** 学院本科生毕业论文龙葵粗多糖提取工艺条件的优化院(部)、专业生命科学学院生物科学研究方向生物化学学生姓名学号指导教师姓名指导教师职称讲师2014年06月01日大庆师范学院本科生毕业论文摘要本实验以龙葵为实验材料,通过单因素和正交法相结合的实验方法对龙葵粗多糖提取工艺进行优化,考察因素分别是料液比、冲泡时间、水浴时间和水浴温度,最终确定最优工艺条件为料液比1:25、冲泡时间50℃、水浴时间25min、水浴温度90℃,粗多糖的提取率为0.1%。
关键词:龙葵;粗多糖;条件优化AbstractThis experiment by morel as experiment material, using single factor and orthogonal method, experimental method of solanum nigrum polysaccharide extraction process was optimized, examine factors are respectively and solid-liquid ratio, brewing time, water bath time and water bath temperature, and ultimately determine the optimal process conditions for the material liquid ratio, the brewing time 50℃, and water bath time 25min, water bath temperature 90℃, the coarse polysaccharide extraction yield of 0.1%.Key words:morel;crude polysaccharide;condition optimization中文摘要 (I)英文摘要 (II)目录...................................................................................................................... I II 1 前言 (1)1.1龙葵简介 (1)1.2龙葵的药用价值 (1)1.3中药代茶饮 (1)2 材料及方法 (3)2.1实验材料 (3)2.2实验器材与药品 (3)2.2.1 实验器材 (3)2.2.2 实验药品 (3)2.2.3 实验器具 (3)2.3实验方法 (3)2.3.1 制取粗多糖主要流程 (3)2.3.2 萄糖标准曲线的确定 (3)2.3.3 粗多糖提取率计算公式 (4)2.3.4 龙葵粗多糖提取单因素实验 (4)2.3.5 正交试验设计 (5)3 结果与讨论 (6)3.1单因素实验结果与讨论 (6)3.1.1 料液比单因素实验结果与讨论 (6)3.1.2 冲泡温度单因素实验结果与讨论 (7)3.1.3 水浴温度单因素实验结果与讨论 (8)3.1.4 水浴时间单因素实验结果与讨论 (9)3.2正交实验结果与讨论 (10)4 结论与展望 (12)[参考文献] (13)5 致谢 (14)1.1龙葵简介龙葵(Solanum nigrum L.),俗称黑天天,野葡萄、老鸦眼睛草、苦菜、苦葵等,属茄科茄属龙葵种,是一年生草本植物[1,6]。
分布很广泛,在全国很多地区都有分布。
在中国,龙葵存在3个种和1个变种,即龙葵(Solanum nigrum L.)、红果龙葵(S.alatum Moench)、少花龙葵(S.paucifloum(Liou) H.Y.Zhang)以及变种黄果龙葵(S.nigrum L.var.flavovirens S.Z.Liou et W.Q.Wang)[8]。
龙葵全草的化学成分分析,其中含有生物碱、维生素、多糖、氨基酸、矿物质、色素、树脂等,龙葵浆果中也有很多的成分,例如酯、羧基化合物、甾醇、酚性化合物、多种矿物质以及多糖等。
其中,关键作用的化学成分主要为生物碱和多糖[1,6]。
1.2龙葵的药用价值大量的研究表明,龙葵多糖在医药方面具有极其重要的潜在价值。
表现为拥有使血管透性及透明质酸酶的生物活性下降,推动抗体的形成,使血液的凝固性降低,以及抑制心脏的兴奋等免疫功能的作用。
[1]K. S.Heoa等提出龙葵多糖具有促进肿瘤细胞凋亡的作用。
[2]并且在治疗风湿痛、肝炎、癌症、艾滋病等疾病方面提供了有力的治疗依据,具有使机体免疫功能和抗肿瘤的功能提高的作用。
1.3中药代茶饮中药代茶饮,是我国传统的一种调理身体和养生的药剂,特别受到中老年人的喜爱。
中药代茶饮,又称药茶或茶剂,利用中草药和茶叶配合或者是只用中草药进行冲泡饮用的一种方式。
利用此方式饮用中药,方便快捷,省时省力,省去了熬药的复杂过程,并且用量较小,只用汤剂剂量的半量或三分之一,甚至更少。
药性温和,不会有伤胃之顾虑,味道比较淡,大部分人都能接受。
在熬药的过程中,有些成分会随着蒸汽或者由于沥汁的过程中不彻底而损耗,用饮茶的方法则完全没有这些忧虑。
中药代茶饮是可以一直饮用的,不会对身体产生伤害,反而达到养生的目的。
这种药茶长时间服用,它的药用成分在体内维持较高浓度,而使药效持续时间长,效果明显。
中药代茶饮不仅可以用于疾病的防治,还可以用于病后的调理,补益正气,调和脏腑,促进康复。
中药可以作为茶来饮用,究竟中药中是什么有着预防和治疗疾病的作用。
[10-12]经过查找文献,了解到多糖是溶于温水,中药代茶饮是将中药浸在热水中,必然有些多糖会溶解在水中。
饮用这种水达到了一定的治疗效果,这种治疗效果是和龙葵多糖的药用价值很吻合,所以中药代茶饮中龙葵中粗多糖起到了一定的疗效。
多糖的药用价值是近年来探究的热点话题。
本实验通过对龙葵粗多糖的提取条件进行优化,得到较优的提取条件,为以后对多糖的提取提供了依据。
2材料及方法2.1实验材料大庆药材店购买的龙葵,烘干粉碎备用。
2.2实验器材与药品2.2.1实验器材表2-1实验仪器、型号及厂家仪器名称厂家型号水浴锅HH-6江苏金坛市亿通电子有限公司紫外分光光度计UV725N上海科学精密仪器厂电子分析天平广州市正一科技公司FA2004N2.2.2实验药品(1)主要试剂:无水乙醇、葡萄糖、浓硫酸、苯酚溶液(2)配制试剂:4%苯酚溶液、1mg/mL葡萄糖标准溶液2.2.3实验器具烧杯、三角烧瓶、量筒、移液管、玻璃棒、试管等。
2.3实验方法2.3.1粗多糖提取主要流程干燥龙葵→粉碎→称重→按料液比冲泡过夜→水浴→过滤去渣→等体积过夜醇沉→过滤去上清液→取沉淀定容→苯酚硫酸法测定OD490。
2.3.2萄糖标准曲线的确定(1)准确称取无水葡萄糖0.5000g,至500ml容量瓶稀释定容,成为1mg/ml 葡萄糖标准溶液。
(2)用移液管分别吸取0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml、0.5ml、0.6ml、0.7ml、0.8、0.9ml 、1.0ml ,至试管,每样需平行三次,分别加蒸馏水至2ml 、6%苯酚2ml 、浓硫酸2ml ,每样需平行三次,振荡,置于沸水浴中加热15min ,取出后在流动自来水中冷却至室温。
另在一试管中加蒸馏水2ml ,加苯酚和硫酸,同上操作作空白对照。
于分光光度仪上于490nm 处测定吸光度,横坐标代表浓度,纵坐标代表吸光度,绘制葡萄糖的标准曲线(如图2-1所示),得线性回归方程如公式2-1:()20.01869(0.99807)2-12.35694A C R -==公式式中:C ——表示葡萄糖浓度(mg/ml )A ——表示吸光度O D 490图2-1葡萄糖浓度(mg/mL)2.3.3 粗多糖提取率计算公式()()100%2-2V C W =⨯⨯⨯多糖提取率公式式中:C ——表示葡萄糖浓度(mg/mL )V ——表示样品定容后的溶液体积(mL )W ——表示称取的龙葵粉末的质量(mg )2.3.4 龙葵粗多糖提取单因素实验文献表明多糖可溶于温热的水,可采用水提醇沉的方法来提取多糖。
因此实验将料液比1:20,水浴温度60℃,水浴时间20min,冲泡温度60℃为单因素实验最初设定的实验条件。
采用控制变量法,分别对水浴时间、水浴温度及料液比和冲泡温度这四个因素进行不同水平实验,以此获得较优的单因素提取水平。
(1)料液比单因素实验分别称取一定质量干燥的龙葵,设定料液比的梯度为1:15、1:20、1:25、1:30、1:35五个水平,60℃冲泡过夜,60℃水浴20min,过滤去渣,等体积无水乙醇过夜醇沉,过滤取粗多糖沉淀,定容,使用苯酚硫酸法测OD490,计算粗多糖提取率,并进行讨论。
(2)冲泡温度单因素实验分别称取一定质量干燥的龙葵,料液比为1:20,加20m l水。
设定冲泡温度的梯度为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃五个水平,冲泡过夜,60℃水浴20min,过滤去渣,等体积无水乙醇过夜醇沉,过滤取粗多糖沉淀,定容,使用苯酚硫酸法测OD490,计算粗多糖提取率,并进行讨论。
(3)水浴温度单因素实验分别称取一定质量干燥的龙葵,料液比为1:20,加20m l水。
60℃冲泡过夜。
设定水浴温度梯度为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃五个水平,水浴时间为20min,过滤去渣,等体积无水乙醇过夜醇沉,过滤取粗多糖沉淀,定容,使用苯酚硫酸法测OD490,计算粗多糖提取率,并进行讨论。
(4)水浴时间单因素实验分别称取一定质量干燥的龙葵,料液比为1:20,加20ml水,60℃冲泡过夜。
设定水浴温度梯度为10min、15min、20min、25min、30min五个水平,水浴时间为20min,过滤去渣,等体积无水乙醇过夜醇沉,过滤取粗多糖沉淀,定容,使用苯酚硫酸法测OD490,计算粗多糖提取率,并进行讨论。
2.3.5正交试验设计通过以上单因素实验结果,查找文献,设计L9(34)最终确定提取龙葵粗多糖的最优工艺。
3 结果与讨论3.1 单因素实验结果与讨论3.1.1 料液比单因素实验结果与讨论通过单因素料液比实验2.3.4.1,得到龙葵粗多糖提取率如下所示:表3-1料液比的单因素实验结果序号料液比 获得平均粗多糖重量(g ) 粗多糖提取率(%) 11:15 0.0008 0.0813 21:20 0.0010 0.0952 31:25 0.0011 0.1096 41:30 0.0008 0.0828 5 1:35 0.0004 0.0376粗多糖提取率(%)料液比(m/v)图3-1料液比单因素实验结果由表3-1和图3-1可以看出,随着料液比的增加,龙葵与溶剂的接触面积不断增大,糖分子易于扩散,析出的多糖量多,粗多糖的提取率不断提高。