论文部分内容阅读
背景:金线莲(Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl.)是兰科开唇兰属多年生草本植物,是我国珍惜的药食两用植物,具有生津养颜、调和五脏、养寿延年等功效。金线莲在东南沿海地区被广泛食用,需求量极大。但其种子微小难以萌发、生长条件要求苛刻,及经年对其过度采挖等原因,造成了金线莲野生资源的极具枯竭。此外,目前金线莲产业还存在发展水平较低、产品形式单一、受众面窄等诸多问题。因此,亟需对其进行植物资源的开发、人工快速繁育技术的突破创新,及其深加工产品的开发研究。目的:本课题拟建立一种更为优化的金线莲组培快繁体系,为保护金线莲野生种质资源及实现金线莲的工厂化育苗提供技术支撑。同时,通过对其传统用法的考证,拟选用黑苦荞(Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn)进项复配,制备一款针对老年人群的低糖型、功效型复配凝胶软糖。通过本课题的研究,可以为金线莲资源保护及其产业的升级提供良好的理论基础和应用技术支撑。研究内容:1.本研究选用金线莲带节茎段为外植体,从初代芽诱导培养基、继代增殖培养基、壮苗生根培养基3方面对金线莲组培快繁体系进行了优化。以金线莲带节茎段芽诱导率和净株高率为评价标准,对植物激素萘乙酸(NAA)与6-苄基腺嘌呤(6-BA)比例浓度(1:3、1:5、1:10)和天然添加物种类(香蕉泥、土豆泥、番茄泥)及浓度(20~80 g/L)进行了优化;继而对诱导出的芽苗进行继代培养,以增殖倍数及生长长势为评价标准,对植物激素萘乙酸(NAA)与6-苄基腺嘌呤(6-BA)比例浓度(1:3、1:5、1:10)、天然添加物种类(香蕉泥、土豆泥、番茄泥)及浓度(20~80 g/L)和纳米碳浓度(0.125~0.500 mg/L)进行优化;最后对诱导出的生长超过2.5 cm的无根幼苗,以生根数、出叶数、净株高率为评价指标,对不同浓度纳米碳(0.125~0.500 mg/L)进行优化,建立新的金线莲快繁体系,实现金线莲快速繁育。2.通过将黑苦荞与金线莲复配,以两者主要含有的抗氧化成份(总黄酮和总多酚)含量为评价标准,对复配比例和第一次的提取浓度、时间及温度进行优化;以DPPH、ABTS自由基清除能力为评价指标,进行等辐射分析,通过其复配物(Anoectochilus roxburghii-Fagopyrum tataricum Mixed Extracts,AFME)体外抗氧化协同效应,确定最佳复配比。同时,选用KM小鼠(5周龄,雄性,18 g±2 g)构建D-半乳糖(D-Galactose,D-gal)诱导的衰老小鼠模型,选用最佳复配比AFME(1:1),设置对照组(Control,C),模型组(D-gal,G),AMFE高(AFME-H)、中(AFME-M)、低(AFME-L)剂量组及维生素C组(Vitamin C,VC),以小鼠的一般体征,体质量,学习记忆能力,脏器指数,肝脏指数,血清MDA和SOD含量,肝脏GSH-Px活力、GSH、MDA和AGEs含量,及肝脏病理改变为评价指标,对其抗衰老作用进行评价。3.以AFME(1:1)为主要成分,以质构特性和感官得分对单胶、矫味剂进行了筛选,采用响应面设计实验,以感官得分对4种食用胶复配得的凝胶感官得分进行分析,确定软糖配方;通过正交实验设计,以感官得分对软糖加工工艺中熬糖时间和温度及芝麻核桃添加量进行优化,确定最佳工艺,制备软糖并测定其含有的活性成分含量、质构特性及卫生理化指标,并通过加速破坏性试验(Accelerated shelf life test,ASLT)确定其常温保质期。结果:1.芽诱导率结果显示,诱导不定芽NAA与6-BA浓度比例为1:10,最佳添加物为香蕉泥80 g/L,培养基配方为MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 2 mg/L+香蕉泥80g/L,30 d后芽诱导率增加为82%,净株高率为21.4%;继代增殖培养中最佳激素比例为NAA与6-BA比例为1:10,最佳添加物为香蕉泥80 g/L,及最佳纳米碳浓度为0.125 g/L,最佳增殖配方为MS+NAA 0.3 mg/L+6-BA 3 mg/L+香蕉泥80 g/L+纳米碳0.125 g/L,40 d后增殖倍数达5.76,且芽苗粗壮,长势良好;壮苗生根培养中最佳纳米碳浓度0.375 g/L,最佳培养基配方:1/2 MS+NAA 0.3 mg/L+香蕉泥80 g/L+纳米碳0.375 g/L,40 d生根率为96.53%,出叶数2.20%,净株高率1.79%,生根早,须根多且长,茎秆粗壮,颜色深绿。2.结果显示,AFME的最佳复配比为1:1,第一次提取浓度85%、提取时间30 min、提取温度60℃,得到的AFME中总黄酮含量为23.64 mg/g,总多酚含量为28.52 mg/g。等辐射分析法显示,AFME(1:1)清除DPPH、ABTS自由基的γ值分别为0.918和0.930;AFME(1:2)的γ值分别为0.954和0.999;AFME(2:1)的γ值分别为0.985和0.973,体外抗氧化协同效应顺序为AFME(1:1)>AFME(1:2)>AFME(2:1),表明金线莲与黑苦荞具有协同效应。连续9 w灌胃给予AMFE(1:1)(2800 mg/kg,按生药浓度计算),可显著改善衰老小鼠出现的毛色发黄脱落、行动力缓慢、体质量下降、大脑及胸腺指数下降等问题,并显著提高肝脏指数、学习记忆能力、血清中SOD活力、肝脏中GSH-Px活力,显著降低MDA含量及GSH含量及改善肝脏组织中肝细胞变性坏死和肝窦扩张等病变。3.通过筛选单胶种类及浓度,确定以明胶、结冷胶、黄原胶和刺槐豆胶复配制得软糖胶基,响应面优化获得最佳胶基配方为:明胶8.30%,结冷胶0.86%,黄原胶1.20%,刺槐豆胶0.90%;以感官得分为标准获得最佳矫味剂配方为:赤藓糖醇15%,柠檬酸0.25%,柠檬酸钠0.2%;正交实验结果显示最佳软糖制作工艺为:熬糖时间20 min,熬糖温度80℃,芝麻和核桃粉共添加20%。根据最佳配方和工艺制得的金线莲黑苦荞复配软糖,其总黄酮含量2.17%、总多酚1.81%;软糖硬度55 gf、弹性0.8649、咀嚼性83.57 gf、黏聚性0.9662、回复性1.0072;还原糖35.2%、干燥失重19.18%、水分活度0.795;大肠杆菌、菌落总数均未检出;其常温保质期为17 d。结论:本试验所利用的生物工程技术快速繁育出金线莲种苗,建立金线莲植物快速培养体系,此培养体系可提高金线莲芽诱导率,并有效促进芽苗增殖,加快植物生长,使金线莲组培苗健壮,利于后续移栽成苗;并以复配的方式提高金线莲中具有抗氧化与清除自由基活性物质的作用,对食品和医药工业都有极其重要的意义;同时研究了复配物在体内外的抗氧化作用,为开发人工栽培金线莲的药用价值,从而保护野生金线莲资源提供实验依据;并针对目前加速老龄化及其带来的健康问题,制备了一款适用于老年人群的金线莲健康食品,该软糖酸甜适中,口感良好,并对该产品进行质量评价;进一步提高金线莲产品的市场认可度,扩大了金线莲的市场应用价值和经济价值。