甘蔗多酚类物质研究进展

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甘蔗梢中酚类物质的提取与应用研究的开题报告

甘蔗梢中酚类物质的提取与应用研究的开题报告

甘蔗梢中酚类物质的提取与应用研究的开题报告一、研究背景与意义甘蔗作为一种经济作物,广泛分布于热带和亚热带地区。

甘蔗梢是甘蔗的顶端部分,通常在甘蔗采摘后剩余。

虽然甘蔗梢含有丰富的营养物质,包括蛋白质、矿物质和维生素,然而由于其纤维较多,常常被当作废弃物处理。

近年来,研究人员发现,甘蔗梢中还含有一些酚类物质,如儿茶酚、咖啡酸和黄烷醇等,具有一定的生物活性和药理作用。

因此,将甘蔗梢中的酚类物质提取出来并应用于医药、保健品等领域具有一定的研究价值。

二、研究内容和方法本研究拟从甘蔗梢中提取酚类物质,并对其进行分离纯化和生物活性测试,以探究其应用潜力。

具体步骤如下:1. 甘蔗梢的样品制备:选择新鲜的甘蔗梢作为研究样品,清洗干净后切成小段备用。

2. 酚类物质的提取:采用乙醇法提取甘蔗梢中的酚类物质。

将甘蔗梢小段投入浓度为70%的乙醇中,经过浸泡、超声提取和离心等步骤,得到提取物。

3. 酚类物质的分离纯化:利用柱层析法对提取物进行分离纯化,得到不同纯度的酚类物质。

4. 生物活性测试:选取常见的生物活性评价方法,如DPPH自由基清除实验、还原力测定、抗氧化酶活性测定等,对不同纯度的酚类物质进行生物活性测试。

三、预期结果与意义通过本研究,预期可以从甘蔗梢中提取和分离纯化出一定纯度的酚类物质,并发现其潜在的生物活性和药理作用。

这将有助于深入探究甘蔗梢中酚类物质的化学成分、生物活性和药理作用,为其在医药、保健品等领域的应用提供理论依据。

同时,本研究也能够有效利用甘蔗梢这一废弃物资源,提高资源利用效率,加强生态环保,具有重要的社会和经济价值。

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展

提取 物对 于清 除 自由基 和抗 氧 化 有一 定 作 用[4],还 可 方 法 。该 法 的优 点是 反应 温度 不 高 ,从而 使 得 所 提 取
用于 降低 胆 固醇 、抗 肥胖 、抗糖 尿病 、抗 菌 、生 鲜保藏 等 物 质 的化 学结构 得到 很好 的保护 。但是其 缺 点是产 品
doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2018.07.038
Research Progress on the Extraction Technology of Sugarcane
Polyphenols and Their Application in Food Industry
DU Yu—xin ,LI Yu—ming ,GA O Jun-ru ,ZHOU Yong-sheng。,ZHANG Si-yuan¨ (1.College of Light Industry and Food Engineering,Guangxi University,N anning 530004,China;
2.Guangxi Science& Technology Normal University,Laibin 546100,China) Abstract:Polyphenols are the secondary m etabolites in plant. The studies have shown that sugarcane is rich in polyphenols, which is one of the main active ingredients, with antioxidant, antibacterial, anticorrosion and preservation and other physiological functions. This paper focuses on the extraction of polyphenols from sugarcane and summarizes the bioactivity of polyphenols in sugarcane. At present,the natural plant active ingredients are being increasingly concerned,study on the sugarcane polyphenols will not only deepen people's understanding of the functional value of sugarcane,but also lay basis for the rational development and use of sugarcane byproducts. Key words:sugarcane polyphenols;extraction;application;research progress

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展杜瑜欣;李玉铭;高焌茹;周永升;张思原【摘要】多酚是植物体内一种多元酚类次生代谢产物.研究表明:甘蔗中富含多酚类物质,是主要活性成分之一,具有抗氧化、抑菌、防腐保鲜等多种生理功能.文章重点综述了甘蔗多酚类物质的提取方法,并对甘蔗多酚类化合物的生物活性进行了概述.当前,人们对天然植物活性成分的关注与日俱增,对甘蔗多酚类物质进行了研究,不仅可深化人们对甘蔗功能价值的认识,也可为甘蔗副产物的合理开发利用奠定基础.%Polyphenols are the secondary metabolites in plant.The studies have shown that sugarcane is rich in polyphenols,which is one of the main active ingredients,with antioxidant,antibacterial, anticorrosion and preservation and other physiological functions.This paper focuses on the extraction of polyphenols from sugarcane and summarizes the bioactivity of polyphenols in sugarcane.At present,the natural plant active ingredients are being increasingly concerned,study on the sugarcane polyphenols will not only deepen people's understanding of the functional value of sugarcane,but also lay basis for the rational development and use of sugarcane byproducts.【期刊名称】《中国调味品》【年(卷),期】2018(043)007【总页数】5页(P173-177)【关键词】甘蔗多酚;提取;应用;研究进展【作者】杜瑜欣;李玉铭;高焌茹;周永升;张思原【作者单位】广西大学轻工与食品工程学院,南宁 530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁 530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁 530004;广西科技师范学院,广西来宾 546100;广西大学轻工与食品工程学院,南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TS242.1甘蔗,属于禾本科(Graminaceae)甘蔗属植物,是糖的最重要来源之一。

甘蔗叶多酚物质的超声提取及生理活性研究

甘蔗叶多酚物质的超声提取及生理活性研究
Ke o d yw r s:s g rc n a e ; oy h n l; l a o i v ; h so o i a vii e ; c v n i ga tvt u a a el v s p lp e o s u t s ncwa e p y i lgc l t t s s a e gn cii e r a v i y
和超氧 自由基 的清除作 用。 结果表 明 , 甘蔗 叶 多酚 最佳提取 工 艺为 固液 比为 1 0 gm )超 声功 率为 14W , : (/ L , 3 0 乙醇 浓度为 4 5%, 超声时间为 4 i, 5m n 水浴温度 为 6 0℃。 甘蔗叶多酚化合物提 取液对羟 自由基( H・ 、 O )超氧 阴离子 自由基
( 2 ) 有 较 好 的 清 除作 用。 0- 均 ・
关键 词: 甘蔗 叶; 多酚; 超声波 ; 生理活性 ; 清除能力
Ulr s n c -s it d Ex r c in nd Phy i l gc lAc iii sofPo y he l r m g r Ca e Le v s t a o i — sse t a to a a so o ia tv te l p nosf o Su a n a e
Y NY - i , u — a,A GL n , u-i A u xa WUG o yn N g UG ij o o Y o S a
( olg f i ce c n e h ooy, a g i iest , n ig5 0 0 , u n x, hn ) C l eo f S in ea dT c n lg Gu n x v ri Na nn 3 0 4 G a g iC ia e Le Un y
Ab t a t n ti a e .i r p rst e u e o n fco —a — tme a d o t o o a ra e in m eho st sr c :I h sp p r t e o t h s fo e— a t r t a— i n rh g n lar y d sg t d o o tmie teu ta o i—a sse xr cin o oy h n l r m u a a el a e , olwe yt ee au t n o p i z h lr s nc s itd e ta t fp l p e osfo s g rc n e v s flo d b h v lai f o o

甘蔗多酚的作用与功效

甘蔗多酚的作用与功效

甘蔗多酚的作用与功效甘蔗多酚是甘蔗中的一种重要生物活性物质,具有多种保健功效。

在本文中,我们将详细探讨甘蔗多酚的作用与功效。

文章将分为以下几个方面进行阐述:甘蔗多酚的概述、抗氧化作用、抗炎作用、抗癌作用、降血糖作用、改善血脂作用、保护心脑血管健康、抗菌作用、促进肝脏功能、抗衰老作用等。

一、甘蔗多酚的概述甘蔗多酚,是指甘蔗中含有多酚结构的化合物。

多酚是一类具有多个酚羟基的化合物,常见的有儿茶素、花青素、类黄酮等。

甘蔗中含有多种多酚化合物,其中以儿茶素和类黄酮为主要成分。

研究表明,甘蔗多酚具有多种生物活性,是一种重要的天然保健物质。

二、抗氧化作用甘蔗多酚具有显著的抗氧化作用。

抗氧化作用是指甘蔗多酚能够清除自由基,减少氧化应激对机体的损伤。

自由基是一种不稳定的分子,当其在机体内积累时,会引起氧化应激反应,进而损伤细胞和组织。

抗氧化物质能够捕获自由基,稳定化学键,减少氧化反应的发生。

研究发现,甘蔗多酚能够有效地清除各种自由基,包括超氧阴离子自由基、羟自由基、过氧化氢自由基等,从而减轻了氧化应激对机体的损伤。

三、抗炎作用甘蔗多酚具有显著的抗炎作用。

炎症是一种免疫反应,当机体受到损伤或感染时,会产生一系列炎症反应以应对外界的刺激。

然而,过度的炎症反应会导致组织损伤,诱发炎症性疾病。

甘蔗多酚能够抑制炎症反应的发生,减轻炎症反应对机体的损伤。

研究发现,甘蔗多酚可以抑制白细胞的活化,减少炎症介质的释放,降低炎症反应的程度。

此外,甘蔗多酚还能够抑制炎症信号通路的激活,进一步减轻炎症反应的发生。

四、抗癌作用甘蔗多酚具有抗癌作用。

癌症是一种恶性肿瘤,其特点是细胞无限增殖和侵袭周围组织的能力,严重威胁人类的健康。

研究发现,甘蔗多酚可以通过多种途径抑制肿瘤的发生和发展。

首先,甘蔗多酚能够抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡。

其次,甘蔗多酚能够抑制肿瘤细胞的侵袭和转移,降低肿瘤的恶性程度。

此外,甘蔗多酚还能够增强化疗和放疗的疗效,减轻癌症患者的痛苦。

甘蔗糖蜜的抗氧化性及抗炎作用研究进展

甘蔗糖蜜的抗氧化性及抗炎作用研究进展

甘蔗糖蜜的抗氧化性及抗炎作用研究进展摘要:抗氧化和抗炎是人们长期以来关注的研究领域,在天然产物中寻找具有抗氧化和抗炎作用的化合物被认为是一种潜在的治疗策略。

本文将重点关注甘蔗糖蜜,介绍其抗氧化性和抗炎作用的研究进展,并综述了相关的科学研究和临床应用。

1. 引言自然界中存在着丰富的天然产物,其中许多被证明具有抗氧化和抗炎作用。

这些活性物质的研究对于预防和治疗与氧化应激和炎症相关的疾病具有重要意义。

甘蔗糖蜜作为一种植物源性产物,富含多种有益成分,如多酚、黄酮类化合物和维生素等,吸引了越来越多研究者的关注。

本文将综述甘蔗糖蜜的抗氧化性和抗炎作用的研究进展,以期为进一步的研究提供参考。

2. 甘蔗糖蜜的化学成分甘蔗糖蜜是由甘蔗汁经过浓缩和脱色等工艺制得的浓缩蜜。

其主要化学成分包括多酚类化合物、黄酮类化合物、维生素、矿物质和糖类等。

这些成分赋予了甘蔗糖蜜抗氧化和抗炎的潜力,并为其开发利用提供了基础。

3. 甘蔗糖蜜的抗氧化性研究进展抗氧化性是指物质对自由基的清除能力和抗氧化损害的能力。

多种研究表明甘蔗糖蜜具有显著的抗氧化活性,可以清除自由基并保护细胞免受氧化应激的伤害。

研究发现,甘蔗糖蜜中的多酚类化合物和黄酮类化合物是其主要抗氧化成分,其抗氧化活性与含量呈正相关。

此外,甘蔗糖蜜通过激活抗氧化酶系统,促进抗氧化基因表达,增强细胞的抗氧化防御能力。

这些研究结果表明甘蔗糖蜜可以作为一种天然的抗氧化剂,并具有开发为功能性食品或药物的潜力。

4. 甘蔗糖蜜的抗炎作用研究进展炎症是机体对于不良刺激作出的一种防御反应,在某些情况下,炎症反应过度或持续可导致炎症相关疾病的发生和发展。

研究表明甘蔗糖蜜具有显著的抗炎作用,可以抑制多种炎症反应和炎症相关疾病的发生。

甘蔗糖蜜中的黄酮类化合物被认为是其抗炎活性的主要成分,其通过抑制炎症介质的释放、抑制炎症信号通路的激活和减少炎症细胞的浸润等机制发挥作用。

此外,研究还发现甘蔗糖蜜可以调节免疫系统的功能,增强机体的免疫反应和抗炎能力。

甘蔗渣多酚的纯化及抗氧化活性研究

甘蔗渣多酚的纯化及抗氧化活性研究
f - V c ;甘蔗多酚浓度为3 . 0 0mg / mL 时,对超氧阴离子的清除率最高,达到8 2 . 3 %,甘蔗多酚浓度为5 . 0 0 mg / mL 时,其对D P P H 溶液的 清除率达8 O . 4 3 %。
关键词:甘蔗渣;甘蔗多酚;纯化技术;抗氧化活性 文章篇号:1 6 7 3 - 9 0 7 8 ( 2 0 1 3 ) 7 . 1 5 9 6 . 1 6 0 0
( C o  ̄ e g e o f F o o d S c i e n c e s , G u a n g d o n g P h a r ma c e u t i c a l Un i v e r s i t y , G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 6 , C b a n a )
( 广东药学院食品科学学院,广东广州 5 1 0 0 0 6 )
摘要:本文利用大孔吸附树脂通过静态吸附与解吸 实验研究了甘蔗渣 中多酚的分 离纯化工艺,并利用D P P H自由基体 系、邻苯三
酚法检测 了 甘蔗渣多酚的抗氧化活性。结果表明: N K A - 9 型树脂是富集纯化甘蔗多酚的最好材料; N K A . 9 柱 旨 的最佳动态吸附条件为 甘蔗多酚液浓度2 . 5 0 m g / m L ,流速 1 . O 0 r n L / m i n ,最优洗脱条件为 乙 醇浓度6 0 %, 洗脱流速1 . 0 0 m L / m i n ,洗脱体积1 0 B V ,此条件下甘 蔗 多酚的收率为7 2 . 3 2 %,纯度可达3 9 . 2 1 % ;抗氧化活性实验表明, 甘蔗多酚对超氧 阴离子0 2 " 和D P P H 都具有 良好的清除效果,并随 多酚浓度的增加,其清除效果也相应提高;与、 r c 相 比, 甘蔗多 ̄ f D P P H 的清除效果不及、 r c , 但对超氧阴离 子0 2 " ・ 的清除效果明显 高

甘蔗多酚 总黄酮

甘蔗多酚 总黄酮

甘蔗多酚和总黄酮是两种不同的化合物,它们具有不同的化学结构和生物活性。

总黄酮,也被称为黄酮类化合物,是一大类天然产物,广泛存在于植物界,是许多中草药的有效成分。

在自然界中最常见的是黄酮和黄酮醇,其它包括双氢黄(醇)、异黄酮、双黄酮、黄烷醇、查尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类等。

黄酮类化合物具有很强的抗氧化和消除自由基的作用,可以参与磷酸与花生四烯酸的代谢,蛋白质的磷酸化、钙离子的转移、自由基的清除、抗氧化活力的增强、氧化还原作用、鳌合作用和基因表达等。

此外,黄酮类化合物还具有对造血系统和免疫系统的保护作用,可以防治心血管系统疾病、抑菌抗炎、抗肿瘤活性、参与激素调节以及保肝等作用。

甘蔗多酚是甘蔗中的一类天然抗氧化物质,其中主要包括黄酮类化合物和其他酚类物质。

研究表明,甘蔗多酚具有很强的抗氧化活性,可以清除自由基、抑制脂质过氧化、保护细胞免受氧化损伤等。

此外,甘蔗多酚还具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗病毒等多种生物活性,对人体健康具有益处。

因此,甘蔗多酚和总黄酮都是具有重要生物活性的天然化合物,对人体健康具有多种益处。

然而,具体的作用机制和效果还需要进一步的研究和探索。

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doi :10.13570/ki.scc.2015.03.023甘蔗多酚类物质研究进展唐云仙,杨丽涛1,2*,杨柳2,廖芬2,李杨瑞1,2(1.广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530005;2.广西农业科学院/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁530007)摘要:综述了甘蔗多酚类物质的成分、分布、代谢、降低酚害途径及遗传改良调节PPO 等的研究进展。

关键词:甘蔗;多酚;褐变;遗传改良;研究进展中图分类号:S566.1文献标识码:B 文章编号:1007-2624(2015)03-0062-03植物多酚是广泛存在于植物体内(果实、皮、根和叶中)的多羟基酚类化合物的总称,又称鞣质、单宁[1]。

目前人们对茶多酚、苹果多酚、葡萄多酚等进行的研究比较多,因为植物多酚具有抗肿瘤、抗氧化、抑菌、抗病毒等多种生理功能,而这些酚类物质的含量较其他酚类物质多。

研究人员在农业、林业、食品、医药等领域对植物多酚进行了基础应用研究,也获得一些成效,如在医药、食品、保健品及日用化学品等方面的广泛应用[2]。

多酚类物质又是组织培养中褐变的主要底物,为了减少褐变,研究者对多酚进行了很多研究,希望能通过各种途径来减少褐变的发生,从而提高组织培养的成活率。

甘蔗是一类多酚含量很高的植物,甘蔗组织培养中褐变主要发生在外植体,愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。

本文就前人在甘蔗组织培养中的一些研究及甘蔗多酚的结构、代谢、降低酚害途径进行概述。

1甘蔗品种和组织的多酚含量甘蔗同某些食用植物如大豆、茶叶等一样,含有对人体有益的具抗氧化作用的多酚类化合物。

甘蔗中含有的多酚类化合物是在酶的作用下自然形成的肉桂酸和黄酮类的前身衍生出来的,其分子结构包含了一个独特的共振电子体系,该结构具有一个重要特征是pH 敏感性[3]。

Saska 等研究发现甘蔗中的多酚类物质多集中在生长点周围的蔗梢部分,其中分子量≥5000的高分子多酚类物质在蔗叶占33%,蔗梢占37%,去梢后的蔗茎仅占30%,可见蔗梢虽仅为蔗茎的小部分,但多酚类化合物比蔗茎含量还丰富,且相对集中;还测得甘蔗生长点、梢部汁、去梢蔗茎汁三部分的压榨汁多酚类物质含量分别为:1536mg/kg 、2668mg/kg 、553mg/kg [4]。

多酚类是蔗糖颜色的主要组成成分之一,甘蔗中的多酚类物质含有C 6-C 3-C 6的碳骨架,同时在苯环上都具有两个以上的羟基,属水溶性色素,最为常见的有3类:即花青素、花黄素、儿茶素[5]。

孙晓雪通过HPLC-UV 初步分析,发现甘蔗梢在60%乙醇洗脱时得到的表儿茶素最多(约占56%),其组分中还含有儿茶素、儿茶酚、绿原酸、没食子酸[6]。

Duarte-Almeida 用大孔树脂提取蔗汁中的酚类物质,并釆用反相高效液相色谱-二极管阵列检测器对酚类物进行分离鉴定,结果鉴定出蔗汁中主要含有麦黄酮、毛地黄酮、芹菜苷元、咖啡酸、芥子酸和羟基肉桂酸6种酚类物质,之后他们进一步利用HPLC 分离和鉴定了不同品种的甘蔗混合汁、糖浆、糖膏和高级化糖中的黄酮类化合物(芹菜素、木犀草素和麦黄酮衍生物)和苯丙素类化合物(咖啡酸、绿原酸和香豆酸)的含量[7-8]。

植物显红、蓝、紫色是花色素造成的,花色素易受酶、酸、碱或加热作用的影响。

霍汉镇提到蔗汁中的鞣质是儿茶素的缩合物,因为鞣质受氧化酶作用并与铁反应而使得甘蔗压榨汁呈暗绿色,甘蔗中原有的色素物质如黄酮类化合物的芹菜素、木犀草素和小麦黄素使之显黄色。

在甘蔗中还发现花色素类中的天竺葵花色素、矢车菊花色素,它们分别含有4个-OH 、5个-OH 。

酚酸类化合物分子量较小,在甘蔗中发现的酚酸类化合物主要有苯甲酸的衍生物,如奎尼酸、莽草酸等;有肉桂酸(苯丙烯酸)的衍生物,如咖啡酸、香豆酸、阿魏酸;还有含两个苯环的化合物,如绿原酸[9]。

2甘蔗多酚的代谢甘蔗是一种体内含多酚类物质较高的作物,尤其是甘蔗幼嫩茎尖和嫩叶鞘部位含量更高[10]。

在甘蔗茎尖组织培养时,细胞在茎尖组织和继代过程中受到破坏,细胞内的多元酚类化合物被氧化,对细胞有害的褐色醌类物质形成速度加快,在茎尖组织上聚集大量的醌类物质,使甘蔗组织变褐色,这种褐化物在培养基中收稿日期:2014-12-18基金项目:广西科学研究与技术开发计划项目:甘蔗脱毒健康种苗繁育技术示范(桂科攻1222009-1B )。

作者简介:唐云仙(1990-),女(壮族),广西北海人,硕士研究生,主要研究方向:作物生理与代谢调控。

通信作者:杨丽涛,女,教授,研究方向:植物生态生理和分子生物技术,E-mail :liyr@中国糖料,2015,37(3):62-64综述62慢慢向外扩散变成褐色,抑制外植体的脱分化和器官分化过程所需酶的活性,从而使组织坏死,致使培养失败[11]。

在正常发育的植株中,正常组织或细胞中的多酚类化合物则主要分布在细胞的液胞内,而多酚氧化酶(PPO )则分布在质体或细胞质内,这种区室化分布使底物与PPO 无法接触,因此正常植物体内底物、氧气、PPO 即使同时存在也不发生褐变现象。

切取茎尖组织和继代过程中细胞膜的结构受到破坏并发生变化,造成区室化被打破,多酚类物质与PPO 就有了接触的机会,在氧存在的情况下被氧化为醌,继而发生一系列的脱水、聚合反应,最终形成黑褐色物质,从而引起褐变,造成植物组织坏死[12]。

3甘蔗组培降低酚害途径引起外植体组织培养褐化的因素是复杂多样的,如所选取的材料基因型、材料年龄、选取部位、取材时间、外植体大小这些内因都会影响褐化的发生[13]。

研究证明,挑选合适的外植体材料并建立最佳培养条件是减轻和克制材料褐化的重要手段,有报道说可以通过改变外植体周围的氧化还原电势,从而抑制酚类氧化,减轻褐化,而改变外植体周围的氧化还原电势的方法有在培养基中加入抗氧化剂(如抗坏血酸、半胱氨酸、羟基乙醇、硫代硫酸钠等)以及在培养基中加入各类吸附剂[如活性炭、聚乙烯吡咯烷酮(PVP )等]可以把有毒物质从外植体的周围吸附掉,从而去除因酚类氧化造成的毒害效应[14-15];在接种之前,用加有抗氧化剂的水溶液浸泡一定时间,可以减轻褐化的发生并能提高组织培养诱导率[16]。

贤武等发现接种后第2天的甘蔗茎尖材料,滤纸上的外植体周围开始出现淡淡的紫红色,接着颜色慢慢变深,酚害加重。

及时转管、缩短转管周期是减轻不同甘蔗品种酚害影响最有效的措施之一[17]。

王敬驹等指出,甘蔗品种的遗传基础对外植体的培养成功率的影响很大,PPO 活性强、容易形成色素污染的品种,组织培养效果较差[15]。

何明在研究中观察到4个甘蔗材料的心叶愈伤组织的诱导效果、愈伤组织发育及增殖情况有很大的差别,这是因为不同甘蔗品种各化合物的含量差别大[18]。

曾东火等分别对4个甘蔗品种(品系)愈伤组织的绿苗分化的研究表明不同甘蔗品种(品系)间的愈伤组织分化出苗的能力有很大差异[19]。

刘丽敏等针对在甘蔗茎尖培养过程褐变率和污染率高将会导致培养成功率低的问题,试验研究了甘蔗热处理、茎尖解剖、接种等各个阶段、环节,结果表明,不同甘蔗品种的热处理需要不同的水浴温度与时间,即:果蔗拔地拉受水浴温度的影响较大,应使用较低温度50℃进行水浴。

糖蔗ROC22受水浴温度的影响较小,经52℃半个小时后发芽率仍有80%;在对茎尖解剖前,使用75%酒精擦拭表面可以减少酚类污染,PVP 还会促进其生长等[20]。

戴友铭等在甘蔗嫩叶鞘外植体褐变相关因子研究得到:春季取样、采用适当的基本培养基和蔗糖浓度,基本培养基中无机盐离子浓度越高,甘蔗嫩叶鞘外植体褐变就越容易发生,但其愈伤组织诱导率得到了提高;蔗糖浓度在30g/L 的效果较好;在暗条件下对甘蔗嫩叶鞘进行离体培养,可显著减少外植体褐化率,并有利于提高愈伤组织诱导率[21]。

武媛丽等在研究甘蔗组织培养外植体的防褐化措施发现,在接种之前浸泡质量浓度为0.25g/L 的Na 2S 2O 3,也可以较有效地防止甘蔗外植体在初始培养过程中产生的褐变现象,外植体生长状况良好[22]。

4遗传改良调节PPO前人的研究主要集中于影响褐变的因素和如何通过改变这些影响因素来减轻褐变带来的危害方面,越来越多的人想通过遗传改良的方法来调节PPO ,减少褐变的发生。

Brothaerts 与Chau 已克隆出苹果中PPO 的cDNA ,发现在尚未成熟果实中及受伤组织中具有PPO 的mRNA 累积;当把PPO 反义基因转进苹果时,转基因枝条褐变程度明显被抑制[23]。

Bachen 等通过农杆菌介导转化法将一段约2.0kb 的cDNA 片段反向插入到马铃薯的染色体组内,借助合适的启动因子表达出反义的RNA ,结果显示块茎中PPO 活性明显被抑制,而多酚类物质的氧化也受到阻碍;擦破块茎表皮,没看到最常见的褐变现象[24]。

Vickers 等研究证实了甘蔗中PPO 活性越高,蔗汁和粗制蔗糖颜色越深。

他们将PPO 基因的正链和反链及菠菜磷酸蔗糖合成酶SPS 基因的正链通过基因枪法导入甘蔗Ql17品种,获得了稳定表达的转基因株系,但大部分转基因甘蔗的产量和蔗糖分比未转化的Ql17甘蔗低,仅有1.6%的转基因植株产量和蔗糖含量与未转化的Ql17甘蔗相当[25]。

5展望目前人们研究甘蔗的基因越来越多,希望能通过生物技术来改变甘蔗内的基因,提高组培苗的成活率,增强甘蔗的抗性,获得高产高糖的甘蔗品种,这是未来的发展趋势,也是研究人员努力的方向。

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