香草兰精油Pickering乳液制备、性质及功能性研究

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对精油及乳液的抗炎性和MCF-7细胞抗增殖性进行对比。结果表明,香草兰精油Pickering乳液液滴表面光滑,颗粒完整,最小粒径为0.54μm。Pickering乳液可有效提高精油贮藏稳定性。与香草兰精油相比,乳液有效降低内部精油的香气释放率约100倍。Pickering乳液具有显著的抗消化能力,游离脂肪酸释放率在120 min内达到22.35%。香草兰精油制备Pickering乳液后依旧保持较高的抗炎活性,与未经处理的MCF-7细胞相比,二者均具有较强抗增殖作用。结论:用OSA淀粉稳定香草兰精油制备的Pickering乳液可有效增加精油溶解度,提高稳定性,扩大应用范围。本试验可为香草兰精油的应用,特别是功能性物质的应用提供理论依据。

产β-D-葡萄糖苷酶菌株筛选及其在香草兰豆荚发酵生香中的应用

本研究从发酵后的香草兰豆荚中筛选出产β-D-葡萄糖苷酶的微生物菌株,并将筛选出的菌株应用到香草兰发酵过程中,以提高发酵豆荚品质。采用七叶苷选择培养基传统分离培养方法,从发酵后的香草兰豆荚中筛选出可产β-D-葡萄糖苷酶的菌株,鉴定每株菌的菌株同源性,测量每株菌产β-D-葡萄糖苷酶酶活,绘制2株产酶较高的菌株系统发育树,并将产酶最高的2株菌按照不同组合喷洒至发酵中的香草兰豆荚中,测定其发酵豆荚香兰素含量、香兰素葡萄糖苷含量和挥发性成分。结果表明:从产自马达加斯加(M)的香草兰发酵豆荚中共筛选出9株菌、产自中国热带农业科学院香料饮料研究所(S)的香草兰发酵豆荚中筛选到12株菌,检测出的15株菌均为芽孢杆菌,其中M3、S7的β-D-葡萄糖苷酶活力较高。使用M3、S7以不同组合添加喷菌发酵试验的豆荚中,只喷M3的发酵豆荚香兰素含量最高为2.25%,M3与S7按照体积比1∶1喷洒处理的香兰葡萄糖苷含量下降最多,为80.7%,只喷M3的发酵豆荚鉴定出挥发性物质34种。本研究成功筛选出产β-D-葡萄糖苷酶的功能微生物,并利用筛选出的微生物辅助香草兰豆荚发酵生香,可用于提升香草兰豆荚品质。

兰香草对寒凝血瘀证原发性痛经大鼠的防治作用及机制研究

目的探讨兰香草水煎液对寒凝血瘀证原发性痛经大鼠的防治效果及其作用机制。方法随机将60只健康SPF级SD雌性大鼠分为正常组、模型组、布洛芬组、兰香草高剂量组、兰香草中剂量组、兰香草低剂量组,每组10只。除正常组外,其余各组采用寒冷刺激联合苯甲酸雌二醇以及缩宫素建立寒凝血瘀证原发性痛经大鼠模型。于造模第5天开始灌胃给药,连续给药10 d。观察记录大鼠症状表现,测定大鼠扭体反应情况、血液流变学指标,测定大鼠血清中血浆血栓素B2(thromboxane B2,TXB_(2))、6-酮前列环素F_(1α)(6-Ketoprostacyclin F_(1α),6-Keto-PGF_(1α))、雌二醇(estradiol,E_(2))和孕酮(progesterone,PROG)水平,测定大鼠子宫组织中前列腺素F_(2α)(prostaglandin F_(2α),PGF_(2α))、前列腺素E_(2)(prostaglandin E_(2),PGE_(2))、一氧化氮(nitric oxide,NO)和钙离子(calcium,Ca^(2+))水平,以及计算子宫、卵巢脏器指数并观察其组织病理形态变化。结果与正常组比较,模型组大鼠出现明显寒凝血瘀证症状及扭体反应,子宫、卵巢组织形态出现明显增生、炎症、水肿等病变,血浆粘度、红细胞压积和全血粘度均明显升高(P<0.01),血清中TXB_(2)、E_(2)水平和E_(2)/PROG比值明显升高(P<0.01)以及6-Keto-PGF_(1α)和PROG水平明显降低(P<0.01),子宫指数和卵巢指数均明显增高(P<0.01),子宫组织中PGF_(2α)、Ca^(2+)水平和PGF_(2α)/PGE_(2)比值明显升高(P<0.01)以及PGE_(2)、NO水平明显降低(P<0.01)。与模型组比较,兰香草水煎液可明显改善模型大鼠的症状表现和子宫、卵巢组织形态病变,显著延长扭体反应潜伏时间和降低扭体次数(P<0.01),显著降低血浆黏度、红细胞压积和全血粘度(P<0.01),降低血清中TXB_(2)、E_(2)水平及E_(2)/PROG比值和升高血清中6-Keto-PGF_(1α)、PROG水平,降低子宫指数和卵巢指数(P<0.01,P<0.05),降低子宫组织中PGF_(2α)、Ca^(2+)水平及PGF_(2α)/PGE_(2)比值(P<0.01,P<0.05)和升高子宫组织中PGE_(2)、NO水平(P<0.01)。结论兰香草水煎液可有效改善寒凝血瘀证原发性痛经大鼠的临床症状,具有良好的防治效果,其作用机制可能与大鼠血清中TXB_(2)、6-Keto-PGF_(1α)、E_(2)、PROG水平和子宫组织中PGF_(2α)、PGE_(2)、NO、Ca^(2+)水平有关。

香荚兰香草醛的理化分析和药物动力学

香荚兰的药用价值备受关注。本文分析香荚兰不同部位VOCs的共有主成分,以人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)、β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-La)及α-乳清蛋白(α-lactalbumin,α-La)为模板蛋白质,建立“固相微萃取气相色谱-质谱联用技术-多光谱技术-物理建模-药代动力学”(solid phase microextraction gas chromategraphy-mass spectrometry-multisp-ectral technique-physical modeling-pharmacokinetics,S-M-P-P)链式方法,解析香荚兰共有主成分的输运机制及药效机理。结果表明,香荚兰不同部位共有主VOCs为香草醛(vanillin,Van),其通过静态猝灭作用减弱了HSA/β-La/α-La的内源性荧光,并与HSA形成氢键和范德华力,与β-La/α-La则通过疏水作用力形成非共价复合物。两者间相互作用促进了Van在体内向肠道和肝组织的转运,并被CYP1A2和CYP2C9酶代谢,从而发挥其药理效果。该研究全面而深入地探讨了香荚兰VOCs的输运机制及药理效果,为理解植物源挥发性有机物的药用潜力提供了重要参考。

药用蜜源植物——兰香草

兰香草是马鞭草科莸属植物,既是中药材也是良好的蜜源植物。本文对兰香草的形态特征、生境分布、药用价值、养蜂价值,以及保护利用等进行了介绍,旨在对该药用蜜源植物的开发利用提供帮助。

香草兰超临界CO_2萃取工艺优化

使用国产超临界CO2萃取中试装置,利用均匀设计法研究了香草兰(Vanilla planifolia Andrews)的超临界萃取工艺。以萃取压力、萃取温度、夹带剂乙醇用量和萃取时间为考察因素,确定最佳萃取工艺条件为萃取压力30.9 MPa、萃取温度53.1℃、夹带剂乙醇用量1.53 mL/g、萃取时间135 min,此条件下香兰素的萃取率为19.56 mg/g。

槟榔不同株行距间作香草兰对土壤养分和微生物的影响

为了揭示槟榔不同株行距间作香草兰对土壤微生物和土壤养分的影响,以生产上槟榔3个种植密度间作香草兰为处理,人工荫棚单作香草兰为对照,测定和分析土壤中微生物的数量和土壤养分的含量。结果表明,槟榔间作香草兰可显著提高土壤微生物的数量,改良土壤微生物群落中真菌、细菌和放线菌的比例。槟榔株行距为2.0m×2.5 m(Tr2)的处理,土壤pH值及有机质、全K、碱解N、速效P、速效K、交换性Ca、有效Fe、有效B含量均显著提高。Pearson积矩相关分析表明,土壤中各类微生物的数量与土壤养分含量之间存在着多种显著的相关关系。槟榔株行距为2.0 m×2.5 m间作香草兰对土壤微生物数量及其比例与土壤养分含量具有良好的调节作用,且彼此具有显著相关性。

香草兰花芽分化期蛋白质及碳水化合物变化研究

以墨西哥香草兰花芽分化期花芽、混合花芽、叶芽及其功能叶为研究对象,研究香草兰花芽分化期蛋白质及碳水化合物变化及其差异,结果表明:香草兰叶芽蛋白质含量持续下降,花芽和混合花芽的蛋白质含量在花序分化初期上升至顶峰而后下降,说明香草兰花芽在花序分化前需要累积大量蛋白质。叶芽的可溶性糖、蔗糖含量均无显著变化,花芽和混合花芽均存在明显的上升和下降趋势;在整个花芽分化期,花芽可溶性糖和蔗糖含量均高于叶芽。叶芽的淀粉含量呈升高趋势,花芽和混合花芽的淀粉含量呈先上升后下降趋势。在整个花芽分化期过程中,花芽、混合花芽功能叶C/N比均高于叶芽功能叶,且花芽功能叶和叶芽功能叶间差异达显著水平。

根际促生菌Bacillus subtilisY-IVI在香草兰上的应用效果研究

【目的】香草兰为多年生热带经济作物,随着种植年限的增加,植株长势弱,土壤有益微生物减少,土壤微生物区系失衡,严重制约了香草兰产业的可持续发展。枯草芽孢杆菌作为一种根际促生菌,被广泛应用于促进作物生长,改善土壤微生物环境。本文将枯草芽孢杆菌Y-IVI接种在有机肥上,生产了生物有机肥,并就该生物有机肥对香草兰生长的影响进行了研究。【方法】采用温室盆栽试验,调查施用根际促生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Y-IVI及其经固体发酵制得的微生物有机肥料(Y-IVI:3×108cfu/g)后,香草兰植株地上部及根系的生长状况,采用选择性培养基方法研究了Y-IVI在香草兰根际土壤中的定殖能力及对香草兰根茎腐病致病菌-尖孢镰刀菌数量的影响。【结果】施用Y-IVI及BIO 4个月后,香草兰根际土壤Y-IVI数量仍可达到106cfu/g土,二者无显著差异,在处理OF和对照中未检测到菌株Y-IVI。施用生物有机肥香草兰地上部干重和根系干重均显著高于对照,分别增加了63.1%和59.4%,与不接种Y-IVI的有机肥处理(OF)相比,地上部干重显著提高了43.2%,根系干重提高了18%,差异不显著;施用Y-IVI菌液的处理植株地上部干重和根系干重均高于对照,但无显著性差异;处理BIO根系直径、根系表面积和总体积与对照相比分别增加了41.9%、88.9%和80.4%,均显著高于对照,总根长与对照差异不显著;处理BIO根系表面积和总体积与有机肥处理OF相比分别显著增加了41.9%和30.8%,根系直径与OF相比增加了10.1%,差异不显著;处理Y-IVI根系直径与对照相比显著增加了25.5%,但根系表面积和总体积与对照差异不显著;与对照相比,施用BIO及Y-IVI的处理根际土壤尖孢镰刀菌数量分别明显降低了52.2%和41.8%,施用有机肥OF的处理降低了10%,差异不显著。【结论】Y-IVI可稳定定殖于香草兰根际土壤对其生长起有益作用,含促生菌Y-IVI的生物有机肥料比单独使用促生菌菌液可以更有效地减少根际土壤中尖孢镰刀菌数量,降低连作生物障碍。施用生物有机肥料比施用化肥和有机肥更有效地促进香草兰地上部及根系生长,因此,施用由根际促生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Y-IVI制得的生物有机肥是解决香草兰连作生物障碍和提高收益的有效手段。

兰香草不同提取部位抗炎作用及其机制研究

目的:观察兰香草不同提取部位的抗炎作用,并筛选其有效部位。方法:以二甲苯致小鼠耳肿胀、角叉菜胶致小鼠足跖肿胀、醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性升高及小鼠棉球肉芽肿等急慢性炎症模型评价兰香草不同提取部位的抗炎作用,并初步考察其作用机制。结果:兰香草不同提取部位可显著抑制四种模型的急慢性炎症(P<0.05或P<0.01),其中以乙酸乙酯部位作用最佳,其对炎症足组织液中PGE_2、TNF-α、IL-1β的含量升高有显著的抑制作用(P<0.05或P<0.01)。结论:兰香草具有显著的抗炎作用,乙酸乙酯部位为其主要的有效部位。

种植年限对香草兰生理状况及根际土壤微生物区系的影响

对不同种植年限香草兰园植株生理指标及根际土壤微生物区系进行测定分析。结果表明:10 a以上园龄的香草兰叶片净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量显著降低,而0～5 a园龄香草兰叶片各生理指标并无显著性差异。平板稀释涂布结果显示:5、10和20 a园龄香草兰根际可培养细菌和放线菌数量显著低于新植园,根际细菌与新植园相比分别降低了58.4%、91.6%、96.7%;根际真菌及尖孢镰刀菌数量呈相反趋势,与新植园相比,真菌数量分别是新植园的1.6、2.1和3.4倍。综上所述,种植10 a以上的香草兰园植株生长代谢缓慢,土壤微生物由细菌型向真菌型转变,微生物区系失衡。

多菌灵在香草兰和土壤中的残留动态

通过田间试验,设置N(推荐浓度:416.7mg·L-1)、2N、4N3个施药浓度,以植株喷药和土壤喷药两种方式,采用紫外可见分光光度法研究了50%多菌灵可湿性粉剂在香草兰植株和土壤中的残留动态。试验结果表明,多菌灵在土壤中的半衰期为7.6～9.0d;植株喷药后多菌灵在香草兰茎、叶中的半衰期分别为11.6～51.0d、11.2～31.0d。土壤喷药后多菌灵在香草兰各组织中残留量低于植株喷药后的残留量。不同喷药方式多菌灵在香草兰中的残留动态曲线不同:植株喷药时,多菌灵在茎、叶中的残留量随时间延长逐渐降低,而在果荚中呈先升高后降低趋势;土壤喷药时,多菌灵在香草兰果、茎、叶中的残留量呈先升高后降低趋势,茎叶中残留量在第3天时达到最大值。不管哪种喷药方式果荚中残留量均在第7天时达到最大,说明香草兰果荚对多菌灵有短期的吸收积累效应。喷施1推荐浓度多菌灵于香草兰植株后,果荚中残留量预计到第50d能降解到0.5mg·kg-1;到第63天能降解到0.1mg·kg-1。

高产香草兰栽培土壤条件的研究

对海南不同管理水平香草兰种植园土壤理化性状调查分析和土壤pH、水分、地表覆盖盆栽试验的研究结果表明，香草兰栽培要维持高产稳产，在土壤管理中必须达到如下主要条件：（1）香草兰对土壤pH反应极为敏感，最适于生长的土壤pH值为6．5，在pH6．0～7．0范围内生长良好，低于pH5．5和高于pH7．0都抑制其生长，低pH的抑制作用大于高pH，酸性土壤施石灰对生长和养分吸收反应良好；（2）香草兰喜湿而好气，土壤田间持水量直控制在60％左右，不宜低于40％和高于80％，而土壤总孔隙度宜在55％以上，毛管孔隙和通气孔隙比值以80：20为宜，通气孔隙不宜超过总孔隙度的25％；（3）香草兰对地表覆盖反应极明显，高产香草兰要求根层土壤具有较高的有机质含量，粘质土要达到4．0％以上，壤质土达2．5％～3．0％，砂质土达2．0％～2．5％，因此，土壤表层宜常年保持有机物覆盖和重视有机肥施用；（4）香草兰对磷素营养反应敏感，高产园土壤有效磷要达到150mgkg－1土以上才能满足其生长和高产的要求。

香草兰营养诊断方法的研究

通过多年多点的调查分析，初步确定高产香草兰营养诊断适宜的采样时间为10～11月；采样部位为自茎蔓顶叶向下数第7～8片叶；香草兰营养诊断指标包括养分含量适宜范围和重要养分平衡比值。养分含量适宜范围为：N2．15％～2．40％，P0．43％～0．50％，K2．70％～3．20％，Ca3．60％～4．20％，Mg0．35％～0．70％。重要养分平衡比值适宜范围为：N／P4．99～5．33，P／Ca0．108～0.114，Mg／P1.40～1.54，K／P6．00～6．46，Mg／Ca0．154～0．173。香草兰微量元素营养诊断指标尚未能确定。

香草兰营养特性的研究

对海南不同生产水平的香草兰种植园植株的养分调查分析，及N、P、K、Ca、Mg肥料的盆栽试验，研究香草兰的营养特性。结果表明，香草兰植株养分吸收量以K＞Ca＞N＞Mg＞P，叶片以Ca＞K＞N＞Mg＞P；结果植株养分吸收量N∶P∶K∶Ca∶Mg=1.00∶0．24∶1．39∶1．18∶0．48，盆栽幼苗N∶P∶K∶Ca∶Mg=1．00∶0．10∶1．38∶1．23∶0．33；高产园植株Ca、P含量极显著高于低产园，肥料盆栽试验Ca、P对香草兰生长效应明显；叶片养分含量随着叶位和生长季节的不同而变化。

海南香草兰疫病发生情况调查及疫霉菌种类鉴定

通过对海南各香草兰种植园进行普查,明确了香草兰疫病目前在海南省万宁、琼海、屯昌、定安等地香草兰种植园均有发生,该病一年有两个发病高峰期,4月下旬至6月上旬和9月中旬至11月上旬;对香草兰疫病病原进行分离、形态特征鉴定和rDNA ITS序列测序分析,明确了其疫霉菌种类为烟草疫霉(寄生疫霉) Phytophthora nicotianae(P.parasitica),交配型为A2交配型。

香草兰单株产量构成性状的通径分析

[目的]探讨墨西哥大叶种香草兰产量构成因素之间的变化规律,以明确其高产主攻目标。[方法]对墨西哥香草兰单株产量构成因素:花序数、每花序成花数、授粉成功率、保荚率(落荚率)和单荚重(百条豆荚重)进行相关分析和通径分析。[结果]花序数、每花序成花数对产量的影响较大,且均达到显著性水平;其他因子的影响相对较小。[结论]该研究为香草兰的稳产栽培提供了参考。

4种物理方法制备香草兰精油微胶囊的比较分析

本研究采用菠萝蜜种子淀粉作为壁材,利用饱和水溶液法(saturated water solution method,SWSM)、分子包埋法(paste method,PM)、超声波法(ultrasonic method,UM)、喷雾干燥法(spray-drying method,SDM)4种物理方法包埋香草兰精油,通过测定产率、包埋率、载油量、缓释性、贮藏稳定性等指标,对比分析4种物理方法包埋效果。结果表明:香草兰精油微胶囊产率在74.34%~92.06%,对应的包埋率范围为68.90%~74.49%,载油量为21.27%~26.71%。其中SDM的产率和包埋率最大,分别为92.06%和74.49%,PM产率和包埋率最小,分别为74.34%和68.90%。4种方法均能成功包埋香草兰精油,且色泽上无明显差异,微胶囊为均一球状。在粒径方面,SDM制备的香草兰精油微胶囊粒径最大,为600 nm左右,SWSM最小,为200 nm左右。SWSM制备的香草兰精油微胶囊贮存50 d后香兰素保留率为49.11%,贮存15 d后过氧化值为14.24 mmol/kg,说明缓释性、贮藏稳定性较其他3种香草兰精油微胶囊好。综合所有指标,对比其他3种方法,SWSM是香草兰精油微胶囊的最佳制备方法。

施用不同有机肥对香草兰生长及土壤酶活性的影响

通过大田试验研究施用不同有机肥对香草兰生长,叶绿素荧光特性及土壤酶活性的影响。结果表明:有机肥和生物有机肥混合施用的处理香草兰茎蔓和叶片干重显著高于施用牛粪的处理;施用生物有机肥和有机肥的处理香草兰叶片表观电子光合传递速率(ETR)和实际光化学效率(Yield)无显著性差异,但均显著高于施用牛粪的处理;有机肥和生物有机肥混合施用的处理土壤酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性显著高于施用牛粪的处理。综上所述,有机肥和生物有机肥配合施用可显著促进香草兰生长,提高香草兰的光能利用效率和土壤酶活性。

生物炭对香草兰生长及根际土壤微生物的影响

采用室内培养试验,研究施用生物炭对香草兰(Vanilla planifolia Andrews)生长和根际土壤微生物的影响。试验共设5个处理,分别是不添加生物炭(CK)和干土中添加生物炭10 g/kg(C1)、30g/kg(C2)、50g/kg(C3)、100g/kg(C4)。结果表明,施用生物炭促进了香草兰植株地上部和根系的生长,与CK相比,C2处理的地上部和根系干重分别增加50.0%和74.7%。C2处理的总根长、根系表面积分别较CK增加28.7%和12.9%。香草兰连作土壤中施入生物炭增加了香草兰根际土壤细菌和放线菌数量,以C2处理的细菌、放线菌数量最多,分别为CK处理的1.49倍和1.75倍。并且生物炭处理的根际土壤真菌数量显著降低。总之,施用生物炭可以促进香草兰生长,改善连作土壤的微生物环境,且以干土中添加生物炭30 g/kg处理的效果最佳。