CN108606003A - 一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法 - Google Patents

一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，包括：制备石斛提取物、提取文蛤活性多肽、螯合、复配，首先取铁皮石斛鲜茎捣碎成泥后置于热蒸馏水中回流提取制得石斛提取物，另取文蛤经氯仿、正丁醇与1,3,5‑三甲氧基苯萃取，然后经氯化钠梯度溶液洗脱制得文蛤活性多肽，将活性多肽与CaCl2螯合后制得文蛤活性多肽螯合钙，将其与乳酸乙酯、茶多酚、磷酸钙、甘油与石斛提取物复配成能提高植物抗辐射性能的调节剂。有益效果为：调节剂的制备工艺简单，文蛤活性多肽的纯度与含量较高，其螯合钙可以为植物提供有机钙源，配合石斛提取物可以大大强化植物对紫外辐射的吸收能力。

Description

一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法
技术领域
本发明涉及植物调节剂领域，尤其是涉及一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法。
技术背景
紫外辐射就是波长范围约10～400nm的光辐射。在这个波长范围内不同波长的紫外辐射有不同的效应，在研究和应用中，常把紫外辐射划分为：A波段（400～320nm）；B波段（320～280nm）；C波段（280～200nm）；真空紫外波段(200～10nm)。波长小于200nm的紫外辐射由于大气的吸收，所以在空气中不能传播。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，紫外线辐射（波长100～400nm，包括UVA、UVB和UVC）在一类致癌物清单中。
部分植物具有吸收紫外辐射的功能，如仙人球、仙人掌、仙人指、量天尺等植物能吸收辐射并吸收二氧化碳，释放氧气。防辐射植物具有一定吸收紫外辐射的作用，但不具有吸收电磁辐射的作用，在家庭中或办公室中摆 放这些植物虽然不能有效减少各种电器电子产品产生的电磁辐射，但是可以起到缓解视疲劳的作用。绿色植物通过光合作用，有吸收有害气体的的作用，易于吸收和化解周围环境的电磁场辐射毒素，减少室内外的污染，有益人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，调节剂的制备工艺简单，文蛤活性多肽的纯度与含量较高，其螯合钙可以为植物提供有机钙源，配合石斛提取物可以大大强化植物对紫外辐射的吸收能力。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：
一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，包括：制备石斛提取物、提取文蛤活性多肽、螯合、复配，具体包括以下步骤：
制备石斛提取物：取铁皮石斛鲜茎，洗净后剪成0.5～1cm小段并捣碎成泥状，置于容器中，按1g:5～8mL料液比加入蒸馏水浸泡3～5h，加热至45～55℃回流提取60～90min，同样的方法提取2～3次，合并提取液，在3500～5000r/min离心15～30min，取上清液减压浓缩，随后真空冷干并粉碎即得石斛提取物，置-20～-25℃冰箱保存备用；石斛提取物对DPPH自由基、羟基自由基具有较强的清除能力，同时还具有相当的还原能力，此外，石斛提取物还具有较为优异的抗菌、抗辐射功效，提取物中的部分物质被植株吸收后，可以增强植株的抗辐射能力；
提取文蛤活性多肽：取文蛤经吐沙、去壳、冻干、粉碎后获得文蛤干粉，按料液比1:45～50溶于蒸馏水中并超声匀浆，在0～1℃、2500～3000r/min离心8～10min，收集上清，再经中空纤维超滤柱超滤，超滤柱截留分子量为10KDa，超滤收集小分子量超滤液，在超滤液中加入4～5倍体积的氯仿及7～8倍体积的正丁醇，再加入超滤液重量0.5～0.8‰的1,3,5-三甲氧基苯，萃取3～4次；将萃取液透析、离心、真空干燥后得到文蛤活性多肽粗品，粗品水溶后离心取上清，再以0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L的氯化钠梯度溶液洗脱，得文蛤活性多肽；文蛤活性多肽提取方法工艺简单，1,3,5-三甲氧基苯能够与正丁醇发生氢键连接等作用，增强正丁醇的萃取能力，进而大大增强体系的萃取效率，提高活性多肽的纯度与得率，所得文蛤活性多肽的纯度较高，活性多肽具有优异的抑菌抗氧化活性，可以增强植株的抗氧化性与免疫性能，同时还可以为水稻植株提供多肽活性成分，多肽活性成分具有刺激植株基因表达、强化植株吸收辐射的作用，被仙人掌、仙人指、景天、量天尺等植物吸收后，可以显著增强植物对紫外辐射的吸收作用，减少室内外的污染，有益人体健康；
螯合：将文蛤活性多肽复配成固含量为15～25%的肽液，调节pH值至6.8～7.0，加入2.5～3倍的浓度为0.8～1.0mol/L的CaCl2溶液，再加入文蛤活性多肽干物重量0.3～0.6‰的复配助剂，在23～25℃温度下震荡螯合30～45min，将螯合液于0～1℃温度下以14000～15000r/min转速离心浓缩8～10min，取上清液真空浓缩，冷冻干燥后即得文蛤活性多肽螯合钙；文蛤活性多肽螯合钙的螯合率较高，易于被植物体吸收，避免了无机钙盐稳定性差、胃肠刺激大、易受到肠内容物干扰、生物利用率低、存在一定毒副作用等缺点，同时脱除钙离子后的文蛤活性多肽可以提高植株对紫外辐射的吸收作用，并能补充植株所需氨基酸；
复配：精确称取0.2～0.5重量份乳酸乙酯、2～3重量份茶多酚、0.5～2重量份磷酸钙、10～12重量份甘油、3～8重量份鳖甲活性多肽螯合钙、8～15重量份石斛提取物，在暗光、0～1℃温度下，混合均匀并碾磨细化，即得可以提高植物抗辐射性能的调节剂；复配剂中同时含有无机钙盐与有机钙盐，避免了单一钙源不易被植株吸收利用的现象，大大提高了植株对钙的吸收，调节剂与常规肥料配合施用后，可以为植物提供提供充足的有机、无机钙源与文蛤活性多肽，有助于提高植物的免疫性能，促进植株生长，同时文蛤活性多肽与石斛提取物配合施用可以有效刺激植株增大对紫外辐射的吸收能力，减少辐射污染，增进人体健康。
作为优选，螯合步骤中的复配助剂为下列含量的物质：65～85%的抗坏血酸、15～13%的苹果酸与1.5～5%的(S,S)-1,2-二苯基乙二胺，总量为100%；在抗坏血酸与苹果酸存在的条件下，(S,S)-1,2-二苯基乙二胺可以与螯合环境中的S2-离子产生配位络合，生成稳定的配合物，降低了螯合环境中的S2-含量，避免了S2-与稳定螯合物中的金属离子发生反应，有助于文蛤活性多肽螯合钙的稳定生成，大大提高了螯合物的螯合效率与螯合率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）文蛤活性多肽提取工艺简单，1,3,5-三甲氧基苯能够与正丁醇发生氢键连接等作用，增强正丁醇的萃取能力，进而大大增强体系的萃取效率，提高活性多肽的纯度与得率，活性多肽可以增强植株的抗氧化性与免疫性能，同时具有刺激植株基因表达、强化植株吸收辐射的作用；
2）螯合反应中，在抗坏血酸与苹果酸存在的条件下，(S,S)-1,2-二苯基乙二胺可以与螯合环境中的S2-离子产生配位络合，生成稳定的配合物，降低了螯合环境中的S2-含量，避免了S2-与稳定螯合物中的金属离子发生反应，有助于文蛤活性多肽螯合钙的稳定生成，大大提高了螯合物的螯合效率与螯合率；
3）调节剂与常规肥料配合施用后，可以为植物提供提供充足的有机、无机钙源与文蛤活性多肽，有助于提高植物的免疫性能，促进植株生长，同时文蛤活性多肽与石斛提取物配合施用可以有效刺激植株增大对紫外辐射的吸收能力，减少辐射污染，增进人体健康。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，包括以下步骤：
1）取铁皮石斛鲜茎，洗净后剪成0.5cm小段并捣碎成泥状，置于容器中，按1g:5mL料液比加入蒸馏水浸泡3h，加热至45℃回流提取60min，同样的方法提取2次，合并提取液，在3500r/min离心15min，取上清液减压浓缩，随后真空冷干并粉碎即得石斛提取物，置-20℃冰箱保存备用；2）取文蛤经吐沙、去壳、冻干、粉碎后获得文蛤干粉，按料液比1:45溶于蒸馏水中并超声匀浆，在0℃、2500r/min离心8min，收集上清，再经中空纤维超滤柱超滤，超滤柱截留分子量为10KDa，超滤收集小分子量超滤液，在超滤液中加入4倍体积的氯仿及7倍体积的正丁醇，再加入超滤液重量0.5‰的1,3,5-三甲氧基苯，萃取3次；将萃取液透析、离心、真空干燥后得到文蛤活性多肽粗品，粗品水溶后离心取上清，再以0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L的氯化钠梯度溶液洗脱，得文蛤活性多肽；3）将文蛤活性多肽复配成固含量为15%的肽液，调节pH值至6.8，加入2.5倍的浓度为0.8mol/L的CaCl2溶液，再加入文蛤活性多肽干物重量0.3‰的复配助剂，在23℃温度下震荡螯合30min，将螯合液于0℃温度下以14000r/min转速离心浓缩8min，取上清液真空浓缩，冷冻干燥后即得文蛤活性多肽螯合钙；4）精确称取0.2重量份乳酸乙酯、2重量份茶多酚、0.5重量份磷酸钙、10重量份甘油、3重量份鳖甲活性多肽螯合钙、8重量份石斛提取物，在暗光、0℃温度下，混合均匀并碾磨细化，即得可以提高植物抗辐射性能的调节剂；复配剂中同时含有无机钙盐与有机钙盐，避免了单一钙源不易被植株吸收利用的现象，大大提高了植株对钙的吸收，调节剂与常规肥料配合施用后，可以为植物提供提供充足的有机、无机钙源与文蛤活性多肽，有助于提高植物的免疫性能，促进植株生长，同时文蛤活性多肽与石斛提取物配合施用可以有效刺激植株增大对紫外辐射的吸收能力，减少辐射污染，增进人体健康。
实施例2：
一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1）制备石斛提取物：取铁皮石斛鲜茎，洗净后剪成1cm小段并捣碎成泥状，置于容器中，按1g:8mL料液比加入蒸馏水浸泡5h，加热至55℃回流提取90min，同样的方法提取3次，合并提取液，在5000r/min离心30min，取上清液减压浓缩，随后真空冷干并粉碎即得石斛提取物，置-25℃冰箱保存备用；石斛提取物对DPPH自由基、羟基自由基具有较强的清除能力，同时还具有相当的还原能力，此外，石斛提取物还具有较为优异的抗菌、抗辐射功效，提取物中的部分物质被植株吸收后，可以增强植株的抗辐射能力；
2）提取文蛤活性多肽：取文蛤经吐沙、去壳、冻干、粉碎后获得文蛤干粉，按料液比1:50溶于蒸馏水中并超声匀浆，在1℃、3000r/min离心10min，收集上清，再经中空纤维超滤柱超滤，超滤柱截留分子量为10KDa，超滤收集小分子量超滤液，在超滤液中加入5倍体积的氯仿及8倍体积的正丁醇，再加入超滤液重量0.8‰的1,3,5-三甲氧基苯，萃取4次；将萃取液透析、离心、真空干燥后得到文蛤活性多肽粗品，粗品水溶后离心取上清，再以0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L的氯化钠梯度溶液洗脱，得文蛤活性多肽；文蛤活性多肽提取方法工艺简单，1,3,5-三甲氧基苯能够与正丁醇发生氢键连接等作用，增强正丁醇的萃取能力，进而大大增强体系的萃取效率，提高活性多肽的纯度与得率，所得文蛤活性多肽的纯度较高，活性多肽具有优异的抑菌抗氧化活性，可以增强植株的抗氧化性与免疫性能，同时还可以为水稻植株提供多肽活性成分，多肽活性成分具有刺激植株基因表达、强化植株吸收辐射的作用，被仙人掌、仙人指、景天、量天尺等植物吸收后，可以显著增强植物对紫外辐射的吸收作用，减少室内外的污染，有益人体健康；
3）螯合：将文蛤活性多肽复配成固含量为25%的肽液，调节pH值至7.0，加入3倍的浓度为1.0mol/L的CaCl2溶液，再加入文蛤活性多肽干物重量0.6‰的复配助剂，在25℃温度下震荡螯合45min，将螯合液于1℃温度下以15000r/min转速离心浓缩10min，取上清液真空浓缩，冷冻干燥后即得文蛤活性多肽螯合钙；文蛤活性多肽螯合钙的螯合率较高，易于被植物体吸收，避免了无机钙盐稳定性差、胃肠刺激大、易受到肠内容物干扰、生物利用率低、存在一定毒副作用等缺点，同时脱除钙离子后的文蛤活性多肽可以提高植株对紫外辐射的吸收作用，并能补充植株所需氨基酸；
4）复配：精确称取0.5重量份乳酸乙酯、3重量份茶多酚、2重量份磷酸钙、12重量份甘油、8重量份鳖甲活性多肽螯合钙、15重量份石斛提取物，在暗光、1℃温度下，混合均匀并碾磨细化，即得可以提高植物抗辐射性能的调节剂；复配剂中同时含有无机钙盐与有机钙盐，避免了单一钙源不易被植株吸收利用的现象，大大提高了植株对钙的吸收，调节剂与常规肥料配合施用后，可以为植物提供提供充足的有机、无机钙源与文蛤活性多肽，有助于提高植物的免疫性能，促进植株生长，同时文蛤活性多肽与石斛提取物配合施用可以有效刺激植株增大对紫外辐射的吸收能力，减少辐射污染，增进人体健康。
螯合步骤中的复配助剂为下列含量的物质：85%的抗坏血酸、13%的苹果酸与2%的(S,S)-1,2-二苯基乙二胺；在抗坏血酸与苹果酸存在的条件下，(S,S)-1,2-二苯基乙二胺可以与螯合环境中的S2-离子产生配位络合，生成稳定的配合物，降低了螯合环境中的S2-含量，避免了S2-与稳定螯合物中的金属离子发生反应，有助于文蛤活性多肽螯合钙的稳定生成，大大提高了螯合物的螯合效率与螯合率。
实施例3：
一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，包括：制备石斛提取物、提取文蛤活性多肽、螯合、复配，具体包括以下步骤：
制备石斛提取物：取铁皮石斛鲜茎，洗净后剪成1cm小段并捣碎成泥状，置于容器中，按1g:6mL料液比加入蒸馏水浸泡4h，加热至50℃回流提取90min，同样的方法提取3次，合并提取液，在4000r/min离心25min，取上清液减压浓缩，随后真空冷干并粉碎即得石斛提取物，置-20℃冰箱保存备用；石斛提取物对DPPH自由基、羟基自由基具有较强的清除能力，同时还具有相当的还原能力，此外，石斛提取物还具有较为优异的抗菌、抗辐射功效，提取物中的部分物质被植株吸收后，可以增强植株的抗辐射能力；
提取文蛤活性多肽：取文蛤经吐沙、去壳、冻干、粉碎后获得文蛤干粉，按料液比1:48溶于蒸馏水中并超声匀浆，在1℃、2800r/min离心8min，收集上清，再经中空纤维超滤柱超滤，超滤柱截留分子量为10KDa，超滤收集小分子量超滤液，在超滤液中加入4倍体积的氯仿及7倍体积的正丁醇，再加入超滤液重量0.6‰的1,3,5-三甲氧基苯，萃取4次；将萃取液透析、离心、真空干燥后得到文蛤活性多肽粗品，粗品水溶后离心取上清，再以0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L的氯化钠梯度溶液洗脱，得文蛤活性多肽；文蛤活性多肽提取方法工艺简单，1,3,5-三甲氧基苯能够与正丁醇发生氢键连接等作用，增强正丁醇的萃取能力，进而大大增强体系的萃取效率，提高活性多肽的纯度与得率，所得文蛤活性多肽的纯度较高，活性多肽具有优异的抑菌抗氧化活性，可以增强植株的抗氧化性与免疫性能，同时还可以为水稻植株提供多肽活性成分，多肽活性成分具有刺激植株基因表达、强化植株吸收辐射的作用，被仙人掌、仙人指、景天、量天尺等植物吸收后，可以显著增强植物对紫外辐射的吸收作用，减少室内外的污染，有益人体健康；
螯合：将文蛤活性多肽复配成固含量为20%的肽液，调节pH值至6.8，加入3倍的浓度为1mol/L的CaCl2溶液，再加入文蛤活性多肽干物重量0.5‰的复配助剂，在24℃温度下震荡螯合30min，将螯合液于0～1℃温度下以15000r/min转速离心浓缩10min，取上清液真空浓缩，冷冻干燥后即得文蛤活性多肽螯合钙；文蛤活性多肽螯合钙的螯合率较高，易于被植物体吸收，避免了无机钙盐稳定性差、胃肠刺激大、易受到肠内容物干扰、生物利用率低、存在一定毒副作用等缺点，同时脱除钙离子后的文蛤活性多肽可以提高植株对紫外辐射的吸收作用，并能补充植株所需氨基酸；
复配：精确称取0.5重量份乳酸乙酯、3重量份茶多酚、1.5重量份磷酸钙、10重量份甘油、8重量份鳖甲活性多肽螯合钙、10重量份石斛提取物，在暗光、1℃温度下，混合均匀并碾磨细化，即得可以提高植物抗辐射性能的调节剂；复配剂中同时含有无机钙盐与有机钙盐，避免了单一钙源不易被植株吸收利用的现象，大大提高了植株对钙的吸收，调节剂与常规肥料配合施用后，可以为植物提供提供充足的有机、无机钙源与文蛤活性多肽，有助于提高植物的免疫性能，促进植株生长，同时文蛤活性多肽与石斛提取物配合施用可以有效刺激植株增大对紫外辐射的吸收能力，减少辐射污染，增进人体健康。
螯合步骤中的复配助剂为下列含量的物质：81%的抗坏血酸、14.5%的苹果酸与4.5%的(S,S)-1,2-二苯基乙二胺；在抗坏血酸与苹果酸存在的条件下，(S,S)-1,2-二苯基乙二胺可以与螯合环境中的S2-离子产生配位络合，生成稳定的配合物，降低了螯合环境中的S2-含量，避免了S2-与稳定螯合物中的金属离子发生反应，有助于文蛤活性多肽螯合钙的稳定生成，大大提高了螯合物的螯合效率与螯合率。
本发明操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，包括：制备石斛提取物、提取文蛤活性多肽、螯合、复配，其特征在于：所述提取文蛤活性多肽步骤为：取文蛤经吐沙、去壳、冻干、粉碎后获得文蛤干粉，溶于蒸馏水中并超声匀浆，离心收上清，再经中空纤维超滤柱超滤，在超滤液中加入氯仿、正丁醇与1,3,5-三甲氧基苯萃取；将萃取液透析、离心、真空干燥后得到文蛤活性多肽粗品，粗品水溶后离心取上清，再以氯化钠梯度溶液洗脱，得文蛤活性多肽。
2.根据权利要求1所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述提取文蛤活性多肽步骤中，文蛤干粉溶于蒸馏水时的料液比为1:45～50。
3.根据权利要求1所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述提取文蛤活性多肽步骤中，氯仿的用量为超滤液体积的4～5倍，正丁醇的用量为超滤液体积的7～8倍，1,3,5-三甲氧基苯的用量为超滤液重量的0.5～0.8‰。
4.根据权利要求1所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述制备石斛提取物步骤为：取铁皮石斛鲜茎，洗净后剪成小段并捣碎成泥状，置于容器中，加入蒸馏水浸泡，回流提取2～3次，合并提取液，离心取上清液减压浓缩，随后真空冷干并粉碎即得石斛提取物，置冰箱保存备用。
5.根据权利要求4所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述制备石斛提取物步骤中，回流提取的温度为45～55℃，回流提取时间为60～90min。
6.根据权利要求1所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述螯合步骤为：将文蛤活性多肽复配成肽液，调节pH值至6.8～7.0，加入CaCl2溶液、复配助剂，震荡螯合后离心浓缩，取上清液真空浓缩，冷冻干燥后即得文蛤活性多肽螯合钙。
7.根据权利要求6所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述螯合步骤中，CaCl2溶液的添加量为肽液质量的2.5～3倍，浓度为0.8～1.0mol/L。
8.根据权利要求6所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述螯合步骤中，复配助剂的添加量为文蛤活性多肽干物重量的0.3～0.6‰，复配助剂为下列含量的物质：65～85%的抗坏血酸、15～13%的苹果酸与1.5～5%的(S,S)-1,2-二苯基乙二胺，总量为100%。
9.根据权利要求1所述的一种提高植物抗辐射性能的调节剂的制备方法，其特征在于：所述复配步骤为：精确称取0.2～0.5重量份乳酸乙酯、2～3重量份茶多酚、0.5～2重量份磷酸钙、10～12重量份甘油、3～8重量份鳖甲活性多肽螯合钙、8～15重量份石斛提取物，在暗光、0～1℃温度下，混合均匀并碾磨细化，即得可以提高植物抗辐射性能的调节剂。
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