低共熔溶剂提取甜茶活性物质的工艺研究

申报人：李景威申报日期：2024-05-31

基本情况

所属批次:

2024年批次

项目名称:

低共熔溶剂提取甜茶活性物质的工艺研究学生申报

项目类型:

创新训练项目

所属学科门类:

工学

所属专业类:

生物工程类

项目来源名称:

学生来源于教师科研项目选题

项目归属学院:

项目期限:

一年期

项目简介:

以甜茶为研究对象，通过单因素试验，以总酚、总黄酮含量为指标确定低共熔溶剂提取甜茶活性物质的最佳工艺条件，并对该提取物进行抗氧化性能测定、还原力测定及抑菌效果研究。

负责人曾经参与科研的情况:

以成员身份参与桂林理工大学2023年大学生创新训练项目，金银花内生菌的分离及其发酵液活性研究并结题

指导教师承担科研课题情况:

1. 广西科技计划项目，201XNSFBA118134，Zwittermicin A的结构特点和活性与其基因型的关系研究，2014/1/1-2017/3/31，5万，完成，主要参与。

2. 国家自然基金，31460409，八角内生真菌Lasiodiplodia sp.BJEF32 对天然丙烯基苯类化合物的生物转化及其酶学机制研究，2014/9/1-2018/12/31，49万，完成，主要参与（排名第五）。

3. 国家自然基金，21467006，白腐真菌P450酶对双酚A类的降解及计算机分子模拟研究，2014/9/1-2018/12/31，52万，完成，主要参与（排名第三）。

4. 国家自然基金，1564008，P型沸石分子筛结构调控对吸附接枝二甲酸钾成缓释抗菌剂的制约，2015/9/1-2019/12/31，40万，完成，主要参与（排名第三）。

5. 企事业单位委托科技项目，20200304，柑橘抑菌产品开发，2020/10/01-2021/05/31，5万，在研，主要参与（排名第二）。

6. 企事业单位委托科技项目，20210039，百香果壳发酵果酒生产中降低甲醇含量的工艺研究，2021/01/01-2022/12/31，10万，在研，主要参与（排名第二）。

7. 企事业单位委托科技项目，20240710，饲用复合益生菌剂研发与应用，2024/12-2026/12，10万，在研，主要参与（排名第二）。

8. 企事业单位委托科技项目，H20240009，化妆品用抗敏类植物提取/发酵原料的开发及生产应用，2024/01/01-2026/12/31，10万，在研，主要参与（排名第三）。

指导教师对本项目的支持情况:

指导老师充分利用在天然产物提取、微生物分离筛选鉴定、微生物转化、微生物降解研究等方面积累了丰富的经验、给予本项目认真的指导；保证对研究计划实施所需要的人力、物力和工作时间等条件给予充分的保障。

项目级别:

校级

项目成员

序号	学生	所属学院	专业	年级	项目中的分工	成员类型
1	李景威	化学与生物工程学院	生物工程	2022	全面负责	第一主持人
2	叶飞燕	化学与生物工程学院	生物工程	2022	抗氧化性能研究	成员
3	黄秀全	化学与生物工程学院	生物工程	2022	工艺条件	成员
4	刘美淇	化学与生物工程学院	生物工程	2023	抑菌效果研究	成员
5	宁晶晶	化学与生物工程学院	生物工程	2023	还原力研究	成员

指导教师

序号	教师姓名	所属学院	是否企业导师	教师类型
1	李子院	化学与生物工程学院	否	第一指导教师

立项依据

研究目的:

以甜茶为研究对象，通过单因素试验，以总酚、总黄酮含量为指标确定低共熔溶剂提取甜茶活性物质的最佳工艺条件，并对该提取物进行抗氧化性能测定、还原力测定及抑菌效果研究，为甜茶相关活性物质的技术和产品升级提供依据。

研究内容:

以甜茶为研究对象，通过料液比，含水率，超声波提取时间，提取温度，提取转速等单因素试验，以总酚、总黄酮含量为指标确定低共熔溶剂提取甜茶活性物质的最佳工艺条件，并对该提取物进行抗氧化性能测定、还原力测定及抑菌效果研究。

国、内外研究现状和发展动态:

甜茶具有十分重要的开发利用价值和广阔的市场前景，其具有“茶、糖、药”3 种功效，是美国、日本等一些发达国家正在大力开发的一种糖类替代品和保健品。甜茶具有抗过敏性和抗炎症功效，能够很好地改善花粉过敏、咽喉肿痛及鼻炎患者的症状。甜茶独特的魅力，使之在福建、四川和贵州等地都有引种繁殖，扩大了甜茶的生产和应用。

尽管如此，甜茶的市场需求量仍供不应求，甜茶栽培及甜茶苷生产方式也不断推陈出新。但是，绝大部分甜茶苷产品都是从甜茶植物中提取、分离及纯化获得的，甜茶苷的生产成本主要来自甜茶的种植和采集，甜茶生长条件的限制也是甜茶苷产量受限的原因之一。

低共熔溶剂（deep eultectic solvents, DES），在2003年由Abbott团队首次提出。DES是目前发展迅速的一种绿色溶剂体系，具有成本低、无毒害、可生物降解、制备简单、熔点低等优点。由于其成分的可变性，DES已被应用于生物质处理、材料制备、有机合成等领域。利用低共熔溶剂提取物质中的有效成分，不仅低共熔溶剂制备简单、化学性质稳定，而且提取效率高，具有较好的抗氧化性能。

创新点与项目特色:

目前采用 DESs 作为提取溶剂，提取天然植物的活性成分主要有多糖、多酚、黄酮、生物碱、以及皂苷类化合物等，其中植物中总黄酮的提取研究较多，研究的内容主要是对低共熔溶剂的考察和提取工艺条件的优化，证实了 DESs 作为提取溶剂在植物活性成分提取中的可行性、环保性及高效率等特点。我们主要对以 DESs 为提取剂提取黄酮类化合物的研究进行分析，进而为 DESs 提取黄酮类化合物提供一定参考。

技术路线、拟解决的问题及预期成果:

1.技术路线：

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2.拟解决的问题：

（1）通过优化低共熔溶剂提取甜茶活性物质的工艺条件，为甜茶相关活性物质的技术和产品升级提供依据。

（2）更好的充分利用甜茶资源，提高资源的综合利用。

3.预期效果：

（1）通过优化低共熔溶剂提取甜茶活性物质的工艺条件，为甜茶相关活性物质的技术和产品升级提供依据。

（2）本课题国内外期刊公开发表论文1篇或者申请专利1项。

项目研究进度安排:

1. 2024年4月1日至2024年8月31日：

工作内容：考察因素为料液比、低共溶剂含水率、提取温度、超声波提取时间和提取转速等对甜茶有效成分提取工艺条件的影响。

阶段目标：获得甜茶内生菌菌株；

2. 2024年9月1日至2024年10月1日：

工作内容：甜茶产品的总黄酮和总酚含量测定；

阶段目标：获得总黄酮和总酚含量最好的菌株；

3. 2024年10月1日至2021年12月31日：

工作内容：测定甜茶产品的抗氧化性能和DPPH自由基清除性能研究；

阶段目标：获得甜茶产品；

4. 2024年1月1日至2024年3月31日：

工作内容：目标甜茶产品的抑菌活性研究；

阶段目标：获得甜茶产品；国内外期刊公开发表论文1篇或申请国家发明专利1项；撰写研究报告。

已有基础:

与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:

已完成桂花和金银花相关有效成分的提取工艺，并申请了专利。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法:

化学与生物工程学院化学化工实验中心目前拥有紫外可见分光光度计、液相色谱仪、超净工作台、高压灭菌锅、恒温培养箱、振荡培养箱、真空冷冻干燥机等设备及相应的实验条件和场地，同时本校材料科学与工程学院及环境科学与工程学院具备其他相关的仪器设备，能够满足课题研究的需要。

经费预算

开支科目	预算经费（元）	主要用途	阶段下达经费计划（元）
开支科目	预算经费（元）	主要用途	前半阶段	后半阶段
预算经费总额	8000.00	无	5000.00	3000.00
1. 业务费	7000.00	无	4000.00	3000.00
（1）计算、分析、测试费	4000.00	抗氧化性能检测费用	3000.00	1000.00
（2）能源动力费	0.00	无	0.00	0.00
（3）会议、差旅费	0.00	无	0.00	0.00
（4）文献检索费	0.00	无	0.00	0.00
（5）论文出版费	3000.00	无	1000.00	2000.00
2. 仪器设备购置费	0.00	无	0.00	0.00
3. 实验装置试制费	0.00	无	0.00	0.00
4. 材料费	1000.00	无	1000.00	0.00

结束