牛蒡蛋白的提取与功能特性研究（毕业论文）

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目 录

1 绪论 ...................................................................... 1 1.1牛蒡蛋白研究的意义 ..................................................... 1 1.1.1牛蒡简介 ........................................................... 1 1.1.2牛蒡的营养价值 ..................................................... 3 1.1.3牛蒡的化学成分及药用价值 ........................................... 3 1.1.4牛蒡用于食品加工的现状 ............................................. 3 1.1.5牛蒡蛋白 ........................................................... 3 1.2牛蒡蛋白的功能特性 ..................................................... 3 1.3本课题的研究目的和意义 ................................................. 4 2 材料与方法 ................................................................ 5 2.1实验材料与设备 ......................................................... 5 2.1.1 主要材料及试剂 ..................................................... 5 2.1.2 主要仪器 ........................................................... 5 2.2实验方法 ............................................................... 6 2.2.1牛蒡的护色处理 ..................................................... 6 2.2.2牛蒡蛋白质标准曲线的制作 ........................................... 6 2.2.3牛蒡蛋白质等电点的确定 ............................................. 6 2.2.4牛蒡蛋白质提取工艺流程 ............................................. 6 2.2.5 pH、温度、料液比、时间对牛蒡蛋白质得率的影响 ....................... 7 2.2.6牛蒡蛋白功能特性的测定 ............................................. 7 3 结果与讨论 ................................................................ 9 3.1牛蒡的护色处理 ......................................................... 9 3.2牛蒡蛋白质标准曲线的制作 ............................................... 9 3.3牛蒡蛋白质等电点的确定 ................................................. 9 3.4单因素试验 ........................................................... .10 3.4.1 pH对牛蒡蛋白质得率的影响 .......................................... 10 3.4.2提取温度对牛蒡蛋白质得率的影响 .................................... 10 3.4.3料液比对牛蒡蛋白质得率的影响 ...................................... 11 3.4.4提取时间对牛蒡蛋白质得率的影响 .................................... 12 3.5 正交试验 .............................................................. 13 3.6 验证实验 .............................................................. 14 3.7牛蒡蛋白功能特性分析 .................................................. 15 结论 ....................................................................... 18

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致谢 ....................................................................... 19 参考文献 ................................................................... 20

II

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1 绪论

1.1 牛蒡蛋白研究的意义

1.1.1 牛蒡简介

牛蒡[1]（Arctium lappa L.），属于菊科牛蒡属，两年生草本植物，以肉质根为产品。肉质根细长呈圆柱形，长度一般为60-100 cm，皮呈黄褐、黑褐等色，肉质灰白色，稍粗硬，药食兼用。《本草纲目》记载其具有祛风热、消肿毒，治头晕、咽痛、齿痛、咳嗽、消渴（即糖尿病）、痈疥等。现代研究表明，经常食用牛蒡可促进血液循环，防止人体过早衰老，润泽肌肤，防止中风和高血压，清肠排毒及降低胆固醇和血糖，对类风湿、抗真菌也有一定的疗效，对癌症和尿毒症也有很好的预防和抑制作用，被誉为大自然的最佳清血剂。牛蒡所含的主要成分木脂素类化合物还具有抗流感、抗HIV病毒、抗肿瘤、抗急慢性肾炎、降血压等多种生理活性。牛蒡适应性强，易种植，在山东、江苏、台湾等省均有大面积种植。

1.1.2牛蒡的营养价值

牛蒡是一种营养价值很高的食疗保健佳蔬，有“蔬菜之王”的美称。牛蒡的食用部位是其肉质根。据分析，牛蒡鲜根每100g含水分90.10g、蛋白质4.10g、脂肪0.10g、碳水化合物3.50g、粗纤维1.50g、灰分0.70g、硫胺素0. 03mg、核克素0.50mg、钙2mg、铁2mg、磷116mg。干燥脱水去皮牛蒡根（干基）中含12%-14%的蛋白质。嫩叶每100g食部含水分87g、蛋白质4.7g、脂肪0.8g、碳水化合物3g、粗纤维2.4g、灰分2.4g、热量158.99KJ、胡萝卜素390mg、硫胺素0.02mg、核黄素0.29mg、尼克酸1.1mg、抗坏血酸2.5mg、钙242mg、铁7.6mg、磷61mg。牛蒡[2]肉质根富含蛋白质、氨基酸、多种维生素、矿物质元素以及菊科植物中特有的菊糖。其蛋白质和钙的含量是根菜类蔬菜中最高的一种，胡萝卜素含量在蔬菜中居第二位，其综合营养价值远远高于我们日常所吃的各种蔬菜。牛蒡还含有丰富的食物纤维特别是水溶性食物纤维。也就是说，将牛蒡泡成茶来喝，也能得到丰富的食物纤维，发挥其功效。这对于因膳食结构变化，食物纤维摄入减少的城市人群特别适宜。由于牛蒡风味独特，且具有良好的医疗保健作用，目前越来越受到人们的青睐。2002年国家卫生部把牛蒡列入可用于保健食品的物品名单。鲜牛蒡根营养成分的含量如表1-1所示。

表1-1 鲜牛蒡根营养成分的含量（每100g）

Table 1-1 Fresh burdock root nutrient content（Per 100 grams）

蛋白质 粗纤维 钙 磷 铁 胡萝卜素 Vc VB1 VB2

（g） （g） （mg） （mg） （mg） （mg） （mg） （mg） （mg） 4.1 2.4 242 61.0 7.6 390.0 2.5 0.02 2.29

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1.1.3 牛蒡的化学成分及药用价值

牛蒡的果实为“牛蒡子” ，研究者先后从牛蒡子中提取得到牛蒡子甙、木脂素类、倍半萜木聚糖类衍生物、新牛蒡素乙。分析还发现，牛蒡细胞壁中含有鼠李糖、半乳糖等多糖成分，牛蒡子中含脂肪油、脂肪酸及少量的生物碱、维生素A、维生素B等。新鲜牛蒡根含蛋白质、菊淀粉和牛蒡糖,牛蒡根还含有多酚类、醛类及多炔类物质等。据上海农科院生物技术测试中心和复旦大学医学院营养与食品卫生学教研室分析检测证实，牛蒡具有丰富的膳食纤维，对预防和治疗便秘、直肠癌有神奇功效，经常食用能降低血脂，防治口腔溃疡、高血压和糖尿病，并且具有抗衰老和提高人体免疫的作用。

牛蒡具有如下药用价值[3]：

一是抗菌作用。牛蒡全植物含有抗菌成分，其中叶含抗菌成分最多，主要抗金黄色葡萄球菌。

二是降血糖作用。牛蒡子水提取物能显著而持久地降低大鼠的血糖,能增高碳水化合物耐受量。

三是抗衰老和清除氧自由基作用。现代医学研究表明：人类生命在正常活动代谢过程中，会产生一种有害于身体健康，促使细胞衰老的物质——氧自由基。它们能够促使产生脂褐斑色素——老年斑的生成和堆积。老年斑在体表的出现，表示机体中细胞已进入衰老阶段。牛旁根中含有过氧化物酶，它能增强细胞免疫[4]机制的活力，清除体内氧自由基，阻止脂褐质色素在体内的生成和堆积，抗衰防老，为机体提供了对抗和清除氧自由基的内护环境。

四是抗癌作用。牛蒡苦素能抑制癌细胞中磷酸果糖基酶的活性，牛蒡甙元也有抗癌活性，同时牛蒡子甙元还具有抗老年性痴呆作用。现代科学研究结果认为，牛蒡含黄酮甙类化合物，对恶性肿瘤具有一定抗性，其粗提取物呈选择毒性，较低量就可以抑制癌细胞增殖，使肿瘤细胞向正常细胞接近。

五是移除废水中重金属作用。牛蒡对金属离子的吸附能力依次为Pb>Cd>Hg>Ca>Zn 六是其它作用。牛蒡甙和牛蒡酚有抗肾炎活性，能有效地治疗急性进行性肾炎和慢性肾小球肾炎，做肾病治疗剂。牛蒡的主要成分木酚素具有抑制血小板活化因子对血小板结合作用，可以做血小板活化因子拮抗药。

1.1.4 牛蒡用于食品加工的现状

(1)提取天然色素

食品色素是食品添加剂的重要组成部分，从古代的埃及开始在食物中添加色素到人工合成色素的出现，食品色素的发展已经有数个世纪。然而，由于一些人工合成色素的危害性，促进了消费者对食物中色素添加剂的关注。天然色素由于其一般无毒，尤其是野生植物色素，安全性较高，因此在市场上的份额迅速增加。近年来，从天然植物中提取食用色素的研究越来越多。利用有机溶剂从牛蒡叶中提取食用色素，研究了温度、pH值、提取剂种类、提取试剂浓度等对色素吸光度、热稳定性、产率的影响，为工业化生产寻找一种新

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