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超声波辅助提取菊苣根工艺优化及粗提物除草活性研究

作　者: 刘玉燕
导　师: 王佺珍
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 草业科学
关键词: 菊苣 菊苣根粗提物 超声波辅助提取 条件优化 除草活性
分类号: S482.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


菊苣（Cichorium intybus L.）为菊科菊苣属两年或多年生植物,药食兼用,80年代引入中国。应用正交设计(L16（43×26）)优化超声波辅助提取菊苣根的8个关键因素,包括乙醇含量（v/v,%）、液料比（v/w,ml/g）、超声温度（℃）、浸泡时间（h）、浸泡重复次数、超声时间（min）、超声输入功率（W）和超声重复次数。超声波固定频率40kHz下,得出8个因素的最优提取条件以及对提取率影响的重要性次序。在此基础上,选用世界上广布杂草单子叶植物稗草（Echiinochloa crusgalli （L.） Beauv）和双子叶植物反枝苋（Amaranthus retroflexus L.）为杂草对象鉴定菊苣根粗提物的除草活性,测定两种杂草种子萌发指数（GI）、根长（RL）和茎长（SL）,与对照组比较分析菊苣根粗提物对稗草和反枝苋各指标的除草活性和半抑制浓度(IC50),以及与2, 4-D阳性对照组比较判断菊苣根除草的应用价值。结合提取工艺和除草效果探索菊苣根开发为植物源除草剂的潜力和工业化生产的可能性。取得主要研究结果如下:1.全面优化出乙醇含量、液料比、超声温度等8个因素对菊苣根提取率的最佳条件组合,即超声波固定频率40kHz下:50%75%的乙醇溶液、液料比24:132:1、超声温度50℃、浸泡24小时、浸泡重复2次、超声30min、超声输入功率400W和超声重复2次。2. 8个因素对菊苣根提取率的影响次序,按递减顺序依次为溶剂（乙醇含量）、浸泡重复次数、超声输入功率、超声温度、超声重复次数、液料比、浸泡时间和超声时间。3. 16种不同菊苣根粗提物均有显著抑制稗草和反枝苋的作用,且对提取物浓度有依赖性,40.5g/l时多数对两杂草的抑制作用与2, 4-D阳性对照组等效。除100%乙醇溶液提取的菊苣根粗提物外,较小浓度反枝苋各指标的促进作用较稗草明显。4.二次回归模型分别得出菊苣根粗提物对稗草和反枝苋种子萌发指数、根长和茎长的半抑制浓度(IC50),稗草GI、RL和SL的IC50依次为13.71g/l、8.89g/l、28.90g/l,反枝苋的依次为11.79g/l、11.61g/l和39.90g/l;而且算出各指标抑制最值所对应的菊苣根浓度,两杂草的种子萌发指数和根长抑制浓度较实用,稗草对应粗提物浓度分别为59.2g/l和30.8g/l,反枝苋的分别是33.7g/l和32.7g/l。5.结合提取工艺和除草活性结果认为菊苣根对稗草的抑制效果较反枝苋更好,而整体上,菊苣根粗提物对稗草和反枝苋早期生长均有很强的抑制作用,表明菊苣根有开发为植物源除草剂的潜力,丰富了植物源除草剂的利用资源。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 文献综述  11-26
  1.1 天然产物开发研究  11-16
    1.1.1 植物源天然产物  11-14
    1.1.2 植物源天然产物开发利用研究进展  14-16
  1.2 植物化感的研究利用  16-17
    1.2.1 植物化感  16
    1.2.2 植物化感作用的开发利用  16-17
  1.3 菊苣的开发利用和研究进展  17-21
    1.3.1 菊科植物的研究价值  17-18
    1.3.2 菊苣国内外研究进展  18-21
  1.4 超声波提取植物源天然产物的技术研究进展  21-22
    1.4.1 超声波提取技术的研究  21
    1.4.2 超声波提取技术的应用  21-22
  1.5 正交设计的应用  22-23
  1.6 研究的目的和意义  23
  1.7 研究内容  23
  1.8 研究的试验设计  23-25
  1.9 本研究的创新点  25-26
第二章 菊苣根提取工艺的优化  26-36
  2.1 材料和方法  26-27
    2.1.1 材料  26
    2.1.2 方法  26-27
  2.2 结果与分析  27-33
    2.2.1 试验处理的观察结果  27-29
    2.2.2 极差和方差分析结果  29-31
    2.2.3 提取工艺的综合优化  31-33
  2.3 讨论  33-35
    2.3.1 乙醇溶剂在植物天然产物提取物中的作用  33-34
    2.3.2 超声波辅助提取中溶剂浓度、液料比之间的关系  34
    2.3.3 超声波辅助提取中超声温度、超声作用时间和超声输入功率之间的关系  34-35
  2.4 小结  35-36
第三章 菊苣根粗提物除草活性的生物测定  36-48
  3.1 材料和方法  36-38
    3.1.1 材料  36
    3.1.2 方法  36-38
  3.2 结果与分析  38-45
    3.2.1 菊苣根提取工艺的优化  38-41
    3.2.2 菊苣根粗提物对稗草和反枝苋GI 的影响  41
    3.2.3 菊苣根粗提物对稗草和反枝苋RL 的影响  41
    3.2.4 菊苣根粗提物对稗草和反枝苋SL 的影响  41-45
  3.3 讨论  45-46
    3.3.1 菊苣根粗提中各条件参数优化的合理性  45-46
    3.3.2 菊苣提取物对两种杂草三指标的活性反应  46
  3.4 小结  46-48
第四章 菊苣根粗提物天然除草剂的开发潜力  48-61
  4.1 材料和方法  48-49
    4.1.1 材料  48
    4.1.2 方法  48-49
  4.2 结果与分析  49-57
    4.2.1 菊苣根粗提物对两杂草GI 抑制率的影响结果  49
    4.2.2 菊苣根粗提物对两杂草RL 抑制率的影响结果  49-52
    4.2.3 菊苣根粗提物对两杂草SL 抑制率的影响结果  52
    4.2.4 杂草抑制率与菊苣根粗提物浓度的二次回归模型  52-53
    4.2.5 8 个因素对菊苣根除草活性的影响  53-57
  4.3 讨论  57-60
    4.3.1 菊苣根粗提物对稗草、反枝苋的综合作用  57-58
    4.3.2 菊苣根粗提物对稗草、反枝苋的最佳作用浓度  58-59
    4.3.3 菊苣根粗提物对单、双子叶杂草植物的作用  59-60
  4.4 小结  60-61
第五章 综合讨论及结论  61-64
  5.1 综合讨论  61-62
  5.2 未来研究设想  62
  5.3 全文结论  62-64
参考文献  64-78
缩略词  78-79
附件  79-81
致谢  81-82
作者简介  82

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 农药防治（化学防治） > 各种农药 > 除草剂（杀草剂）
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