采用离体培养提取百里香精油的研究

论文摘要

百里香（Thymus vulgaris L.）是唇形科（Lamiaceae）百里香属（Thymus）多年生芳香植物,全草可入药,是极具开发价值的香料、药用与观赏植物。百里香精油的应用价值很高,拥有“液体黄金”的美誉,但是精油得率非常低,而且天然植物生长周期长,生长易受地域、环境和气候等因素的影响,因此直接提取次生代谢产物具有较大的局限性。如何利用植物离体培养技术生产有用的次生代谢产物,并提高代谢物的产量一直是科学家研究的热点。实验采用本实验室以腋芽诱导的百里香不定芽进行增殖培养条件筛选,结果表明：不定芽增殖最适培养基为：MS+NAA0.25 mg·L-1+6-BA 0.25 mg·L-1,增殖系数高达5.97。同时,为建立最佳扩繁体系,比较了不定芽在固体培养、液体光照培养、液体无光照培养等条件下的增值效果,并监测了液体培养基的电导率和pH值,结果表明：液体光照培养最适合不定芽的扩繁,周期短,在培养基第21d时增殖系数达到最大。在第21-28d时,电导率和pH值不再适合不定芽的生长,需更换培养基或添加营养物质。在最佳增殖培养基的基础上添加不同浓度的NaCl和壳聚糖,研究其对不定芽增殖及生理指标的影响。结果显示：0.25～1.00 g·L-1NaCl和0.1-0.2g·L-1壳聚糖都能不同程度促进不定芽的增殖,其中以添加0.5 g·L-1LNaCl和0.2g·L-1壳聚糖的增殖效果最佳,增值系数分别比对照显著增加39.78%和45.01%。添加0.5 g·L-1LNaCl或0.2g·L-1壳聚糖的培养基中的不定芽增殖过程中,其可溶性蛋白含量先升后降,其峰值分别比对照分别增加38.31μ/g和22.78μg/g,而可溶性糖含量则先降后升,其峰值分别比对照高0.16和1.29mg/g；不定芽的SOD活性呈先升后降的变化趋势,而POD活性的变化为先降后升,CAT活性则一直呈缓慢下降的趋势,其活性较对照均有所提高。研究表明,0.5g·L-1LNaCl和0.2g·L-1壳聚糖的添加都能显著提高不定芽的增殖能力,并能很好地调节不定芽自身的物质含量和保护酶系统活性,维持不定芽正常的生理代谢功能,使之表现出更强的增殖能力。采用水蒸气蒸馏法提取了普通百里香实生苗、种子无菌苗和组培苗的精油,利用气质联用法（GC-MS）并结合色谱峰面积归一化法对其化学成分和相对百分含量进行了比较研究,结果表明,3种样品的百里香精油的主要化学成分无明显的差异,都含有百里香精油的主要成分百里香酚、邻-伞花烃、γ-松油烯、石竹烯、香芹酚等,只是相对含量略有差异,这为进一步通过离体培养途径生产百里香精油提供了重要的理论依据和数据参考。测定了0.5g·L-1 LNaCl或0.2 g·L-1壳聚糖处理的百里香不定芽精油含量和成分,结果表明：精油含量分别为0.2%和0.21%,与对照相比分别提高了0.05%和0.06%。分别鉴定出23和22个组分,与对照相比分别增加了5个和4个组分,其中0.5g·L-1 LNaCl处理的百里香精油中,含量最多的成分为石竹烯（39.894%）、百里香酚（14.337%）和δ-桉叶烯（8.516%）；0.2g·L-1壳聚糖处理中含量最多的成分为百里香酚（36.063%）、δ-桉叶烯（14.600%）和石竹烯（11.155%）。在刺激物的作用下百里香组培苗精油含量提高了,并且在0.5g·L-1 NaCl或0.2g·L-1壳聚糖的作用下百里香组培苗精油组分发生了变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 百里香的简介
• 1.1 百里香的形态特征和生物学特征
• 1.2 百里香的品种
• 2 百里香的价值
• 2.1 观赏价值
• 2.2 食用价值
• 2.3 药用价值
• 2.3.1 全草药用价值
• 2.3.2 百里香挥发油药用价值
• 3 百里香的研究与应用现状
• 3.1 化学成分研究
• 3.1.1 挥发油
• 3.1.2 黄酮类
• 3.1.3 三萜类化合物
• 3.1.4 单萜糖苷
• 3.1.5 有机酸
• 3.1.6 微量元素
• 3.2 百里香组织培养研究
• 3.2.1 百里香不定芽的培养研究
• 3.2.2 百里香愈伤组织的培养研究
• 4 百里香挥发油
• 4.1 百里香挥发油的研究进展
• 4.2 百里香挥发油提取方法的研究进展
• 4.2.1 水蒸气蒸馏法
• 4.2.2 溶剂浸提法
• 4.2.3 超临界CO2流体萃取法
• 5 研究的目的与意义
• 第二章 百里香不定芽增殖培养体系的建立
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料、试剂与仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 不定芽增殖培养基筛选
• 1.2.2 固体培养条件下不定芽的增殖生长
• 1.2.3 液体培养条件下不定芽的增殖生长
• 2 结果与分析
• 2.1 不定芽增殖培养基筛选
• 2.2 不定芽在不同培养条件下的增殖系数
• 2.3 液体培养不定芽增殖过程中电导率的变化
• 2.4 液体培养不定芽增殖过程中PH值的变化
• 3 讨论
• 4 本章小结
• 第三章 NACL和壳聚糖对百里香不定芽增殖及生理指标的影响
• 1. 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 材料培养与处理
• 1.3 测定指标及方法
• 1.3.1 生长指标
• 1.3.2 生理指标
• 1.4 数据分析
• 2. 结果与分析
• 2.1 添加物对百里香不定芽增殖生长的影响
• 2.2 添加物对百里香不定芽增殖过程中可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响
• 2.3 添加物对百里香不定芽增殖过程中保护酶活性的影响
• 3. 讨论
• 4 本章小结
• 第四章 离体培养百里香精油的提取及化学成分分析
• 1 实验部分
• 1.1 主要仪器与装置
• 1.2 主要样品与试剂
• 1.3 挥发油的提取
• 1.4 GC/MS分析条件
• 1.4.1 色谱条件
• 1.4.2 质谱条件
• 1.5 分析方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 4 本章小结
• 第五章 NACL和壳聚糖对百里香精油的影响
• 1 实验部分
• 1.1 主要仪器与装置
• 1.2 主要样品与试剂
• 1.3 挥发油的提取
• 1.4 GC/MS分析条件
• 1.4.1 色谱条件
• 1.4.2 质谱条件
• 1.5 分析方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 4 本章小结
• 第六章 结语
• 1 结论与创新
• 2 研究中尚未解决的问题
• 3 展望
• 参考文献
• 缩略语表
• 致谢
• 附图