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白檀(Symplocos paniculata)为山矾科(Symplocaceae)山矾属(Symplocos)落叶灌木或小乔木,其树形优美,花朵簇生、白色、芳香,是极具观赏价值的园林绿化树种。白檀萌蘖能力强,耐干旱,能够适宜瘠薄、边际性土地,是优良的水土保持树种。白檀种子中含有大量油脂,其中不饱和脂肪酸含量高。果渣可以作为优良的植物活性炭材料。白檀还含有较高的生物活性成分,具有较高的药用价值,因此研究白檀具有极大的理论意义与现实意义。为使白檀资源得到快速发展利用,发挥其各项价值,本论文主要做了以下研究:采用组培技术对优异白檀资源进行扩繁适宜条件的探索,包括初代培养、继代增殖培养、生根培养以及炼苗移栽4个阶段,初步建立了组培快繁体系,同时首次对白檀采用响应面法,应用2种提取手段,即微波辅助提取法和超声波辅助提取法,考察多种因素的变化及组合对白檀果实花色苷和种子粗油提取工艺的影响,并得出最佳的提取工艺条件,研究结果如下:
1.组培快繁体系结果显示,外植体的灭菌时间控制在3min,污染率最低。相对于高盐培养基,低盐培养基更适宜白檀嫩茎的初代培养。继代增殖培养研究表明,1.0mg?L–16-BA和0.02mg?L–1IBA是白檀增殖最适宜的激素组合。在诱导生根的过程中,WPM培养基不添加外源激素便可诱导根的形成,不过生根率较低,在添加外源激素0.5mg?L-1IBA、0.5mg?L-1NAA和活性炭2g?L-1时,白檀组培苗的生根效果最好,但过高的激素浓度易导致苗基部愈伤组织生长量增加,同时抑制组培苗的生长及生根过程。炼苗移栽研究表明,园土和草炭土体积比为1:1时,效果最佳。
2.白檀花色苷超声波辅助提取工艺优化研究表明,超声温度、超声时间、液料比、乙醇体积分数4个单因素对花色苷提取量的影响趋势均为随各因素的不断增大先增加后减少。各因素对白檀花色苷提取量的影响由大到小为:超声温度>液料比>乙醇体积分数>超声时间。另外得到最佳提取条件为:超声温度48℃,超声时间39min,液料比44:1mL?g–1,乙醇体积分数为59%,花色苷提取量为648.73nmol?g–1。
3.白檀花色苷的微波辅助提取工艺优化研究表明,微波功率、微波时间、液料比、乙醇体积分数4个单因素对花色苷提取量的影响趋势均为随各因素的不断增大,提取量先增加后减少。各因素对白檀花色苷提取量的影响由大到小为:乙醇体积分数>微波功率>液料比>微波时间。另外得到最佳提取条件为:微波功率390W、微波时间4min、液料比43:1mL?g–1、乙醇浓度60%,花色苷实际提取量678.53nmol?g–1,提取率约为0.021%。
4.白檀种子粗油的超声波辅助提取工艺优化研究中表明,超声温度、超声时间、液料比3个单因素对种子油提取量的影响趋势都为随着各因素的不断增大,提取量先增加后减少,各因素对白檀花色苷提取量的由大到小为:液料比>超声时间>超声温度。另外得到最佳提取条件为:超声温度为47℃,超声时间为29min,液料比为10mL?g–1,油脂提取率为25.809%。另外与索氏提取法相比,在相同时间下,最佳超声波辅助处理下的提取率比索氏提取法处理下的提取率增加了10%左右,超声波辅助法极大地降低时间成本,提高效率,扫描电子显微镜的结果也证实了这一点。
1.组培快繁体系结果显示,外植体的灭菌时间控制在3min,污染率最低。相对于高盐培养基,低盐培养基更适宜白檀嫩茎的初代培养。继代增殖培养研究表明,1.0mg?L–16-BA和0.02mg?L–1IBA是白檀增殖最适宜的激素组合。在诱导生根的过程中,WPM培养基不添加外源激素便可诱导根的形成,不过生根率较低,在添加外源激素0.5mg?L-1IBA、0.5mg?L-1NAA和活性炭2g?L-1时,白檀组培苗的生根效果最好,但过高的激素浓度易导致苗基部愈伤组织生长量增加,同时抑制组培苗的生长及生根过程。炼苗移栽研究表明,园土和草炭土体积比为1:1时,效果最佳。
2.白檀花色苷超声波辅助提取工艺优化研究表明,超声温度、超声时间、液料比、乙醇体积分数4个单因素对花色苷提取量的影响趋势均为随各因素的不断增大先增加后减少。各因素对白檀花色苷提取量的影响由大到小为:超声温度>液料比>乙醇体积分数>超声时间。另外得到最佳提取条件为:超声温度48℃,超声时间39min,液料比44:1mL?g–1,乙醇体积分数为59%,花色苷提取量为648.73nmol?g–1。
3.白檀花色苷的微波辅助提取工艺优化研究表明,微波功率、微波时间、液料比、乙醇体积分数4个单因素对花色苷提取量的影响趋势均为随各因素的不断增大,提取量先增加后减少。各因素对白檀花色苷提取量的影响由大到小为:乙醇体积分数>微波功率>液料比>微波时间。另外得到最佳提取条件为:微波功率390W、微波时间4min、液料比43:1mL?g–1、乙醇浓度60%,花色苷实际提取量678.53nmol?g–1,提取率约为0.021%。
4.白檀种子粗油的超声波辅助提取工艺优化研究中表明,超声温度、超声时间、液料比3个单因素对种子油提取量的影响趋势都为随着各因素的不断增大,提取量先增加后减少,各因素对白檀花色苷提取量的由大到小为:液料比>超声时间>超声温度。另外得到最佳提取条件为:超声温度为47℃,超声时间为29min,液料比为10mL?g–1,油脂提取率为25.809%。另外与索氏提取法相比,在相同时间下,最佳超声波辅助处理下的提取率比索氏提取法处理下的提取率增加了10%左右,超声波辅助法极大地降低时间成本,提高效率,扫描电子显微镜的结果也证实了这一点。