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黄连副产物综合开发利用关键技术研究
作 者: 屠大伟
导 师: 李学刚
学 校: 西南大学
专 业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 黄连副产物 功能 安全性 产品开发
分类号: R285
类 型: 博士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
黄连是著名的传统中药,已有2000多年的药用历史,主要成分为小檗碱、药根碱、巴马汀及黄连碱等生物碱。黄连具有良好的功效,如抗菌、消炎、止痛、解毒、退热、驱风、健胃、利胆、降血糖、降血脂、降血压、抗肿瘤、扩张血管,以及治疗腹泻、痢疾等。古往今来,在我国含黄连的方剂不计其数,现代医学中应用黄连的制剂也很多。黄连以其干燥根茎入药,在生产加工中会产生大量的副产物如叶、花、须根等部位,其中叶和须根主要作为兽药使用,或在黄连资源紧缺时曾做过黄连的替代品,而黄连花薹除在黄连产地有人使用外,未见任何研究报道。这些副产物因为其价格低廉,大部分被抛弃于田间地头,造成了资源的巨大浪费,文献中关于黄连副产物的应用研究也较少。黄连副产物中含有生物碱类成分,如能加以开发利用,必定能创造可观的效益。本文以黄连(味连)种植加工过程中的副产物—须根、叶、花薹为研究对象,研究了各副产物的主要营养成分及体外抗氧化活性;以黄连花薹为重点,全面研究了黄连花薹的各项理化指标,并对其降血糖、降血脂、退热等功能进行了研究;同时,对黄连花薹的食用安全性进行了初步的评价;最后,以黄连花薹为原料开发出了两种营养丰富的保健饮品。主要研究结果如下:1.黄连花薹、叶和须根中都含有丰富的氨基酸、矿质元素等成分。黄连花薹中氨基酸、矿质元素的含量明显高于其它两种副产物,花薹中氨基酸占干重的17.53%,叶中的氨基酸总量为12.18%,须根中仅有5.63%。花薹中的氨基酸组成更接近理想蛋白质的要求。黄连花薹还含有丰富的对人体有益Fe、Mn、Cu和Zn等必需的微量元素。采用中药化学中系统预实验法对黄连花薹中各种类型的化学成分进行了定性检识。发现,黄连花薹中还可能含有黄酮类物质、多酚类物质、蒽醌类物质、氨基酸及肽类物质、有机酸、强心甙、三萜皂甙等成分。通过HPLC法测定了黄连花薹、叶和须根中药根碱、巴马汀及小檗碱三种生物碱的含量,其中须根中药根碱含量可达到0.80%,叶柄中小檗碱达到1.53%,花薹中巴马汀含量达到0.44%。2.黄连及其副产物—须根、茎叶及花薹均表现出了直接清除羟自由基(·OH)、超氧自由基(O2-·)及过氧化氢的活性。其活性与黄连及各副产物所含小檗碱的含量成正相关。3.黄连花薹提取物对四氧嘧啶致糖尿病大鼠血糖有显著的改善作用。健康SD大鼠按200mg/Kg·BW腹腔注射四氧嘧啶,3d后测定空腹血糖值,剔除血糖值小于10.0mmol/L的大鼠,分组,连续28d给予不同浓度的黄连花薹提取物。28d后,测定各组动物血糖,中、高剂量血糖明显下降,低剂量组动物血糖也有一定的下降趋势,而高糖对照组血糖未见下降。在实验过程中对各组大鼠体重变化、饮水量情况及进食情况进行监控,结果显示黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠的体重、饮水量及食物利用率均有一定的改善作用。同时,测定了各组大鼠的血脂指标,结果显示,黄连花薹提取物在降低四氧嘧啶致糖尿病大鼠血糖的同时,对血脂紊乱也具有一定的调节作用。此外,黄连花薹提取物对四氧嘧啶致糖尿病大鼠血浆中SOD、MDA及GSH-Ps水平具有一定的调节功能,说明黄连花薹提取物对四氧嘧啶致糖尿病大鼠表现出一定的体内抗氧化功能。4.通过饲喂高脂饲料,建立高血脂症动物模型。饲喂2周后,选取造模成功的大鼠分为高脂对照组和3个剂量组,给药30d。结果表明,黄连花薹提取物对高血脂症大鼠血脂TC、TG、LDL-C和HDL-C均有显著的改善作用,并且可以显著降低动脉硬化指数,抑制脂肪在肝脏和腹腔的沉积。病理学检测显示,各药物组肝指数、肾指数、脾指数、胸腺指数、睾丸指数与正常对照组均比较无差异。5.以SD大鼠为实验动物,通过皮下注射干酵母,建立发热动物模型。给予发热动物不同浓度的黄连花薹提取物,结果显示,黄连花薹具有一定的退热功能,并且其效果随剂量增加有一定的增强趋势,呈现出剂量效应关系。6.按照《食品安全性毒理学评价程序》(GB15193.1-2003)的程序,选作了急性毒性试验、Ames试验、小鼠精子畸形试验、骨髓微核试验及90天喂养实验,对黄连花薹安全性进行了评价。经测定,黄连花薹的LD50>21.5g/Kg·BW,无急性毒性。在Ames实验、精子畸形实验、骨髓微核实验、90d喂养实验中,各剂量组和正常对照组在各项指标上均无显著差异。7.以黄连花薹为主要原料,开发出了两种功能性产品。第一种为黄连花茶,优化的杀青工艺为投料量1.5Kg,杀青时间为5min,杀青温度为200℃。杀青,冷却干燥后,包装成黄连花茶。第二种为黄连花薹袋泡茶,以黄连花茶90g,甜茶2g,杭白菊20g进行混合配比,所制袋泡茶颜色橙黄,微甜,略带苦味,并伴有淡淡的菊花清香。
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全文目录
摘要 9-11 ABSTRACT 11-14 第1章 文献综述 14-43 1.1 黄连概述 14-15 1.2 黄连的药用历史 15-16 1.3 黄连的有效成分研究状况 16-22 1.3.1 主要成分及物化性质 16-17 1.3.2 黄连中生物碱含量的研究 17-18 1.3.3 有效成份的分析方法 18-21 1.3.4 黄连中活性成分提取分离 21-22 1.4 黄连及其活性成分药理研究及临床应用 22-31 1.4.1 抗微生物作用 22-23 1.4.2 免疫调节功能 23 1.4.3 抗炎作用 23-24 1.4.4 抗氧化、清除自由基作用 24-25 1.4.5 抗肿瘤 25-26 1.4.6 降血糖作用 26-28 1.4.7 降血脂作用 28 1.4.8 降血压 28-29 1.4.9 保护胃肠道及治疗消化系统疾病功能 29-30 1.4.10 抗血小板作用 30 1.4.11 治疗皮肤病 30 1.4.12 治疗心、脑血管疾病 30-31 1.4.13 其它功能 31 1.5 黄连及其生物碱的安全问题 31-32 1.6 黄连副产物的研究与利用 32 参考文献 32-43 第2章 引言 43-46 2.1 研究的目的和意义 43-44 2.2 主要研究内容 44 2.2.1 黄连副产物成分分析 44 2.2.2 黄连副产物—须根、茎叶及花薹抗氧化活性研究 44 2.2.3 黄连副产物—黄连花薹降血糖作用研究 44 2.2.4 黄连副产物—黄连花薹降血脂作用研究 44 2.2.5 黄连副产物—黄连花薹退热作用研究 44 2.2.6 黄连副产物—黄连花薹安全性评价 44 2.2.7 黄连副产物—黄连花薹产品开发 44 2.3 研究创新点 44-46 第3章 黄连副产物主要成分分析 46-61 3.1 引言 46-47 3.2 材料与方法 47-50 3.2.1 材料 47 3.2.2 主要仪器和设备 47-48 3.2.3 实验方法 48-50 3.3 结果与分析 50-59 3.3.1 黄连花薹化学成分在不同极性溶剂中的定量分布 50-51 3.3.2 黄连花薹化学成分的定性检识 51-52 3.3.3 黄连花薹常规营养物质含量 52 3.3.4 黄连须根、叶、花薹的总氨基酸含量 52-53 3.3.5 黄连须根、叶、花薹的矿质元素含量 53-54 3.3.6 黄连须根、叶、花薹中生物碱含量 54-59 3.4 本章小结 59-60 参考文献 60-61 第4章 黄连副产物体外抗氧化活性研究 61-75 4.1 引言 61-63 4.2 材料与方法 63-64 4.2.1 材料 63 4.2.2 主要仪器和设备 63 4.2.3 实验方法 63-64 4.3 结果与讨论 64-72 4.3.1 黄连副产物抗氧化活性结果 64-68 4.3.2 黄连及其副产物清除自由基机理探讨 68-72 4.4 本章小结 72 参考文献 72-75 第5章 黄连花薹对四氧嘧啶致糖尿病大鼠试验研究 75-86 5.1 引言 75-76 5.2 材料与方法 76-78 5.2.1 材料 76 5.2.2 主要仪器与设备 76-77 5.2.3 实验方法 77-78 5.3 结果与分析 78-84 5.3.1 黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠血糖的影响 78 5.3.2 黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠一般情况的影响 78-80 5.3.3 黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠糖耐量的影响 80-81 5.3.4 黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠血脂的影响 81-83 5.3.5 黄连花薹提取液对四氧嘧啶致糖尿病大鼠对其他血清指标的影响 83-84 5.4 本章小结 84 参考文献 84-86 第6章 黄连花薹对实验性高血脂症大鼠试验研究 86-96 6.1 引言 86-87 6.2 材料与方法 87-89 6.2.1 材料 87 6.2.2 主要仪器与设备 87-88 6.2.3 实验方法 88-89 6.3 结果与讨论 89-93 6.3.1 黄连花薹对实验性高脂血症大鼠一般情况的影响 89-90 6.3.2 黄连花薹对实验性高脂血症大鼠血脂的影响 90-91 6.3.3 黄连花薹对高脂血症大鼠动脉粥样硬化指数的影响 91-92 6.3.4 病理学观察结果 92-93 6.4 本章小结 93-94 参考文献 94-96 第7章 黄连花薹体内退热试验研究 96-100 7.1 引言 96-97 7.2 材料与方法 97-98 7.2.1 材料 97 7.2.2 主要仪器和设备 97 7.2.3 实验方法 97-98 7.3 结果与讨论 98-99 7.4 本章小节 99 参考文献 99-100 第8章 黄连花薹安全性评价 100-110 8.1 引言 100 8.2 材料与方法 100-103 8.2.1 材料 100-101 8.2.2 主要仪器和设备 101 8.2.3 实验方法 101-103 8.3 结果与讨论 103-108 8.3.1 黄连花薹的急性毒性试验 103-104 8.3.2 黄连花薹的Ames试验 104-105 8.3.3 黄连花薹的骨髓微核实验 105 8.3.4 黄连花薹的小鼠精子畸形试验 105-106 8.3.5 黄连花薹90天喂养实验 106-108 8.4 本章小结 108-109 参考文献 109-110 第9章 黄连花薹功能产品的开发 110-120 9.1 引言 110 9.2 材料与方法 110-113 9.2.1 材料 110 9.2.2 主要仪器和设备 110-111 9.2.3 实验方法 111-113 9.3 结果与分析 113-119 9.3.1 杀青工艺条件的确定 113-116 9.3.2 干燥工艺条件确定 116 9.3.3 黄连花薹、甜茶、杭白菊配比正交试验结果 116-117 9.3.4 不同配比感官品评描述及综合评定结果 117-119 9.4 本章小结 119 参考文献 119-120 附图 120-122 展望 122-123 攻读博士学位期间发表的论文 123-124 致谢 124
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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中药学 > 中药药理学
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