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长江大学毕业论文开题报告题目名称：湖北海棠叶中黄酮类化合物提取工艺及还原能力的研究学院（系）：生命科学学院专业班级：食品科学与工程XXXX班学生姓名：XXX指导教师：XXX辅导教师：开题报告日期：XXXX年XX月XX日湖北海棠叶中黄酮类化合物提取工艺及还原能力的研究学生：×××，生命科学学院指导教师：×××，生命科学学院1题目来源结合生产实际。2研究目的和意义湖北海棠Malushupehensis(pamp.)Rehd.产于陕西、甘肃、山西、河南、山东及长江流域各地。据记载，其根治筋骨扭伤、抗菌消炎、耐缺氧、抗疲劳、降血糖、降血脂、增强体质，可入药治胃病，嫩叶可代茶，俗称海棠茶，为民间常用饮品之一。黄酮类化合物是湖北海棠叶中的主要活性物质，是一种天然的抗氧化剂，具有很高的药用价值，如抗癌、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、消炎镇痛、免疫调节、降血糖、治疗骨质疏松、抑菌抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗辐射等作用。黄酮类化合物还在食品、化妆品、药品等行业中广泛应用。黄酮类化合物的抗氧化作用，主要表现为减少自由基的产生和清除自由基两个方面。一般情况下，还原能力与抗氧化能力呈正相关。测定物质的还原能力可以反映其抗氧化活性。自由基，从化学结构上看是指含未配对电子的基团、原子或分子。大量研究表明，由于自由基具有高度的化学活性，一方面它是机体有效的防御系统的一部分，在正常的情况下，体内自由基处于不断产生与清除的动态平衡之中，并在代谢中发挥着重要作用，参与一些酶和前列腺素的合成，增强白细胞吞噬活性，提高杀菌效果等。另一方面它又是造成许多疾病的原因，当人体内的自由基产生过多或清除过慢，就会攻击各种细胞、器官并使之受到损伤，加速机体的衰老过程并诱发各种疾病。在众多自由基中，OH•是最活泼的，是对机体危害最大的自由基，它可和活细胞中的任何分子发生反应而造成损伤，而且反应速度极快，被破坏的分子遍及糖类、氨基酸、磷脂、核苷和有机酸等。O2－·的毒性是机体发生氧中毒的主要原因，由它引起的损伤表现在使核酸链断裂、多糖解聚及不饱和脂肪酸过氧化作用，进而造成膜损伤、线粒体氧化磷酸化作用的改变及其他一系列的变化。本实验的目的是研究超声波法辅助提取湖北海棠叶中黄酮类化合物的最佳工艺及提取液的还原能力，加深人们对湖北海棠叶保健价值的认识，为开发湖北海棠叶黄酮类药品、食品以及湖北海棠叶作为天然抗氧化剂的开发利用提供依据。3阅读的主要参考文献及资料名称[1]陈丛瑾，黄克瀛，李德良，等．植物中黄酮类化合物的提取方法研究概况[J]．生物质化学工程，2007，41(5)：42-45．[2]郭雪峰，岳永德．黄酮类化合物的提取、分离纯化和含量测定方法的研究进展[J]．安徽农业科学，2007，35(26)：8083-8086．[3]王长远，吴洪奎，于长青，等．黄酮类化合物研究进展[J]．黑龙江八一农垦大学学报，2007，19(2)：75-78．[4]汪植，杨远兵．湖北海棠饮料的质量研究[J]．食品研究与开发，2002，23(2)：59-61．[5]屈克义，胡汉环，杜远义，等．湖北海棠叶煎液药效学实验研究[J]．时珍国医国药，2000，11(2)：107-108．[6]刘良忠，丁士勇，汤丽娜．湖北海棠叶茶饮料及其稳定性研究[J]．湖北农学院学报，2004，11：326-327．[7]张匀，栾雨时，张华微．甘薯叶中黄酮类化合物的提取工艺研究[J]．食品研究与开发，2006，27(6)：92-94．[8]赵喜红，何小维，罗志刚，等．柿叶黄酮类物质的乙醇提取工艺及其抗氧化性的研究[J]．食品研究与开发，2007，128(8)：49-53．[9]冷桂华，黄宏伟，叶文峰，等．枇杷叶中黄酮类化合物提取方法的研究[J].安徽农业科学，2007，35(25)：7763-7764．[10]李彩侠，张彬，吴亚卿．荷叶中黄酮类化合物的提取工艺研究[J]．上海理工大学学报，2006，28(1)：5-8．[11]吴桂霞，王志杰，杨秀芳．菊花中黄酮类化合物超声强化提取工艺参数的研究[J]．陕西科技大学学报，2007，25：56-58．[12]杨云，冯卫生．中药化学成分提取分离手册[M]．北京：中国中医药出版社，1998：318．[13]傅丰永，刘永隆，尚天明．黄酮类化合物在植物界的分布及药用价值和新药的寻找[J]．植物学报，1980，22(1)：87-92．[14]Jiazhishen,Tangmengcheng,WuJianming．Thedeterminationofflavonoidcontentsinmulberryandtheirscavengingeffectsonsuperoxideradicals.inmulberryandtheirscavengingeffectsonsuperoxideradicals[J].FoodChemistry,1999,64(4):555[15]杨永利，郭守军，马瑞君，等．超声波辅助提取坛紫菜多糖的工艺优化[J]．食品研究与开发，2007，128(8)：20-23．[16]朱平华．银杏叶中黄酮类化合物的提取工艺研究[J]．化工生产与技术，2006，13(6)：25-27．[17]于智峰，付英娟，王敏，等．苦荞黄酮提取物体外清除自由基活性的研究[J]．食品科技，2007，3：126-129．[18]丁利君，周国栋．莲子水溶性糖的提取及其对自由基清除能力的研究[J]．食品科学，2002，23(8)：252-254．[19]HabtemariamS．FlavonoidsasinhibitorsorenhancersofthecytotoxicityoftumorNecrisisfactwrainL～929tumorcells[J]．JNatProd，1997，60(8)：775-778．[20]柳红，张静．不同南瓜多糖体外清除羟基自由基作用的研究[J]．武汉植物学研究，2007，25(4)：356-359．[21]胡丰林，陆瑞利，许成林．一些野生果树鲜叶提取物清除自由基活性研究[J]．经济林研究，2003，21(2)，12-15．[22]陈小萍，张卫明，史劲松，等．茶树花黄酮的提取及对羟自由基的清除效果[J]．南京师大学报(自然科学版)，2007，30(2)：93-97．[23]唐瑛，罗祖友，严奉伟．藤茶总黄酮的体外抗氧化作用研究[J]．中国药师，2006，9(8)：716-718．4国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向4.1国内外现状和发展趋势黄酮类化合物是在植物中分布非常广泛的一类天然产物，其对植物的生长、发育、开花、结果及防菌防病等方面起着重要的作用。同时，黄酮类化合物生理活性多种多样，对人体有非常重要的保健作用，因此引起了人们的广泛研究。近十年来黄酮类化合物的研究倾向于其药用价值的开发，更多地涉及提取工艺的应用研究，从传统的提取方法如热水提取、有机溶剂提取、碱性水或碱性稀醇提取、系统溶剂提取法等，发展到新型的提取技术如超声波提取法、微波提取法、酶解法、超临界流体萃取法、半仿生提取法等。对黄酮类化合物的结构、功能等也有了深刻的了解，黄酮类化合物泛指两个苯环通过中央三碳链相互联结而成的一系列C6-C3-C6化合物，主要是指以2-苯基色原酮为母核的一类化合物，是具有酚羟基的一类还原性化合物。在复杂反应体系中，由于其自身被氧化而具有清除自由基和抗氧化作用。黄酮及其某些衍生物具有广泛的药理学特性，包括抗炎、抗诱变、抗心肌缺血、抗肿瘤形成与生长等活性。现在已应用各种高新技术从各种植物中分离、提取了大量的黄酮类化合物。有关文献报道了从竹叶、银杏叶、菊花、苦荞等中提取黄酮类化合物，以及这些提取物抗氧化作用的研究情况。但从湖北海棠叶中提取黄酮类化合物还未见报道。近几年来，科学家对黄酮进行了广泛而深入的研究，发现了黄酮不少令人感兴趣的新用途，黄酮类天然产物是近年来天然药物和人类保健产品研究开发的热点。从植物中提取具有生理活性的黄酮作为抗氧化剂、天然药物、保健品和化妆品等行业的原料，已日益引起重视，其应用前景无限广阔。4.2研究的主攻方向本实验采用新型技术超声波辅助乙醇提取湖北海棠叶中的黄酮类化合物，确定提取的最佳工艺参数，并研究提取液的还原能力和自由基清除能力。5主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路5.1主要研究内容采用超声波法提取湖北海棠叶中的黄酮类化合物，并对影响其提取的因素——提取温度，超声波处理时间，超声波功率，料液比进行单因素实验和正交实验，确定最佳的提取工艺，并参考Oyaizu方法，Fenton反应及邻苯三酚自氧化，分别测定湖北海棠叶中黄酮类化合物的还原能力和清除自由基的能力。5.1.1乙醇提取湖北海棠叶中的黄酮将粉碎好的海棠叶在乙醇浓度50%，料液比1:20，水浴温度90℃条件下提取2h，计算黄酮提取率。5.1.2超声波提取湖北海棠叶中黄酮化合物的工艺湖北海棠叶→洗净→干燥→粉碎→乙醇浸泡→超声波提取→过滤→旋转蒸发→解吸→大孔树脂吸附→解吸→定容→测吸光度%100总黄酮质量）=样品黄（质量酮提取率5.1.3超声波提取温度对黄酮提取率的影响称取相同质量的湖北海棠叶5份，分别在40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，料液比1:20，超声波功率300W条件下提取30min。5.1.4超声波处理时间对黄酮提取率的影响称取相同质量的湖北海棠叶5份，在合适温度（5.1.3中得出），料液比1:20，超声波功率300W的条件下分别提取10min，15min，30min，45min，60min。5.1.5超声波功率对黄酮提取率的影响称取相同质量的湖北海棠叶5份，分别用超声波功率100W，200W，300W，400W，500W，在合适温度（5.1.3中得出），合适提取时间（5.1.4中得出），料液比1:20条件下提取。5.1.6料液比对黄酮提取率的影响称取相同质量的湖北海棠叶5份，分别加入10mL，20mL，30mL，40mL，50mL浓度为60%的乙醇溶液浸泡，在合适温度（5.1.3中得出），合适超声波功率（5.1.5中得出）下提取合适的时间（5.1.4中得出）。5.1.7超声波提取的最佳工艺确定以超声波提取温度、超声波处理时间、超声波功率、料液比4个因素进行L9(34)正交实验（水平由单因素实验得出），确定最佳提取工艺参数。5.1.8提取物还原能力的测定参考Oyaizu方法，取不同浓度的提取液，加入0.2mol/L、pH6.6磷酸钠缓冲溶液2.5mL，1%铁氰化钾2.5mL，50℃水浴20min后急速冷却，加入10%三氯乙酸溶液2.5mL，于3000r/min离心10min，取上清液5mL，加蒸馏水4mL，及0.1%FeCl31mL，混匀后10min于700nm处测定吸光值，吸光值越大则还原能力越强。用蒸馏水作为无还原能力的样品对照，VC和VE作为有还原能力的样品对照。5.1.9提取物对自由基清除效果的测定1.提取物对羟基自由基清除效果的测定参考Fenton反应，利用H2O2与Fe2+混合产生OH•，采用固定反应时间法，在相同体积的反应体系中分别加入两种方法提取的、不同浓度的提取液，并以蒸馏水为参比，在510nm处测定空白对照液的吸光度A0，以及各浓度下的吸光度Ax。00()100%XAAA清除率=2.提取物对超氧阴离子自由基清除效果的测定采用邻苯三酚自氧化法。25℃恒温水浴条件下，移取50mmol/L邻苯三酚0.2mL于20mL带塞试管，加入pH8.2的Tris-HCl缓冲溶液11.4mL，加入不同浓度提取液0.4mL，迅速混匀，4min后，以蒸馏水作空白对照，在320nm处测吸光值。00()100%XAAA清除率=5.2研究中的关键问题及解决思路研究中需解决的关键问题是确定超声波提取湖北海棠叶中黄酮类化合物的最佳工艺和测定提取液的还原能力及清除自由基的能力。通过单因素实验和正交实验确定最佳提取工艺。其还原能力用Oyaizu方法测定。选用羟基自由基和超氧阴离子自由基，将不同浓度的提取液加入Fenton反应体系中反应一定的时间，然后测定其吸光度来探讨黄酮类化合物