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文献综述范文
海南大学
毕业论文
文献综述报告
题目:
芦荟提取物的杀虫活性初探
学号:
20070124035
姓名:
张宇博
年级:
2007级
学院:
材料与化工学院
系别:
化工系
专业:
化学工程与工艺
指导教师:
陈祎平(教授)/梁振益(工程师)
完成日期:
2011年3月30日
前言
浸渍法是在提取时将中草药溶解于溶剂中,以使其有效成分浸出、提取出来。
选取溶剂时依照相似相溶原理。
但浸出率较低,如果用水溶解,提取液还会发霉变质,因此注意加入适当的防腐剂。
渗漉法是将中草药粉末先装在渗漉器中使药材浸渍24~48h膨胀,然后不断添加新溶剂,使其自上而下渗透过药材,从渗漉器下部流出、收集浸出液的一种浸出方法。
经典液体色谱技术分离量大,载样品多,操作方便,设备简单,能在单位时间内获得较多量分离组分,是进行天然产物常用的方法。
在回归自然思潮的影响下,人类越来越青睐于绿色的健康产品。
含有芦荟及其有效成分的产品是众多健康产品中的佼佼者。
对芦荟及其有效成分的研究也是各国学者研究的热点之一,多种多样的芦荟产品丰富着人们的生活,但国内很少有高附加值芦荟产品的生产与推广。
本文综述了国内外对芦荟的相关报道与研究,为芦荟产品的研发提供了较为具体的文献参考。
。
鉴于化学农药本身固有的缺点和人们不合理的长期滥用,导致了严重的环境问题,也破坏了自然界的生态平衡,人们越来越倾向于从天然物质中寻找更安全、更有效的杀虫物质,以开发新型的杀虫剂。
从植物中筛选杀虫活性成分,开发出植物源杀虫剂。
植物源杀虫剂,又有人称之为“中草药农药”,由于其来源于天然的生物,具有与环境良好的相容性,易降解,残效期短,不污染环境,害虫不易产生抗药性等特点,其研究和开发近年来已成为国内外农药研究领域的一个重要课题,具有广阔的市场前途,己成为近年来国际上研究的热点。
杀虫植物的抽提物可以直接用于防治害虫,或者与其他农药复配使用以提高药效和安全性,或者以杀虫活性物质为模板,研制和开发新型的杀虫剂。
芦荟作为百合科中的一个属种,是一种多用途的植物,有着较强的市场开发潜力,具有生命力强,药用价值高等特点,有良好的产业开发利用前景,对它的研究和开发将会给人类带来可观的经济价值
1.芦荟概述
1.1.生物学特性及生态学特性
芦荟((A1oe)[l-41,是百合科(Liliaceae)芦荟属多年生常绿多肉质草本植物。
叶簇生,呈莲座状或生于颈顶,叶长披针形或叶短宽,边缘有尖齿状刺。
花序为伞形、总状、穗状、圆锥形,花呈桔红色、黄色或带赤色斑点,花被的基部连合成筒状。
果实蒴果,种子多数。
叶簇生于茎顶端,也有轮生于茎,叶片厚而多汁,基部宽,尖端细窄,呈狭披针形,叶边有刺或齿,叶色浅绿或绿,有的品种叶片有白色斑纹。
茎长短不同,极短或高达数米皆有。
花有长梗,分枝或不分枝;总状花序,花呈管状,先端6裂;花色有黄、桔红、红等;地下茎的基部能发生根状茎,其茎尖可萌生新芽,长成子株,根粗。
芦荟品种间的形状和性质差异很大。
有的像高大的乔木,高达20米左右,如高背芦荟(A.africannaMill.);有的很矮小,高度仅有3厘米左右,尤其是叶形的大小、叶重、叶肉及其有效成分变化差异更大,这种差异性的具体原因尚不十分清楚,季节或地域的变化是导致这种差异性的原因之一。
图1一1芦荟的外形
芦荟原产热带,有以下生态习性:
(l)喜温暖耐高温,怕寒冷,芦荟的最佳生长温度25℃左右,气温5℃时停止生长,当气温在一10℃时植株开始受冻。
(2)喜光耐旱,不耐阴。
(3)喜疏松肥沃、通风良好、排水良好、富含有机质的沙土,忌重粘性土。
对土壤酸碱度要求不严,根部渍水会引起烂根病害。
再生能力强,带根的植株离开土壤一个月后,仍能种植生长。
1.2.资源分布及种类
芦荟起源并主要分布在非洲非洲热带、亚热带地区,属于热带植物,芦荟属内共有400多个种【5】,其中原产于非洲南部的有270多种,马达加斯加有40多种,加那利亚群岛、西印度群岛也是芦荟的主要产地。
随着文化的交流,芦荟的种植遍及全球,在美洲大陆、澳大利亚、亚洲、欧洲等地都有种植。
在我国31个省市自治区除西藏外均有栽培,尤以海南、云南、福建、广东等地较为集中。
据不完全统计,全国芦荟种植面积约为1.2万亩左右。
广东、广西、云南、福建、浙江等地都有野生品种和栽培品种。
据文献报道,百合科芦荟属植物有300多种,加上变种有500多种,但具有食用和药用价值的品种不多,最常见的研究报道较多的芦荟有以下四种:
库拉索芦荟(AloebarbadensisMill)、中华芦荟(Aloeveravarchinesis(Haw.)Berg.)(我国科研人员对此品种研究较多)、木立芦荟(AloeferoxMill.)、青鳄芦荟(AloeferoxMill.)。
1.3芦荟的主要化学成分
芦荟中的化学成分有160种之多,具有药理活性和生物活性的组分也不下100种,其成份由于芦荟品种、产地、季节的不同而具有很大差别。
目前已从芦荟属植物中检出糖类、蒽醌类、维生素类、氨基酸类、酶类、有机酸类、甾族化合物类等许多成份。
随着先进的分析和制备设备的使用,新的物质被不断地发现。
但根据现代研究分析表明,芦荟的主要化学成分可以分为6大类:
葱合物、糖类化合物、蛋白质及氨基酸类化合物、脂类及有机酸类化合物、类化合物以及维生素、活性酶等其他类化合物等[6]。
1.3.1蕙醒类化合物
芦荟中主要活性成份是轻基蕙醒类衍生物,包括芦荟大黄素、大黄酸、素、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟贰、芦荟泻素、芦荟霉素、阿劳辛、芦荟等。
芦荟所含葱醒类化合物的种类和数量,在不同的品种、栽培条件、收都会有较大变动。
大黄酸有抑菌、抗病毒作用。
芦荟的液汁有外层成分和内层成分的区分,外层成分即芦荟叶渗出物,大部分是酚类物质,该物质是杀菌、泻下作用的主要药理活性成分,也有一定的抗炎、抗过敏和促进伤口愈合作用。
酚类被认为是芦荟中的主要有机活性成分,主要包括蒽醌配糖体、蒽醌类、染色诱导体三部分,其中蒽醌类化合物有20多种,研究较多的成分有:
芦荟苷(AloeA,Barbaloin,又称为芦荟大黄素苷)、异芦荟苷(AloinB,Isobarbaloin)、芦荟大黄素(Aloe-emodin)、芦荟苦素(Aloeresin)和芦荟大黄酚[7](Chrysopnanol)等。
芦荟苷和芦荟大黄素是芦荟中的基本化合物,也是芦荟属植物分类学的标志性化合物。
大黄素、芦荟大黄素有抗肿瘤的作用,和芦荟泻素的药用价值为健胃和通便,芦荟霉素具有抗癌、抗病毒、抗菌的作阿劳辛有抗癌、抗菌、中和毒素的作用,还有具有抗菌作用及抗霉作用,可以疗因水疤所引起的白癣菌,芦荟熊果贰具有抗溃疡的药用功能[8]。
图1一2大黄素型葱醒类化合物的主要结构式图1一3芦荟苷的分子结构式
图1一4葱醒戒的主要类型
1.3.2糖类
这里是指芦荟所含的葡萄糖、甘露糖以及由它们组成的多糖。
芦荟叶肉中粘液主要成份是甘露聚糖,这是一种线性多糖聚合物,不同种属的芦荟所含葡糖和甘露糖的比例不同,但葡萄糖和甘露糖都连接成线性聚合物,此外,也发在一些芦荟品种的叶肉汁液中含有少量的阿拉伯糖和鼠李糖。
芦荟多糖对于癌和爱滋病的防治有良好作用。
芦荟甘露聚糖具有抗肿瘤的作用。
芦荟多糖在提人类免疫力方面的作用最近引起了人们极大的重视[91。
芦荟多糖同其他植物多糖一样,具有调节免疫、抗炎、抗辐射、抗艾滋病病毒等广泛的药理活性,分子量越大的多糖类物质,对改善虚弱的病体、强化免疫功能、增强抗癌作用效果越好。
芦荟多糖的抗肿瘤作用也受到越来越广泛地关注。
1.3.3氨基酸
芦荟叶片中的蛋白质经水解后可产生Ala、Lys、Pro、cys、Arg、AsP、Gl、Glu、Thr、Asn’Ser、Phe、Val、Met、Leu等多种氨基酸,其含有8种人体必需氨基酸,组成较为合理。
1.3.4脂类及有机酸
芦荟的根、茎、叶中均含有多种有机酸。
其中已检出的有机酸有唬拍酸、果酸、乳酸、对香豆酸、酒石酸、丁二酸、异柠檬酸、柠檬酸、乙酸、辛酸、烯二酸、月桂酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十烷酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等。
这些有机酸大多与钾、钠、钙等离子或生物结合,以盐的形式存在。
芦荟中的有机酸含量随季节变化而变化,夏季时的有酸含量有普遍增高的趋势。
1.3.5矿物质
芦荟中含有丰富的人体必需微量元素,包括硅、铝、镁、钙、锰、钻、钦、铬、铜、磷、钠、锌、镍、钒和银等,不同产地来源的芦荟,所含的矿物质的也不尽相同。
1.3.6.维生素类
芦荟中含有维生素A、B1、B2、B6、B12、C、E、PP、K、D、B2H、烟酸、叶酸、金属离子与维生素的化合物等。
许多维生素对维持人体的新陈代谢有重要作用。
维生素是许多酶的辅酶,可协助酶催化生物化学反应,对人体有重要作用。
1.3.7.酶及其它成份
目前,己从芦荟叶汁中检出的酶有淀粉酶、纤维素酶、过氧化酶、脂肪氧化酶、碱性磷酸脂酶、蒜氨酸酶等。
日本添田百枝博士发现,在日本木立中除酚类化合物和多搪外,尚有三种耐热、耐酸和耐碱的化学成分:
(1)alomici劳米嗦)具有解毒、抗肿瘤,可抑制引起癌症的病毒繁殖因子,同时对细菌分毒素有解毒作用。
(2)aloculcin(阿劳埃乌罗辛)对烫伤、烧伤及溃疡十分有效aloetin(阿劳埃汀)具有解毒、抗菌和抗霉的作用,可抑制病原细菌的繁殖,也死病原菌和霉菌。
芦荟成份中最引起人们注意的是aloetinA、B,根据研究报示,aloetinA有抗癌作用,aloetinB有降低血糖作用。
另外芦荟中含有丰富的氨基酸,具备人体不能自身合成的8种必须氨基酸。
含有丰富的有机酸,大部分为脂肪族有机酸,不饱和脂肪酸占到3/4。
芦荟还含有黄酮类、激素、叶绿素、萜类等化合物,但唯有自然生长多年的药用芦荟才含有人体所需的全部营养成份。
2.芦荟的相关研究
2.1.芦荟的主要功效
芦荟的功能应用广泛,目前主要功效有:
缓泻、创伤,烧伤愈合、抗炎、提高免疫力、增强胃肠功能、治疗胃溃疡、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗辐射、美容保健等等。
下表列出了芦荟部分成分药用功效。
表1一1芦荟的成分及其药理作用I5I
活性分子药理作用
芦荟大黄曹苦味健胃强泻、抗肿瘤、防晒剂
芦荟素A抗癌、抗辐射、增加NK细胞
乳酸镁抗溃疡
芦荟人黄素健胃、缓泻
芦荟苦素抗菌、解毒、抗肿瘤、抗癌
活性糖抗菌、抗病毒
Aloefemn促进纤维细胞生长、解毒
低血糖聚糖降低血糖
甘露囊糖抗霉菌、增强免疫力、抗肿瘤
乙酞甘露聚糖抗溃疡、抗毒、抗菌、防晒、防腐、促细胞生长、保护粘膜皮肤、
乙酞甘露聚糖创伤愈合、杀虫、泻下、抗三叉神经痛
前列腺素抗炎、抗血栓、抗变态反应、治疗外伤
芦荟霉素抑制或杀灭人类l型和n型疤疹病毒、抗癌、抗病毒
熊果曹治疗烫伤、防肌肉组织瘫痕化
后马拉特芦荟素苦味健胃、缓泻
氨基酸、有机酸阻断黑色素的形成、增强免疫力
酶类抗炎、抗衰老、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗溃疡、抗脑血栓
皂素类抗菌、利尿、溶血性
芳香类镇静
矿物营养类阻断黑色素形成、抗炎
2.2.国内外芦荟研究概况
国内一些高等院校和科研单位投入力量进行芦荟方面的研究。
如上海农学院筛选出“上农大叶芦荟”适于饮用、美容、药品等;吉林大学酶工程实验室对芦荟研究认为其中的超氧化物歧化酶(SOD)含量较高,超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老,治疗风湿性关节炎及类风湿性关节炎的功效,目前植物中的“SOD”,其价值约15美元·mg-1以上。
吉林大学酶工程实验室还测知芦荟中含过氧化氢酶和组合多肽。
过氧化氢酶是一种抗衰老酶,价格昂贵;组合多肽是最优良的化妆品,其中含有芦荟多肽和芦荟粘蛋白水解物。
我国也开发出一些芦荟加工技术,也有一些芦荟产品面市,如上海的爱萝莉系列、北京的国荟系列、海南的荟康系列