘸、虚脱和歇斯底里症。体外试验表明种子水浸物能有
13、效抑制假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,这一研究还显示与新霉素的抑菌效果一样。种子浸液还具有抑制肠部痊挛和利尿的功效。(5)树皮与树脂:树皮可以治疗溃疡和皮肤感染;也可制成开胃物,帮助消化,可以缓解疼痛,滴入耳中治疗耳痛,也可滴人龋齿孔中,去除疼痛。树皮水浸物在低浓度下可增加心脏的收缩率,而在高浓度下可降低收缩率,同时具有降血压的功效。来自树皮的Moringinine对交感神经系统有功效,可作为心脏刺激物,缓解支气管炎。树脂加入芝麻油可治疗头痛,也可滴入耳中治疗耳痛;还可治疗肠道疾病,树脂可治疗发烧、痢疾和气喘;树脂也可用于止血和皮肤发红;树脂还用于治疗梅毒与风湿病。1.2辣木有效成分研究
14、现状1.2.1辣木黄酮研究现状黄酮类化合物(Flavonoid),又称黄酮体,黄碱素,广泛分布于植物界,是植物的重要次生代谢产物。它们是色原烷或色原酮的衍生物。C6-C3-C6的基本骨架:并根据中间呋喃环的不同氧化水平和两侧A、B环上的各种取代基,分为许多不同的黄酮类型。主要包括:黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、黄烷酮类、查耳酮类、异黄烷酮、双黄酮类等。天然植物中多数黄酮类化合物以苷的形式存在,少数以游离形式存在。黄酮类化合物多为结晶性固体,少数(如黄酮苷类)为无定形粉末.黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团(-0H、-OCH3等)的种类、数目以及取代位置有关。以黄酮为例,其色原
15、酮部分原本无色:但在2位上引入苯环后,即形成交叉共轭体系,并通过电子转移、重排,使共轭链延长,因而显现出颜色。一般情况下,黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄黄色,查耳酮为黄-橙黄色,而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类,因不具有交叉共轭体系或共轭链短,故不显色(二氢黄酮及二氢黄酮醇)或显微黄色(异黄酮)。黄酮类化合物豹溶解度因结构及存在状态(苷和苷元、单糖苷、双糖苷或三糖苷)不同而有很大差异。一般游离苷元难溶或不溶于水。易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醇等有机溶剂及稀碱水溶液中。其中黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子,因分子与分子间排列紧密,分子间引力较大,故更难溶于水。黄酮类化合物广泛存在于植物的各个
16、部位,尤其是花、叶部位,主要存在于芸香科、厝形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科中。许多研究已表明不同的黄酮类化合物具有不同的生物活性。除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外,在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。它是大多数氧自由基的清除剂。因而能升高SOD(过氧化物歧化酶)的活力,减少MDA(脂质过氧化物丙二醛)及OX-LDL(氧化低密度脂蛋白)的生成。它可以增加冠脉流量,对实验性心肌梗塞有对抗作用:对急性心肌缺血有保护作用;对治疗冠心病、心绞痛、高血压等有显著效果;对降低舒张压,防治心律失常、心血管病和活血化瘀也起重要作用。目前发现的黄酮类化合物己达500
17、0多种,但研究亦发现,在这众多的黄酮类化合物中却因其结构的不同。有的表现出生物活性,有的却没有生物活性,而且生物活性亦因其结构的差异而不同。所以提取分离出具有较高生物活性的黄酮类化合物对医药及食品工业是十分重要的。从植物中提取黄酮类在医疗方面应用广泛,具有增加冠脉、脑血管流量。抗心肌缺氧、缺血、抗心率失常、软化血管、降低血清胆固醇、抑制血小板凝聚、抗溃疡、抗肿瘤、抗炎、抗过敏、清楚体内自由基、抗衰老增强免疫力的作用。由于黄酮类化合物的这些生物活性使它的研究进入了一个新的阶段,掀起了黄酮类化合物研究、开发利用热潮,促使其在化妆品、医药、食品等工业中有广泛的应用。黄酮类化合物可以直接从食物中获得,
18、如大豆、橙、洋葱。也可以从富含黄酮化合物的植物中提取。作为食品添加剂制成各种保健食品。辣木作为一种功能性植物,有着广阔的开发前景。目前对于辣木其他方面的营养物质已有不少的报道,而辣木总黄酮为辣木中重要的有效成分之一,对辣木总黄酮的组分、功能和叶龄、器官、产地、采收期、管理水平、朝向等研究未见报道,目前国内只有张涛等人采用超声波提取法。陈瑞娇、彭珊珊等采用乙醇回流法测定辣木叶中总黄酮含量的报道,测定结果分别是5.31和3.95。1.2.2多糖研究现状多糖指多个单糖基以糖苷键相连而形成的多聚物。有些多糖的长链是线形,另一些多糖含有支链。各种多糖的差别在于所含单糖单位的性质、链的长度和分支的程度。多
19、糖又称聚糖,可以分为两类。只含有一种单糖单位的多糖,如淀粉叫做同多糖;含有两种或更多种单糖单位的多糖叫做杂多糖,如透明质酸。多糖一般没有精确的分子量,其中的单糖单位可因细胞的代谢需要增加或减少。多糖在自然界分布很广,其功能是多种多样的。有些多糖是单糖的贮存形式;许多多糖是单细胞微生物、高等植物细胞壁和动物细胞外部表面的结构单元;另一些多糖是脊椎动物结缔组织和节肢动物外骨骼的组分。结构多糖有保护、支撑的作用。最重要的贮存多糖是淀粉和糖原。糖类物质是生命代谢中最重要的成分之一.尽管人们在19世纪就已认识到它的重要性。但由于其结构的复杂性和研究手段的局限性,使糖的研究远滞后于蛋白质和核酸。在20世纪
20、60年代,人们就发现多糖复杂的生物活性和功能,可以调节免疫功能,促进蛋白质和核酸的生物合成,调节细胞的生长,提高生物体的免疫力,具有抗肿瘤、抗癌和抗爱滋病(AIDS)等功效。又因多糖毒性极小,所以对多糖类物质的研究将成为继蛋白质和核酸之后的探索生命奥妙的第三里程碑。多糖作为一类重要的生物活性物质。到目前为止,虽然只有云芝多糖、猪苓多糖、香菇糖、茯苓多糖等少数应用于临床,但它们在抗肿瘤、抗凝血、抗突变、降血脂、抗衰老、抗病毒等疑难病症的治疗方面已显示了诱人的前景。近些年来,我国科技工作者在多糖的研究中,特别是真菌多糖和传统的中医药多糖研究中取得可喜的成果。但是,国内多糖的研究一般仅限于分离纯化、
21、化学组成、生物活性和免疫药理研究,糖结构的分析和多糖构效关系研究没有很大突破。而国外,特别是日本学者加强了对中药多糖活性片段(活性决定簇)的化学结构与功能关系的系统研究,并在柴胡、当归多糖研究方面取得了突破性进展。研究认为多糖像蛋白和酶一样可能在多糖分子中存在一个或几个寡糖片断的“活性中心”,并从大量中药多糖一级结构中探索其活性片段。 研究多糖的活性片段及活性片段与多糖之间的关系,不仅有利于研究复杂的多糖结构,且对揭示多糖结构与功能的关系具有重要意义,对阐明多糖在机体内的吸收分布、代谢途径等动态变化以及作用机制都有重要的价值。特别是多糖制品的功效和多糖类药物的质量控制标准的研究都将起到重要促进
22、作用。国际上对糖类的研究日新月异,内容包括糖生物学、糖工程等,并且相继多次召开了有关“糖生物学和糖工程”的专题会议,1995年3月。亚洲分子生物学组织(AMBO)还在日本举办了“糖生物学和糖工程”培训班。目前,日本、美国、及欧盟十分重视糖类的研究,且在糖的研究与开发处于领先地位.并且提出各自的重大科研计划,欧盟在1994一1998年的研究计划中启动了“欧洲糖研究与开发平台”,旨在协调欧洲的糖研究与开发,强化在糖的研究成果转化成商品与美国和日本竞争的能力。值得指出的是我国对于糖的研究尚无重大计划。植物多糖的广泛生物活性已被人们认知。植物多糖药理作用极其广泛,其独特活性和低毒效应在临床应用中具有很
23、大潜力。多糖已越来越受到人们关注。为此有学者预言2l世纪前几十年将是“多糖时代”。多糖作为一种重要生命物质,具有丰富生物活性,且无毒副作用,这有利于我们进一步开发新药,并不断扩展其在保健品、功能性食品中应用,这是多糖区别予其它药物一大优势。但由于多糖本身原因。如多糖结构太复杂,其质量标准不易控制;多糖结构测定及合成有其自身难度和特殊性;有些多糖在天然产物中含量低而不易分离及多糖药理活性与多种因素有关,给多糖研究和临床应用带来很大限制。而我国各种多糖资源丰富,尤其是来源于中草药植物多糖,具有巨大开发潜力。要使更多多糖应用于l临床,造福于人类,这需要广大化学家、食品学家、生物学家及医学家共同努力.
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