老山芹多糖的分离纯化、结构表征及体外降糖活性研究

该文以老山芹为原料,微波辅助酶法提取多糖,经DEAE-52纤维素和Sephadex G-100凝胶柱分离纯化,得到水溶性老山芹多糖(Heraclenm dissectum polysaccharides,HDP)。通过高效凝胶渗透色谱、HPLC、紫外可见光谱、红外光谱、刚果红实验、扫描电子显微镜、X射线衍射光谱和热重分析等方法对其分子质量、单糖组成、空间结构、微观结构、理化性质和体外降血糖活性进行研究。结果表明,HDP-1是一种中性杂多糖,相对分子质量为11.141 kDa,由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸组成,摩尔比为5.96∶1.95∶1∶1.03∶1.02∶0.29∶0.31∶0.12。HDP-1是以β-型糖苷键连接的吡喃糖且不具有三螺旋结构。HDP-1对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC 50)值分别为0.765、3.288 mg/mL,抑制率均呈现依赖剂量的增加,提示其具备一定的降血糖活性。综上,该实验首次对老山芹多糖展开研究,证明了其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用,为老山芹多糖在医药及功能性食品方面的制备与应用提供理论依据。

野生老山芹人工高效栽培技术研究

老山芹,学名“东北牛防风”,别名土当归、山芹菜等,老山芹颜色翠绿鲜嫩多汁,口感清爽,是色、香、味俱佳的一种山野菜。多年生草本。本文着重分析和研究老山芹在人工栽培过程中的所产生的病害以及防治方法。老山芹的病虫害主要有白粉病、蚜虫,还有生理病害。白粉病,主要危害叶片、叶柄、嫩茎、芽及花瓣,发病初可用绿妃(吡唑萘菌胺+嘧菌酯)60~90 mL/667m^(2)+枯草芽孢杆菌50~60 g/667m^(2),用药第二天白粉菌停止扩散。

种子成熟度对老山芹种子层积效果的影响

种子层积处理是提高老山芹育苗成功率的重要操作步骤之一。为了解种子成熟度差异对老山芹种子层积效果的影响,以不同成熟度的老山芹种子为对象,对老山芹种子层积效果进行了探究。结果表明:不同成熟度的老山芹种子对老山芹种子层积效果影响较大,需要优先选择高成熟度的老山芹种子。

不同海拔高度对老山芹营养成分及形态的影响

为探究老山芹营养成分、形态指标与海拔关系,以生长在黑龙江省老爷岭山脉不同海拔高度的采食期老山芹为试验材料,常规方法测定老山芹营养成分含量和形态指标,分析海拔与营养成分、形态指标间相关性。结果表明,老山芹在黑龙江省老爷岭山脉海拔50~640 m区域内均有分布,海拔影响老山芹形态以及营养成分。多糖(P<0.01)、脂肪(P<0.05)、可溶性糖(P<0.05)等与海拔高度呈正相关;可溶性蛋白(P<0.01)、黄酮(P<0.05)与海拔高度呈负相关;香豆素类化合物含量与海拔存在相关性,50~400 m内呈极显著正相关,400~640 m范围内呈负相关,但相关性不显著;粗纤维和皂苷含量与海拔之间相关性不显著;形态指标中株高、茎粗、叶柄长、叶形指数与海拔高度均呈极显著负相关,说明随着海拔升高,老山芹株型呈矮化趋势。

老山芹生长发育规律及主要性状相关性分析

试验研究老山芹植株生长发育过程及各性状间相关关系,为老山芹人工大面积栽培提供理论依据。观察老山芹植株物候期,测量从展叶期至种子发育期植株和种子主要形态学指标,分析主要性状相关性。结果表明,老山芹植株生长发育过程可分为宿根萌发期、展叶期、现蕾期、抽薹期、开花期、种子发育期及种子收获期七个阶段;依据株高和最大叶片面积生长发育变化曲线,将展叶后植株形态发育过程划分为缓慢增长期、迅速增长期和停滞增长期三个阶段,其中展叶第10~20天是老山芹嫩茎叶可大量采摘食用适宜时期;依据种子形态变化,可将种子发育过程划分为迅速膨大期、缓慢生长期和收获期三个时期,其中种子发育第5~20天是种子干物质迅速积累重要时期,35 d后即开始分批采收种子,种子发育过程种皮颜色经历深绿、翠绿、枯黄和褐色四个阶段。老山芹叶轴-叶面积之间存在异速生长关系,老山芹植株冠幅是多个形态指标共同调节结果,这些形态指标对种子干物质积累及种子形态影响显著。

不同层积条件下老山芹种子形态后熟的研究

以老山芹种子为试验材料,研究低温及变温层积处理对种子形态后熟过程影响,为揭示老山芹种子休眠机理,终止种子休眠提供依据。结果表明,两种层积处理种胚胚长、胚宽、胚剖面面积及胚率等指标均随层积时间延长不断增加,而胚附近胚乳空腔面积在层积过程中随着种胚逐渐增大而减小;变温层积处理效果优于低温层积处理。变温层积可加速老山芹种子后熟过程,缩短种子休眠时间。

老山芹根中亲脂性化学成分的GC-MS分析

目的分析老山芹根的亲脂性化学成分。方法采用GC-MS法对其亲脂性化学成分进行分析,面积归一化法计算其相对含量。结果从老山芹根中鉴定出了33个化合物,并确定了其相对含量,其中石油醚部分鉴定出19个化合物,氯仿部分鉴定出14个化合物。结论老山芹根中亲脂性化学成分主要为长链醇、甾醇和香豆素类化合物。

老山芹全株及其不同部位酚类物质含量及抗氧化能力分析

比较老山芹及其不同部位(嫩叶、茎)甲醇提取物总多酚、总黄酮含量,测定5种抗氧化指标(铁还原能力、超氧阴离子自由基清除能力、羟自由基清除能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基清除能力),研究其体外抗氧化活性间的差异。结果表明:老山芹嫩叶总多酚含量为30.51mg/g,分别为全株植物与嫩茎的1.25、1.78倍;老山芹嫩叶总黄酮含量为28.92 mg/g,分别为全株植物与嫩茎的1.34、4.00倍。在抗氧化能力测定实验中,铁还原能力、超氧阴离子自由基清除能力、羟自由基清除能力排序均为嫩叶>全株植物>嫩茎>对照组(VC);ABTS阳离子自由基清除能力排序为嫩叶>全株植物>对照组(Trolox)>嫩茎;DPPH自由基清除能力排序为嫩叶>嫩茎>对照组(VC)>全株植物。老山芹及不同部位甲醇提取物对超氧阴离子自由基、羟自由基清除能力较强,对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力次之,铁还原能力较弱。

四种变温层积对老山芹种子胚发育及生理特性的影响

针对老山芹种子休眠特性及其生产上存在的种子发芽率低、出苗不整齐及育苗周期长等问题,设计四种变温层积处理,定期取样,观察种胚发育情况,测定种子形态及生理生化指标,分析两类指标动态变化规律及与种子后熟关系。结果表明,经变温层积处理后老山芹种胚逐渐生长发育,由心形胚后期经鱼雷形胚后进入子叶期胚时期,完成形态后熟。变温层积过程中4℃低温阶段持续时间对种胚发育进程影响最大,时间越长越利于种胚发育。四种变温层积处理相比较,处理三模式(20℃,10 d→4℃,90 d→20℃,5 d)更利于老山芹种胚形态后熟完成,胚长和胚率增长最快,最早进入子叶期胚,是有效的种子处理方法。老山芹种胚发育过程伴随营养物质变化,不同变温层积处理营养物质变化具体过程不同,但总体趋势基本一致,其中可溶性糖含量表现为先降后升再降趋势,可溶性蛋白质、淀粉和粗脂肪含量总体呈下降趋势。研究为揭示老山芹种子休眠机理、打破种子休眠、发展老山芹产业、调整林区经济结构提供理论依据和技术支撑。

老山芹种子成熟度差异研究

针对老山芹生产存在种子发芽率低、出苗不整齐、育苗周期过长等问题,以夏季采收老山芹种子为材料,系统研究果穗外部和中部种子成熟度和重量差异、不同阴干重种子形态和胚形态指标及种胚发育程度差异、各指标相关性等。结果表明,采收时老山芹种子胚发育不完全,存在后熟现象,种胚主要处于心形胚及鱼雷形胚时期,其中心形胚后期种子数量最多;位于果穗外部种子较果穗中部种子百粒重高,成熟度高;重量大的种子胚发育程度较高,胚率较大。研究可为老山芹规模化人工栽培提供理论依据和技术支撑。

老山芹降血糖功能成分提取及活性研究

为增加老山芹资源的开发利用价值,以老山芹为原料,采用不同溶剂(不同浓度乙醇溶液、甲醇、乙酸乙酯)超声波辅助提取老山芹活性成分,以α-葡萄糖苷酶抑制率和α-淀粉酶抑制率为指标,确定适宜的提取溶剂,并通过单因素和响应面优化试验确定可保留老山芹降血糖功能成分的最佳提取条件。结果表明:适宜的提取溶剂为80%乙醇溶液,优化后的提取条件为超声温度49℃,超声时间114.5 min,料液比1∶15.3(g/m L),在此条件下得到老山芹提取液对α-葡萄糖苷酶抑制率为69.52%±1.13%,α-淀粉酶抑制率为56.38%±0.96%,二者的IC50分别为0.169、0.339 mg/m L。老山芹可以作为具有降血糖功能的抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的物质来源。

响应面法优化老山芹护绿工艺

以老山芹为原料,在单因素实验的基础上,采用响应面法对老山芹护绿剂进行配方优化。选用叶绿素铜钠盐、抗坏血酸、茶多酚浓度为影响因素,以老山芹叶绿素含量和过氧化物酶(POD)活性为响应值进行响应面试验,通过Box-Behnken试验建立二次回归方程模型,分析三种因素及其交互作用对老山芹护绿效果的影响,并对护绿工艺进行优化。结果表明,微波功率600 W处理2 min,老山芹护绿剂最佳配方:0.32 g/L叶绿素铜钠盐、0.95 g/L抗坏血酸、1.68 g/L茶多酚。在此条件下,老山芹叶绿素含量为16.98 mg/g,POD活性为453.54 U·g-1·min-1,相比于未处理组叶绿素含量提高了120%,POD活性下降了69%。三种护绿剂经响应面试验优化后,可以有效地提高老山芹的护色效果,为老山芹未来的加工及工业化生产提供基础性保障。

不同生态条件下老山芹主要生育期和营养成分的比较分析

以黑龙江省6个积温带不同生态条件下的老山芹为试验材料,通过对其形态指标及主要生育期的实地调查比较和营养成分的测定分析,研究不同生态条件对老山芹生长发育及营养成分的影响,为生产老山芹时生态条件的选择提供依据。结果表明,随着生态条件中积温、年平均气温等的降低,老山芹的各物候期均延迟,生育期缩短,东宁生态条件下老山芹的生育期为114 d,比呼源多20 d,生育期差异达显著水平;其叶片中的多糖、可溶性糖、脂肪含量增加,可溶性蛋白含量减少。东宁的生态条件有利于老山芹特殊成分黄酮和皂苷的积累,而海林的生态条件有利于老山芹特殊成分香豆素化合物的积累。

层积前GA处理对老山芹种胚发育及物质代谢的影响

老山芹种子采收时种胚发育不完全,种子存在休眠特性,秋播后第二年春季发芽,且发芽率低、发芽不整齐,限制老山芹规模化生产。为提高层积效果,选用不同浓度GA浸泡种子24 h,再层积,定期取样观测种胚形态及生理生化指标。结果表明,层积前GA处理使胚长和胚率增加,有利于种子完成形态后熟过程,其中处理三(400 mg·L^-1)比对照提前30 d完成形态后熟;在种子后熟过程中其物质代谢活跃,各处理淀粉和脂肪含量逐渐降低;可溶性糖含量先升后降;可溶性蛋白变化较大,表现为先升后降再升后降趋势。研究结果为提高种子处理效果和发芽率,发展老山芹产业提供理论依据和技术支撑。

老山芹正常试管苗和玻璃化苗的生理生化特性比较

为了研究老山芹(Heracleum moellendorffii Hance)正常试管苗和玻璃化苗生理生化特征的差异,通过初代培养和2次增殖继代获得老山芹的正常苗与玻璃化苗。结果表明,老山芹玻璃化苗的继代苗均呈现玻璃化现象。与正常苗相比,玻璃化苗的淀粉、可溶性蛋白和总叶绿素含量及干物质积累率显著降低,而可溶性糖含量显著升高;老山芹玻璃化苗的MDA含量、相对电导率、O_2^-·产生速率及H_2O_2含量均显著高于正常苗;玻璃化苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性也显著升高。上述结果表明,抗氧化酶系统失调引起的活性氧积累可能是产生老山芹玻璃化苗的一个重要原因。

不同发育阶段老山芹种子多组学联合分析

层积是解除老山芹种子休眠有效方法。为深入研究层积对老山芹种子休眠及萌发影响的分子机制,取未层积、子叶期胚及发芽种子作蛋白质组(TMT法)和代谢组(GC-TOF/MS法)测定与分析,比较筛选差异蛋白质和差异代谢物,运用生物信息学技术预测分析相关生物学功能并整合分析二者间关联性,Real-time PCR鉴定糖代谢相关通路关键酶基因表达谱。结果表明,与种子萌发相关差异蛋白包括HmBIP2、HmACT7、HmUDG4及HmACLB-2等;存在互作关系的差异蛋白多为核糖体蛋白;差异代谢物、存在关联关系的差异蛋白及差异代谢物显著富集于淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢等糖代谢通路中;大多数糖代谢相关通路关键酶基因呈先降后升表达趋势。研究从差异蛋白质和差异代谢物功能角度进一步揭示老山芹种子后熟及萌发调控机制。

种子成熟度差异对老山芹种子层积效果的影响

为提高老山芹种子处理效果及育苗技术,以夏季采收种子为材料,按种子质量将老山芹种子分为高成熟度(平均质量12.5 mg)、中成熟度(平均质量9.2 mg)和低成熟度(平均质量6.1 mg)三类,分别作层积处理,系统研究层积过程中不同成熟度种子种胚发育进程差异及后熟过程快慢、层积过程中种子和胚形态指标及发芽率动态变化等指标。结果表明,采收时不同成熟度老山芹种子可观测到种胚发育时期及其所占比例、在层积过程中胚发育进程均存在较大差异;层积过程中高成熟度种子比中和低成熟度种子胚发育速率快、胚率大、发芽率高;层积结束时,高、中和低三类成熟度种子发芽率分别为42.42%、34.90%和28.41%。研究结果为提高老山芹及其他野生植物育苗技术提供新思路和新措施。

老山芹人工栽培及食用方法

老山芹是多用途野生植物,幼嫩茎叶是美味蔬菜,全株是优质饲料,根和种子是治疗风湿,腰酸痛及头痛的中药。野生老山芹生长数量不多并分散,主要原因是种子萌发困难,所需条件严格。为使其发挥更好的效益和食用价值,我们进行了人工栽培研究和食用方法的探讨。1 生物学特性老山芹是多年生草本植物,别名土当归。

不同赤霉素处理对冬季温室老山芹产量及品质的影响

以一年生株龄的短毛独活(老山芹)为试验材料,分别设置赤霉素浓度(50、100、150、200 mg·kg^(-1))、浸根时间(8、16、24 h)两个因素组合处理,研究不同赤霉素处理对冬季日光温室老山芹生长及品质的影响。结果表明,赤霉素处理可有效缩短冬季老山芹萌芽时间,提高萌发率,促进叶片生长,提高产量,改善品质,使叶绿素、黄酮、皂苷、香豆素及多糖含量提高。综合来看,以200 mg·kg^(-1)赤霉素浸根16 h处理的老山芹萌发效果最好、生长最快、产量最高;100 mg·kg^(-1)赤霉素浸根24 h处理有利于老山芹黄酮、皂苷、香豆素、多糖等功能成分含量的提升。

漂烫处理对老山芹速冻贮藏护色效果的影响

目的研究在老山芹(Heracleum Moellendorffii)速冻贮藏过程中,高温漂烫技术对其过氧化物酶(Peroxidase,POD)吸光度值及色泽的影响,为蔬菜加工提供理论依据。方法以新鲜老山芹为原料,采用单因素实验考察漂烫时间、漂烫温度、料液比对过氧化物酶吸光度值、黄化程度(E2)的影响,并以响应曲面法优化漂烫工艺。结果当漂烫时间为180 s,漂烫温度为90℃,料液比(老山芹质量与水体积之比,g/mL)为1∶11时,POD吸光度值为0.001,黄化程度为802.51,较未经过处理的样品均表现为极显著(P<0.01)。结论响应曲面实验可以很好地对老山芹高温漂烫灭酶护色工艺参数进行优化,优化后的工艺对保护老山芹固有色泽有明显的效果,2个评价指标对漂烫灭酶护色效果具有相关性和一致性。