1、学号：071040128本科毕业论文题 目: 不同生长期异堇叶碎米荠叶 挥发性成分及硒含量分析 姓 名： 牟 迪 班 级： 0710401 专 业： 生物工程 指导教师： 周毅峰 副教授 中国恩施二 O 一四年五月ID:071040128BACHELORS THESIS OF HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALTIESAnalyse the volatile components and selenium contents of Cardamine violifolia at different growth periods Name: Di MouGrade: 071
2、0401Profession: Biological engineeringTutor: Coprof.Yi-feng ZhouEnshi ChinaMay, 2014学术声明1、坚持以“求实、创新 ”的科研精神从事研究工作。2、本论文中除引文外，数据和有关材料均是真实的。3、其他同志对本研究所做的贡献已在论文中做了声明并表示了谢意。4、本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日导 师 审 核 声 明本人郑重声明：该生上交的学士学位论文，是在本人的指导下独立进行研究所取得的成果。其内容均经本人审核，同意作为该生的学位论文提交。导师签名： 年 月 日不同生长期异堇叶碎米荠叶挥发性成分及硒
3、含量分析牟 迪（湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施，445000）摘 要：为了探寻异堇叶碎米荠叶片不同生长期挥发性成分和硒含量，主要通过顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用仪（SPME-GC/MS）测定挥发性成分，通过石墨消解仪将叶片消解后，用双道原子荧光光度计测定出硒含量。结果表明：1）异堇叶碎米荠叶片挥发性物质主要为异硫氰酸苄酯、2,2,4,6,6-五甲基庚烷、苯乙腈，其相对含量在各个时期中较高；2）异硫氰酸苄酯在不同时期异堇叶碎米荠叶片中相对含量较高，在幼苗期高达82.22%；3）随着异堇叶碎米荠的生长叶片硒含量呈显著性增加，到开花期时，达到最高，随后变化不显著，幼苗期硒含量最低为33
4、9.00mgKg-1，花期硒含量最高为 1103.55 mgKg-1。关键词: 异堇叶碎米荠；挥发性成分；硒Analyse the volatile components and selenium contents of Cardamine violifolia at different growth periodsDi Mou(College of Biological Scientific and technical,Hubei Minzu University , Hubei Enshi, 445000，)Abstract:In order to explore the volatile
5、 components and selenium content of Cardamine violifolia at different growth periods, we measure the volatile components by using SPME-GC-MS and determine the selenium contents by digesting with Graphite digestion apparatus and detecting with double channel atomic fluorescence spectrometer. It turn
6、out that：1)the main volatile substances which relative contents are higher in every periods of Cardamine violifolia are Benzyl mustard oil、2,2,4,6,6-Pentamethylheptane and Benzyl cyanide;2)Benzyl mustard oil is the highest substance in Cardamine violifolia at different growth periods, which reach to
7、 the maximum of 82.22% at seeding stage;3)As the Cardamine violifolia grows older,the more selenium contents are accumulated，and the content come to the highest at flowering stage, but the change is not significant afterwards. At the seeding stage ,selenium contents are in a minimum of 339.00mgKg-1
8、,while the selenium contents are the highest during flowering stage of 1103.55 mgKg-1.Key words: Cardamine violifolia；volatile substances；selenium目录1 文献综述 .11.1 硒的性质及药用价值 .11.1.1 硒的性质 .11.1.2 硒的药用价值 .11.1.2.1 抗癌 .11.1.2.2 抗氧化 .21.1.2.3 解毒作用 .21.1.2.4 硒的其他作用 .21.2 植物富硒 .21.2.1 植物富硒能力的划分 .21.2.2 植物对硒的
9、吸收和代谢 .31.3 异堇叶碎米荠的性质 .41.3.1 异堇叶碎米荠特征 .41.3.2 异堇叶碎米荠的地理分布 .51.3.3 异堇叶碎米荠的研究现状 .51.5 选题意义 .62 材料与方法 .72.1 材料 .72.2 药品 .72.3 设备 .72.4 异堇叶碎米荠叶片的挥发性物质测定 .72.4.1 样品准备 .72.4.2 SPME-GC-MS 测定挥发性物质 .72.5 异堇叶碎米荠叶片硒含量测定 .82.5.1 标准曲线绘制 .82.5.2 样品消解 .82.5.3 样品硒含量测定 .92.6 数据分析 .93 结果与分析 .103.1 不同时期异堇叶碎米荠叶片挥发性成分分
10、析 .103.2 不同时期异堇叶碎米荠叶片硒含量分析 .144 小结与讨论 .15参考文献 .16致 谢 .18附录 .1901 文献综述1.1 硒的性质及药用价值1.1.1 硒的性质硒（Selenium）是一种化学元素，符号为 Se，与氧、硫同族，属于第四周期VI A 族，是一种非金属元素，其性质与硫接近。瑞典化学家 J.J.Berzelius 在 1817年发现硒 1。硒主要以有机硒和无机硒这两种方式存在。无机硒一般主要指亚硒酸盐和硒酸盐这两种物质，这两种物质主要是从硒矿床中获得。湖北恩施是天然富硒区，其土壤中无机硒含量较高，同时有着硒矿床。有机硒是生物对无机硒进行代谢转化产生，然后存在于
11、生物体内。人体内缺少合成有机硒的功能，必须从摄取的食物中获得 2。由于硒是人体必不可少的元素，对人体有重要作用，保持人体内硒含量的稳定十分重要，而食物中有着丰富的有机硒，人体可以通过直接食用补充体内缺少的硒。在一般情况下，每个人只需要保持每天均衡饮食，就可以满足人体对于硒的要求，保证人体内硒含量处于正常的水平。人体内硒含量较低时，会使许多组织器官受到损害，导致疾病的发生，如：食道癌、冠心病 3等。因此，对于体内硒含量偏低的人群，必须通过外部因素进行补充有机硒来保持人体内硒含量处于正常的水平，从而保证人体能够进行正常的新陈代谢，维持人体正常的生理机能。1.1.2 硒的药用价值1.1.2.1 抗癌
12、硒在癌症基因调控中属于调控因子，对于癌症基因表达有着重要的意义。细胞有丝分裂时，硒对蛋白质和 DNA 的合成产生抑制，有效延长有丝分裂间期，为 DNA 修复创造条件 4。从而一定程度上减少细胞癌变的几率，对机体有着抗癌的效果。流行病学研究表明，在很多硒含量较低，甚至缺硒的地区，其居住的人群癌症的发病率和死亡率均高于硒含量较高地区的人群，死于癌症的人群体内的血硒水平较低。通过对缺硒人群进行补硒发现，硒能够降低癌症的发病率和死亡率，增强人体的免疫能力 4。因此，对于缺硒的人群来说，通过外部条件补充体内硒含量，使得体内硒含量处于正常水平，对身体健康有着重要的影响。11.1.2.2 抗氧化硒是抗氧化酶
13、系的组分，能够通过改变抗氧化酶，让机体抗氧化。同时可以对自由基进行直接清除，发挥抗自由基损伤的作用 5。自由基具有很强的氧化性，是属于一种在机体发生氧化反应的过程中产生的有害化合物，这种有害化合物可以损伤对机体具有重要作用的生物大分子如核酸、蛋白质等，使得生物体的部分遗传信息遭到破坏，从而导致遗传信息表达时，蛋白质在合成的过程中发生错误，造成异常物质的在细胞内积累而使细胞老化。因此，硒在发挥抗自由基损伤作用时，机体内细胞的老化变缓，使得细胞代谢在较长时间都处于高效率阶段，从而可以起到抗衰老的作用。 1.1.2.3 解毒作用硒与硫同主族，其性质二者之间相似，都是属于带负电荷的非金属离子。在机体内
14、能够和带正电荷的有害金属离子发生结合，生成金属硒蛋白质复合物6。通过这种方式，这样就可以将含金属离子的复合物从体内排出，缓解了有害金属对人体造成的伤害，保持人体正常的新陈代谢，起到解毒作用。特别是对于一些汞、铅、镉等重金属有着重要的作用，如镉会导致人体肾损伤、高血压、贫血等症状，硒在人体内能使得镉在器官组织和细胞中再分配，同时硒使镉从低分子量的关键蛋白质结合转为较高分子量的代谢关系不大的蛋白质结合，生成的物质使得镉的浓度降低，从而降低镉对人体的伤害。1.1.2.4 硒的其他作用硒还具有提高人体免疫力 7。对于动脉硬化、白内障等疾病的治疗和预防有着很好的效果。目前硒的研究正被越来越多的人所重视，
15、硒对身体的作用的更深层次的研究有着巨大的作用。1.2 植物富硒1.2.1 植物富硒能力的划分植物按照富硒能力的划分方法主要有两种：一种方法是分为聚硒植物和非聚硒植物，聚硒植物体内硒含量较高，能够作为硒指示植物，如黄芪属植物，地上部分硒含量每千克可达几百甚至几千微克 8-9；非聚硒植物硒含量较低，大部分农作物属于非聚硒植物，体内硒含量不超过 30mgKg-110。另一种方法是将植物分为累积植物、中度含硒植物与低度含硒植物 11。其中累积植物的体内硒含量最高，2其体内硒含量每千克能够达到几千毫克 12。累计植物对于硒的耐受能力最强，一般生长在高硒土壤环境中；中度含硒植物体内硒含量次之；低度含硒植物
16、体内硒含量最低，对于硒的耐受能力也最弱，当土壤中硒含量较高时，会导致植物死亡。1.2.2 植物对硒的吸收和代谢硒主要是通过植物根部上的硫转运蛋白进入植物体内，从而进行相关的代谢。硒与硫对于细胞膜上的硫转运蛋白产生竞争作用 13。二者均依靠硫转运蛋白转运，进入到细胞中，而不同种类的硫转运蛋白在硒酸盐吸收的过程中有着不同的作用。硒酸盐以同向协同运输方式进行转运进入细胞，每吸收 3 个质子的同时吸收一个硒酸盐 14。植物主要吸收硒酸盐和亚硒酸盐，这两种盐在植物体内的代谢机理不同，见下图 1.115-17。硒酸盐在硫转运蛋白的作用下进入叶绿体中，然后在 ATP硫酸化酶（ATPS）的作用下产生 5-磷酸
17、硒腺苷（ APSe） 。而亚硒酸盐在亚硫酸还原酶（SiR）的作用下进一步还原成 Se2-。Se 2-在半胱氨酸合成酶的作用下生成硒代半胱氨酸（SeCys ） 。一部分硒代半胱氨酸是在硒代半胱氨酸甲基转移酶（SMT）的作用下，生成甲基硒代半胱氨酸，进而产生甲基硒代半胱氨酸硒氧化物；然后在半胱氨酸亚砜裂解酶的作用下生成胶太硒甲烷，最后生成二甲基二硒化物（DMDSe） 。另一部分硒代半胱氨酸是胱硫醚 -合成酶对硒代半胱氨酸产生催化，生成硒代胱硫醚，而胱硫醚- 裂解酶对硒代胱硫醚作用，生成硒代高半胱氨酸，然后进一步生成硒代蛋氨酸。其中一部分硒代蛋氨酸进入细胞质，在蛋氨酸甲基转移酶作用下产生硒甲基蛋氨酸
18、，在高半胱氨酸甲基转移酶（BHMT ）作用下生成硒代高半胱氨酸；而硒甲基蛋氨酸通过甲基蛋氨酸水解酶生成二甲基硒化物。对于不耐硒植物来说，当植物吸收硒以后，硒经过有毒的硒代半胱氨酸在半胱氨酸脱硫酶作用下形成单质硒，而单质硒就会和铁硫蔟中的硫发生竞争而形成铁硒簇，而铁硒簇没有铁硫蔟稳定，可以参与到蛋白质的形成，从而可以形成硒蛋白，但是由于硒的加入使蛋白质的折叠发生了改变，进而影响蛋白质的功能，从而导致对植物的毒害。硒化合物有着促氧化的作用，当硒通过硫转运蛋白进入植物细胞后，会形成硒代谷胱甘肽，由于谷胱甘肽是植物体内一种主要的抗氧化物质，所以造成植物体内谷胱甘肽的含量减少，使得活性氧的积累增加。造成植
