马铃薯中龙葵素的提取工艺研究

D料液比
号
（乙醇:乙酸）
1
1（依3据5）极差分析1（结16果）知，四1（个10因0:1素0）对马铃1（薯1:中15）龙葵 0.367
2
素提取1的影响大小2（顺18序） 依次2为（C10﹥0:D15﹥） B﹥A2（，1:即20：） 溶 0.391
3
1
3（20）
3（100:20） 3（1:25） 0.384
龙葵素的含量。
对马铃薯中龙葵素的提取方案进行优化，初
步确定其最佳提取条件。
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2019届毕业论文结题答辩
实验图片展示
2020年2月28日星期五
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2019届毕业论文结题答辩
实验图片展示
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2019届毕业论文结题答辩
龙葵素标准曲线绘制
龙葵素标准溶液浓度(c)g/L 0.1
本课题拟解决的问题
从马铃薯中提取出龙葵素粗品。 龙葵素标准样品溶液的制备及绘制出标
准曲线。
计算出马铃薯中龙葵素的含量。 确定出马铃薯中龙葵素的最佳提取方案。
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2019届毕业论文结题答辩
本课题拟采用的研究手段
1 了解龙葵素的特性及生物学功能。
2 马铃薯中龙葵素的提取、分离及纯化，获得 龙葵素粗品。
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2019届毕业论文结题答辩
料液比
料液比 吸光度 得率/%
1:5 0.212 0.0271
1:10 0.267 0.0353
1:15 0.381 0.0523
1:20 0.383 0.0525
1:25 0.387 0.0531
随着料液比的减小，龙葵素 的得率先增加，后增加趋势变缓 ，料液比达到1:15时，增长趋于 稳定。
A催化合成的次生代谢产物。
龙葵素是一种甾体皂苷，由疏水苷元(糖苷配基)和亲水
寡糖链组成，苷元部分由1个环戊烷多氢菲和1个含氮杂环连
接而成，构成寡糖链的单糖有葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李
糖，苷元与单糖通过氧糖苷键连接。由于其结构中含具有弱
碱性的氮元素，因此，总体显现出弱碱性；其不溶于水、乙
醚、石油醚和氯仿，可溶于甲醇、乙醇、戊醇、丙酮等；对
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马铃薯中龙葵素的 提取工艺研究
学生姓名：
学 号：
系 部：
专 业：
指导教师: 2020年2月28日星期五
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2019届毕业论文结题答辩
研究背景
马铃薯是一年生茄科植物，其块茎营养价值高， 富含淀粉、蛋白质、糖类及多种维生素和无机盐。但 是，马铃薯在贮藏过程中易变绿、发芽。研究表明， 变绿的马铃薯及其芽中含有较多的龙葵素。
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21
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22
3
1
2
0.372
k1
0.3807
0.3820
0.3720
0.3783
k2
0.3823
0.3837
0.3900
0.3827
k3
0.3830
0.3803
0.3840
0.3850
R
0.0023
0.0034
0.0180
0.0067
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C﹥D﹥B﹥A A3B2C2D3
得率/%
0.0502 0.0574 0.0527 0.0528 0.0517 0.0528 0.0542 0.0525 0.0509
马铃薯中龙葵素含量随部位而不同，马铃薯芽中龙葵素含量最高， 其含量为52.1 mg/100g；马铃薯皮中次之，其含量为26.6 mg/100g；马铃 薯肉中龙葵素含量较少，其含量为8.70 mg/100g。
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溶剂配比
溶剂配比（乙醇：乙酸） 吸光度 得率/%
长期以来，人们认为龙葵素是有毒的，但在近 期的研究中却发现它具有重大的生态学意义和潜在的 药用价值。
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2
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研究背景
龙葵素，又叫龙葵碱、马铃薯毒素，是植物体内所有
糖苷生物碱的总称(total glycoalk aloids，TGA)。它是植物为
抵御动物、昆虫和微生物等的侵害在呼吸过程中由乙酰辅酶
3 龙葵素标准品溶液的制备及标准曲线的绘制。 粗品龙葵素的测定，马铃薯中龙葵素含量的
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计算。
5 龙葵素提取条件的优化。
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Fra Baidu bibliotek
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试验流程
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预期达到的效果
从马铃薯中提取出了龙葵素粗品。 绘制出龙葵素标准样品标准曲线。 对粗品龙葵素进行含量测定，确定马铃薯中
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浸泡时间
浸泡时间/h 吸光度 得率/%
8 0.034 0.0052
10 0.131 0.0154
12 0.222 0.0285
14 0.286 0.0381
16 0.324 0.0438
18 0.399 0.0549
20 0.372 0.0509
4
剂配2（比40（）乙醇:乙酸）1 ﹥料液比﹥3浸泡时间﹥浸2 泡温度 0.385
5
。马铃2薯中龙葵素的2 最佳提取工1艺条件是：浸3泡温度 0.377
6
2
3
2
1
0.385
7
为435（℃4、5）浸泡时间为1 18h、料液比2为1:25、乙醇3：乙酸 0.394
8
为100:315。
2
3
1
0.383
9
3
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随着浸泡时间的增加，龙葵 素的得率越来越高，到18h时达 到最大值0.0549%，20h时有所下 降。
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浸泡温度
浸泡温度/℃
20
25
30
35
40
45
50
吸光度
0.122 0.224 0.342 0.384 0.406 0.412 0.418
得率/%
通过本次毕业论文，综合运用所学过的基础理论知 识，深入了解龙葵素的提取工艺等内容；为今后在龙葵 素提取、分离及纯化方面的研究提供理论参考，并为进 一步对龙葵素的研究提供思路；为自己将来的发展奠定 一点实践经验。
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国内外研究进展
龙葵素提取方法的选择对保持其有效成分的活性具 有重要意义。一般依据龙葵素的溶解性能对其进行提取， 龙葵素不易溶于水，易溶于部分有机溶剂，在酸性条件 下溶解成盐，在碱性溶液中产生沉淀析出。常使用弱酸、 有机溶剂对其进行提取，如采用单溶剂法、双溶剂法、 混合溶剂法。如今物理科学的快速发展，越来越多的新 技术应用于龙葵素的提取分离纯化工艺中，大大改善了 其提取效果；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。
0.0136 0.0288 0.0464 0.0527 0.0560 0.0569 0.0578
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随着浸泡温度的升高，龙 葵素的得率先增加，后增加趋 势变缓，但浸泡温度达到40℃ 时，增长趋于稳定。
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正交试验
试
因素
验
C溶剂配比
吸光度
A浸泡温度/℃ B浸泡时间/h
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验证性实验
实验号 吸光度/A
得率/%
1 0.402 0.0554%
2 0.405 0.0558%
3 0.403 0.0555%
在马铃薯中龙葵素提取工艺的四因素三水平正交试验过 程中得出的最佳工艺参数条件下，重复进行3次验证性实验 ，马铃薯中龙葵素的平均得率为0.0556% 。
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马铃薯中龙葵素含量的测定
材料 吸光度A 提取液中龙葵素浓度g/L 20g样品中龙葵素含量mg 龙葵素含量(mg/100g)
薯芽 0.383 0.2084 10.42 52.1
薯皮 0.210 0.1064 5.32 26.6
薯肉 0.088 0.0348 1.74 8.70
碱较稳定，pH大于8时被沉淀析出；在酸性条件下成盐溶解，
遇强酸容易分解生成茄啶和糖。
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研究背景
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实验目的及意义
本论文在了解龙葵素的生化特性后，主要应用双溶 剂法提取马铃薯中的龙葵素，后进行分离和纯化，还会 对双溶剂提取法的影响因素进行研究，再测定龙葵素在 马铃薯样品中的含量。
环保、高效的方向发展。
近年来关于龙葵素的研究在国内外受到特别关注。随
着分子生物学和分析化学的发展，龙葵素研究重点将在龙葵
素结构组成、合成与代谢机理、在植物防御中的作用机制、
药理与毒理以及低龙葵素含量新品种选育等方面，并预期可
2取020年得2月重28日要星期研五 究进展。
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国内外研究进展
马铃薯中龙葵素的测定方法国在内外也已经有很多报
道，采用的方法主要有滴定法、比色法、酶联免疫法、高效
液相色谱法和液﹣质联用法5种方法。
龙葵素的提取、分离、纯化工艺技术的研究和不断探
索，以及多种技术的联合使用将会使龙葵素的提取向低碳、
100:5 0.356 0.0485
100:10 0.379 0.0520
100:15 0.387 0.0534
100:20 0.372 0.0509
100:25 0.362 0.0494
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随着乙醇、乙酸混合溶液比 例的减小，其混合溶液中增加， 龙葵素得率先增进再减少，乙醇 ：乙酸=100:15时。龙葵素得率最 高为0.0534%。
吸光度A
0.199
0.2 0.361
0.3 0.541
0.4 0.698
0.5 0.869
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龙葵素的浓度与溶液吸光度之间的线 性回归方程为： A=0.0305+1.677c 龙葵素的百分得率/%=c×50/20×10 式中：c——龙葵素提取物吸光度所 对应的浓度g/L 50——龙葵素提取物溶液的体积ml 20——马铃薯样品的质量g