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摘 要

本论文研究了料液比、超声时间和温度对蒲公英中总黄酮提取率的影响，得到较佳的提取工艺条件为料液比15:1（g:mL），超声时间为120 min，乙醇体积分数50%，超声温度是70 ℃。蒲公英经真空干燥后，其黄酮提取物对超氧阴离子、DPPH、羟自由基三种自由基均有较高的清除作用，分别为86.34%、68.07%、78.04%；其总抗氧化能力为74.03%。蒲公英经热风干燥后，其黄酮提取物对超氧阴离子、DPPH、羟自由基三种自由基均有较高的清除作用，分别为79.87%、59.69%、59.87%；其总抗氧化能力为75.08%。蒲公英提取液对大肠杆菌的抑菌效果强于金黄色葡萄球菌。

关键词：蒲公英；黄酮；提取工艺；抗氧化；抑菌活性

Study on extraction technology and antioxidant activity of flavonoids from dandelion

Abstract

In this paper, the effects of the ratio of material to liquid, ultrasonic time and temperature on the extraction rate of total flavonoids in dandelion were studied. The better extraction conditions were: the ratio of material to liquid was 15:1 (g:mL), the ultrasonic time was 120 min, the volume fraction of ethanol was 50%, and the ultrasonic temperature was 70 ℃.After vacuum drying, the flavonoid extract of dandelion has a high scavenging effect on superoxide anion, DPPH and hydroxyl radicals, which are 86.34%, 68.07% and 78.04% respectively, and its total antioxidant capacity is 74.03%. After being dried by hot air, the flavonoid extract of dandelion has a high scavenging effect on superoxide anion, DPPH and hydroxyl radicals, 79.87%, 59.69% and 59.87% respectively, and its total antioxidant capacity is 75.08%. It has good antioxidant activity. The antibacterial effect of dandelion extract on Escherichia coli was stronger than that of Staphylococcus aureus.

Keywords:dandelion, flavone, extraction, antioxidant, bacteriostatic activity

目录

摘要 I

Abstract II

第一章前言 1

1.1蒲公英分布以及种植产业概况 1

1.2蒲公英主要活性成分及其应用价值 1

1.3国内外研究现状 1

1.3.1植物中黄酮提取工艺的进展 1

1.3.2植物总黄酮抗氧化研究进展 2

1.4研究的目的及意义 3

第二章 实验内容及方法 5

2.1原料和主要仪器设备 5

2.2实验方法 6

2.2.1原料预处理 6

2.2.2标准曲线的制备 6

2.2.3黄酮提取方法 7

2.2.4蒲公英中总黄酮抗氧化测定 8

2.2.5抑菌活性的测定 11

2.2.6数据处理 11

第三章结果与分析 12

3.1芦丁标准曲线的制备 12

3.2不同因素对总黄酮提取率的影响 12

3.2.1料液比对总黄酮提取率的影响 12

3.2.2超声时间对蒲公英中总黄酮提取率的影响 13

3.2.3乙醇体积分数对蒲公英中总黄酮提取率的影响 13

3.2.4超声温度对蒲公英中总黄酮提取率的影响 14

3.3黄酮抗氧化能力测定结果 15

3.4抑菌活性测定结果 17

第四章结论 18

参考文献 19

致谢 21

前言

1.1蒲公英分布以及种植产业概况

蒲公英是菊科的多年生草本植物，生长于东亚及附近地区，在全国绝大多数省份均有密集分布，朝鲜、蒙古以及俄罗斯也有生长。这种植物在国内已有近千年的药用记载，其药用功效在古代就为国人熟知，李时珍在著作中就记载了蒲公英有清热、解毒、消肿的功效。在现代，今天现代医学对于各种中药材的药用成分研究已经比较成熟，蒲公英的价值进一步被发掘出来，随着人们对蒲公英保健方面的功效越来越了解，蒲公英的利用开始多元化发展，需求量逐年增加，而有限的野生蒲公英资源却越来越少，所以人工栽种蒲公英具有较高的经济效益和良好的发展前景。蒲公英在中国的药用历史虽然很长，但一直没有大规模化的种植，随着对其价值研究的日渐深入，近年蒲公英的人工栽种已经初具规模。日本、德国、美洲、欧洲西部还有东南亚的一些小国家已开始规模化栽种蒲公英。美国北部和东北部的几个州现已经建立了数十个蒲公英种植园地，每年创造的经济效益估计有近千万人民币。中国人工栽种蒲公英的区域范围基本分布于辽宁、黑龙江、内蒙古、吉林、河北等地，用其做药材。

1.2蒲公英主要活性成分及其应用价值

蒲公英中的活性物质非常多样，包括酚类化合物、黄酮类物质、多糖、萜类、生物碱、甾醇、糖蛋白等等。黄酮化合物在植物中非常常见，它是植物在漫长的进化中形成的次级代谢产物。在数量繁多的黄酮类物质中总黄酮是药用价值最为突出的一种，它能有效清除人体的自由基，在抑制细胞凋亡衰老的发生，控制人体胆固醇水平，加速人体血液循环等方面作用相当突出，因此在治疗心血管以及一些其他老年人疾病方面具有很大的研究价值和意义。蒲公英有自然资源储量丰富、药食皆可等优势，近年来在保健性食品、饮品、医药等领域受到的关注越来越多。

1.3国内外研究现状

1.3.1植物中黄酮提取工艺的进展

黄酮提取工艺、纯化方法等方面的制备技术研究较多，总黄酮的提取不是很复杂，因而多数论文在研究总黄酮提取课题时选择研究优化总黄酮的提取工艺以确定最佳提取条件，而不是仅仅只为了提取得到总黄酮。杨燕新等^[10]（2020年）通过响应面分析法^[11]对山楂果核总黄酮的闪式提取（一种在室温和溶剂存在下几秒钟内将植物组织破碎成细颗粒，依靠机械剪切力和超速动力学分子渗透使活性成分达到内部和外部平衡，进而实现提取的方法^[12]）工艺条件进行优化。分别选取料液比、乙醇浓度、闪式提取时间完成单因素试验，然后通过响应面实验方法设计试验，优化出山楂果核总黄酮的闪式提取工艺参数，并进行验证。莫一凡等^[13]（2020）基于单因素实验并结合Box-Behnken设计优化闪式提取无花果总黄酮的工艺，通过考察乙醇体积分数、提取电压、液料比以及提取时间等因素对总黄酮提取的影响，获得了无花果总黄酮闪式提取的最佳条件。由于蒲公英基本只在国内分布，国外仅有朝鲜和俄罗斯有少数地区分布，因此国外对蒲公英的总黄酮提取几乎没有研究，只是对其他植物总黄酮的提取有较多研究，从植物中提取总黄酮方式研究和国内几乎无异。

优化提取工艺^[14]实验设计的方向主要有三个，一是通过响应面法优化总黄酮提取工艺。例如里雨桐等^[15]（2019年）通过乙醇-超声波提取研究了料液比、提取温度、提取时间等条件对其总黄酮含量的影响，结合响应面分析得到了总黄酮的最优提取工艺。二是直接设计单因素实验，实验后分别根据不同因素的总黄酮提取率建立图表最终得出各个最佳提取条件。三是正交方法，正交法可以同响应面法一同用于实验设计中。秦晶晶等^[16]（2020年）以总黄酮提取量为指标，根据单因素试验的结果，通过响应面法与正交法分别得出最佳的回流提取总黄酮的条件，确定了最优工艺条件。王婷等^[17]（2019年）采用超声波辅助，正交试验设计优化黄芪中总黄酮提取的最佳工艺，以黄芪总黄酮的吸光度为试验分析指标，进而得出黄芪总黄酮的提取率，结果显示超声提取法在乙醇浓度为60%，提取温度65℃，超声时间30 min，料液比1∶20下提取条件最佳，最佳提取率为0.445%。

1.3.2植物总黄酮抗氧化研究进展

国内目前对总黄酮的研究主要集中于总黄酮体外氧化研究，国外主要针对其对组织毛发生长的生物活性进行研究，属于体内氧化。例如Kazunao Kondo等^[18]（2003年）研究了沙棘中提取的总黄酮在体内和体外对血栓形成和血小板聚集的作用，与阿司匹林进行了比较，通过静脉注射玫瑰红和绿光照射的光化学反应，测定了小鼠股动脉血栓形成模型的血栓闭塞时间。得出结论是TFH（沙棘总黄酮）可阻止体内血栓形成，原因可能是总黄酮抑制血小板聚集。总体来说，国外总黄酮相关论文主要涉及总黄酮的体内抗氧化作用，区别于国内对于总黄酮体外抗氧化作用的研究较多。在关于总黄酮的研究当中，中国学者发表的研究总黄酮抗氧化作用的英文文献多是研究总黄酮促进生物组织生长方面的功能^[19-21]，这与国外学者关总黄酮功能的研究方向相似。例如Weiqiangqiang等^[22]（2013年）用含野菊花总黄酮的培养基培养人骨肉瘤细胞，发现总黄酮对人体细胞增殖和凋亡有影响。这也反映了目前国内国外对总黄酮抗氧化作用研究方向的差异。

1.4研究的目的及意义

蒲公英不只可以做成饭桌上常见的菜品，还可以加工为酒、茶、根粉、饮料等不同产品，它最有价值的是药用方面的价值。蒲公英因为包含抗氧化的成分，其含有的总黄酮无论是对体内还是体外的抗氧化作用效果都很不错，目前这方面的保健药品市场需求相当大，随着目前人们生活水平和健康意识提高，越来越多人追求养生和身体保养，其中不乏年轻人。在国际标准分类出的十余类国际化产业中，医药保健是贸易增长最快的行业之一，销售额每年增长七分之一以上。近年频发成为社会现象的针对老年人进行保健品诈骗的违法犯罪行为更是从侧面证实保健品行业确实利润可观。养生保健品在市场上大受追捧，又因为蒲公英这种原材料在国内分布广泛并且还易得，保健品行业利润又很高，所以可以预测，开发利用好蒲公英资源，会带来很高的经济价值。针对蒲公英总黄酮在清除自由基方面的抗氧化作用^[24,25]，在开发保健食品饮料和保健类药品方面具有广阔的开发和商业前景。如果能够优化蒲公英总黄酮的提取工艺并为其抗氧化作用提供数据资料，将会给蒲公英产业的发展带来巨大助力。

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