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1、长春工业大学本科毕业论文摘 要蛹虫草又称为北虫草，或北冬虫夏草，属真菌类子囊菌物质，其子实体具有很高的药用价值和营养价值，至今对蛹虫草子实体中的虫草素，虫草酸，虫草多糖，SOD等生物活性成分的研究项目比较多，但对蛹虫草子实体中天然色素的研究甚少。本实验以蛹虫草子实体为原材料，以天然色素的提取率为考察指标，比较了酸热法，研磨法，超声波提取法和微波提取法对蛹虫草子实体中天然色素的提取效果，并利用紫外-可见分光光度法测定其含量。实验结果表明，酸热法对蛹虫草子实体中天然色素的提取效果最佳，其次是研磨法，最后是超声波提取法和微波提取法。采用响应面分析法对影响有效成份提取的工艺条件进行了优化，最终确定蛹虫
2、草子实体提取天然色素的最佳工艺条件为：盐酸浓度0.05mol/L，盐酸用量10.5mL，热处理时间5min。在此最优工艺条件下，天然色素的提取率为2747.71g/g。同时讨论了光照和温度对蛹虫草子实体中天然色素稳定性的影响，结果表明，日光对天然色素有明显的破坏作用，温度升高对天然色素有一定的破坏作用。关键词：蛹虫草子实体；天然色素；酸热法；响应面优化IAbstract Cordyceps Militaris, also known as Cordyceps,or North Cordyceps are fungus ascomycetes substances. he fruiting bo
3、dy has high medicinal value and nutritional value.Now,there are more and more research projects about cordycepin in Cordyceps militaris, Cordyceps acid, Cordyceps polysaccharide,SOD and other bio-active ingredients , but the Cordyceps militaris natural pigment are less than them. In the experiments,
4、 Cordyceps militaris are the raw materials,and we regard the rate of the natural pigment extraction as the indexes, compared the extractions of Cordyceps militaris natural pigment by acid calorimetry, grinding method, ultrasonic extraction and microwave extraction .Then we use ultraviolet- visible s
5、pectrophotometry to determine its content. Experimental results show that the acid-heat method of Cordyceps militaris natural pigment is the best way in the optimum extraction methods, followed by grinding method, and finally ultrasonic extraction and microwave extraction. Finally we use the Respons
6、e surface methodology to optimize the process conditions which affect the active ingredient extraction and ultimately determine the optimal conditions for Cordyceps militaris extract natural pigment,the concentration of hydrochloric acid is 0.53mol/L,the amount of hydrochloric acid is 10.25mL.the he
7、at treatment time is 4.56min.Finally we conclude the effects of light and temperature on the impact of natural pigment extraction of Cordyceps Militaris.Keywords: Cordyceps militaris; natural pigments;acid calorimetry; response surface optimization experiments目录摘 要IAbstractII第一章 前言1第二章 文献综述22.1 蛹虫草子
8、实体22.1.1 生长条件22.1.2功能作用32.1.3 药用价值52.2 天然色素62.2.1 天然色素的种类62.2.2 天然色素的性质72.2.3 天然色素的结构特点72.3 天然色素提取方法82.3.1 一般提取法82.3.2 酸热提取法82.3.3 微波提取法92.3.4 超声波提取法92.3.5 超临界CO2萃取法（SFE）102.3.6 有机溶液提取法102.3.7 酶法提取法112.4 蛹虫草子实体天然色素的测定方法112.4.1 紫外-可见光吸收光谱法112.4.2 高效液相色谱法（HPLC）112.4.3 薄层色谱法112.5 研究内容及研究意义12第三章 试验部分133
9、.1 材料与设备133.1.1 原材料133.1.2 主要仪器133.1.3 主要试剂133.2 试验方法133.2.1蛹虫草子实体中天然色素的提取工艺133.2.2蛹虫草子实体中天然色素提取工艺的优化（酸热法）143.2.3 蛹虫草菌丝体天然色素的检测163.2.4 蛹虫草子实体中天然色素的性质研究163.3 结果与讨论173.3.1 胡萝卜素标准曲线的绘制173.3.2 蛹虫草子实体天然色素提取方法的比较173.3.3 酸热法提取蛹虫草子实体中天然色素的单因素分析183.3.4 响应面优化酸热法提取蛹虫草子实体中的天然色素203.3.5 蛹虫草子实体中天然色素的性质研究26第四章 结论与展
10、望284.1 结论284.2 展望28致 谢29参考文献30IV第一章 前言蛹虫草最早源于中国，俗称北冬虫夏草或北虫草，由于其药用价值与冬虫夏草极其相似，故药典中记为“北冬虫夏草”。味甘、性平，具有益肺补肾，止血化痰的功效。近些年的研究表明：蛹虫草与冬虫夏草极其相似，无毒副作用，可做为冬虫夏草的良好代用品。其在治疗老年痴呆，清除人体自由基，降血脂，保护肝肾及呼吸系统，调节内分泌与免疫系统，抗肿瘤、抗疲劳、抗病源微生物，镇静抗惊厥作用等方面有极佳的功效。蛹虫草天然色素作为蛹虫草子实体中的生理活性物质之一，也是研究的重点。所以，随着对蛹虫草子实体中天然色素研究的不断深入，利用蛹虫草子实体中天然色素
11、开发的保健品，功能性食品添加剂和药品的市场前景为人研究者们所看好。为了研究出有利于人们身体健康的、经济效益高的蛹虫草子实体中天然色类的深加工产品，就需要我们广大的食品科学家、生物学家和医学家们的共同努力，从而带动整个研究的快速发展。因此，本实验开展对蛹虫草子实体中天然色素提取工艺的研究和优化，为工业化规模性生产蛹虫草子实体天然色素提供理论依据。第二章 文献综述2.1 蛹虫草子实体2.1.1 生长条件 蛹虫草子实体是蛹虫草生殖细胞“孢子”（相当于植物的种子）随风飘散粘上某些昆虫的蛹后，萌发菌丝并侵入蛹体内吸取养分，而后从蛹体上长出的金黄色、或橘黄色、或橘红色的棍棒状物体，是产生生殖细胞“孢子”的
12、生殖体（相当于植物的果实体）。 图2.1 人工培养的蛹虫草子实体 图2.2 蛹虫草菌丝体2.1.1.1生长史 蛹虫草是一类复型真菌，在生活史中有分生孢子阶段(无性型)和子囊孢子阶段(有性型)。蛹虫草的菌丝是一种子囊菌，当子实体成熟后可以形成子囊孢子，孢子散发后随风传播。如果孢子落在适宜的昆虫蛹（虫）体上，特别是幼虫的虫体上后，便开始萌发形成菌丝体1。菌丝体以昆虫蛹体或虫体的体内组织和器官作为其生长发育的物质和能量来源，很快布满整个昆虫蛹体或虫体的内部，最后将蛹体或虫体内部各种组织和器官完全分解。自此以后，菌丝体由营养生长开始转为生殖生长，菌丝体扭结，并从虫体空壳的头部、胸部、近尾部等处伸出，形
13、成金黄色、橘黄色或橘红色的、顶部略膨大的棒状子实体。在子实体的顶端，着生许多表面呈乳头状突起的子囊壳，每个子囊壳内产生许多子囊孢子，当子囊孢子成熟后放射出来，又开始下一轮生活史。2.1.1.2 生长地域 蛹虫草寄主的专一性不强，可寄生于鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫的幼虫、成虫和蛹，并且大多数寄生于蛹。其寄主昆虫共有3目11科19种。野生蛹虫草是一种世界性分布的广布种，其地理分布区域遍及全世界。在我国，野生蛹虫草主要分布在吉林，辽宁、河北、陕西、安徽、广西、云南、广东、四川、贵州、湖北、湖南、山西、山东、江苏，河南等十几个省区2。主要表现出以下分布规律：多生长于春夏季节的47月份，或秋冬季节的8
14、11月份；海拔高度一般在1002000左右；年均气温为212，最高气温36，最低气温-36，在蛹虫草大量产生的411月份，气温较高，平均气温为928；蛹虫草产区多属温带湿润气候，年均降水量在650毫米以上，空气相对湿度为6095%，土壤湿度为2065%；野生蛹虫草多产生在针阔混交林地上，土壤多为棕壤土、紫红壤土等腐殖质土壤，一般土壤腐殖层39厘米的林地中较多3。2.1.2功能作用 蛹虫草含有虫草素、虫草酸、虫草多糖、蛋白质、超氧化物歧化酶（SOD）、麦角甾醇、氨基酸、维生素及多种微量元素，与冬虫夏草的化学成分基本相同4。另外还包含虫草素在内的腺苷、尿苷、尿嘧啶、腺嘌呤等物质。2.1.2.1 虫
15、草素1951年，加拿大的Cunningh等观察到被蛹虫草寄生的昆虫组织不易腐烂，随后从中分离到一种腺苷类活性物质，命名为虫草素(Cordycepin)，并确定其结构式为 3-脱氧腺苷(3-Deoxyadenosine)，虫草素是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗菌素。虫草素又称虫草菌素、蛹虫草菌素、3-脱氧腺苷。在已报道的400多种虫草中，蛹虫草是唯一能大量产生虫草素的虫草。 分子生物学和现代医学的研究发现，虫草素具有多方面作用5：免疫调节、抗肿瘤、抗真菌；增加脾脏重量、加快肝脏核酸和蛋白质更新速度，抗缺氧、增加心肌营养血流量及降低血清胆固醇和B酯蛋白，刺激糖酵解导致ATP合成增加，增强肝脏功能和肌肉中CPK的活性，对由于激素失调引起的性功能损伤有修复作用，能明显增加冠脉血流量，降低冠脉、脑及外围血管阻力。丁向萍6等的研究报告虫草素诱导人肝癌Hep G-2 细胞凋亡及对端粒酶活性
