基本信息
- 项目名称：
- 短柄五加果实中原花青素提取工艺研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究利用甘肃省陇东地区特有药用植物短柄五加为研究对象，进行了短柄五加果实中原花青素的提取工艺和纯化。通过单因素试验和正交试验得出短柄五加果实原花青素提取的最佳工艺条件。采用CAD-40大孔树脂柱对短柄五加果实提取物中原花青素进行纯化，得率为1.4%，样品纯度为88.61%。该研究结果为短柄五加果实原花青素的开发提供了初步的理论指导和实验数据。
- 详细介绍：
- 原花青素是植物中广泛存在的一大类多酚化合物的总称，属于黄烷醇类。其基本结构单元为儿茶素和表儿茶素，其按聚合度大小，通常将二聚体—四聚体称为低聚体，五聚体以上的称为高聚体。人们对原花青素已有30多年的历史，特别是自80年代以来，全世界对原花青素的研究日益广泛和深入。原花青素是目前所发现的最强效的自由基清除剂，具有较强的抗氧化、抗突变、抗癌等药理活性,且与其它的抗氧化剂不同的是，它们能够通过血脑屏障，直接保护大脑及神经系统；此外，它不仅能扩张血管和保持血管弹性、提高毛细血管的抗压力、增加肝供血、提高肾排泄能力,而且还具有增加造血细胞的活动能力、减少骨质疏松症、抗疲劳、抗过敏、改善视觉和保护皮肤等功效。实验证明，原花青素的抗自由基氧化能力是VE的50倍，VC的20倍,并吸收迅速完全，口服20min即可达到最高血液浓度，代谢半衰期达7h之久，且广泛用于食物增补剂，健康食品和化妆品等。目前，市场上所销售的原花青素提取物主要来源于葡萄籽和松树皮。 短柄五加（Acanthopanax brachypus Harms）为五加科五加属植物，在中国西北部的黄土高原区有少量分布。果实为浆果状核果, 球形或卵球形, 直径5-8mm, 霜后由绿色变黑色, 有五棱; 鲜时果肉饱满, 紫黑色, 果肉浆质, 风干后, 棱更显著, 果期7月下旬—9月, 短柄五加是一种重要的中药材, 历代本草均有记载。分布于陕西，甘肃。经分析测定, 短柄五加果中含有Fe、Se、Cu、Mn 等多种必需微量元素和人体全部必需氨基酸。果中五加糖占干质量的6.8%, 其总皂苷含量为0.29%, 短柄五加果中含有超氧化物歧化酶（SOD）、丁香苷等生物活性成分, 国内对短柄五加深入研究的结果证实:果浸出物基本无毒, 能调节机体新陈代谢的功能, 增强对疾病的抵抗力, 提高机体的免疫机能，是一种较好的扶正固本、镇静安神的药物, 可用于治疗神经衰弱、高血压、低血压、冠心病、白细胞减少等症。目前，其根，叶和花用于各种疾病的治疗，而对其化学成分和生物活性研究却相对较少，且主要集中在生殖生物学和生态学方面的研究。因此，本研究旨在研究和探讨其原花青素的提取工艺。实验拟对短柄五加果实中原花青素进行分离纯化，以期能够为食品天然抗氧化剂领域拓展研究思路，创新研究手段，并进一步为短柄五加果实中原花青素的开发利用提供科学依据及数据参考。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 短柄五加为庆阳特色药用植物。短柄五加和人参，刺五加为同科植物。短柄五加能增强对疾病的抵抗力, 提高机体的免疫机能。治疗神经衰弱、高血压、低血压、冠心病、白细胞减少等症。开发该植物有助于缓解人口老龄化，部分人群处于亚健康状态，因此，我们研究了短柄五加的果实中原花青素提取工艺。基本思路是先进行文献调研，在预试验的基础上进行试验设计方案的设计，试验，综合前人的研究成果对实验结果进行分析，整理成论文。
科学性、先进性及独特之处
- 该实验方案设计合理，实验数据充分翔实，图表并茂，论文写作规范，结构合理，结果分析透彻，结论明确，可靠性强。所研究材料为庆阳特色药用植物，具有材料的独特性。其果实花青素的研究属于当前天然药化研究的热点之一，具有研究的先进性。CAD-40填充柱对短柄五加果实提取物中原花青素进行纯化，未见文献报道，具有技术方面的独特性。目前，在五加科果实中进行花青素的研究论文较少，本研究在这方面能够填补部分空白。
应用价值和现实意义
- 不合理地采挖刺五加，使刺五加野生资源破坏严重，1992年出版《中国植物红皮书--珍稀濒危植物》中，刺五加列为渐危植物。因此，作为刺五加替代品，短柄五加已成为倍受关注的一种药用植物，研究短柄五加的化学成分和其提取工艺具有重要的理论和现实意义。通过该研究为将短柄五加果实中原花青素开发成一种附加值高的保健品，对提高人民的生活水平和解决农民增收致富难的问题有很强的现实意义和应用价值。
学术论文摘要
- 研究短柄五加果实中原花青素的提取工艺和纯化。通过单因素试验和正交试验得出短柄五加果实原花青素提取的最佳工艺条件为：乙醇浓度50%、料液比1:12(W/V)、提取温度45℃、提取时间30min、pH6.0 提取2 次得到样品提取率95.9%。提取物浓缩后，采用CAD-40填充柱对短柄五加果实提取物中原花青素进行纯化，得率为1.4%，样品纯度为88.61%。
获奖情况
- 在陇东学院第十届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获得一等奖
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 阎娥, 刘建利, 原江锋, 张志琪蚕豆壳中原花青素的提取及抗氧化性研究[J]. 食品工业科技, 2009, 30(2): 65-67. [2] 周玮婧, 孙智达, 谢笔钧, 杨尔宁. 荔枝皮原花青素提取、纯化及抗氧化活性研究[J]. 食品科学, 2009, 30(8):68-71. [3] Wei P. Yu G.M. Analysis on amino acids and metals in the stems of Acant- hopanax brachypus Harms [J]. Chinese traditional and herbal drugs, 1988, 11, 48-50. [4] Hu H. B., Fan J. A new diterpenoid and other constituents from Acanthopanax brachypus Harms. Journal of the Chinese Chemical Society, 1989, 20, 8-9. [5] 郑永丽. 葡萄籽中原花色素的分析、提取与纯化[D]. 天津: 河北工业大学, 2004.257-268 [6] 孙芸, 谷文英. 盐酸-香草醛法测定葡萄籽原花青素含量[J]. 食品与发酵工业, 2003, 29(9): 43-46. [7] 吴朝霞. 葡萄籽原花青素分离提纯、组分鉴定及抗氧化性研究[D].沈阳: 沈阳农业大学, 2005. [8] 李莹, 李才国. 原花青素提取、分离纯化方法的研究进展[J]. 食品工程, 2008(1):9-11. [9] 李瑞丽. 葡萄籽中原花青素的提取工艺研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2006. [10] 李斌, 孟宪军, 智红涛. 葡萄籽中原花青素的稳定性研究[J]. 食品研究与开发, 2007, 28(10): 71-73.
同类课题研究水平概述
- 人们对原花青素已有30多年的历史，特别是自80年代以来，全世界对原花青素的研究日益广泛和深入。是目前所发现的最强效的自由基清除剂，具有较强的抗氧化、抗突变、抗癌等多种药理活性,且与其它的抗氧化剂不同的是，它们能够通过血脑屏障，直接保护大脑及神经系统；此外，它不仅能扩张血管和保持血管弹性、提高毛细血管的抗压力、增加肝供血、提高肾排泄能力,而且还具有增加造血细胞的活动能力、减少骨质疏松症、抗疲劳、抗过敏、改善视觉和保护皮肤等功效]。实验证明，原花青素的抗自由基氧化能力是VE的50倍，VC的20倍,并吸收迅速完全，口服20min即可达到最高血液浓度，代谢半衰期达7h之久，且广泛用于食物增补剂，健康食品和化妆品等。目前，市场上所销售的原花青素提取物主要来源于葡萄籽和松树皮。由于在五加科植物中未见关于果实原花青素的提取工艺的报道，因此做了部分葡萄籽原花青素工艺条件的比较。刺葡萄籽：有机溶剂提取刺葡萄籽原花青素的适宜工艺条件为70 % 乙醇溶剂、温度60℃、提取时间120min，提取率为0.83%。野生毛葡萄籽：野生毛葡萄籽中原花青素含量比普通葡萄籽高。采用热回流方法提取，以乙醇为提取溶剂。最佳提取工艺条件为：以60% 乙醇为提取溶剂，料液比1:12，提取温度为60℃，提取时间2.0h，提取率为5.75%。山葡萄籽：采用有机溶剂- 水系提取法。最优方案以体积分数为70% 的丙酮溶液为提取溶剂，在60℃条件下，提取120min，料液比为1:7，提取率为2.31%。“赤霞珠”葡萄皮渣：乙醇浸提法最优方案：提取时间55min，提取温度50℃，料液比1:8.5(g/ml)，乙醇浓度55%，提取率为2.61%。微波辅助浸提法最优方案：微波功率320W，微波时间30s，乙醇浓度50%，料液比1:13(g/ml)，在50℃的恒温水浴中浸提30min，提取率为3.99%。
