一种从水培拟南芥中提取花青素的方法技术

一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，其特征在于该方法以拟南芥为提取材料，通过施加养分胁迫提高茎叶中的花青素含量，茎叶样品经液氮破碎，并用稀硫酸溶液提取，再通过阴离子交换树脂从而浓缩在甲醇中。本发明专利技术通过施加养分胁迫的方法，大大提高了拟南芥中的花青素含量，使得我们能充分利用拟南芥生长周期短、适于室内水培等优点，为花青素的提取提供了一种新的选择；用稀硫酸溶液能充分提取出拟南芥中的花青素，同时免除了茎叶中叶绿素的干扰；拟南芥培养及花青素提取工艺操作简单，耗费较少，无有害物质残留。

A method for extracting anthocyanins from Arabidopsis thaliana

A method for extracting anthocyanins from hydroponics in Arabidopsis, which is characterized in that the method using Arabidopsis thaliana as material extraction, by applying nutrient stress increased the anthocyanin content in stems and leaves, stems and leaves were broken by liquid nitrogen, and in dilute sulfuric acid solution extraction, then through anion exchange resin to concentrate in methanol. The present invention by applying the method of nutrient stress, greatly increased the anthocyanin content in Arabidopsis, we can make full use of the advantages of Arabidopsis growth cycle is short, suitable for indoor water culture, provides a new choice for anthocyanin extraction; in Arabidopsis could be fully extracted anthocyanins in dilute sulfuric acid solution, while eliminating the interference of chlorophyll the stems and leaves of Arabidopsis thaliana; culture and anthocyanin extraction process has the advantages of simple operation, less cost, no residues of harmful substances.

【技术实现步骤摘要】
一种从水培拟南芥中提取花青素的方法
本专利技术属于天然产物提取
，具体涉及一种从水培拟南芥中提取花青素的方法。
技术介绍
花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性色素，作为一种重要的类黄酮物质，受到了食品、药物及保健产业的持续关注。因为在食品及药物的着色过程中，花青素作为无毒的天然色素，有着替代合成染料的潜在应用价值。另外，由于具有抗氧化和抗癌活性等有益人类健康的特性，花青素正被越来越多地被应用在保健品中。花青素广泛分布在植物的根、茎、叶、花和果实等器官中，是植物形态建成过程中或响应逆境而产生的一种次生代谢物质，在植物生长过程中起重要作用。紫甘蓝、蓝莓中的花青素含量比较高，是良好的花青素提取材料，相关的提取方法也有很多。而对模式植物-拟南芥的关注则很少，这是由于在正常生长条件下，拟南芥中只能合成少量的花青素，开发提取的价值不明显。拟南芥(Arabidopsisthaliana)与白菜、油菜、甘蓝等经济作物同属十字花科，其本身并无明显的经济价值。而由于拟南芥具有植株较小、生长周期短、结实多、基因组小等优良特性，使其成为了全球应用最广泛的模式植物。花青素生物合成受内外环境因素的影响较大，如:温度、光、糖、胁迫以及植物激素等都影响花青素的合成。因此，可以通过施加养分胁迫等逆境条件，使原本正常生长拟南芥幼苗产生大量的花青素。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术提供一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，该提取工艺操作简单，耗费较少，无有害物质残留。技术方案：一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，该方法以拟南芥为提取材料，通过施加养分胁迫提高茎叶中的花青素含量，茎叶样品经液氮破碎，并用稀硫酸溶液提取，再通过阴离子交换树脂从而浓缩在甲醇中。具体步骤为：(1)拟南芥培养：播种后，将拟南芥先用全营养液培养4-6周，再转移至去离子水中培养，然后剪取茎叶样品，用作提取花青素；(2)花青素的粗提取：称取拟南芥茎叶，置于研钵中，加入液氮充分研磨；然后加入1-5mol/L的稀H2SO4溶液，用钵杵研匀后，再用去离子水将其全部洗入离心管中；静置后离心，将上清液用定量滤纸过滤，滤液收集在新的离心管中；(3)花青素的精制：向滤液中加入过量的CaCl2溶液去除硫酸根，混匀后静置，接着离心，将上清液用定量滤纸过滤，并收集在新的离心管中；然后将滤液通过阴离子交换树脂，并用甲醇洗脱；最后将洗脱液旋干，再用甲醇溶解，最后用氮气吹干，即得精制的花青素。优选的，上述拟南芥培养步骤中，转移至去离子水中的培养时间为1周。优选的，上述硫酸溶液与茎叶的体积质量比为100μL/g。优选的，上述花青素的粗提取步骤中，静置时间为2-48h，离心条件为4100g下5min。优选的，上述花青素的精制步骤中，静置时间为1h，离心条件为4100g下5min。优选的，上述花青素的精制步骤中阴离子交换树脂为IRA402chlorideform。优选的，上述花青素的精制步骤中旋干条件为40℃、50hPa。有益效果：本专利技术通过施加养分胁迫的方法，大大提高了拟南芥中的花青素含量，使得我们能充分利用拟南芥生长周期短、适于室内水培等优点，为花青素的提取提供了一种新的选择；用稀硫酸溶液能充分提取出拟南芥中的花青素，同时免除了茎叶中叶绿素的干扰；拟南芥培养及花青素提取工艺操作简单，耗费较少，无有害物质残留。附图说明图1为不同营养液浓度对拟南芥茎叶中花青素含量的影响图；图2为不同硫酸浓度对花青素提取效果的影响图；图3为不同浸提时间对花青素提取效果的影响图。具体实施方式(1)将饱满的拟南芥野生型(Col-0)种子，点播在吸满全营养液的海绵上，在人工气候室中发芽、生长。用全营养液培养4-6周后，将拟南芥幼苗转移到去离子水中生长一周，然后剪取茎叶样品，用来提取花青素。(2)气候室中的温度保持在22-24℃，每天的光照/黑暗时间为18h/6h，光照强度为100μmolm-2S-1。所用到的全营养液pH值为5.6，养分组成如下：(3)称取拟南芥茎叶，置于研钵中，加入液氮充分研磨。然后加入1-5mol/L的稀H2SO4溶液(100μL/g茎叶)，用钵杵研匀后，再用去离子水将其全部洗入离心管中。静置2-48h后，在4100g下离心5min，将上清液用定量滤纸过滤，滤液收集在新的离心管中。(4)向滤液中加入过量的CaCl2溶液去除硫酸根，混匀后静置1h。接着在4100g下离心5min，将上清液再次用定量滤纸过滤，并收集在新的离心管中。然后将滤液通过阴离子交换树脂(IRA402chlorideform)，并用甲醇洗脱。最后将洗脱液在40℃、50hPa的条件下旋干，再用少量甲醇溶解，然后用氮气吹干，即得精制的花青素。实施例1(1)将饱满的拟南芥野生型(Col-0)种子，点播在吸满全营养液的海绵上，在人工气候室中发芽、生长。用全营养液培养五周后，将大小一致的幼苗，分别转移到含量为0、1％、10％、100％的营养液中生长。7天后剪取茎叶样品，用来提取花青素。(3)称取约2克的拟南芥茎叶，放在直径60mm的研钵中，加入液氮充分研磨。然后加入0.4mL3mol/L的H2SO4溶液，用钵杵研匀后，再用7.6mL去离子水将其全部洗入10mL离心管中。静置过夜后，在4100g下离心5min，将上清液用定量滤纸过滤，滤液收集在新的10mL离心管中。(4)吸取滤液，用分光光度计测定530nm及657nm下的吸光值。花青素相对含量用(A530–0.25A657)/样品重量表示，测定结果如图1所示。(5)向滤液中加入过量的CaCl2溶液去除硫酸根，混匀后静置1h。接着在4100g下离心5min，将上清液再次用定量滤纸过滤，并收集在新的离心管中。然后将滤液通过阴离子交换树脂(IRA402chlorideform)，并用甲醇洗脱。最后将洗脱液在40℃、50hPa的条件下旋干，再用少量甲醇溶解，然后用氮气吹干，即得精制的花青素。由图1可知，正常生长5周的拟南芥植株，在用纯水培养一周后，茎叶中花青素含量大幅提高，相对于继续正常培养一周的对照处理，花青素含量提高约30倍。实施例2(1)将饱满的拟南芥野生型(Col-0)种子，点播在吸满全营养液的海绵上，在人工气候室中发芽、生长。用全营养液培养五周后，将长势一致的幼苗，转移到去离子水中生长。7天后剪取茎叶样品，用来提取花青素。(3)随机称取约2克的拟南芥茎叶，放在直径60mm的研钵中，加入液氮充分研磨。然后分别加入0.4mL0、1、2、3、4、5mol/L的H2SO4溶液，用钵杵研匀后，再用7.6mL去离子水将其全部洗入10mL离心管中。静置过夜后，在4100g下离心5min，将上清液用定量滤纸过滤，滤液收集在新的10mL离心管中。(4)吸取滤液，用分光光度计测定530nm及657nm下的吸光值。花青素相对含量用(A530–0.25A657)/样品重量表示，测定结果如图2所示。(5)向滤液中加入过量的CaCl2溶液去除硫酸根，混匀后静置1h。接着在4100g下离心5min，将上清液再次用定量滤纸过滤，并收集在新的离心管中。然后将滤液通过阴离子交换树脂(IRA402chlorideform)，并用甲醇洗脱。最后将洗脱液在40℃、50hPa的条件下旋干，再用少量甲醇溶解，然后用氮气吹干，即得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，其特征在于该方法以拟南芥为提取材料，通过施加养分胁迫提高茎叶中的花青素含量，茎叶样品经液氮破碎，并用稀硫酸溶液提取，再通过阴离子交换树脂从而浓缩在甲醇中。

【技术特征摘要】
1.一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，其特征在于该方法以拟南芥为提取材料，通过施加养分胁迫提高茎叶中的花青素含量，茎叶样品经液氮破碎，并用稀硫酸溶液提取，再通过阴离子交换树脂从而浓缩在甲醇中。2.根据权利要求1所述一种从水培拟南芥中提取花青素的方法，其特征在于具体步骤为：（1）拟南芥培养：播种后，将拟南芥先用全营养液培养4-6周，再转移至去离子水中培养，然后剪取茎叶样品，用作提取花青素；（2）花青素的粗提取：称取拟南芥茎叶，置于研钵中，加入液氮充分研磨；然后加入1-5mol/L的稀H2SO4溶液，用钵杵研匀后，再用去离子水将其全部洗入离心管中；静置后离心，将上清液用定量滤纸过滤，滤液收集在新的离心管中；（3）花青素的精制：向滤液中加入过量的CaCl2溶液去除硫酸根，混匀后静置，接着离心，将上清液用定量滤纸过滤，并收集在新的离心管中；然后将滤液通过阴离子交换树脂，并用甲醇洗脱；最后将洗脱液旋干，再用甲醇溶解，最后用氮气吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈仁芳，赵旭升，朱晓芳，吴启，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32