马铃薯中糖苷生物碱的提取及其工艺条件的优化
正交试验优选马铃薯糖苷生物碱提取工艺
收稿日期：2011－06－02基金项目：陕西省教育厅资助项目（08JK507）；榆林市科技局校地合作项目；榆林学院科研项目（11YK21）。
作者简介：曹艳萍（1958—），女，陕西榆林人，教授，研究方向：有机合成及天然物质应用研究。
正交试验优选马铃薯糖苷生物碱提取工艺曹艳萍1，薛成虎2，李霄2，代宏哲2（1．西北政法大学公安学院，陕西西安710063；2．榆林学院化学与化工学院，陕西榆林719000）摘要：对马铃薯中糖苷生物碱的超声提取工艺进行了研究。
以α－茄碱为对照品，通过L 9（34）正交试验，优选了工艺参数。
结果表明：选用含5%醋酸的乙醇为提取溶剂，各因素的影响依次为：提取次数＞乙醇体积分数＞料液比＞提取时间。
最优提取工艺条件是：以60%的乙醇为溶剂，提取时间30min ，料液比1：10，三级提取，粗提物得率薯芽最高为0．016g /g ，测得粗提物糖苷生物碱含量230mg /g ；薯芽、薯皮、薯肉中糖苷生物碱含量分别为3．37mg /g 、2．91mg /g 、0．68mg /g 。
关键词：马铃薯；糖苷生物碱；超声；提取工艺中图分类号：S532文献标志码：A 文章编号：1008－3871（2011）06－0006－03马铃薯（potato ）又称土豆、山药蛋，为茄科植物，是主要的粮食作物之一。
近代研究发现，马铃薯植株、块茎特别是薯芽中普遍含有一类有异味、有毒性的甾类生物碱，文献［1］中将其统称为总糖苷生物碱（total glycoalkaloids ，TGA ）。
研究表明，马铃薯TGA 包含6种不同的糖苷生物碱（α，β，γ－茄碱；α，β，γ－卡茄碱），苷元为茄啶，茄啶的“3”位与寡糖链以氧糖苷键连接。
α－茄碱是马铃薯的一种天然成分，α－茄碱和α－卡茄碱是马铃薯糖苷生物碱的主要形式［2］。
故将马铃薯糖苷生物碱称为茄碱，由于茄碱最早是在龙葵中发现的，又将茄碱称为龙葵素、龙葵碱马铃薯毒素等。
一直以来，人们认为龙葵素是有毒的，但在近期的研究中，发现糖苷生物碱除了具有抗病虫能力及其遗传育种等生态学作用外，还具有广泛的药理学活性，如抗菌抗病毒、抗疟疾、抗炎、抗肿瘤、强心、降低胆固醇及血脂等作用，有研究报道能抑制消化道肿瘤细胞的增殖，对胃癌、直肠癌有抑制作用，是一种重要的医药资源，因而马铃薯糖苷生物碱具有良好的开发、利用前景［3，4］。
马铃薯蛋白提取方法综述
马铃薯蛋白提取方法综述作者：江洪波徐鑫覃瑞李刚熊海容张丹丹来源：《安徽农业科学》2019年第03期摘要马铃薯是人们喜爱的块茎类蔬菜之一，马铃薯蛋白质含量也很丰富。
阐述了马铃薯蛋白的组成特点，对马铃薯蛋白的各种经典和最新的分离提取方法进行了综述，以期对进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
关键词马铃薯;蛋白质;提取中图分类号TS201.2+1文献标识码A文章编号0517-6611（2019）03-0009-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.003马铃薯（Solanum tuberosum L.）又名土豆、洋芋、荷兰薯等，属于茄科茄属多年生块茎草本植物，在我国大量种植已经有500多年的历史。
2015年我国马铃薯播种面积和产量均居世界第一位，分别达 552.36万hm2和 9 708万t。
然而我国马铃薯主要以鲜食为主，仅约 15% 用于加工业[1-3]。
马铃薯一般作为淀粉生产的主要原料，其蛋白成为副产品。
但马铃薯蛋白由于其功能特性良好，必需氨基酸含量高，营养价值丰富，因此极具开发潜力。
随着食品工业的发展，如何合理开发利用马铃薯蛋白质资源，对于减少环境污染、适应国家马铃薯主粮化战略需求具有重要的指导意义。
笔者对马铃薯蛋白的分离提取方法进行了综述，以期为进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
1马铃薯蛋白的组成新鲜马铃薯块茎蛋白质含量为1.7%～2.1%，马铃薯蛋白质按分子量大小分为高分子量蛋白质、糖蛋白、蛋白酶抑制剂3部分[4-9] 。
目前后两者研究较多，而前者研究较少。
糖蛋白约占马铃薯块茎总蛋白含量的40%，不仅必需氨基酸含量较高，而且兼具抗氧化活性和酯酰基水解活性，在防御害虫和真菌病原体方面起重要作用，也可作为具有乳酯酶和β-1，3-葡聚糖酶活性的佐证。
此外马铃薯糖蛋白还具有凝胶性、起泡性、乳化性等其他优良功能特性，同时，糖蛋白具有加工功能特性，比较适用于食品加工业，成为近几十年来植物蛋白研究的热点之一。
马铃薯糖苷生物碱的研究进展
马铃薯糖苷生物碱的研究进展梁克红;卢林纲;朱大洲;朱宏【摘要】糖苷生物碱是马铃薯体内广泛存在的一种次生代谢产物,误食能引起人和动物中毒,但同时具有多种生物活性,有药用价值.从化学结构、分布、生物功能及合成途径等方面对马铃薯糖苷生物碱进行论述,为今后合理利用糖苷生物碱提供参考.%Steroidal glycoalkaloids were naturally occurring, secondary plant metabolites that are found in pota-toes. It could cause human and animal poisoning, and also had a variety of biological activity. The potato steroidal glycoalkaloids were discussed from the aspects of chemical structure, distribution, physical activity and synthesis pathway. The results provided a reference for the rational use of steroidal glycoalkaloids in the future.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)021【总页数】5页(P195-199)【关键词】马铃薯;糖苷生物碱;生物活性;合成途径【作者】梁克红;卢林纲;朱大洲;朱宏【作者单位】农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081【正文语种】中文全世界有150多个国家和地区种植马铃薯，其产量和栽培面积仅次于水稻、小麦和玉米，是世界上第四大粮食作物[1]。
紫马铃薯花色苷提取工艺优化及稳定性、抗氧化活性分析
紫马铃薯花色苷提取工艺优化及稳定性、抗氧化活性分析张馨月;赵思毅;吴明阳;李益;高涛;王新惠;刘洋【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2024(45)5【摘要】以甜菜碱为氢键受体,有机酸、糖基和醇基分别为氢键供体制备天然绿色的低共熔溶剂,基于微波辅助提取法,通过单因素实验并结合响应面分析对紫马铃薯花色苷提取工艺进行优化。
主要考察了微波时间、微波功率、溶剂含水量、溶剂摩尔比对紫马铃薯花色苷含量的影响。
同时比较低共熔溶剂与常规溶剂提取对紫马铃薯花色苷在不同温度、光照条件下的稳定性,以及DPPH、ABTS+、OH自由基清除率评价体外抗氧化能力。
结果表明,以甜菜碱和柠檬酸制备酸性低共熔溶剂,摩尔比1:2.1,含水量为28.6%,在微波功率800 W,微波时间28 s条件下,紫马铃薯花色苷含量可达到228.658±1.241 mg/100 g,较常规提取工艺含量提高了56.92%。
此外通过低共熔溶剂提取所得花色苷在不同光照、温度条件下稳定性均显著提高。
其中太阳光对紫马铃薯花色苷影响最大,避光情况下低共熔溶剂提取花色苷保存率可达90%以上,常规溶剂提取花色苷保存率为82.78%,此外,花色苷含量也随着温度的增加不断降低,二者保存率均明显下降。
抗氧化能力结果表明,低共熔溶剂提取所得花色苷抗氧化能力更强,其清除自由基能力IC_(50)值均小于常规溶剂提取。
DPPH自由基清除能力IC_(50)值从45.95μg/mL降至41.54μg/mL;ABTS+自由基清除能力IC_(50)值从17.81μg/mL至11.30μg/mL;OH自由基清除能力IC_(50)值从162.00μg/mL至22.44μg/mL。
因此紫色马铃薯花色苷含量、稳定性和抗氧化活性与其提取溶剂的选择密切相关,本提取工艺的研究为紫马铃薯花色苷的利用开发提供了新思路。
【总页数】10页(P187-196)【作者】张馨月;赵思毅;吴明阳;李益;高涛;王新惠;刘洋【作者单位】成都大学食品与生物工程学院;达州市农业科学研究院;成都农业科技中心【正文语种】中文【中图分类】TS205【相关文献】1.响应面法优化紫马铃薯中花色苷的提取工艺2.紫马铃薯花色苷的超声辅助提取工艺优化3.黑豆种皮花色苷酶法辅助提取工艺优化及其抗氧化活性分析4.响应面法优化黑米花色苷提取工艺及其抗氧化活性研究5.响应面法优化紫茎泽兰中花色苷的提取工艺及其抗氧化活性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
转基因技术研究马铃薯中糖苷生物碱综述
转基因技术研究马铃薯中糖苷生物碱综述作者：姜长青吴浩昊来源：《农家科技下旬刊》2018年第07期摘要：随着马铃薯转基因研究的进展，国内学者对马铃薯中糖苷生物碱研究取得了很多成果。
本文主要根据2012到2017五年间转基因技术研究马铃薯糖苷生物碱的研究成果进行较为系统的综述，内容涉及糖苷生物碱的研究现状、作用、前景等以及运用转基因技术调节糖苷生物碱的实验分析。
关键词：马铃薯；糖苷生物碱；转基因；RNAi；sgts2014年东方网报：美农业部批准种转基因土豆比普通土豆在抗癌、运输上更有优势。
随后在2016年日本育出转基因土豆：不发芽可长期存储。
英国也在马铃薯抗病高产方面取得了巨大进步。
而这些成果或多或少的涉及了马铃薯中的糖苷生物碱。
糖苷生物碱，又称幽醇类糖着生物碱，是存在于茄科和百合科植物的一类重要次生代谢物，可以保护植物自身免受病虫害袭击，具有广泛的生理生态效应。
因此，如何通过转基因手段改变马铃薯中糖苷生物碱的含量具有广阔的发展前景。
马铃薯中糖苷生物碱的研究同时引起了国内外学者的高度关注和研究兴趣。
为了全面了解近五年学者关于马铃薯中糖苷生物碱的研究，笔者主要通过CNKI中国期刊全文数据库，以“马铃薯糖苷生物碱”为主题，进行模糊匹配检索。
收集了相关文献资料约20余篇进行综述。
一、为什么要转基因？转基因也叫基因工程，就是通过人工合成特定作用的DNA转入到特定的生物体中，以达到一定目的的过程。
农业生产中为获得优良的种子，常用两种方法：一种就是生物技术育种——转基因，还有一种是常规育种。
由于马铃薯中糖苷生物碱的特殊性，常规育种还不能做到维持叶片中的生物碱水平的同时做到减少块茎中生物碱水平以降低毒性。
所以只能通过转基因手段从分子水平研究改变。
二、Sgt家族酶马铃薯的SGAs的形成过程有三个阶段。
第三阶段的反应物为环阿乔醇，它有两个代谢途径，当走糖基化途径时形成SGAs。
此途径中末端茄啶糖基转移酶（sgt家族酶）是SGAs合成的关键酶。
马铃薯糖苷生物碱研究进展
2 影响马铃薯糖苷生物碱含量的因素
马铃薯糖苷生物碱含量受多种因素的影响， 其中最主要的影响因素有遗传与环境因素、栽培措 施、贮藏和加工方法等。 2.1 遗传因素
品种和基因型是影响马铃薯糖苷生物碱含量 的重要因素。Eltayeb 等（2003）测定了 18 个马铃 薯品种的糖苷生物碱含量，发现 7 个品种块茎中的 糖苷生物碱含量低于 200 mg · kg-1（FW），在安全 食用范围内，其余 11 个品种超过该标准。Valcarcel 等（2014）分析了 60 个马铃薯品种块茎糖苷生物 碱含量，发现不同品种间薯肉和薯皮的糖苷生物碱 含量差异显著。Hamouz 等（2014）比较了 14 个不 同薯肉颜色（黄色、白色、红色和紫色）马铃薯品 种糖苷生物碱含量，结果表明品种间差异显著，且 红肉品种糖苷生物碱含量显著高于黄肉、白肉和紫 肉品种。 2.2 环境因素
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专论与综述
中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES
2001）。 研究表明，马铃薯不同组织中的糖苷生物碱
含 量 不 同（Arnqvist et al.，2003；Ruprich et al.， 2009）。商婷婷等（2015）研究也表明，马铃薯各 组织中均含有糖苷生物碱，叶片和薯皮的含量较 高，薯肉和地上茎的含量较低，各组织中 α- 茄碱 的含量为 130～1 590 mg · kg-1（DW），α- 卡茄碱 的含量为 390～8 280 mg · kg-1（DW），同一部位中 α- 卡茄碱的含量为 α- 茄碱的 1.2～7.6 倍。Sinani 等（2016）研究发现，马铃薯的叶片、芽、花和未 成熟果实中糖苷生物碱含量较高，而根和块茎中含 量相对较低。虽然薯皮体积只占总块茎的 20%， 但其糖苷生物碱含量占块茎总含量的 50% 以上 （Bushway et al.，2010）。随着马铃薯块茎逐渐成 熟，其糖苷生物碱含量呈下降趋势（Birch et al.， 2002）。Valcarcel 等（2014） 研 究 表 明， 不 同 马 铃薯品种薯肉糖苷生物碱含量为 4～957 mg · kg-1 （DW），薯皮含量为 150～8 133 · kg-1（DW），显 著高于薯肉。且距离薯皮越远的薯肉，其 α- 茄碱 含量越低（平华 等，2017）。
我国马铃薯主栽品种块茎糖苷生物碱含量及覆盖方式和加工对其含量的影响
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2017）。目前，已发现逾 100 种糖苷生物碱，大多 存在于茄科和百合科植物中，α- 茄碱和 α- 卡 茄碱是马铃薯块茎糖苷生物碱的主要成分，占其 总 量 的 95% 以 上（Nahar et al.，2017； 陈 铭 等， 2020）。研究表明，马铃薯块茎鲜样中的糖苷生物 碱含量超过 200 mg · kg-1（FW）或块茎干样中的 糖苷生物碱含量超过 1 000 mg · kg-1（DW），食用 后会导致中毒（Griffiths et al.，1994；Nitithamyong et al.，1999；Aziz et al.，2012）。根据美国农业部 （USDA）发布的数据，马铃薯块茎的糖苷生物碱 含量不能超过 200 mg · kg-1（FW）或 1 000 mg · kg-1 （DW）（Aziz et al.，2012），但目前我国对马铃薯 块茎糖苷生物碱的安全食用标准并没有明确规定。
研究论文
中国蔬菜
doi：10.19928/ki.1000-6346.2021.1029
CHINA VEGETABLES
2021（7）：62 - 68
我国马铃薯主栽品种块茎糖苷生物碱含量 及覆盖方式和加工对其含量的影响
熊安平 1 ☆ 陈 铭 1 ☆ 陆 英 1 秦玉芝 1 彭 忠 1 熊兴耀 2* 胡新喜 1*
马铃薯中糖苷生物碱的提取研究
马铃薯中糖苷生物碱的提取研究薄丽丽;孙晓彦;林浩;戴明婧;牛继平;张金文;王蒂【摘要】[目的]优选马铃薯中糖苷生物碱的提取方法和条件.[方法]以新鲜的马铃薯皮为样品,采用乙酸提取-氨水沉淀、超声波辅助酸水提取-氨水沉淀、甲醇提取-氨水沉淀、双溶剂法提取、多溶剂混合提取、酸醇提取-氨水沉淀及乙酸和亚硫酸钠提取-氨水沉淀7种方法对马铃薯中的糖苷生物碱进行提取,通过单因素试验考察提取温度、超声时间、酸浓度对提取效果的影响,优化马铃薯中糖苷生物碱的提取方法与条件.[结果]7种提取方法中,以超声波辅助酸水提取-氨水沉淀法的提取效果最好；最佳提取条件为温度30℃,超声时间20 min,酸度25％.[结论]不用有机溶剂而直接加一定浓度的酸并辅助以超声波振荡的提取方法具有操作简单、提取周期短、提取效果较好的特点.%[Objective] The study aimed to optimize the extraction methods and conditions of the glycoalkaloids in potato. [Method] With the fresh potato peel was the tested material, 7 extraction methods including the acetic acid extraction-ammonia precipitation, ultrasonic auxiliary acid extraction-ammonia precipitation, methanol extraction-ammonia precipitation, double solvent extraction, mixed solvent extraction, acid alcohol extraction-ammonia precipitation, and acetic acid and sodium sulfite extraction- ammonia precipitation were used to extract the glycoalkaloids in potato. The effects of the extraction temperature, ultrasonic time and acid concentration on the extraction effect were investigated through the single factor test to optimize the extraction methods and conditions of the glycoalkaloids in potato.[Result] Among the 7 extraction methods, the method of ultrasonic auxiliary acidextraction-ammonia precipitation could get best extraction effect. Among 3 extraction conditions, the extraction temperature of 30 ℃ was suitable, the ultrasonic time of 20 min was suitable and the acidity of 25% was the best. [Conclusion] The extraction method of directly adding the some concn. Of acid combined with the ultrasonic oscillating without using the organic solvent showed the characteristics of simple operation, short extraction cycle and good extraction effect.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】2页(P1448,1492)【关键词】马铃薯;糖苷生物碱;提取【作者】薄丽丽;孙晓彦;林浩;戴明婧;牛继平;张金文;王蒂【作者单位】甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃兰州730070;甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】S532糖苷生物碱是马铃薯的次生代谢产物，在其芽、幼叶、花、未成熟块茎以及成熟薯皮组织中含量较高，对抵御病原菌和病虫害等对植物的侵害有一定的作用［1］，对某些真菌、细菌等病原微生物有一定的抑制和杀灭作用，可作为植物抗毒素开发利用［2］，也可作为开发绿色农药的原材料。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是指天然产物中含有碱性官能团（如胺基）的化合物。
它们广泛存在于植物、动物及微生物中，并具有多种生理活性和药理作用。
对生物碱的提取和分离技术研究具有重要的科学意义和应用价值。
为了从原料中提取和纯化生物碱，通常需要进行以下几个重要步骤：1. 原料选择：选择含有目标生物碱的植物、动物或微生物，并确保原料的来源和品质，以提高生物碱的产量和纯度。
2. 原料预处理：对原料进行粉碎、干燥和预处理等处理，以提高生物碱的析出率和溶出性，使其更易被提取。
3. 提取方法选择：根据生物碱的性质和目标物的需求，选择合适的提取方法。
常用的提取方法包括水提取、乙醇提取、热水提取、蒸馏提取等。
水提取法是最常用的提取方法，适用于具有稳定性的生物碱。
而乙醇提取法适用于极性生物碱的提取。
4. 提取工艺优化：通过改变提取剂的性质、浓度、温度、时间等条件，优化提取工艺，以提高生物碱的提取效果。
5. 提取液处理：对提取液进行脱色、去杂质、去溶剂等处理，以获得更纯净的生物碱。
6. 分离和纯化技术：根据生物碱的物化性质，选择适当的分离和纯化技术。
常用的分离和纯化技术包括结晶法、凝胶过滤法、色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法等。
序列薄层扫描法是常用的分离和鉴定方法。
7. 结晶和晶体工艺：通过结晶和晶体工艺，进一步提高生物碱的纯度和晶体形态，以满足药物制剂的要求。
生物碱的提取和分离技术是一门综合性的科学，需要结合化学、生物学、工程学等多学科的知识和技术，研究与应用领域广泛。
随着科技的不断发展，对于高效、低能耗的生物碱提取和分离技术的研究也越来越重要，这将有助于推动生物医药产业的发展和进一步探索新型天然药物。
酸性醇浸渍法提取魔芋中的总生物碱
全，若改用酸性醇提取，则植物体中的一部发生物
碱直接溶解在有机溶剂中，而另一部分以盐的形式溶
解于溶液中，这样便提高了提取收率。
３．２ 提取终点的确定
取第二次提取液 １．０ｍｌ，置于小试管中，在水浴 上将乙醇蒸去，放冷，滴加硅钨酸一至二滴，若不 发生浑浊，则表明生物碱已提取完全。 ３．３ 提取液酸度对提取收率的影响
※工艺技术
食品科学
2003, Vol. 24, No. 10 127
至 ｐＨ 为 ２ ～３） ，在 ５５ ℃水浴中提取 ２ｈ ，过滤，分 离原料和提取液，在滤渣中加入 １００ｍｌ９５％ 乙醇（同样 酸度），第二次提取 １．５ｈ ，过滤，合并二次提取液。 将提取液进行蒸馏（回收溶剂）浓缩后，用３ｍｏｌ／Ｌ硫酸 溶解，抽滤，得滤液。将滤液用浓氨水调至 ｐ Ｈ 值 为 １０ 左右后，溶液变浑浊，加入 １ ０ ｍ ｌ 饱和氯化钠 溶液洗涤后，再分别用 ５０、４５、４０、４０ｍｌ 的 ＣＨＣＩ ３ 萃取四次，将溶液蒸馏，回收溶剂，剩余的浓溶液 转移至小烧杯中，放在水浴上加热，尽量除去溶剂 后置于 ７５℃的烘箱中烘干［ ４ ］，得总生物碱。
痛，它也能通过皮肤渗透到体内而使肌体发痒发痛， 试剂
生物碱是魔芋有毒的直接原因。目前有关魔芋中生物 碱提取的报道还很少。本文结合中草药中有效成分生 物碱的提取通法，用酸性醇浸渍法提取了魔芋中的总
当时现象 ５ｍｉｎ 后现象 １ｈ 后现象
Ｋ２ＨｇＩ ４ 乳白色浑浊 乳白色絮状物 乳白色沉淀
氨水 白色浑浊 白色结晶 白色沉淀
分中，具有生物活性和生理功能的是 Ｋ Ｇ Ｍ 和生物 加活性炭脱色，过滤，滤液做预实验，实验现象见
碱，这类生物碱如何提取并具有何种生物活性和生理 表 １ ，由此说明魔芋中含有生物碱。
马铃薯糖苷生物碱粗提品对小鼠体重及免疫功能的影响
马铃薯糖苷生物碱粗提品对小鼠体重及免疫功能的影响何玉华;秦贵信;白明昧【摘要】为了更好的了解马铃薯糖苷生物碱的毒性作用,对马铃薯的皮和芽进行提取,利用其提取的α-茄碱、α-卡茄碱的混合物对小鼠进行灌胃.观测提取物对小鼠体重、死亡率、免疫器官指数、血清免疫球蛋白的影响.试验结果表明,马铃薯糖苷生物碱中的α-茄碱(α-solanine)和α--卡茄碱(α-chaconine)对小鼠有一定的毒性作用,能够抑制小鼠体重的增长,不同浓度的马铃薯糖苷生物碱使小鼠免疫器官指数降低,IgA,IgM含量升高,300 mg/kg体重马铃薯糖苷生物碱呈现的对生长的抑制和对免疫功能的毒性最大,与对照组相比差异显著(P＜0.05),并对小鼠有致死作用.【期刊名称】《中国兽医杂志》【年(卷),期】2017(053)010【总页数】4页(P94-97)【关键词】糖苷生物碱;小鼠;体重;免疫功能【作者】何玉华;秦贵信;白明昧【作者单位】吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春130118;吉林农业科技学院动物科技学院,吉林左家132109;吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春130118;吉林省长春市双阳区奢岭街道办事处畜牧兽医站,吉林长春130607【正文语种】中文【中图分类】S858.91我国将启动马铃薯主粮化战略，预计2020年50%以上的马铃薯将作为主粮消费，马铃薯或成第四主粮[1]，马铃薯淀粉渣、马铃薯茎、叶等副产品作为饲料的开发也将会成为非常规饲料开发的一项重要研究内容。
然而，这些马铃薯副产品可能含一些有毒物质。
Banp[1]等在19世纪初首次发现了马铃薯中含有生物碱。
主要是以茄啶为糖苷配基构成的茄碱和卡茄碱，共计6种：β-茄碱和γ-茄碱是α-茄碱三糖的部分水解产物；β-卡茄碱和γ-卡茄碱是α-卡茄碱三糖的部分水解产物[2]。
马铃薯在生产、储运和加工过程中以及受到机械或化学损伤、光照及物理损伤后，会导致糖苷生物碱的迅速合成、累积。
马铃薯糖苷生物碱的提取与纯化的开题报告
马铃薯糖苷生物碱的提取与纯化的开题报告提取和纯化马铃薯糖苷生物碱是一项重要的研究工作，具有极高的商业价值和研究意义。
本文将从以下几个方面进行开题报告。
一、研究背景和意义马铃薯糖苷生物碱具有很高的药用价值，能够用来治疗一系列疾病，如高血压、心脏病和神经系统疾病等。
因此，马铃薯糖苷生物碱的提取和纯化研究具有广阔的应用前景和深远的社会和经济影响。
二、研究现状和进展目前，马铃薯糖苷生物碱的提取和纯化方法主要包括溶剂萃取、毒性大豆酸铝柱层析、高效液相色谱等方法。
然而，这些方法都存在一些缺点，如操作复杂、原料浪费、成本高等。
近年来，许多学者利用生物技术方法，如酶法和微生物法，成功提取和纯化了马铃薯糖苷生物碱，使其产率和纯度都大大提高。
三、研究目的和内容本研究旨在探讨利用生物技术方法提取和纯化马铃薯糖苷生物碱，并优化其工艺条件，使其达到药用标准，具有广泛的应用前景。
研究内容包括：1. 筛选高效的提取和纯化方法，包括酶法、微生物法等。
2. 优化工艺条件，如PH值、温度、酶浓度等，使提取和纯化效率最大化。
3. 进行物质结构分析，确定其化学组成和分子量。
4. 对提取和纯化后的马铃薯糖苷生物碱进行药理学评价，包括毒性、稳定性和药效等。
5. 研究并确定其广泛的应用场景，如医药、保健品、农药等领域。
四、研究方法和技术本研究采用酶法、微生物法及高效液相色谱等生物技术方法进行马铃薯糖苷生物碱的提取和纯化，并通过分子筛分析和药理学评价等方法进行分析和评价。
五、预期结果和贡献本研究预计可以开发出高效、环保的马铃薯糖苷生物碱提取和纯化技术，使其产量和纯度得到大幅提高，同时采用药理学评价方法明确其对人体健康的积极作用，推进人类健康事业的发展。
生物碱提取、分离和纯化的研究进展
生物碱提取、分离和纯化的研究进展【摘要】生物碱是许多中草药及药用植物的有效成分。
如何从天然产物中提取与分离生物碱，吸引了人们的广泛关注。
传统的提取方法是建立在生物碱的理化性质基础上，有溶剂提取法、直接提取法等。
随着超声波、色谱技术、膜分离技术、超临界萃取技术以及酶学技术的应用和发展，其提取与分离方法也不断地得以改进。
随着对生物碱药用价值认识的提高，生物碱的提取与分离方法将更加高效、迅速、完善。
文章综述了近年来生物碱提取分离的新方法。
【关键词】生物碱; 分离; 提取; 纯化生物碱是植物中含氮的碱性有机化合物，大都有明显的生理活性，所以常常是很多中草药的有效成分。
生物碱大多数来自植物界，以罂粟科、豆科、防己科、毛莨科等科的植物中分布较多。
生物碱含量一般都较低，大多少于1%，长春花中的长春新碱含量只有百万分之一［1］。
而中草药所含成分十分复杂，既有有效成分，又有无效成分和有毒成分。
为了提高中草药的治疗效果，就要尽最大限度提取有效成分，去除无效成分及有毒成分。
因此，如何从天然产物中提取与分离生物碱，吸引了人们的广泛关注，其提取与分离方法也不断地改进和发展。
1 生物碱的提取方法1.1 传统的提取法生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂，除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外，一般均不溶或难溶于水，而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。
基于这种特性，可用不同的溶剂将生物碱从中药中提取［2，3］。
包括有溶剂提取法、直接提取法（水溶性生物碱、季铵碱）、离子交换树脂法（如麦角新碱类、东莨菪碱、咖啡因等）和沉淀法。
1.2 超声波提取法声化学的研究发展很快，已遍及到化学化工、药物提取等领域，受到了普遍的重视，已证实超声辐射可增强提取成分的产额。
药材在溶剂中受到超声波特有的作用――振动时产生的空化效应，使生药粉中的细胞受空化泡瞬间崩溃所产生的力量，致使细胞壁破裂，加速了溶剂进入细胞内部，在超声振动作用下，损伤细胞中的生物碱成分直接快速向溶剂中溶解［4］。
一种检测马铃薯中糖苷生物碱的方法[发明专利]
![一种检测马铃薯中糖苷生物碱的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2f7236e4844769eae109ed8c.png)
专利名称：一种检测马铃薯中糖苷生物碱的方法专利类型：发明专利
发明人：万丽斌,高海东,高火亮,杜瑞,王法云,王永申请号：CN202011355583.1
申请日：20201126
公开号：CN112557556A
公开日：
20210326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉本发明涉及化学分析领域，具体公开了一种检测马铃薯中糖苷生物碱的方法，包括以下步骤：（1）取马铃薯样品，经干燥、粉碎处理，得到马铃薯分析样品；（2）将马铃薯分析样品与溶剂混合，超声提取马铃薯分析样品中的糖苷生物碱，提取后过滤，收集滤液，将滤液蒸干，得到糖苷生物碱粗提物；（3）将步骤（2）得到的糖苷生物碱粗提物配制成糖苷生物碱粗提物溶液，以糖苷生物碱粗提物溶液为供体相，采用三相电膜萃取技术萃取糖苷生物碱粗提物溶液中的糖苷生物碱，萃取完成后检测三相电膜萃取中接收相中糖苷生物碱的浓度。
本发明的方法具有突出的样品净化能力，能够降低马铃薯中其它杂质对糖苷生物碱检测的干扰，极大地提高了糖苷生物碱的检测准确度和精度。
申请人：河南省商业科学研究所有限责任公司,河南省科学院
地址：450002 河南省郑州市金水区文化路87号
国籍：CN
代理机构：郑州翊博专利代理事务所(普通合伙)
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从马铃薯藤中提取甾体类生物碱的方法及中间产物作为青贮饲料的用
专利名称：从马铃薯藤中提取甾体类生物碱的方法及中间产物作为青贮饲料的用途
专利类型：发明专利
发明人：张雄杰
申请号：CN200610141727.7
申请日：20060927
公开号：CN1932029A
公开日：
20070321
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种利用马铃薯藤制备甾体类生物碱的方法及其中间产物作为青贮饲料的用途。
从马铃薯藤中提取甾体类生物碱的方法，包括有如下步骤，(1)马铃薯藤的发酵；(2)甾体类生物碱的提取。
优点在于：为马铃薯藤的深加工利用开辟了道路；同时也是一种新的从马铃薯藤中浸出甾体生物碱的提取液的方法，节省了工业提取液和厂房投资，成本低，不污染环境，同时产出了优质的青贮饲料。
本方法产酸快，酸度强，适应于马铃薯藤中生物碱的破坏或浸出，同时比自然发酵的产品提高了营养价值和适口性。
申请人：张雄杰
地址：010018 内蒙古自治区呼和浩特市赛汗区新建东街275号内蒙古农业大学西区1360信箱国籍：CN
代理机构：呼和浩特北方科力专利代理有限公司
代理人：何淑珍
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黑马铃薯中花色苷的提取工艺研究
黑马铃薯中花色苷的提取工艺研究
王立江;宋丽
【期刊名称】《中国农机化学报》
【年(卷),期】2014(35)6
【摘要】以黑马铃薯鲜样为试验材料,采用微波辅助有机溶剂提取法对黑马铃薯中花色苷的提取工艺条件进行优化。
采用提取剂浓度、浸提温度、微波作用时间和料液比采用进行正交试验获得最佳的工艺条件:黑马铃薯中花色苷的最大吸收波长为536nm,最佳提取工艺条件为70%乙醇溶液、料液比为1:20、浸提温度30℃、微波作用时间30s。
在最佳工艺条件下,提取液中的花色苷含量为20.31737μg/m L;用高效液相色谱鉴定出黑马铃薯中含有3种组分,其中含有少量的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷。
【总页数】6页(P204-208)
【关键词】黑马铃薯;花色苷;微波辅助提取;高效液相色谱
【作者】王立江;宋丽
【作者单位】吉林农业科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ914.1
【相关文献】
1.黑花生衣原花色素和花色苷的提取工艺研究 [J], 欧阳燕林;谭兴和;王锋;郭红英;邓洁红;李林;张春艳;张喻
2.紫色马铃薯中花色苷提取工艺的研究 [J], 王亚云;郭鲜蒲;袁锴;樊志霞;李丽;吴娜;周涵黎;阮金兰
3.“黑美人”马铃薯中花色苷提取工艺研究 [J], 郭天力;陈朋
4.超声提取黑果小檗中花色苷工艺研究 [J], 李建光;阳莹;赵军;刘倩芸;迪娜·吐尔洪
5.黑果腺肋花楸中花色苷超声辅助提取工艺优化研究 [J], 朱凤妹;李佳璇;张海娟;李文龙;李军
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５０
提取温度 θ ／ ℃
图 １ 提取温度对糖苷生物碱含量的影响
因为高温破坏了生物碱的内部分子排列的结构进而 使其降解从而导致糖苷生物碱含量下降。此外，低 温有利于其生物活性的保持。故选择 ３５ ℃作为最佳 提取温度。 2.1.2 超声时间对糖苷生物碱含量的影响
分别精密称取 ５ 份质量为 ５．０００ ０ ｇ 的马铃薯试 验样品，加入提取剂，按照试验预设方法对其中糖 苷生物碱进行提取，控制提取温度为 ３５ ℃，其他各 因素的水平控制不变，考察不同的超声时间对马铃 薯中糖苷生物碱含量的影响。
C 超声功率 D 乙酸体积分数
P ／Ｗ
／％
１４０
３０
１５０
３５
１６０
４０
２ 结果与分析
２．１ 单因素试验结果分析 2.1.1 提取温度对糖苷生物碱含量的影响
分别精密称取 ５ 份质量为 ５．０００ ０ ｇ 的马铃薯 试验样品，加入提取剂，按照试验预设方法对其中 糖苷生物碱进行提取，将其他各因素的水平控制不 变，考察不同的提取温度对马铃薯中糖苷生物碱含 量的影响。
准确称取马铃薯待测样品 ５．０００ ０ ｇ，加入 ２０ ｍＬ ５％乙酸，置于超声装置中，调节温度及超声功率， 之后减压抽滤，滤渣用 １０ ｍＬ ５％的乙酸重复提取 ２￣３ 次，合并滤液。用氨水将滤液的 ｐＨ 值调至 １０．０￣ １０．５，并用 １０ ｍＬ 饱和的正丁醇萃取 ３ 次，合并萃取 液 ， 然 后 用 旋 转 蒸 发 仪 蒸 干 ， 残 渣 用 ５ ｍＬ 甲 醇 转移。 １．５ 单因素试验设计
因素从高到低分别为 C＞D＞B＞A，即超声功率 ＞ 乙酸
体积分数 ＞ 提取温度 ＞ 超声时间。因此，超声功率
对马铃薯糖苷生物碱的提取影响最大，其次是乙酸
体积分数，提取温度及超声时间对其糖苷生物碱的
含量影响较小。
将马铃薯清洗干净后置于玻璃容器中进行发芽 处理，待芽长至 ３￣４ ｃｍ 时，置于阳光充足的地方， 晾晒数天，待芽变绿后将其剥离母体，同时削下马 铃薯外表皮，分别将皮、芽、肉在太阳下暴晒数天， 再在干燥箱中恒温干燥，然后置于粉碎机中粉碎并 过 ８０ 目筛，即得试验用样品，将其保存备用［８］。 １．４ 超声波辅助提取
在单因素试验的基础上，选用 Ｌ（９ ３４）正交试验表， 设计 ４ 因素 ３ 水平的正交试验，以达到进一步优化 马铃薯中糖苷生物碱的提取工艺条件。
正交试验因素与水平设计见表 １。
表 １ 正交试验因素与水平设计
水平
１ ２ ３
A 超声时间 t ／ ｍｉｎ
２５ ３０ ３５
B 提取温度 θ ／℃
３０ ３５ ４０
２０１４ 年第 １０ 期
第 １０ 期 （总第 ３６８ 期） ２０１４ 年 １０ 月
农产品加工 （学刊） Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ ｏｆ Ｆａｒｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
文章编号：１６７１－９６４６ （２０１４） １０ｂ－００４３－０３
Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．
马铃薯中糖苷生物碱的提取及其工艺条件的优化
提取温度对糖苷生物碱含量的影响见图 １。 由图 １ 可知，随着提取温度的不断升高，马铃 薯糖苷生物碱的含量也随之不断的增加；然而当其 温度升高至 ３５ ℃时，提取温度继续上升，马铃薯糖 苷生物碱的含量反而呈现出下降的趋势。这可能是
糖苷生物碱含量 ／ ％
２．６
２．５
２．４
２．３
２．２
２５
３０
３５
４０
４５
收稿日期：２０１４－０７－０２ 作者简介：张玮琴 （１９８３— ），女，硕士，研究方向为食品加工与安全。 ＊ 通讯作者：童军茂 （１９６３— ），男，教授，硕士生导师，研究方向为果蔬保险与加工。
· ４４ ·
农产品加工（学刊）
２０１４ 年第 １０ 期
ＣＲ２２ＧＩＩ 型高速冷冻智能离心机，日本日立公司产品。 １．３ 原料处理
２０１４ 年第 １０ 期
张玮琴，等：马铃薯中糖苷生物碱的提取及其工艺条件的优化
· ４５ ·
糖苷生物碱含量 ／ ％
２．５
２．４
２．３
２．２
２．１
２．０
１．９
１．８ ５０
１００
１５０
２００
２５０
超声功率 P ／ Ｗ
图 ３ 超声功率对糖苷生物碱含量的影响
其结构不稳定进而导致其分解或降解，因此超声功 率过高反而不利于糖苷生物碱的提取。因此，糖苷 生物碱提取的最佳超声功率为 １５０ Ｗ。 2.1.4 乙酸体积分数对糖苷生物碱含量的影响
分别精密称取 ５ 份质量为 ５．０００ ０ ｇ 的马铃薯试 验样品，加入提取剂，按照试验预设方法对其中糖 苷生物碱进行提取，控制提取温度为 ３５ ℃，超声时 间 ３０ ｍｉｎ，其他因素的水平控制不变，考察不同的 超声功率对马铃薯中糖苷生物碱含量的影响。
超声功率对糖苷生物碱含量的影响见图 ３。 由图 ３ 可知，随着超声功率的不断增加，糖苷 生物碱的含量呈现上升的趋势；但是当超声功率达 到 １５０ Ｗ 时，继续加大功率，其含量则逐渐下降。 这可能是因为超声功率的增加使得超声波的频率也 在加快，即超声能量也在不断增强，过高的能量使
超声时间对糖苷生物碱含量的影响见图 ２。
糖苷生物碱含量 ／ ％
２．５
２．４
２．３
２．２
２．１
２．０
１．９
１．８
１０
２０
３０
４０
５０
超声时间 t ／ ｍｉｎ
图 ２ 超声时间对糖苷生物碱含量的影响
由图 ２ 可知，其他条件控制不变时，随着超声 时间的延长，糖苷生物碱的含量呈现出上升的趋势； 但是超声时间超过 ３０ ｍｉｎ 时，继续延长超声时间， 其含量呈现出下降趋势。这可能是因为糖苷生物碱 随着暴露时间的延长其稳定性降低，从而降解导致 其含量减少。因此，确定超声时间 ３０ ｍｉｎ 为最佳处 理时间。 2.1.3 超声功率对糖苷生物碱含量的影响
０ 引言
马铃薯属于茄科植物，在世界各地广泛种植， 在人类食品中占有不可或缺的地位［１］。糖苷生物碱普 遍存在于马铃薯的植株与块茎中，是一种具有生物 活 性 的 化 合 物 ， ［２－３］ 其 化 学 成 分 主 要 包 括 α－ 茄 碱 （α－ｓｏｌａｎｉｎｅ） 和 α－ 卡茄碱 （α－ｃｈａｃｏｎｉｎｅ）。研究 表明，糖苷生物碱对真菌、细菌、肿瘤等具有一定 抑制作用［４］，且植物病原真菌生长的抑制强度与其剂 量有关，茄碱的活性最弱，卡茄碱的活性最强。番 茄碱能够抑制李斯特氏菌的生长［５］。
马铃薯糖苷生物碱在食品及医药发展中占有举 足轻重的地位，因为其具有很好的药用价值和开发 潜力［６］，定会成为食品、医药等领域研究的焦点。若 将糖苷生物碱开发成食品保鲜剂，抗癌、抑菌特别 是防过敏性药物，能充分发挥糖苷生物碱的特色和 优势，对于改善人类社会生活质量具有一定的实际 意义。
鉴于此，本课题以马铃薯为试验原料，利用超
声波辅助提取法对影响马铃薯中糖苷生物碱提取率 的各个因素进行了全面考察，首先通过单因素试验 选取了各因素较优的水平，再通过正交试验设计对 其提取的工艺参数进一步优化，以期为马铃薯糖苷 生物碱的深入研究提供较理想的数据基础。
１ 材料与方法
１．１ 材料与（纯度≥９５％），美国 Ｓｉｇｍａ 公司
ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ－ｑｉｎ，＊ＴＯＮＧ Ｊｕｎ－ｍａｏ （Ｆｏｏｄ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ ８３２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ ｗｉｔｈ ｐｏｔａｔｏ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ， ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔａｋｅ ｕｓｅ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ ａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ ｉｓ ｕｐ ｔｏ ３．１９％ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ ｔｈａｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ３０ ｍｉｎ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ４０ ℃ ， ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｐｏｗｅｒ １５０ Ｗ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ３５％ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓａｖｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｏｔａｔｏ ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ａｓｓｉｓｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｔａｔｏ；ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
薯中糖苷生物碱具有操作简单、节省时间的效果。
关键词：马铃薯；糖苷生物碱；提取；优化
中图分类号：Ｓ５３２
文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１－９６４６（Ｘ）．２０１４．１０．０４１
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｔａｔｏ Ｇｌｙｃｏａｌｋａｌｏｉｄｓ
分别精密称取 ５ 份质量为 ５．０００ ０ ｇ 的马铃薯试 验样品，加入提取剂，按照试验预设方法对其中糖 苷生物碱进行提取，控制提取温度为 ３５ ℃，超声时 间 ３０ ｍｉｎ，超声功率 １５０ Ｗ，考察不同的乙酸体积 分数对马铃薯中糖苷生物碱含量的影响。