杜仲叶林枝木醋液成分分析及其生物活性研究

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本研究选用杜仲叶林枝为试验材料,利用高温回转炉在不同热解温度(550℃、650℃、750℃、850℃、950℃)下制备杜仲叶林枝粗木醋液,分别记为DC550、DC650、DC750、DC850、DC950,对上述5组粗木醋液通过80℃减压蒸馏、静置、虹吸进行初步精制,测定其各项理化指标、抗氧化活性及抑菌活性。综合上述测定结果,选取效果较好的DC550进行下步研究。DC550经超低温冷冻解冻法、活性炭吸附法2种方法处理,得DL550、DX550,研究并比较DC550和2组精制木醋液的抑菌活性和抗氧化活性;选取效果较好的DC550对小白菜种子浸泡,研究其在不同浓度下对小白菜种子萌发及幼苗生长的影响,并通过GC-MS对其化学成分进行分析。试验研究结果如下:1.杜仲木粉所含水分含量较低(6.03%);纤维素、半纤维素、木质素含量分别为35.52%、22.48%、15.08%;杜仲木粉的含碳量为45.05%,含硫量仅为0.04%,因此杜仲叶林枝可以作为生产木炭的优良木材。2.550℃下收集的木醋液(DC550)pH值(2.40)最小,850℃下收集的木醋液(DC850)pH值(3.41)最大;DC550有机酸含量和折光率都最高,DC650的最低;5组粗木醋液的溶解焦油含量和燃烧残渣含量都很低;随着稀释倍数的增加,其pH均相应增加。氨基酸成分及含量分析结果表明DC850氨基酸含量最高,DC550最低。DC550、DC850的颜色随放置时间延长变化较明显。这为生产实践中制作不同用途的加工品提供了实验基础,即依据不同的用途选择不同终止温度的木醋液。3.5组粗木醋液的理化指标和总酚含量存在显著差异,DC550的总酚含量最大(666.80mg/g);5组粗木醋液对DPPH·自由基、ABTS·自由基清除能力均低于抗坏血酸(Vc),大小顺序为Vc>DC550>DC750>DC850>DC650>DC950;对供试菌种均有抑制作用,且差异较显著,其中DC550的抑菌能力最强,对植物病原菌的EC50为0.77~1.52mg/g。初步分析DC550具有较强的抗氧化活性和抑菌活性,这一特性与其总酚含量和有机酸含量较高有关。4.将DC550精制处理后共获取的3组木醋液均有抑菌活性和抗氧化活性,其抑菌活性顺序为DC550>DL550>DX550,且3组木醋液对不同供试菌种的抑制效果的差异显著性不同;DC550对植物病原菌的EC50为0.77~1.52mg/g。对DPPH·自由基、ABTS·自由基清除能力均低于抗坏血酸(Vc),大小顺序为Vc>DC550>DL550>DX550,3组木醋液总酚含量大小顺序与抗氧化活性大小顺序一致。5.稀释倍数为200、800的木醋液对种子的发芽率、发芽势、叶绿素含量、幼苗的生物量以及苗长、芽长都有显著的抑制作用;随着稀释倍数的增加,对以上各指标均有不同程度的促进作用,且与对照相比,其对叶绿素含量、幼苗的生物量的影响差异显著。6.通过GC-MS检出DC550共含化合物33种,占峰面积的96.79%。其中,含量最多的是酚类物质(74.48%),共有16种;其次为酮类,含量为10.76%,共7种,主要成分为3-甲基-2-羟基-2-环戊烯酮;有机酸含量与酮类含量类似(10.63%),主要成分是具有杀真菌、防腐作用的乙酸(7.12%);此外还检测出醇类和少量其它成分,其含量分别为0.28%和0.34%。
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