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马铃薯龙葵素的研究进展
江苏农林职业技术学院
毕业设计(论文)
SNL/QR7.5.4-3
马铃薯龙葵素的研究进展
专业作物生产技术
学生姓名王宁
班级16作物生产技术2
学号201602210234
指导教师胡德龙
完成日期2019年5月20日
成绩评议
学号 201602210234 姓名王宁
题目马铃薯龙葵素的研究进展
指导教师建议成绩:
评阅教师建议成绩:
答辩小组建议成绩:
院答辩委员会评阅意见及评定成绩:
答辩委员会主任签字(盖章):
年月日
毕业设计(论文)任务书
姓名
王宁
学号
201602210234
班级
16作物生产技术2
题目
设计(论文)主要内容
1、
2、
3.、。
重点研究问题
1、
2、
3、
主要技术指标
其它要说明的问题
指导老师意见
指导教师签字:
年月日
指导教师意见
对论文的简短评价:
1.指出论文存在的问题及错误
2.对创造性工作评价
3.建议成绩
优良中及格不及格
指导教师签字
年月日
评阅教师意见
对论文的简短评价:
1.指出论文存在的问题及错误
2.对创造性工作评价
3.建议成绩
优良中及格不及格
评阅教师签字
年月日
答辩小组评议意见
学号201602210234姓名王宁
题目
答辩小组意见:
1、对论文的评价
2.建议成绩等级
优良中及格不及格
3.需要说明的问题
答辩小组长签字
年月日
马铃薯龙葵素的研究进展
摘要:
在对于马铃薯中的龙葵素基本结构、物理化学性质、主要来源、提取方法、萌芽与出现绿变之间所存在的基本关系予以综述之后,在物流销售管理和加工过程控制等诸多方面提出未来发展趋势。
马铃薯中假如富含过量的龙葵素会影响到马铃薯主要性质,龙葵素的基本含量会受到来自品种特性、收获的主要时间、栽培情况以及储藏条件的各种影响。
关键词:
马怜薯龙葵素;性质与毒性;药用价值;提取方式;注意事项
ProgressesofResearchonSteroidalGlycoalkaloidsinPotato
Abstract:
Aftersummarizingthebasicstructure,physicalandchemicalproperties,mainsources,extractionmethods,andthebasicrelationshipbetweengerminationandgreeningofsolanininpotatoes,thefuturedevelopmenttrendisputforwardinmanyaspectssuchaslogisticssalesmanagementandprocessingcontrol.Ifthepotatoisrichintoomuchnightshadeelement,itwillaffectthemaincharacterofthepotato.
Keywords:
Maleficin;Natureandtoxicity;Medicinalvalue;Extractionmethod;Mattersneedingattention
1龙葵素的探索研究1
1.1研究背景1
1.2研究意义1
1.3研究内容1
2龙葵素的性质与毒性1
2.1什么时龙葵素2
2.2马铃薯中龙葵素的含量2
2.3龙葵素中毒症状及解救方法2
2.3.1中毒症状2
3.龙葵素的药用价值以及提取方式2
3.1药用价值2
3.2提取方法2
3.2.1乙醇发2
3.2.2乙醇-乙酸法3
3.2.3混合落剂法3
4.龙葵素的注意事项3
5.展望3
参考文献4
致谢5
1.龙葵素的探索研究
1.1研究背景
马铃薯是一年生的茄科类植物,主要是块茎的营养价值高,含有丰富的淀粉、蛋白质、糖类和多种维生素以及无机盐。
马铃薯是我国水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物,人们对它的种植面积每年也在逐渐的增加,特别是在我们发展中国家发展中国家。
根据预测,到2030年我国人口将达到16亿,对粮食的总需求量为6.4亿t。
所以,发展马铃薯产业,将会在解决中国粮食方面的问题上发挥重大作用。
1.2研究意义
马铃薯在贮藏过程中易变绿、发芽,抑制马铃薯发芽的氯苯胺等化学试剂具有毒副作用。
经过研究的结果表明,但凡是变绿的马铃薯和发芽的马铃薯,其中都中含有龙葵素,而食用过多的龙葵素可导致中毒,是不容忽视的农产品质量安全问题。
1.3研究的内容
本课题主要研究马铃薯中龙葵素的成分和毒性药理,分辨龙葵素的性质意义。
研究出龙葵素中毒的基本条件以及中毒后解解对龙葵素的毒措施等。
2龙葵素的性质与毒性
2.1什么是龙葵素
龙葵素(Solanine),也叫马铃薯毒,是植物体内所有糖苷生物碱的总称(TGA),主要制毒成分是茄碱,分子式为C45H73O15N,是一种有毒的弱碱性糖苷生物碱,主要是以茄啶为糖苷配基构成的茄碱和卡茄碱,总计6种不同的糖苷生物碱。
茄科植物中一般都含龙葵素。
是植物为了防止动物、昆虫和微生物等一系列的侵害而所合成的次生代谢产物,一般在植物的芽、嫩叶、花以及未成熟的果实中含量比较高。
目前,已经发现100多种糖苷类生物碱,大多存在于茄科和百合科植物中。
龙葵素是马铃薯中的有毒物质(在茄子,未熟的西红柿中也可见),它是一种有毒的糖苷类生物碱,具有腐蚀性和溶血性(是一种甾系糖甙生物碱,能引起溶血作用、抗胆碱酯酶抑制作用和神经症状。
)并且能溶于水。
龙葵素主要存在于发芽变绿的马铃薯块茎、芽和山药中。
有好多因误食发芽变绿的马铃薯、山药造成人、猪、牛、马、羊等因而葵素中毒多有报导,大多数为群发性人畜中毒。
由
于食入龙葵引起的中毒主要以羊为多见,其次为牛、马等。
图1.1龙葵素的化学结构
2.2马铃薯中龙葵素的含量
马铃薯中各个部分的龙葵素含量差别较大,绿叶中含0.25%,芽内含0.5%,花内含0.73%,果实内含1.0%,成熟的块茎内含0.004%,皮内含0.01%。
在完整良好的署块内只含有微量的龙葵素,用于家饲喂养一般不会引起中毒;龙葵素在醋酸里加热可破坏掉它的毒素,对人体没有危害。
最典型的就是陕西关中民间的醋熘洋芋这种家常菜,吃起来不仅美味可口,而且在烹饪的过程中就已将其毒素破坏掉。
马铃薯在贮存时如果储存不当就会引起发芽或皮肉变绿发紫,这时则证明龙葵素的含量增加,如发芽的薯块可由正常的0.004%提高到0.08%,增加20倍;芽内由0.5%提高到4.76%,增加近10倍;霉坏的薯块可达0.58%~1.84%,提高145~460倍;储存时间太久也会引起龙葵素含量的增加,贮存到第二年7月,可增加到0.11%,贮存一年半后可增加到1.30%。
2.3龙葵素的中毒症状及解救方法
2.3.1中毒症状
中毒症状分为三种:
首先这种毒素能刺激胃粘膜,吸收后有溶解血球和麻痹呼吸中枢神经的作用。
通常土豆中龙葵素的含量极少,食用不会使人中毒,只有当土豆发芽、变绿、腐烂时,龙葵素才急剧增加,100克土豆芽里龙葵素的含量高达100毫克,比正常土豆里的含量高50—60倍。
1)消化系统症状:
恶心、上吐下泻、口腔及咽喉部瘙痒过度腹泻导致人体脱水和血压下降。
2)神经系统症状:
耳鸣,头晕目眩,瞳孔放大,呼吸困难。
严重时可导致抽搐和昏迷甚至中枢麻痹而死亡。
3)胃肠系统症状。
除引起肠源性青紫病外,还有致畸胎作用,导致脑畸形和脊柱裂。
2.3.2解救方法
1)中毒较轻者可大量饮用淡盐水、绿豆浊汤、甘草汤等解毒;
2)中毒比较严重的患者应该立即用手指、筷子等东西刺激咽喉后壁催吐,然后用2%~5%浓茶水和鞣酸反复洗胃,再口服一定量(20g)的硫酸镁来导致泻。
3)适当饮用些食醋,也有解毒作用。
4)呼吸衰竭者应进行人工呼吸,昏迷可针刺人中、涌泉穴急救。
3龙葵素的药用价值以及提取方法
3.1药用价值
经过许多的研究发现,龙葵素的抗肿瘤作用和抑制癌细胞的生长有明显的效果。
并且在汉斯出版社《食品与营养科学》期刊上也曾发表过一篇相关的文章,上面虽说龙葵素对正常细胞有一定的毒性作用,但尤其对于肿瘤细胞等具特好的抑制作用。
(1)抗胃癌:
少量的龙葵素,可以减少胃液的分泌,有缓解痉挛的作用,可有效的缓解胃痛,龙葵素中所含有的纤维素比较细嫩,对肠胃粘膜无刺激作用,有缓解疼痛及减少分泌的作用。
常食健康的土豆已成为防治胃癌的辅助有效治疗法。
(2)抗胰腺癌:
曾在研究小鼠胰腺癌肿瘤模型的中发现,龙葵素可以减少肿瘤的大小和相对的重量,并切能够抑制MMP-2/9、同时还可对胰腺癌进行抑制。
(3)抗肺癌作用:
龙葵素可以用来诱导多种肺癌细胞凋亡,同时也可通过诱导让它发生自噬而导致死亡的结果,主要是通过激活内质网的应激反应,来抑制AKT/MTOR信号通路,使其细胞内的活性氧升高从而来诱导癌细胞发生自噬。
(4)抗前列腺癌:
龙葵素可以减少前列腺癌细胞中的MMP-2/9,并且可以升高金属蛋白酶抑制剂(TIMP-1/2)的表达,它主要抑制了PI3K、AKTF和ERK的磷酸化。
因此,龙葵素在抑制前列腺癌细胞的过程中,浸润可能主要是通过阻断EMT以及降低MMPs活性从而来实现对它的抑制。
3.2提取方法
主要采用素外比色法分别测定了用乙醇法、乙醇一乙酸法和混合落剂法提取的马转薯中龙费素的提取率。
结果表明乙醉一乙酸法是提取龙葵素的最佳方法。
3.2.1乙醇法
在马铃薯的嫩肉嫩芽上准确的称取40g马铃薯薯皮、,分别将它置于500ml的圆底烧瓶中,并且用95%的乙醇回流四个小时,然后冷却,过滤,过滤的液体旋转蒸发让它变为膏状,再然后用5%硫酸将它溶解,过滤的液体用高浓度的氨水来调节pH值,当pH值为10~11后离心10分钟,取出沉淀部分重复用1%氨水洗涤,相继离心2次,就可以得出样品。
3.2.2乙醇—乙酸法
在马铃薯的嫩肉嫩芽上准确的称取40g马铃薯薯皮、,分别将它置于500ml的圆底烧瓶中,分别在里面加入乙醇-乙酸混合液(体积比为100:
30),用磁力搅拌器将其搅拌(15min),然后过滤.将过滤的液体和样品装入索氏脂肪抽提器中,调节温度至55~65度,将其水浴抽提16小时,然后将过滤的液体减压旋转回收至青状,再用5%硫酸来溶解它的残留物,再过滤,在过滤的液体中加入高浓度氨水调节pH值为10-11,然后冷冻离心,再将沉淀的部分用1%氨水洗涤至洗涤液澄清,使沉淀部分干燥,就可得出样品
3.2.3混合落剂法
在新鲜的样品中分别准确称取40g马铃薯薯皮、著肉、薯芽,将其分别置于500mL的圆底烧瓶中,分别加入体积比为500:
300:
200的乙醇、乙腈、冰乙酸的混合提取液,搅拌浸提(20min),过滤残渣时再用相同比列体积的提取液浸提2次(时间同上),然后合并它们的过滤液体,将其旋转蒸发约18mL,在浓缩液中加入8mL的冰乙酸,然后用12~20mL提取液并将其转移到离心杯中,超声波处理5分钟,快速智能冷冻离心20分钟,取上清液,加80mL的高浓度氨水,调节水温度70度保温30分钟,4度下静置6~8小时,然后充分沉淀,沉淀洗涤(同上)3次后用1%氨水洗涤,离心,洗涤,直至洗涤液澄清.取出沉淀部分晒干,就可得出样品.
3.3龙葵素的注意事项
(1)所以为了避免龙葵素中毒,吃土豆时,要把芽、芽眼、变绿、腐烂部分去除,并用水浸泡,烹饪时加些醋,并彻底做熟.一旦发生龙葵素中毒,急救的方法是摧吐,严重的应立即送医院救治。
(2)孕妇不能食入过多的龙葵素,不然则会导致胎儿发生畸形。
(3)在我们吃土豆时,只要吃到使舌头发麻的应立即停止食入,以防中毒。
(4)切记,发芽部位比较多的应该扔掉。
4展望
随着科学技术的进步,许多在我们看来是有毒有害的物质,如今都可以被我们所利用。
龙葵素现如今不仅仅是一种有毒物质,同时是一种宝贵的资源,它取材方便,可利用空间大,有抗肿瘤,植物抗虫害,等等医疗和农业上的应用,相信在科技越来越发达的未来,会有更多的物质被挖掘出新的利用方式。
龙葵素在植物抵御病虫害、抑制真菌、调节种群结构以及维系种群间协同进化等方面发挥着重要作用,且龙葵素具有保健药用价值。
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,并预期可取得重要研究进展。
参考文献
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13
致谢
我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了,在这段充满奋斗的历程中,带给我的学生生涯无限的激情和收获。
在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。
在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师给我提供了很多方面的支持与帮助,尤其要强烈感谢我的论文指导老师—XX老师,没有她对我进行了不厌其烦的指导和帮助,无私的为我进行论文的修改和改进,就没有我这篇论文的最终完成。
在此,我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢!
同时,我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著,如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助,我将无法完成本篇论文的最终写作。
至此,我也要感谢我的朋友和同学,他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材,也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助!
金无足赤,人无完人。
由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和同学批评和指正!
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