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基本信息
- 項目名稱：
- 響應(yīng)面法優(yōu)化牛蒡葉綠原酸的提取工藝
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本論文針對牛蒡葉中綠原酸提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，擬合回歸方程并進(jìn)行相應(yīng)面分析，得出的數(shù)學(xué)模型能較好的指導(dǎo)生產(chǎn)實踐，為綠原酸新資源的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 牛蒡(Arctium lappa L．)為2年生菊科草本植物，其既是營養(yǎng)豐富的蔬菜，又是藥用價值很高的中藥材。近年來牛蒡作為一種具有營養(yǎng)與保健功能的食品而受到消費者的喜愛。牛蒡根、籽、葉皆可入藥，具有清熱解毒、抗菌消炎的作用，不僅可降低膽固醇、促進(jìn)腸道蠕動、幫助消化、防止便秘，還能夠預(yù)防肥胖、高血壓，并且對糖尿病有輔助治療作用。 研究表明，牛蒡籽、根、葉中含有多種活性成分，具有重要的生理功能，如牛蒡葉、籽中含有木酯體、綠原酸等，牛蒡莖和葉中含有較多菊粉。綠原酸具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降血脂及抗氧化活性的功能；木脂體具有抗腫瘤、抗病毒等多種重要的生物活性和藥理作用 ；菊粉在人的胃和小腸不能被酶消化，而直接到達(dá)大腸，能夠促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌的生長和活動并抑制有害菌的生長，同時具有調(diào)節(jié)血脂、降低血糖、免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤等生理活性。牛蒡還含有其他多酚類和生物活性成分，也具有重要的生理功能。因此，牛蒡及其產(chǎn)品具有重要的藥用價值和保健功能。目前，我國牛蒡的種植面積及產(chǎn)量逐步擴大，除出口外，多用于鮮食，牛蒡深加工制品寥寥無幾，為加強牛蒡資源的開發(fā)和深加工，要運用現(xiàn)代食品加工技術(shù)，最大限度地綜合利用牛蒡根、莖、葉、籽制取生物活性成分，并進(jìn)行功能性食品開發(fā)。 在論文中，我們采用響應(yīng)面分析法對牛蒡葉中綠原酸的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，在單因素實驗的基礎(chǔ)上選取實驗因素與水平，根據(jù)正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計原理采用3因素5水平的響應(yīng)面分析法，在分析各個因素的顯著性和交互作用后得出牛蒡葉綠原酸的最佳提取工藝條件。得出的數(shù)學(xué)模型能較好的指導(dǎo)生產(chǎn)實踐，為綠原酸新資源的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。 實驗結(jié)果顯示，最佳提取條件為：乙醇濃度為70.9%、料液比為1:20.9，浸提溫度為80.9℃，浸提時間2h，牛蒡葉粒度40目，浸提2次，溶液pH值2，在最優(yōu)條件下，綠原酸的提取率可達(dá)3.70%。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：對牛蒡葉中綠原酸提取工藝進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，為實際的生產(chǎn)工藝提供試驗依據(jù)。 基本思路：對牛蒡葉中綠原酸進(jìn)行定性定量分析，并優(yōu)化提取及純化工藝，為牛蒡資源的開發(fā)利用提供試驗依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 選題的科學(xué)性： 牛蒡莖葉部分多用廢棄處理，造成浪費，如能以牛蒡莖葉為原料提取綠原酸，將較大幅度的降低綠原酸的生產(chǎn)成本，增加牛蒡的附加值，推動牛蒡的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 先進(jìn)性及獨特性： 關(guān)于牛蒡葉中綠原酸的研究較少,而且大都針對其分離純化后的精制及鑒定。本論文針對牛蒡葉中綠原酸提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，擬合回歸方程并進(jìn)行相應(yīng)面分析，得出的數(shù)學(xué)模型能較好的指導(dǎo)生產(chǎn)實踐，為綠原酸新資源的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 牛蒡主要食用部分為根，莖葉部分大多用作飼料或廢氣處理，浪費了大量材料，研究表明，牛蒡葉中粗綠原酸含量達(dá)到3.5％以上。如能以牛蒡莖葉為原料提取綠原酸，將較大幅度的降低綠原酸的生產(chǎn)成本，同時增加牛蒡的附加值，這對于推動牛蒡的產(chǎn)業(yè)化、促進(jìn)牛蒡產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整都有著顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 采用響應(yīng)面分析法對牛蒡葉中綠原酸的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，在單因素實驗的基礎(chǔ)上選取實驗因素與水平，根據(jù)正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計原理采用3因素5水平的響應(yīng)面分析法，在分析各個因素的顯著性和交互作用后得出牛蒡葉綠原酸的最佳提取工藝條件，結(jié)果表明，最佳提取條件為：乙醇濃度為70.9%、料液比為1:20.9，浸提溫度為80.9℃，浸提時間2h，牛蒡葉粒度40目，浸提2次，溶液pH值2，在最優(yōu)條件下，綠原酸的提取率可達(dá)3.70%。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 在最優(yōu)條件下，綠原酸實際提取率為3.50%。提取液顏色較深。綠原酸粗提液在提取濃縮后放置于冰箱中冷藏保存過夜后有大量綠色沉淀，判斷其沉淀可能為脂溶性色素，而非實驗所需物質(zhì)。需進(jìn)一步提純優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
- 參考文獻(xiàn)： [1] 羅銘清.中草藥有效成分理化與藥理活性[M].長沙：湖南科技出版社，1982：225- 226. [2] 陳紹華， 王亞琴， 羅立新.天然產(chǎn)物綠原酸的研究進(jìn)展[J].食品科技，2008,(2),195-198. [3] 劉世名，陳靠山，Willibald Schliemann，等.Polyamide SC6柱層析/RP—HPLC/LC-ESI-MS分離純化鑒定牛蒡葉中的綠原酸[J].藥物分析雜志，2003，23(2)：140-143.
同類課題研究水平概述
- 牛蒡為2年生菊科草本植物，其既是營養(yǎng)豐富的蔬菜，又是藥用價值很高的中藥材。牛蒡根、籽、葉皆可入藥，不僅可降低膽固醇、促進(jìn)腸道蠕動、幫助消化、防止便秘，還能夠預(yù)防肥胖、高血壓，并且對糖尿病有輔助治療作用。 研究表明，牛蒡籽、根、葉中含有多種活性成分，具有重要的生理功能，如牛蒡葉、籽中含有木酯體、綠原酸等，牛蒡莖和葉中含有較多菊粉。綠原酸具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降血脂及抗氧化活性的功能；木脂體具有抗腫瘤、抗病毒等多種重要的生物活性和藥理作用 ；菊粉在人的胃和小腸不能被酶消化，而直接到達(dá)大腸，能夠促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌的生長和活動并抑制有害菌的生長，同時具有調(diào)節(jié)血脂、降低血糖、免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤等生理活性。牛蒡還含有其他多酚類和生物活性成分，也具有重要的生理功能。因此，牛蒡及其產(chǎn)品具有重要的藥用價值和保健功能。 牛蒡各部位成分的研究現(xiàn)狀: 劉杰，時謹(jǐn)研究了牛蒡中菊糖的提取與測定方法，研究結(jié)果表明，牛蒡根富含菊糖，菊糖含量為牛蒡根濕重的13.8%。并確定了菊糖最佳浸提條件。郝林華，陳靠山等對牛蒡中菊糖進(jìn)行了提取、分析并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定表明牛蒡根中提取的寡糖組成僅含有果糖及少量的葡萄糖，具有菊糖類物質(zhì)的一般特征。黃順福等用ICP—MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定微量元素含量，用HPLC法測定維生素。結(jié)果表明錳的含量高，鋅、銅次之；維生素C的含量最高，胡蘿卜素、維生素E的含量次之。牛蒡根中含有的天門冬氨酸、精氨酸具有健腦的功效；牛蒡菊糖具有治療冠心病、糖尿病等作用；綠原酸還能抗艾滋病病毒、抗過敏等作用。 目前，我國牛蒡的種植面積及產(chǎn)量逐步擴大，除出口外，多用于鮮食，牛蒡深加工制品寥寥無幾，要進(jìn)一步拓展牛蒡的應(yīng)用范圍。為加強牛蒡資源的開發(fā)和深加工，要運用現(xiàn)代食品加工技術(shù)如冷凍干燥技術(shù)、微膠囊技術(shù)、噴霧干燥技術(shù)等研制方便牛蒡粉，最大限度地保留其中的營養(yǎng)和保健成分。功能性食品的開發(fā)利用是當(dāng)今世界的潮流，要加強研究利用牛蒡原料提取生物活性物質(zhì)如木脂體、綠原酸、菊粉(或用微生物產(chǎn)生的內(nèi)切酶將之酶解為功能性低聚果糖)等進(jìn)行功能性食品開發(fā)；還可開發(fā)牛蒡中提取的生物活性成分制成日用化妝品如美容、護(hù)膚、護(hù)發(fā)用品。在綜合利用牛蒡根、莖、葉、籽制取生物活性成分之后，進(jìn)行膳食纖維的提取，剩余的下腳料可用于飼料產(chǎn)品的加工，從而形成梯級鏈?zhǔn)介_發(fā)的生產(chǎn)模式，提高牛蒡產(chǎn)品開發(fā)的經(jīng)濟效益。
