CN101773238B - 一种青蒿提取物的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种青蒿提取物和制备方法及应用。所述青蒿提取物是利用生产青蒿素过程废弃的青蒿废渣或者直接由青蒿植株制备得到，其对多种果蔬采后微生物病害的病原菌具有抑制作用，尤其是对柑桔青绿霉菌、香蕉和芒果炭疽病、荔枝霜疫霉病、葡萄灰霉病等水果的采后病菌具有明显的离体抑菌效果，而且在活体条件下，能防治柑桔、荔枝、香蕉、葡萄等水果的采后病害，对果蔬的无害保鲜具有良好的作用，可作为植物源抑菌剂或果蔬保鲜剂使用。
Description
技术领域
本发明属于果蔬保鲜技术和农药技术领域，具体涉及一种植物提取物的制备和应用，特别是指一种青蒿提取物、其制备方法及其作为杀菌剂和保鲜剂在果蔬保鲜和采后病害防治中的应用。
背景技术
果蔬采后贮藏过程中因微生物病害引起的腐烂所造成的损失是十分巨大的，据资料报道，发达国家的果蔬在采收后因腐烂而造成的损失在15～24％左右，发展中国家由于缺乏冷藏设备及卫生条件较差，果蔬采后病害导致的损失可高达20～50％。
目前国内外应用于采后果蔬保鲜的化学防腐剂主要有施保功、扑海因(抑菌脲)、特克多、多菌灵、甲基托布津、仲丁胺等。然而，长期使用化学杀菌剂极易导致病菌产生抗药性，并导致这些杀菌剂的使用剂量不得不不断加大，从而也引发了食品安全、环境污染和有害生物抗药性等一系列严重问题。人们越来越担心食物链中化学杀菌剂残留对人类健康的影响，要求降低果蔬产品化学杀菌剂的使用量，许多生产上常用的杀菌剂已被许多国家明令禁止在果蔬保鲜中使用。因此，迫切要求研究者寻找新的保鲜药剂用于水果蔬菜的采后保鲜及控制采后果蔬的微生物病害。为了解决上述问题，人们加大了生物农药的开发力度，植物源农药作为生物农药的重要组成部分而倍受重视，国内外均有植物源农药的研发报道。
青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisia annua L.)的全草，别名香蒿、苦蒿、黄蒿。为一年生草本，高达1.5m，全株黄绿色，有臭气。茎直立，具纵条纹， 上部分枝。基部及下部叶在花期枯萎，中部叶卵形，长4.5～7cm，2～3回羽状深裂，小裂片线形，宽约0.3mm，先端尖锐，表面颜色深绿，背面颜色较浅，无毛或略具细微软毛，有柄；上部叶渐小，无柄。头状花序多数，球形，直径约2mm，具细软短梗，排成圆锥状；总苞片2～3层；花管状，雌花长约0.5mm，两性花长约1mm，黄色；花药先端尖尾状，基部圆钝；柱头2裂，裂片先端呈画笔状。瘦果椭圆形，长约0.6mm。花期8～10月，果期10～11月。多生于山坡、林缘、荒地，产于全国各地。青蒿含有抗炎、免疫抑制等生物活性物质，在我国被用于中草药，此外，还可用于提取香料；更重要的是能从青蒿中分离出青蒿素。青蒿素(Artemisinin)是我国药学工作者1971年从青蒿叶中提取分离到的一种具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，是我国自主开发的、国际公认的抗疟疾的特效药，是目前所知的所有抗疟疾药中起效最快，疗效最好，毒性最低的药物，对脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾疗效更为突出，更可贵的是目前青蒿素类药尚未见有关抗药性的报道。
中国是青蒿素的主要产地，占全球总产量的90％。据估计，中国青蒿的种植面积约有7000～8000公顷。考虑到野生青蒿的收获量，估计国内每年可收获青蒿鲜草2万吨左右，青蒿素的理论年产量可达100吨左右，2006年我国青蒿素产量约为78吨。青蒿素提取率约为0.6％左右，因此青蒿原料在提炼青蒿素后会留下大量废渣。以年生产30吨青蒿素计，需要青蒿药材达5000吨以上，留下的废渣以千吨计，均被废弃。
发明内容
本发明的一个目的是利用现有青蒿加工提取过程产生的大量废渣，提供一种从青蒿废渣中提取的提取物，变废为宝。
本发明的另一个目的是提供所述青蒿提取物的提取方法。
本发明还有一个目的是提供所述青蒿提取物的新应用，所述青蒿提取物也包括直接采用青蒿进行提取得到的提取物，而不仅仅包括采用青蒿废渣制备得到的提取物。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
提供一种青蒿提取物，方案一是以青蒿废渣浸膏为原料，往浸膏中加入溶剂，浸提，过滤得到的滤液浓缩或干燥得到所述青蒿提取物。
所述青蒿废渣浸膏是将青蒿全株或切段后晒干、阴干或烘干，粉碎后采用体积比浓度为60～70％的乙醇浸提过夜，浸提液用于提取青蒿素，剩余部分即为废渣，浸提液在精提青蒿素过程中也得到部分废渣，将收集的各阶段产生的废渣浓缩成废渣浸膏即可，也可以混合各阶段收集到的废渣统一浓缩成浸膏，浓缩成浸膏的方法为现有常规方法；或者从青蒿素加工工厂直接购买被废弃的青蒿废渣浸膏。
所述溶剂可采用本领域常用的溶剂，优选水、乙醇、乙酸乙酯、石油醚或丙酮中任何一种或几种溶剂任意比例的混合物。
本发明所述青蒿提取物的提取方法具体包括以下步骤：
(1)往青蒿废渣浸膏中加入硅胶，搅拌均匀，磨粉过筛得青蒿废渣浸膏粉；
(2)往步骤(1)所得青蒿废渣浸膏粉中加入溶剂浸提后过滤；
(3)将步骤(2)所得滤液经旋转浓缩或干燥得青蒿废渣提取物。
作为优选，步骤(3)得到的滤液经旋转浓缩后得青蒿废渣提取液，提取液再用溶剂进行液-液或液-固分部提取，提取液及其分部提取液经浓缩或干燥 得到青蒿废渣提纯后的提取物。液-液或液-固分部提取所采用的溶剂优选水、乙醇、乙酸乙酯、石油醚或丙酮中任何一种或几种溶剂任意比例的混合物，溶剂的加入量为(重量体积比)为1g∶0.5～2ml；提取24小时。
步骤(1)所述硅胶的加入量按照1000g青蒿废渣浸膏加入500～2000g硅胶的比例确定；所述过筛为过30～100目筛。
步骤(2)所述溶剂为水、乙醇、乙酸乙酯、石油醚或丙酮中任何一种或几种溶剂任意比例的混合物，加入的量按照废渣浸膏粉∶溶剂的重量体积比为1g∶0.5～2ml的比例确定。
步骤(2)所述浸提的时间为5～24小时，优选24小时。
步骤(3)所述旋转浓缩或干燥均为常规方法。
方案二，提供一种青蒿提取物，将青蒿全株或切段后晒干(阴干或烘干)粉碎后采用水或其他常规溶剂浸提得到。
本发明方案一和方案二所述青蒿提取物都具有新的应用价值，可以应用作为杀菌剂或果蔬保鲜剂。所述青蒿提取物包括采用青蒿废渣或青蒿植株提取得到的提取液、浓缩提取液或干燥得到的固体提取物。青蒿提取物的抗菌保鲜应用是由本发明首次提出的技术方案，并不仅仅限于青蒿废渣的再利用。青蒿整株植物也可提取抗菌保鲜物质，因为保鲜剂的经济价值远远低于青蒿素，青蒿主要用于提取青蒿素，不会仅用于提取保鲜剂。所以本发明不仅提供了青蒿提取物的新应用，更重要的是解决了青蒿素生产过程中产生的大量废渣的再利用。
本发明经过反复试验证明，从青蒿或青蒿废渣中提取得到的提取物对多种果蔬采后微生物病害的病原菌具有抑制作用，尤其是对柑桔青绿霉菌、香蕉和 芒果炭疽病、荔枝霜疫霉病、葡萄灰霉病等水果的采后病菌具有明显的离体抑菌效果，而且在活体条件下，能防治柑桔、荔枝、香蕉等水果的采后病害，对果蔬的无害保鲜具有良好的作用。因此，从青蒿废渣中得到的提取物可作为植物源抑菌剂或果蔬保鲜剂使用。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种新的植物源杀菌剂或果蔬保鲜剂，为抗菌和蔬果保鲜技术领域提供新的技术成果。
本发明采用适当的方法处理废弃的青蒿废渣后再进行溶剂提取制备得到有益的抗菌保鲜剂，变废为宝；同时解决了长期以来青蒿素加工企业处置废渣的难题，为推广青蒿素的生产加工应用扫平障碍。
本发明方法简单易行，原料易得且成本较低，具有优良的推广价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。
实施例1 青蒿提取物的制备
青蒿废渣浸膏来自广东省某青蒿素生产厂家，其他试剂均为市购常规产品。1000g青蒿浸膏加入1000g硅胶，搅拌均匀，磨成粉状，过60目筛，快速分离，得青蒿废渣浸膏粉；用1800mL石油醚(PE)浸提青蒿废渣浸膏粉24小时，过滤或离心得到PE部分的滤液732mL，经旋转浓缩后得PE部分提取物157.65g，所得青蒿浸膏提取物低温(1～7℃)贮存备用。
实施例2 青蒿提取物的制备
青蒿废渣浸膏来自广东省某青蒿素生产厂家，其他试剂均为市购常规产品。1000g青蒿浸膏加入1000g硅胶，搅拌均匀，磨成粉状，过60目筛。快 速分离得青蒿废渣浸膏粉；用1800mL的乙酸乙酯(EA)浸提青蒿废渣浸膏粉24小时，过滤或离心得到EA部分的滤液1468mL，经旋转浓缩后得EA部分提取物143.58g，低温贮存备用。
实施例3 青蒿提取物的制备
青蒿废渣浸膏来自广东省某青蒿素生产厂家，其他试剂均为市购常规产品。1000g青蒿浸膏加入1000g硅胶，搅拌均匀，磨成粉状，过60目筛。快速分离得青蒿废渣浸膏粉；用1800mL的PE∶EA＝1∶1(体积比)的混合液浸提青蒿废渣浸膏粉24小时，过滤或离心得到混合液部分的滤液1392mL，经旋转浓缩后得混合液部分提取物223.4g，低温贮存备用。
实施例4 青蒿提取物的制备
青蒿废渣浸膏来自广东省某青蒿素生产厂家，其他试剂均为市购常规产品。1000g青蒿浸膏加入2000g硅胶，搅拌均匀，磨成粉状，过30目筛。快速分离得青蒿废渣浸膏粉；用1800mL的PE∶EA＝1∶1(体积比)的混合液浸提青蒿废渣浸膏粉24小时，过滤或离心得到混合液部分的滤液1314mL，经旋转浓缩后得混合液部分提取物201.9g，低温贮存备用。
实施例5 青蒿提取物的制备
青蒿废渣浸膏来自广东省某青蒿素生产厂家，其他试剂均为市购常规产品。1000g青蒿浸膏加入1500g硅胶，搅拌均匀，磨成粉状，过80目筛，快速分离，得青蒿废渣浸膏粉；用1800mL石油醚(PE)浸提青蒿废渣浸膏粉24小时，过滤或离心得到PE部分的滤液685mL，经旋转浓缩后得PE部分提取物135.8g，所得青蒿浸膏提取物低温(1～7℃)贮存备用。
实施例6 青蒿提取物的制备
将青蒿全株或切段的青蒿晒干(阴干或烘干)，粉碎，过40～60目筛。按粉碎物∶水＝1∶5(重量/体积，g/ml)的比例，提取24小时，过滤或离心得到提取液，再经常规真空浓缩得浓缩液或干燥的固体提取物，低温贮存备用。
实施例7 青蒿提取物的制备
将青蒿全株或切段的青蒿晒干(阴干或烘干)，粉碎，过40～60目筛。按粉碎物∶60％的乙醇＝1∶1(重量/体积，g/ml)的比例，提取24小时，过滤或离心得到提取液，再经常规真空浓缩得浓缩液或干燥的固体提取物，低温贮存备用。
实施例8 青蒿废渣不同溶剂或方法提取物对水果采后病原菌的抑制作用试验
采用改进的生长速率法，称取本发明不同溶剂的青蒿提取物与NYDA培养基混合均匀，制成浓度为500μg青蒿提取物/mL培养基、1000μg青蒿提取物/mL培养基和2000μg青蒿提取物/mL培养基的带药培养基，将带药培养基倒入直径为9cm的培养皿中，冷却后，在培养皿中央接种5mm沙糖桔指状青霉菌(Penicillium digitatum)或香蕉炭疽病菌(Collectotrichun musae)菌片(所述菌种来自华南农业大学植物病理系实验室，也可以采用常规方法分离得到)，以纯NYDA培养基平板作为空白对照。置于28℃恒温箱中培养，测量记录菌落大小(用十字交叉法测定菌落直径)，计算抑菌率。
抑菌率(％)＝(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100
实验结果见表1和表2。从表1中可以发现，本发明青蒿不同溶剂提取物对沙糖桔指状青霉的生长均有一定的抑制作用，以乙酸乙酯提取物的抑菌效果最强。从表2中可以发现，与抑制沙糖桔指状青霉菌效果相比，本发明青蒿提取物对香蕉炭疽病菌的抑菌效果更好，也以乙酸乙酯提取物的抑菌效 果最强。
表1 青蒿废渣不同溶剂提取物对采后沙糖桔指状青霉病菌抑菌效果
表2 青蒿废渣不同溶剂提取物对采后香蕉炭疽病菌抑菌效果
实施例9 本发明青蒿提取物对沙糖桔采后绿霉病的抑制效果试验
将本发明青蒿提取物加水配成1000μg/mL溶液，沙糖桔在所述溶液中浸泡5min后晾干，用灭菌铁钉在果实近果蒂部区域对称打2个孔(深3mm，直径2mm)，10μl 1.5×104CFU/mL指状青霉孢子菌悬液。待自然晾干后放到塑料筐内于20℃，85％～95％RH条件下贮藏22天，统计病情指数和防治效果。试验设空白对照，并以水果保鲜方面常用的施保功(Sporgon)作为商品杀菌剂对照。实验结果见表3。从表3可以看出，本发明青蒿提取物对沙糖桔绿霉病(由指状青霉菌引起)均有明显效果，但比商品杀菌剂施保功效 果略差。
表3 本发明青蒿提取物对沙糖桔指状青霉的活体抑制效果
(20℃、90％RH下培养22天)
实施例10 本发明青蒿提取物对荔枝采后病害的控制效果试验
荔枝采后病害主要是霜疫霉病。霜疫霉病是目前荔枝果实上最严重的病害，在荔枝采后贮运期间造成严重损失，使荔枝保鲜与销售企业蒙受重大损失。目前主要依靠化学杀菌剂如瑞毒霉、乙磷铝、特克多、施保功等控制。将本发明青蒿废渣的乙酸乙酯提取物加水配成1000μg/mL溶液，采收后的荔枝果实(品种：淮枝)在所述溶液中浸泡5min，待自然晾干后放到塑料筐内于20℃，85％～95％RH条件下贮藏7天，统计病情指数和防治效果。试验设空白对照，并以荔枝果实保鲜最常用的施保功(Sporgon)作为商品杀菌剂对照。试验结果见表4。从表4可以看出，本发明青蒿废渣的乙酸乙酯提取物对荔枝果实采后病害(主要由由霜疫霉菌引起)有明显效果，但比商品杀菌剂施保功效果略差。
表4 本发明青蒿提取物对荔枝采后病害的控制效果
(20℃、90％RH下培养22天)
实施例11 本发明青蒿提取物对葡萄灰霉病抑制效果试验
葡萄采后病害主要是灰霉病，90％以上的葡萄果实腐烂是由于该病的爆发引起在葡萄采后贮运期间造成严重损失。目前主要依靠二氧化硫熏蒸或二氧化硫释放纸进行控制，但二氧化硫处理容易导致葡萄表面漂白，特别是果蒂部分漂白严重；另外，也容易导致二氧化硫残留超标。将本发明青蒿废渣的乙酸乙酯提取物加水配成1000μg/mL溶液，采收后的葡萄果实(品种：巨峰)在所述溶液中浸泡5min，待自然晾干后放到塑料筐内于20℃，85％～95％RH条件下贮藏20天，统计病情指数和防治效果。试验设空白对照。试验结果见表5。从表5可以看出，本发明青蒿废渣的乙酸乙酯提取物对巨峰葡萄果实采后病害(主要由由灰霉菌引起)有明显效果。
表4 本发明青蒿提取物对葡萄采后病害的控制效果
(20℃、90％RH下培养20天)
Claims (5)
1.一种青蒿提取物的应用，其特征在于应用于制备防治柑桔青绿霉菌、香蕉炭疽病或荔枝霜疫霉病的制剂，所述青蒿提取物是采用青蒿废渣浸膏为原料，加入溶剂浸提，过滤得到的滤液再经浓缩或干燥得到，所述溶剂为水、乙醇、乙酸乙酯、石油醚或丙酮中任何一种或几种溶剂任意比例的混合物；所述青蒿废渣浸膏是将青蒿全株或切段后晒干、阴干或烘干，粉碎后采用体积比浓度为60-70％的乙醇浸提过夜，浸提液用于提取青蒿素，剩余部分即为废渣，浸提液在精提青蒿素过程中也得到废渣，将收集的各阶段产生的废渣浓缩得到废渣浸膏。
2.根据权利要求1所述青蒿提取物的应用，其特征在于所述青蒿提取物的制备方法包括以下步骤：
(1)向青蒿废渣浸膏中加入硅胶，搅拌均匀，磨粉过筛得青蒿废渣浸膏粉；
(2)向步骤(1)所得青蒿废渣浸膏粉中加入溶剂浸提后过滤得滤液，所述溶剂为水、乙醇、乙酸乙酯、石油醚或丙酮中任何一种或几种溶剂任意比例的混合物；
(3)将步骤(2)所得滤液经旋转浓缩或干燥得青蒿废渣提取物。
3.根据权利要求2所述青蒿提取物的应用，其特征在于步骤(1)所述硅胶的加入量按照1000g青蒿废渣浸膏加入500～2000g硅胶的比例确定；所述过筛为过30～100目筛。
4.根据权利要求2所述青蒿提取物的应用，其特征在于步骤(2)所述溶剂加入的量按照废渣浸膏粉：溶剂的重量体积比为1g∶0.5～2ml的比例确定。
5.根据权利要求2所述青蒿提取物的应用，其特征在于步骤(2)所述浸提的时间为24小时。
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