牛蒡生物转化研究

论文总字数：15734字

摘 要

以牛蒡根茎做原料，加水做液体培养基，用灵芝为菌种，对牛蒡多糖和黄酮生物转化条件进行优化。通过浓度梯度试验，得出最适合菌种转化的牛蒡浓度为8%，再通过单因子及响应面优化分析得出最优的发酵转化条件：葡萄糖浓度7%、淀粉浓度1%、硫酸铵浓度0.5%，在该发酵转化条件下，牛蒡黄酮的转化率达到达到183mg/L，比未优化提高约70mg/L；葡萄糖浓度7%、淀粉浓度5%、硫酸铵0.3%，在该发酵转化条件下，多糖的转化率达到1.28g/L，比未优化提高0.4g/L。

关键词：牛蒡；黄酮；多糖；转化

Abstract：Selecting rhizome of burdock as raw material and water as liquid medium, the biotransformation of polysaccharide and flavonoids in burdock was proceeded and optimized with the strain of Ganoderma lucidum. By using concentration gradient method, 8% of the burdock appeared to be the best concentration for biotransformation. Then, integrating analysis of single factor and response surface methodology, the optimum fermentation conditions for transformation were obtained as follows: under the conditions where the concentrations of glucose, starch and ammonia sulfate were 7%, 1% and 0.5%, respectively, the conversion of flavonoids in burdock was up to 183 mg/L, increased by 70 mg/L in comparison to the control; under the conditions where concentrations of glucose, starch and ammonia sulfate were 7%, 5% and 0.3%, respectively, the conversion of polysaccharide was up to 1.28 g/L and increased by 0.4 g/L, compared with sample that was not optimized.

Keywords：Burdock, Flavonoids, Polysaccharide, Transformed

目 录

1 前言 5

1.1 牛蒡的药用价值 5

1.2 牛蒡的食用价值 5

1.3 牛蒡的生长特性 6

1.4 响应面分析法与正交设计发区别 7

1.5 论文的研究思路 7

2 材料与方法 8

2.1 材料 8

2.1.1 菌种 8

2.1.2 牛蒡 8

2.1.3 试剂 8

2.1.4 仪器 8

2.2 方法 8

2.2.1 选取最适生长浓度 8

2.2.2 单因素优化条件浓度的筛选 8

2.2.3 芦丁标准曲线的绘制 9

2.2.4 黄酮含量的测定 9

2.2.5 多糖样品液的制 9

2.2.6 5%苯酚试剂的配制 10

2.2.7 标准葡萄糖溶液的配置 10

2.2.8 葡萄糖标准曲线的绘制 10

2.2.9 多糖含量的测定 10

3 结果与分析 11

3.1 牛蒡发酵转化获取牛蒡黄酮的研究 11

3.1.1 不同牛蒡浓度对黄酮转化的影响 11

3.1.2葡萄糖浓度对黄酮转化的影响 11

3.1.3 淀粉浓度对黄酮转化的影响 12

3.1.4 硫酸铵浓度对黄酮转化的影响 12

3.1.5 响应面优化 13

3.2 牛蒡发酵转化获取牛蒡多糖的研究 16

3.2.1 不同牛蒡浓度对多糖转化的影响 16

3.2.2 葡萄糖浓度对多糖转化的影响 17

3.2.3 淀粉浓度对多糖转化的影响 17

3.2.4 硫酸铵浓度对多糖转化的影响 18

3.2.5 响应面优化 18

4. 结论与展望 22

4.1结论 22

4.2展望 22

5. 本论文创新点 23

参 考 文 献 24

致 谢 26

1 前言

牛蒡，又名白肌人参，为菊科二年生草本深根植物，适应力强，其根、茎、叶、果实均可食用，是我国民间传统的药食同用植物。在我国有野生的牛蒡生长，牛蒡近些年来在外国名气大增，被认为是有益人体健康的食材。牛蒡的品种经过日本多年的选育，已经得到了很好的改良。由日本的培育的一些优良品种的牛蒡近年来被我国我国引进，如山田早生、渡边早生和柳川理想等优良品种，我国山东、江苏、东北等地已实现大面积人工栽培，研发出的产品还出口到国外^[1-3]。

1.1 牛蒡的药用价值

追溯到南北朝，陶弘景曾在《名医别录》中这样记载，“久服轻身耐老”来形容牛蒡的肉质根。而后唐朝孟诜曾在《食疗草本》中这样形容牛蒡根的功效，“根，作辅食之良”。唐朝韩锷在其编写的《四时篆要》中记录当时的百姓将牛蒡作为蔬菜种植食用。名医李时珍也曾这样记载牛蒡：“通十二经脉，洗五脏恶气，久服轻身耐老……”。牛蒡所具有药用价值极高，其肉质的根，茎，叶和果实可以入药。据现代医学临床证实，牛蒡种子碾成粉末，可用于预防猩红热。多种抗菌化合物包含在牛蒡根中，对各种致病细菌及真菌能够起到抑制作用。中医理论认为牛蒡根具有消肿毒、祛除风湿的功效，可用于治疗头晕、齿痛、咽喉肿痛、风毒面肿、消渴等症状。古代的中医药典籍和历版《中药典籍》都有记载。在花期时牛蒡所含的抗菌物质最多，对头疼风、金疮、烦闷、皮肤风痒都可以起到治疗的作用。近年来报道的牛蒡药理作用主要可以总结为：抗肿瘤活性、抗病毒活性、抗菌、降血糖、调节免疫功能，防治糖尿病、肾病，消除自由基，延缓衰老，镇咳这些作用^[4-8]。胡萝卜素、纤维素、蛋白质、菊糖在牛蒡中含量丰富，同时牛蒡还含有人体所需的多种维生素、矿物质及氨基酸，是一种含有丰富营养价值的根茎类植物^[9]。

1.2 牛蒡的食用价值

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