1、本科毕业论文（20 届）库拉索芦荟中多糖的提取及含量的测定所在学院 专业班级 食品科学与工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I摘 要芦荟是一种多肉质地常绿草本植物，并且是一种营养丰富的蔬菜，被联合国粮农组织誉它为“21 世纪人类最佳的保健品之一” 。国际食品法典将其列为蔬菜。随着近年来科学的不断发展对芦荟的研究也不断深入，芦荟含有多种活性成分，通过不同的机制对人体产生多种生理功能，如能够促进伤口愈合、抗菌、降血糖、抗癌和抗病毒等一些生理功能。其中对芦荟的重要成分芦荟多糖的研究也到了一个新的领域，芦荟多糖有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、抗病毒、抗辐射等方面的活性功能。本文进行的是
2、库拉所芦荟多糖的提取和含量的测定，首先通过单因素实验和正交实验对库拉索芦荟中的多糖提取工艺进行优化，然后再进行芦荟的叶渣和芦荟的凝胶中的多糖含量进行测定，并进行比较。本实验主要采取的是水提法进行芦荟多糖的提取，采用苯酚硫酸紫外分光光度法对芦荟多糖进行测定。确定了库拉索芦荟全株的多糖的提取工艺条件为提取次数为 2 次，提取时间为 2h，料也比为 1：10，浸提温度为90，醇沉浓度为 80%，醇沉时间为 6h，醇沉温度为室温。关键字：芦荟多糖；紫外分光广度法；正交实验法IIAbstrctAloe is a succulent evergreen herb, and a nutrient-rich
3、vegetables, FAO reputation for it mankind in the 21st century the best health care products . Codex Alimentarius take it as vegetables.With the deepening of continuous development in recent years, scientific research on aloe vera has very deeply, aloe vera has many active ingredients, a variety of b
4、iological functions of the human body through different mechanisms, such as the ability to promote wound healing, antibacterial, hypoglycemic, anti-cancer and anti-viruses and other physiological function. Important component of aloe polysaccharide of the Aloe to a new field, and aloe polysaccharide
5、s have anti-tumor, antioxidant, immunomodulatory, anti-virus, anti-radiation and other aspects of the activity function. This article is the Kula the aloe polysaccharide extraction and content determination, and to optimize the extraction process to water extraction and ethanol precipitation method
6、by the orthogonal experiment. Mainly adopted in this experiment is the extraction of water extraction and alcohol precipitation aloe polysaccharides, and France serey deproteinized decolorized with activated carbon, the polysaccharide extracted with phenol sulfuric acid by ultraviolet spectrophotome
7、try aloe polysaccharide determination.Mention and the water temperature, the concentration of alcohol precipitation of solid to liquid ratio of orthogonal experimental factors orthogonal experiment, Polysaccharide of Aloe vera whole plant extraction conditions for the extraction times of 2, the extr
8、action time was 2h, the expected ratio of 1:10, extraction temperature 90 , 80% concentration of the alcohol precipitation, alcohol precipitationtime of 6h, and alcohol precipitation at room.Key words：aloe polysaccharides；ultraviolet breadth of France；orthogonal experimentIII目 录摘 要 .IAbstrct.II第一章 前
9、言 .1第二章 文献综述 .22.1 芦荟的研究进展 .22.1.1 芦荟的品种 .22.1.2 库拉所芦荟的形态特征 .22.1.3 国内芦荟资源现状 .32.1.4 国外芦荟的利用现状 .32.1.5 芦荟在国内的利用现状 .42.2 芦荟在各个领域的应用 .42.2.1 芦荟在医药上的应用 .42.2.2 芦荟在美容方面的应用 .52.2.3 芦荟在食品方面的作用 .52.2.4 芦荟的保健方面的作用 .52.3 芦荟多糖的研究进展 .52.4 芦荟多糖的生理功能 .62.4.1 抗氧化 .62.4.2 抗肿瘤 .62.4.3 降血糖 .72.4.4 对实验性胃溃疡有保护作用 .72.4
10、.5 抗炎、抗艾滋病 .72.4.6 抗辐射 .82.4.7 保护肝脏 .82.4.8 创伤愈合 .82.5 芦荟多糖的结构 .92.6 芦荟多糖的提取工艺的优化 .92.6.1 单因素实验法 .92.6.2 正交实验法 .10第三章 实验部分 .11IV3.1 实验材料 .113.1.1 库拉所芦荟 .113.1.2 实验药品 .113.1.3 实验设备 .113.2 试验方法 .113.2.1 芦荟多糖的提取工艺 .113.2.2 芦荟多糖的提取工艺 .123.2.3 总糖含量的测定 .133.2.4 单因素实验 .133.2.5 正交实验 .143.3 结果与分析 .143.3.1 苯酚
11、-硫酸葡萄糖标准曲线 .143.3.2 单因素实验的结果分析 .153.4 正交实验数据分析 .183.5 正交实验的讨论 .193.6 验证试验 .193.6.1 验证试验 .193.6.2 验证试验的结论 .203.7 单因素实验对醇沉工艺的考察 .203.7.1 对醇沉浓度的确定 .20图 3-5 醇沉浓度对提取率的影响 .213.7.2 醇沉时间对提取率的影响 .21图 3-7 醇沉时间对提取率的影响 .213.7.3 醇沉温度对提取率的影响 .213.8 单因素实验结论 .22通过单因素实验确定的醇沉工艺的最佳提取条件为，醇沉浓度为 80%，醇沉时间为6h，醇沉温度为室温。 .22第
12、四章 芦荟皮渣，芦荟全株，芦荟凝胶的多糖含量比较 .234.1 预处理 .234.2 实验条件的确定 .23第五章 结论与展望 .245.1 结论 .245.2 展望 .24致 谢 .25参考文献 .26V1第一章 前言芦荟是一种多年生常绿的多肉的草本植物，历史悠久，品种繁多，目前世界上有 500 多种，药用品中主要以木立芦荟和库拉索芦荟为主。库拉索芦荟是一种药用价值很高的植物，具有很多药理功能，其中多糖是现代研究对芦荟生物活性成分有突破性认识的重要化学成分。芦荟多糖具有免疫调节作用，研究发现，芦荟多糖可以的增强人的免疫能力，对免疫系统也有一定的调节作用，并可以用来治疗艾滋病。而且具有护肝养胃
13、的作用，还能够抗氧化抗辐射抗，防止糖尿病，最重要的是芦荟多糖还有很好的抗肿瘤的效果。近年来对多糖的研究也是非常的热门，虫草多糖，灵芝多糖，木耳多糖等等，多糖也是重要的保健品的原料，所以对多糖的来源进行研究有很重要的意义，可以更大发挥多糖的作用。近年来国内外多芦荟多糖的研究也是进入了新的阶段。我国也加大了对芦荟产业发展的力度，2010 年全国芦荟种植面积为 0.3 万 hm2、规模化、集约化种植面积占 40%。2011 芦荟产业达 120 亿以上.我国芦荟的大多数产品都是由芦荟的凝胶成分制成的化妆品，还有一部分就是利用芦荟的抗菌消炎作用而制成的药品。然而本文对芦荟的多糖进行提取，通过对芦荟全株进
14、行正交实验来确定最佳的提取工艺，再对芦荟的全株，芦荟的皮渣，芦荟的果肉进行芦荟多糖的提取和含量测定，并对其含量来进行比较。若芦荟的皮渣中多糖的含量可观，我们以后对芦荟的皮渣可以更好的利用。也希望为以后的芦荟多糖的研究，提供更多的参数。近年来对芦荟多糖的提取方法也多种多样，有超声波辅助提取法，酶解醇沉法，微波辅助提取多糖等等，本文选用的水提法进行多糖的提取，并通过苯酚-硫酸紫外分光光度法进行含量的测定。2第二章 文献综述2.1 芦荟的研究进展近年来，芦荟在医药、保健品、化妆品领域的开发引起了国内外重视。芦荟品种繁多，变异多样，种质资源丰富，为人类的开发提供了广阔的前景。芦荟的化学成分十分复杂，各
15、国学者已对其中多种主要成分进行了分析，其中包括种微量元素，种游离氨基酸，种有机物，维生素，蒽醌类，苷类，酚类，糖类等 微量元素中所含的钙、镁、磷、钠、钾、氯、锰、鋅、铜、铬等矿物质能促进新陈代谢，供细胞养分，修复受损细胞，调节肌肤酸碱度氨基酸能维持生长，构成身体组织，形成荷尔蒙调节生理机能，合成抗体，增加抵抗力，修复受损细胞，延缓肌肤分化 1。芦荟可引起腹泻，主要由于芦荟含有大黄素等多种蒽醌衍生物. 从芦荟中分离得到的多糖可以促进淋巴细胞转化功能，同时对巨噬细胞增殖也有促进作用促进特异性抗体产生，诱导变态反应发生此外，芦荟中某种成分能提高艾滋病患者的免疫能力，阻断 HIV 的扩散。芦荟胶用于治
16、疗创伤，促进损伤组织的再生新鲜芦荟胶液能增加身上伤口愈合，并缩短结疤时间 其作用机制是芦荟胶增加胶原蛋白之间的交联，以提高其抗张强度。历史和现实已经证明，芦荟作为一种非常有价值的经济作物与人们的生活密切相关，并且在绿色产品开发和药物制剂中发挥着巨大作用 我们一定要利用科学的武器，借鉴先进国家经验，把大面积种植芦荟和开发芦荟产业作为一项政府议事行为列入日程，让芦荟发挥它的更大的作用。2.1.1 芦荟的品种芦荟的品种至少有 300 种以上，其中非洲大陆就有 250，马达加斯加大约有 40种，其余 10 种分布在阿拉伯等地。芦荟各个品种形状和性质差异很大，有的像巨大的乔木，高达 20 米左右；有的高
17、度不及 10 厘米 。按其用途可分为药用芦荟食用芦荟和观赏芦荟，其中药用芦荟有 10 多种，食用芦荟约 5 种，其余皆为观赏植物常见的品种有库拉索芦荟、好望角芦荟、中国芦荟、木剑式芦荟、帝王锦七、宝锦芦荟、青鳄芦荟、珍珠芦荟、龙角芦荟等。药用的芦荟以库拉索芦荟和木立芦荟为主。2.1.2 库拉所芦荟的形态特征 茎极短叶簇生于茎顶，直立或近于直立，肥厚多汁；呈狭披针形，长图 2-1 库拉所芦荟31536cm，宽 26cm，先端长渐尖，基部宽阔，粉绿色，边缘有刺状小齿。花茎单生或稍分枝，高 6090cm；总状花序疏散；花点垂，长约 2.5cm，黄色或有赤色斑点；花被管状，6 裂，裂片稍外弯；雄蕊 6
18、，花药丁字着生；雌蕊 1，3 室，每室有多数胚珠。蒴果，三角形，室背开裂。花期 2-3 月。芦荟盛产于非洲北部干旱地区，南海和地中海地区也有，我国福建地区和云南地区盛产 2 。 图 2-1 库拉索芦荟2.1.3 国内芦荟资源现状我国芦荟的种植主要集中在福建和云南地区，现在我国栽培的主要芦荟种类有库拉索芦荟、木立芦荟、中国芦荟、皂质芦荟、珍珠芦荟、海南大叶芦荟 4等。2002 年全国种植面积仅为 1 万亩，计划 2005 年达 5 万亩，产值 10 亿元经过多年的发展，芦荟已成为食品、化妆品、洗涤用品、保健食品、医药等重要的关键功效成分。2010 年，全国芦荟产业产值超过 90 亿元，2011
19、年预计增长 30%以上。有数据显示，2010 年，全国芦荟种植面积约为 5 万亩，规模化、集约化种植面积 40%。芦荟产业经历 20 多年的坎坷道路，已成为我国健康产业的重要组成部分，2011 年芦荟产值达到 120 亿元以上。这是从去年东中山举行的中国芦荟产业发展研讨会暨2011 年芦荟产业专业委员会年会上获悉的。会上首次推出我国第一部规划指导芦荟产业发展“绿皮书” 芦荟产业“十二五”科技创新指导规划 。 “绿皮书”提出我国芦荟产业“十二五”科技创新的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施，力求使芦荟产业在国家层面通过科技创新，引导产业建立健全可持续发展长效机制。2.1.4 国外芦荟的利用现
20、状目前欧美以芦荟(Aloe)为原料的化妆品、保健药物约占 80%以上，仅美国就有1500 多种芦荟产品，据国际芦荟协会(IASE)报道， 1997 年全球芦荟原料及其制成品销售额已达 650 亿美元。国外名贵化妆品 80%均用芦荟作原料。在国外关于芦荟的研究论文和专利层出不穷。据不完全统计, 20 世纪 70 年代有关芦荟的专利只有 13件, 而 80 年代则高达 157 件。其中用于药品的占 36%, 化妆品占 25%, 保健饮料、食品占 22%, 19861993 年，仅在美国申请含芦荟成分的专利就有 594 件。据统计，日本有关芦荟研究开发方面的专利和论文比美国还多。4在美国库拉索芦荟主
21、要被制成凝胶原汁，果味凝胶汁，含芦荟凝胶的颗粒果汁,软、硬胶囊，外用芦荟制品等产品，其中复合型产品较多。在日本和韩国，则主要被用来制成芦荟酸奶，芦荟果冻， 软、硬胶囊及外用药。美国、日本和韩国已批准将部分芦荟制品作为营养补充剂进行销售, 进一步拓宽了市场。2.1.5 芦荟在国内的利用现状在中国芦荟的发展比较晚，20 世纪 90 年代初，福建黑牡丹公司和蒲田智舟公司就开始搞了组培育种及部分化妆品，开创了将芦荟作为产业来发展的第一例，并获福建省科技星火奖。接着北京轻工业学院海口公司等企业和科研单位开始从事芦荟的研究和生产，并取得了一些可喜的成绩。但是，我国芦荟的生产加工还主要是以初级和次级原料为主
22、，主要用于食品、化妆品及保健食品，目前还没有专门的芦荟药物。初级产品指的是天然存在或简单加工处理得到的产品、半成品，此类产品较为完整的保留了芦荟原料中的各类成分。市场上的初级产品主要有：芦荟丁、脱色凝胶浓缩液、脱色凝胶原液、凝胶浓缩液、凝胶原液、脱色全叶粉、未脱色全叶粉、干叶片、芦荟茶、脱色全叶芦荟浓缩汁等。次级产品指的是在初级产品的基础上，通过较为先进的技术手段进行加工处理，有目的得到或去除芦荟中的一(几)种(类) 成分，此类产品具有较高的附加值，譬如：对芦荟浓缩清液进行乙醇沉淀处理后，再用乙醇、丙酮洗涤，然后冷冻干燥，制成初级芦荟多糖产品；经酶解反应、真空浓缩后的芦荟浓缩清液再进行过滤膜分
23、离浓缩、固液分离、乙醇和丙酮洗涤冷冻干燥制成二级芦荟多糖产品；对过滤膜分离的浓缩产物再用凝胶色谱柱进行柱层析提纯、然后冷冻干燥制成一级芦荟多糖产品。目前国内只有少数大型芦荟原料生产企业具备这种加工能力。此外，次级芦荟产品还包括分离提取得到的蒽醌类物质，分离浓缩得到的富含矿物质和微量元素的矿物晶以及采取极温和的工艺得到的活性酶 3。2.2 芦荟在各个领域的应用近年来，由于人们对芦荟的大力研究，使荟在各个领域的应用能够得到了很大的发展，如医药，化工，食品等，使其身价倍增。2.2.1 芦荟在医药上的应用我国人民对芦荟在医药上的应用，很早就有了很多的研究，中医学上以芦荟的汁液浓缩干燥成块后入药，有清热杀虫，主治小儿疟疾，热结便秘等症。国产的芦荟在民间也可作草药用有通便，催经，凉血，止痛的作用，芦荟由于有特殊功能，
