國家創(chuàng)新型實驗項目申請書

15/11編號：081040306南昌大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目申請書：江香薷水溶性有效組分的提取分離及其生物活性研究：■學(xué)生自主創(chuàng)新性實驗項目□教學(xué)計劃內(nèi)創(chuàng)新性實驗項目：生命科學(xué)與食品工程學(xué)院：邱增輝楊超：聶少平謝明勇：2008教務(wù)處制二〇〇八年十月南昌大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目項目名稱江香薷水溶性有效組分的提取分離及其生物活性研究申請經(jīng)費22000起止時間08年10月至09年5月項目類別□教學(xué)計劃內(nèi)創(chuàng)新性實驗項目■學(xué)生自主創(chuàng)新性實驗項目申請團(tuán)隊項目負(fù)責(zé)人及項目組成員姓名年級所在院系、專業(yè)聯(lián)系電話E-mail邱增輝2006食品科學(xué)與工uentinqiu007@楊超2005食品質(zhì)量與安haoyangishere@導(dǎo)師姓名聶少平職務(wù)/職稱講師電-mailnie68@姓名謝明勇職務(wù)/職稱教授電-mailmyxie@一、申請理由（包括自身具備的知識條件：自己的特長、興趣等）團(tuán)隊成員分別來自食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)，均為高年級學(xué)生，已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了化學(xué)和生物學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課程。學(xué)習(xí)成績優(yōu)良，英語能力強，對專業(yè)有著非常濃厚的興趣。為了培養(yǎng)科學(xué)研究素質(zhì)，提高自主創(chuàng)新能力，增強團(tuán)隊和交叉合作意識，我們非?？释軌騾⑴c學(xué)?！皣掖髮W(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”項目。邱增輝，食品科學(xué)與工程062班學(xué)生，品學(xué)兼優(yōu)，學(xué)習(xí)成績名列前茅。獲一次特等，一次二等獎學(xué)金；在準(zhǔn)備GRE，TOEFL的過程中打下了良好的英語基礎(chǔ)，尤其是學(xué)術(shù)英語；有較強的創(chuàng)新能力和實踐動手能力，高中時參加青少年科技創(chuàng)新大賽即榮獲省級獎項；對科學(xué)研究充滿興趣和熱情，進(jìn)入大學(xué)以后，積極關(guān)注本專業(yè)的國內(nèi)外研究動態(tài)，經(jīng)常在學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)上查閱相關(guān)中英文資料；具有很強的團(tuán)隊意識，在挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽中獲省三等獎。具有組織及實施創(chuàng)新性實驗項目的能力和水平。楊超，食品質(zhì)量與安全051班學(xué)生，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異，平均學(xué)分積點名列05級全系第二。素質(zhì)全面，榮獲五次特等獎學(xué)金、一次一等獎學(xué)金。先后代表學(xué)校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽并取得優(yōu)異成績，具有很強的團(tuán)隊組織能力、優(yōu)異的論文寫作能力及良好的數(shù)據(jù)處理能力。具有較強的英語水平，以6.5分順利通過雅思考試，在國家英語六級、四級考試中分別取得543分、586分。大三下學(xué)期曾利用周末時間在實驗室實習(xí)三個月，培養(yǎng)了良好的實驗操作能力及對專業(yè)的濃厚興趣。具有組織及實施創(chuàng)新性實驗項目的能力和水平。在導(dǎo)師的“863”項目、國家自然科學(xué)基金及國家重點實驗室目標(biāo)導(dǎo)向項目研究的基礎(chǔ)上，我們通過查閱文獻(xiàn)和思考后認(rèn)為，通過對江香薷水溶性有效組分的提取分離及其生物活性的研究，能夠為開發(fā)江西特色資源提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，具有重要的研究意義。我們相信，我們的團(tuán)隊能夠齊心協(xié)力做好該項目，完成并達(dá)到預(yù)期的研究成果。

二、立項背景（研究現(xiàn)狀、趨勢、研究意義等，參考文獻(xiàn)和其他有關(guān)背景材料）香薷（Elsholtziaciliata）為傳統(tǒng)的辛溫解表中藥，具有發(fā)汗解表、利水消腫、調(diào)中溫胃止嘔的作用，最早記載于《名醫(yī)別錄》，列為中品，又名“香柔”。中醫(yī)主要用于惡寒發(fā)熱、頭痛無汗、腹痛吐瀉、小便不利等癥的暑濕感冒[1]。香薷既是藥物又是蔬菜，我國衛(wèi)生部門規(guī)定它為“食藥兼用”品種之一。江香薷（MoslachinensisMaxim.cvJiangxiangru）是正品香薷系石香薷的栽培種，屬于香薷的道地藥材，主產(chǎn)于江西分宜、宜春、新余、萍鄉(xiāng)、銅鼓等地[2]，作為江西特產(chǎn)，在省內(nèi)有廣泛的種植和大量的資源，但由于對其化學(xué)成分，生物活性及藥理作用研究的相對滯后，嚴(yán)重制約了其深加工產(chǎn)品的發(fā)展，如臨床藥劑、食品添香劑、防腐劑及保健系列產(chǎn)品都還不能進(jìn)行很好的開發(fā)。這些都有待對江香薷的深入研究，為其進(jìn)一步的開發(fā)和利用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。對于香薷屬植物的研究，目前主要集中于揮發(fā)性成分。鄭尚珍等在國家自然科學(xué)基金的資助下，對生長于西部地區(qū)香薷的揮發(fā)性成分進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，已從細(xì)皺香薷精油中鑒定出五十多種化合物[3]，并研究發(fā)現(xiàn)其非揮發(fā)性成分中含有黃酮類、烴類、甾醇類、高級脂肪酸類等物質(zhì)[4]。蔣紅梅等則從江香薷的非揮發(fā)性成分中鑒定出多糖類物質(zhì)[5]。而對于這些成分的生物活性作用研究相對較少。通過查閱文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)，目前大部分研究集中于江香薷揮發(fā)油總成分的抗菌、抗炎、抗病毒、對神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用等，而對于非揮發(fā)性成分尤其是多糖及黃酮類化合物這些具有廣泛生物活性的物質(zhì)的研究很少。因此，我們認(rèn)為，從江香薷的非揮發(fā)性成分中分離出新的生物活性物質(zhì)并深入研究其生物活性作用具有重要的研究意義。多糖（Polysaccharide）作為來自高等動植物中的天然大分子物質(zhì)，是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一，與維持生物機能密切相關(guān)。近些年來，多糖因其在生物學(xué)上的重要作用引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，對于天然植物中多糖的研究已成為熱點。導(dǎo)師謝明勇教授課題組對某些植物中活性多糖的成分鑒定及生物活性已有較為深入的研究，例如，已發(fā)現(xiàn)茶多糖具有明顯的抗氧化和抗癌生物活性[6]，從青錢柳中提取的多糖被證明具有顯著的降血糖活性、較強的抗氧化活性及明顯的抗癌生物活性[7-9]。該實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)，江香薷中多糖平均含量達(dá)到了10.5%，并對其生物活性進(jìn)行了初步探索，發(fā)現(xiàn)其具有較好的抑制腫瘤增殖作用。綜上所述，江香薷多糖很可能在江香薷的藥效中發(fā)揮著重要的作用，探究江香薷多糖的生物活性黃酮類化合物（Flavonoid）泛指兩個苯環(huán)通過中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列C6-C3-C6化合物，在植物界廣泛分布。黃酮的功效是多方面的，它是一種很強的抗氧化劑，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，這種抗氧化作用可以阻止細(xì)胞的退化、衰老，也可阻止癌癥的發(fā)生。黃酮還可以改善血液循環(huán)，可以降低膽固醇[10-12]。目前國內(nèi)外對各種水果、蔬菜、茶、葡萄酒等中的黃酮化合物有較多研究，但對于江香薷中黃酮類化合物研究較少，目前僅從其他屬香薷中分離和鑒定出三十幾種黃酮類化合物[13]，而對江香薷中的黃酮類化合物的分離及江香薷中黃酮類化合物的生物活性的研究數(shù)據(jù)幾乎是空白，可以預(yù)見對其生物活性進(jìn)行進(jìn)一步深入研究將會具有重要的研究意義。本項目擬對江西特色資源江香薷的非揮發(fā)性化學(xué)成分及其生物活性作用做較為系統(tǒng)的研究，為江香薷的生物活性研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為江西特產(chǎn)資源江香薷的開發(fā)和利用提供實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典(上)[Z].上海:科學(xué)技術(shù)出版社,1985,1680.[2]方石林.當(dāng)前中藥香薷的研究概述[J].湖南中醫(yī)藥導(dǎo)報,1998,4(11):34-35.[3]黃彬弟,鄭尚珍,沈序維.超臨界流體CO2萃取法研究細(xì)皺香薷精油化學(xué)成分[J].蘭州醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2004,1:34-37.[4]呂金順,張景瓊,鄭尚珍等.香薷屬植物藥用成分研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)藥學(xué)生物技術(shù)應(yīng)用雜志,2002,4:15-19.[5]蔣紅梅,盧向陽,方俊等.湘產(chǎn)石香薷化學(xué)成分分析及揮發(fā)油提取工藝優(yōu)化[J].天然產(chǎn)物與開發(fā),2007,19:869-873,853.[6]聶少平,謝明勇,曹樹穩(wěn).純化茶多糖的抗氧化活性及其對兩種結(jié)腸癌細(xì)胞增殖抑制作用[J].營養(yǎng)學(xué)報,2007,29(1):46-50.[7]李磊,謝明勇,易醒.青錢柳多糖降血糖作用研究[J].中藥材,2002,25(1):39-41.[8]董彩軍,謝明勇,聶少平等.青錢柳提取物體外抗氧化活性研究[J].食品科學(xué),2007,28(10):31-34.[9]劉昕,王順啟,謝明勇等.青錢柳多糖對人宮頸癌Hela細(xì)胞和人臍帶內(nèi)皮細(xì)胞生長的影響[J].食品科學(xué),2007,28(10):520-522.[10]胡春,丁霄霖.黃酮類化合物在不同氧化體系中的抗氧化作用研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1996,22(3)：46-53.[11]HarbomeJB,WilliamsCA.Advancesinflavonoidresearchsince1992[M].Phytochemistry,2000,55(6):481-504.[12]SARTORL,PEZZATOE,DELLAICAI,etal.Inhibitorofmatrix-proteasesbypolyphenols:chemicalinsightsforanti-inflammatoryandanti-invasiondrugdesign[M].Biochem.Pharmacol,2002,64(2):229-237[13]丁晨旭,紀(jì)蘭菊.香薷化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].上海中醫(yī)藥雜志,2005,39(5):63-65.相關(guān)背景材料：1.國家重點實驗室目標(biāo)導(dǎo)向項目：天然產(chǎn)物活性多糖結(jié)構(gòu)與功能研究(編號：SKLF-MB-200806).主持人：謝明勇教授.2.天然產(chǎn)物活性成分結(jié)構(gòu)及功能關(guān)鍵技術(shù)研究.江西省科技廳國際合作項目.主持人：謝明勇教授.三、項目方案實驗框架圖：江香薷江香薷水溶性組分水提醇沉黃酮類化合物溶液多糖類化合物沉淀黃酮類化合物分離物多糖類化合物分離物大孔吸附樹脂凝膠柱層析梯度洗脫抗氧化作用抗菌作用抑癌作用抗氧化作用抗菌作用抑癌作用降血糖作用生物活性研究濾液濾渣實驗內(nèi)容本項目將致力于江香薷黃酮類、多糖類化合物的提取分離及其抗氧化、抑菌、對癌細(xì)胞的抑制增殖實驗。實驗內(nèi)容包括以下四個方面：江香薷多糖的提取與分離江香薷多糖的生物活性研究江香薷黃酮的提取與分離江香薷黃酮的生物活性研究實驗方法：江香薷多糖的提取與分離采用熱水浸提法提取多糖，通過正交實驗確定最佳工藝參數(shù)采用凝膠柱層析梯度洗脫分離江香薷多糖對純化多糖進(jìn)行化學(xué)組成分析及紫外和紅外光譜分析，提供結(jié)構(gòu)信息江香薷多糖的生物活性研究通過β-胡蘿卜素-亞油酸氧化體系的抑制試驗及DPPH有機自由基清除法研究江香薷多糖的抗氧化作用進(jìn)行體外抗菌實驗，研究江香薷多糖對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鏈球菌等菌種的抑制作用用四氧嘧啶糖尿病小鼠模型研究江香薷多糖的降血糖作用通過研究江香薷多糖對人宮頸癌HeLa細(xì)胞和人臍帶內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）生長的影響，探究其抗癌作用。江香薷黃酮的提取與分離采用大孔吸附樹脂分離黃酮類化合物，通過吸附試驗、解吸試驗及對吸附樹脂動力學(xué)的研究挑選出最適宜的吸附劑江香薷黃酮的生物活性研究采用抗脂質(zhì)過氧化試驗、鄰苯三酚自氧化抑制法及DPPH自由基清除法研究江香薷總黃酮的體外抗氧化能力進(jìn)行體外抗菌實驗，研究江香薷黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鏈球菌等菌種的抑制作用通過研究江香薷黃酮類化合物對人宮頸癌HeLa細(xì)胞和人臍帶內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）生長的影響，探究其抗癌作用。四、預(yù)期成果對江香薷水溶性有效組分進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，探究本項目采用方法提取多糖和黃酮類物質(zhì)的最佳工藝，建立江香薷水溶性有效組分的分離方法；評價江香薷多糖和黃酮類化合物的生物活性作用，分別研究它們的抗氧化及抗菌作用，為江香薷的開發(fā)和利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持；在核心期刊發(fā)表相關(guān)研究論文1-3篇。導(dǎo)師意見：同意申請。簽名：2008學(xué)院答辯小組意見：同意申請。組長簽名：2008學(xué)院（系）意見：同意申請。簽名蓋章：