CN114456401B - 一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于天然橡胶提取技术领域，尤其涉及一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，该方法包括如下步骤：利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖；将得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘取杠柳成熟的基叶作为原料；原料粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将其与碱性混合液超声混合后静置；过滤，滤液离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；滤洗后压片、干燥即获得。本发明充分利用植物非试管高效快繁技术和不定根培养技术的优点，实现富含胶汁的杠柳基叶的多批次获取，为把培育杠柳成为生产天然橡胶工业原料替代物，为解决我国天然橡胶贫乏的工业瓶颈、丰富橡胶资源提供技术支撑。

Description

一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法
技术领域
本发明属于天然橡胶提取技术领域，尤其涉及一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法。
背景技术
通常我们所说的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。目前，由于巴西橡胶树热带生长特性的限制，天然橡胶种植主要集中在东南亚的泰国和印度尼西亚，是典型的资源约束性产业。加之巴西橡胶树生长周期长，容易受到虫害等缺点，传统的巴西橡胶树产业已经趋于饱和，世界天然橡胶的产量以在短时间内有较大幅度增加。我国是天然橡胶的消费大国，但是适合于种植巴西胶树的区域只有海南、云南等部分地区，天然橡胶产量十分有限，80％的橡胶原料依赖进口。因此，开发新的天然橡胶资源己成为我国迫切需要解决的问题。
现有对杠柳提取物进行GPC凝胶色谱分子量分布分析，以及1HNMR核磁共振分子结构分析，可确定杠柳提取物中含有顺式-1,4-聚异戊二烯成分，说明杠柳具有顺式-1,4-聚异戊二烯生物合成能力，可以成为我国天然橡胶的生产替代植物。
目前对于杠柳的研宄只集中在其药用价值上。杠柳是罗摩科植物，根皮(又称香加皮)、茎皮均可入药，具有消炎、强心、抑制癌细胞生长等功效。同时，杠柳是一种耐旱植物，通过自身的抗氧化活性和调节渗透压的能力来适应干旱环境。当遇到极端干旱时，叶片脱落进入休眠状态，只要根系尚存，条件允许后迅速萌发新芽。此外，杠柳还具有杀虫活性，能有效抵御虫害。因此，杠柳可以在全国各地栽培，特别是我国西北、东北和华北等干旱、半干早地区气候干燥、生态环境恶劣，植被覆盖率低，种植杠柳有极大的发展空间，既可防砂固土，又有药用价值，如果能将其培育成为生产天然橡胶工业原料的替代植物，将为解决我国天然橡胶贫乏的工业瓶颈、丰富橡胶资源提供新的途径。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗；
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置一段时间；对静置后的混合物进行过滤，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
2、根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于：步骤2)中，反应器的基础培养基维持4～5％的蔗糖浓度以及40～50mmol/L的总氮含量。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤2)中，植物生长素为吲哚乙酸、吲哚乙腈和四氯吲哚乙酸中至少一种。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤3)中，滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤3)中，杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为1～5g/mL。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤3)中，静置时间为24～48小时。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤3)中，碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为8.3～9.2。
进一步地，如上所述能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，步骤3)中，过滤所用的滤网目数为10～20目。
本发明的有益效果是：
本发明提供的提取方法设计合理，充分利用植物非试管高效快繁技术和不定根培养技术的优点，实现富含胶汁的杠柳基叶的多批次获取，为把培育杠柳成为生产天然橡胶工业原料替代物，为解决我国天然橡胶贫乏的工业瓶颈、丰富橡胶资源提供技术支撑。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗。
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；反应器的基础培养基维持4～5％的蔗糖浓度以及40～50mmol/L的总氮含量。植物生长素为吲哚乙酸、吲哚乙腈和四氯吲哚乙酸中至少一种。
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置24～48小时。碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为8.3～9.2。杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为1～5g/mL；对静置后的混合物进行过滤，过滤所用的滤网目数为10～20目，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
本发明的相关具体实施例如下：
实施例1
一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗。
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；反应器的基础培养基维持4％的蔗糖浓度以及50mmol/L的总氮含量。植物生长素为吲哚乙酸。
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置24小时。碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为8.3。杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为1g/mL；对静置后的混合物进行过滤，过滤所用的滤网目数为20目，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
本实施例中，天然橡胶成品的收率为24.6％。
实施例2
一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗。
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；反应器的基础培养基维持4％的蔗糖浓度以及45mmol/L的总氮含量。植物生长素为吲哚乙腈。
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置36小时。碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为8.7。杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为3g/mL；对静置后的混合物进行过滤，过滤所用的滤网目数为10目，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
本实施例中，天然橡胶成品的收率为25.2％。
实施例3
一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗。
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；反应器的基础培养基维持5％的蔗糖浓度以及40mmol/L的总氮含量。植物生长素为四氯吲哚乙酸。
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置48小时。碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为9.2。杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为5g/mL；对静置后的混合物进行过滤，过滤所用的滤网目数为20目，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
本实施例中，天然橡胶成品的收率为24.3％。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)利用植物非试管高效快繁技术进行杠柳种苗繁殖，得到杠柳种苗；
2)将步骤1)得到的杠柳种苗移栽至反应器中进行不定根培养，当杠柳果实完全成熟后，摘除果实作为副产品，此时摘取杠柳成熟的基叶作为第一批原料；保留新鲜的基芽，在反应器的基础培养基中添加植物生长素，待新鲜的基芽长为成熟的基叶，摘取并作为下一批的原料；
3)使用粉碎机对步骤2)得到的原料进行粉碎处理并获得杠柳基叶碎末，将杠柳基叶碎末与碱性混合液超声混合后静置一段时间；对静置后的混合物进行过滤，在对滤液进行离心处理，离心后的顶层悬浮物为天然橡胶半成品；碱性混合液由亚硝酸盐和氢氧化钠按摩尔比1:1溶水制成，碱性混合液的pH值为8.3～9.2；
4)使用无水乙醇对步骤3)得到的天然橡胶半成品进行滤洗，滤洗后压片、干燥即获得所需的天然橡胶成品。
2.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于：步骤2)中，反应器的基础培养基维持4～5％的蔗糖浓度以及40～50mmol/L的总氮含量。
3.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，步骤2)中，植物生长素为吲哚乙酸、吲哚乙腈和四氯吲哚乙酸中至少一种。
4.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，步骤3)中，滤液去除顶层悬浮物后，剩余物料以石油醚作为提取液再次进行超声波提取，得到杠柳脂溶性成分副产品。
5.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，步骤3)中，杠柳基叶碎末与碱性混合液的配比为1～5g/mL。
6.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，步骤3)中，静置时间为24～48小时。
7.根据权利要求1所述的能够提高杠柳中天然橡胶产量的提取方法，其特征在于，步骤3)中，过滤所用的滤网目数为10～20目。
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