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茶皂甙对土壤中镉的解吸及植物吸收行为的影响

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茶皂甙对土壤中镉的解吸及植物吸收行为的影响

作者：严智俊浙江工商大学

学位级别：硕士

重金属是土壤最主要的污染物之一,重金属污染土壤后会通过食物链危害人类健康。其中,镉(Cd)是所有有毒微量元素中对人类健康威胁最大的一种。因而,对Cd污染土壤的修复治理技术已成为环境工程领域的研究热点之一。目前,对重金属污染的土... 详细信息

重金属是土壤最主要的污染物之一,重金属污染土壤后会通过食物链危害人类健康。其中,镉(Cd)是所有有毒微量元素中对人类健康威胁最大的一种。因而,对Cd污染土壤的修复治理技术已成为环境工程领域的研究热点之一。目前,对重金属污染的土壤可通过物理、化学和生物修复技术等方法进行。表面活性剂可以通过与土壤溶液中的重金属离子结合,改变重金属在土壤中的存在形态,使重金属从土壤颗粒表面解吸,由不溶态转化为可溶态,从而大大活化土壤中的重金属,为土壤淋洗和植物的吸收创造有利条件。本文在综述表面活性剂在土壤重金属污染修复中的研究现状基础上,选择了生物型表面活性剂茶皂甙促进Cd从土壤颗粒表面解吸,从而增加了Cd的生物有效性,为强化植物修复创造有利条件,旨在探讨茶皂甙应用到植物修复Cd污染土壤的可行性,以期为选择适当的重金属污染土壤淋洗修复材料和化学强化植物修复材料提供理论依据,同时为实际修复应用提供理论基础。主要研究结果如下：1.通过土壤淋洗模拟试验,证实了生物型表面活性剂茶皂甙对解吸土壤中Cd的可行性。本研究选用两种不同的土壤,小粉土和黄壤土,随着茶皂甙浓度的增加,这两种土壤中的Cd的解吸率呈现递增趋势,最大解吸率分别为74.5%和64.6%。支持电解质(NaNO3)的添加有利于茶皂甙对Cd的解吸。解吸动力学试验结果表明：随着时间的延长,茶皂甙对土壤中Cd的解吸率呈现先增加后减少最后趋于稳定,两种土壤均于10 min达到最大值,茶皂甙对小粉土中Cd的解吸率为68.1%,而对黄壤土为84.3%。该解吸过程遵从拟二级动力学模型,R2分别为0.99877和0.99975,拟合曲线线性关系良好。模拟Cd和杀螟硫磷复合污染的土壤,研究茶皂甙对复合污染物的解吸试验,结果表明,有机污染物的存在会对茶皂甙解吸Cd有一定的抑制作用。2.盆栽试验结果显示,茶皂甙作为一种天然的生物型表面活性剂可以有效促进玉米对Cd的吸收。在玉米的动态试验中,随着玉米的生长,玉米根系对Cd的吸收也不断增加,而茎叶里Cd的含量在一开始迅速增加,并在短期内达到最大,然后逐渐减少,当玉米生长到第五天时,根中Cd的浓度为116.9mg/kg,茎叶中为104.19 mg/kg,是不添加茶皂甙的对照组Cd含量的1.6倍。玉米对Cd的吸收能力随着茶皂甙浓度的增加而增加,玉米的根中Cd的最高浓度达到183 mg/kg,茎叶中的最高浓度达到71 mg/kg,分别是对照的155%和264%。转运系数(TF)用来评价植物将重金属从地下部向地上部的转移运输和富集能力。茶皂甙可提高Cd在玉米体内的转运系数,在25-200 mg/kg浓度下,随着茶皂甙浓度的提高,TF递增,浓度为200 mg/kg时,TF为对照的1.74倍。采用差速离心法研究了在茶皂甙的存在下Cd在玉米亚细胞水平的分布情况,结果表明含细胞质和液泡的可溶性部分是Cd在玉米细胞内的主要结合位点,其次为细胞壁部分,只有少量的Cd分布在叶绿体、线粒体和细胞核等细胞器组分中。同时,在茶皂甙的诱导下,玉米在茎叶细胞内的Cd有从细胞质向细胞壁转移的趋势。综上所述,茶皂甙作为一种天然的生物表面活性剂可以有效地从土壤中解吸Cd,活化Cd,从而能强化植物吸收和从根系向地上部运输Cd,具有应用于Cd污染土壤的淋洗修复技术和植物修复技术的潜力。

关键词：茶皂甙镉土壤淋洗解吸植物修复玉米亚细胞分布

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茶皂甙对瘤胃发酵、甲烷产量及毒性机理研究

茶皂甙对瘤胃发酵、甲烷产量及毒性机理研究

作者：张婷婷山东农业大学

学位级别：硕士

本实验对粗茶皂甙进行分离提纯,并且研究测定皂甙含量的最佳方法,再以提取茶皂甙和纯品茶皂甙为试验材料,研究其对甲烷产量和瘤胃发酵的影响;利用荧光定量PCR技术分析检测瘤胃微生态主要菌群的变化,并进一步研究茶皂甙的毒性机理。试验... 详细信息

本实验对粗茶皂甙进行分离提纯,并且研究测定皂甙含量的最佳方法,再以提取茶皂甙和纯品茶皂甙为试验材料,研究其对甲烷产量和瘤胃发酵的影响;利用荧光定量PCR技术分析检测瘤胃微生态主要菌群的变化,并进一步研究茶皂甙的毒性机理。试验一对粗茶皂甙（CTS）进行了分离提纯,并研究了测定皂甙的最佳方法,经测定粗茶皂甙的皂甙含量为40%,多糖含量为16%,正丁醇提取茶皂甙（BTS）的皂甙含量为70%,非皂甙活性物质（OBC）的多糖含量为80%。试验二以分离得到的茶皂甙和纯品茶皂甙为试验材料,研究其对甲烷产量和瘤胃发酵的影响,并且利用荧光定量PCR技术分析检测瘤胃微生态主要菌群的变化,本部分分为两个试验,试验1添加0,1.71,3.43和8.68 mg/200 mg底物的BTS,添加0.6,1.2和2.4 mg/200 mg底物的OBC,6 mg/200 mg底物的CTS作为正对照,体外培养24小时后,取样测定甲烷产量、瘤胃发酵指标和微生物数量。结果表明:在底物中添加CTS,BTS和OBC对瘤胃pH、产气量和挥发性脂肪酸没有影响。但添加CTS和BTS提高了（P 茶皂素中对甲烷产量和瘤胃发酵以及瘤胃微生物起作用的是其中的皂甙组分,而非皂甙活性物质有能增加甲烷产量作用。试验三研究了纯品茶皂素对小鼠的急性毒性实验,试验设8个处理,分别灌注0,2.64,3.1,3.65,4.3,5.06,5.95,7.0 g/kg小鼠体重的茶皂甙。由试验结果可得,茶皂甙对ICR小鼠的半数致死量(LD)为3.24 g/kg,且此半数致死量的可信限为2.86-3.54 g/kg。LD和LD分别为1.87 g/kg和5.60 g/kg小鼠死亡率和剂量对数的回归方程为Y（Probit）=1.48+6.9002Log（D）。茶皂甙对小鼠的肝脏、肾脏、肺脏、大脑、心脏和肠管均有毒性,而脾脏无明显病理变化。

关键词：茶皂甙瘤胃发酵甲烷毒性

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吸附树脂法提取茶皂甙

日用化学工业 1989年第4期19卷 14-15页

作者：姜勤黄文榜李干孙广西师范大学

本文介绍用水浸提、D型大孔吸附树脂富集纯化离子交换纤维脱色制备固体茶皂甙的方法，其粗甙收率达8.96％。

关键词：茶皂甙提取吸附树脂法

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用树脂吸附分光光度法测定茶皂甙

化学世界 1990年第3期31卷 114-116页

作者：姜勤黄文榜李干孙广西师范大学化学系

采用D型大孔吸附树脂吸附茶皂甙,除去小分子糖、氨基酸、无机盐及大分子色素等杂质,用乙醇洗脱茶皂甙,以0.05%FeCl_3·6H_2O冰醋酸溶液-浓硫酸(体积比5:3)为显色剂,采用721型分光光度计测定其吸光度的方法测定茶皂甙含量。

关键词：茶皂甙树脂吸附分光光度法

优势茶皂甙利用菌的筛选、生长特性及茶皂甙诱导其降解多氯联苯研究

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优势茶皂甙利用菌的筛选、生长特性及茶皂甙诱导其降解多氯联苯研...

作者：李雪莲浙江工商大学

学位级别：硕士

多氯联苯(PCBs)为一类典型持久性有机污染物,由于在环境中分布广、含量低、降解慢,不少学者认为诱导降解可能是修复PCBs污染的有效途径,并已证明萜类化合物具有诱导潜力。本文选取PCB77. PCB118和PCB138作为PCBs的典型代表污染物,以属... 详细信息

多氯联苯(PCBs)为一类典型持久性有机污染物,由于在环境中分布广、含量低、降解慢,不少学者认为诱导降解可能是修复PCBs污染的有效途径,并已证明萜类化合物具有诱导潜力。本文选取PCB77. PCB118和PCB138作为PCBs的典型代表污染物,以属五环三萜类化合物的茶皂甙(TS)为诱导剂,筛选土著茶皂甙利用菌为供试菌,并优化菌株生长环境,开展茶皂甙诱导水溶液和土壤环境中PCBs生物降解的初步研究。研究初步取得了以下结果： (1)从茶皂甙质量浓度为20%和30%培养后的土壤中分别筛选出两株茶皂甙利用菌YTS和WTS,经16S rDNA鉴定并构建系统发育树分析,确定YTS和WTS均为纤维单胞菌属Cellulomonas。 (2)茶皂甙生物降解实验结果表明,WTS和YTS极大加速了茶皂甙降解。培养15d,添加WTS和YTS的实验组得到的茶皂甙降解率比对照组的分别提高了82.84%和86.98%。WTS和YTS对茶皂甙的降解趋势基本符合准一级动力学方程,茶皂甙的降解速率常数比对照组的分别提高了134.37%和142.71%。 (3)采用试管2倍稀释法测定最小抑菌浓度(MC),平板涂布法辅助观察,结果表明茶皂甙对WTS最小抑菌浓度为300mg/mL, YTS最小抑菌浓度为200mg/mL。 (4)初始茶皂甙浓度、温度和初始pH值对YTS和WTS生长影响实验结果表明,本实验条件下,YTS较佳生长pH为8、适合培养温度为25-37℃、适合生长的茶皂甙浓度为5-20mg/mL, WTS适合生长pH为5-8、适合培养温度为25-32℃、适合生长的茶皂甙浓度为5-20mg/mL。 (5)重金属离子Pb2+和Cd2+对YTS和WTS生长影响实验结果表明,两菌株对重金属的敏感性有差异。在本实验Pb2+浓度≤50mg/L条件下,Pb2+对YTS和WTS的生长基本无抑制作用,但在Cd2+浓度≤30mg/L条件下,YTS的生长被完全抑制,说明YTS对重金属离子Cd2+十分敏感。WTS对Cd2+较YTS耐受性强,WTS的生长与Cd2+浓度呈负相关。 (6)茶皂甙诱导水溶液中PCBs生物降解实验表明,茶皂甙能促进YTS和WTS降解水溶液中PCBs,且诱导效果显著。培养12d后,添加茶皂甙的WTS+TS和YTS+TS处理的PCBs降解率大于90%,WTS和YTS单独处理的PCBs降解率为50%-75%,而对照组PCBs的降解率均小于35%。茶皂甙诱导WTS和YTS对水溶液中PCBs的降解趋势基本符合准一级动力学方程,对比茶皂甙降解速率常数分析,WTS+TS处理下的PCB77、PCB118和PCB138的降解速率常数较WTS处理的分别提高了4.3倍、4.8倍和2.8倍,YTS+TS处理下的PCB77、PCB118和PCB138的降解速率常数较YTS处理的分别提高了7.1倍、9.1倍和8.9倍。 (7)茶皂甙诱导WTS和YTS降解土壤中PCBs实验结果表明,PCB77. PCB118和PCB138在土壤中没有明显的降解规律。显著性分析结果表明,单独的WTS和YTS作用下的PCBs降解效果与添加茶皂甙的WTS+TS和YTS+YS处理的PCBs降解效果均无显著差异,表明在土壤中茶皂甙对WTS和YTS降解PCBs无显著的诱导效应。总体而言,添加茶皂甙会显著影响水溶液中PCBs的生物降解,而在土壤中,茶皂甙的诱导作用受到抑制。本研究为深入研究茶皂甙在PCBs污染修复的实际应用提供理论依据。

关键词：茶皂甙茶皂甙利用菌 PCBs 诱导生物降解

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茶花氨基酸含量及茶皂甙对蜜蜂的毒性试验

农业环境保护 1996年第6期15卷 251-253,263页

作者：赖建辉檀华蓉李晋玲方旭安徽农业大学合肥230036 浙江周坑蜂场

本文测定了茶花、油茶花和杂花粉中蛋白质和氨基酸的含量。首次使用高浓度茶皂甙对群蜂进行现场毒性试验。结果表明，茶花粉中蛋白质、游离氨基酸和水解必需氨基酸的总量高于油茶花粉和杂花粉。试验证实了茶皂甙对蜜蜂无毒性作用。

关键词：茶花蛋白质茶皂甙蜜蜂毒性试验花粉

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低糖链茶皂甙的制备及抗氧化活性评价

低糖链茶皂甙的制备及抗氧化活性评价

作者：赵森大连工业大学

学位级别：硕士

茶皂甙又称茶皂素,是一类结构相近的齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物。现已发现具有抗菌、抗病毒、消炎、抗氧化等多种生理活性,广泛用于日用化工、农药及食品工业,有良好的应用前景。本论文以提高茶皂甙的抗氧化活性为目的,采用生物... 详细信息

茶皂甙又称茶皂素,是一类结构相近的齐墩果烷型五环三萜类皂甙的混合物。现已发现具有抗菌、抗病毒、消炎、抗氧化等多种生理活性,广泛用于日用化工、农药及食品工业,有良好的应用前景。本论文以提高茶皂甙的抗氧化活性为目的,采用生物转化的方法改变茶皂甙的结构以获得高活性的茶皂甙。研究中采用AB-8大孔树脂纯化茶皂甙,利用生物转化的最优条件制备低糖链茶皂甙,采用薄层层析(TLC)对酶解前后的皂甙进行分析,通过硅胶柱分离新产生的茶皂甙,用DPPH法对酶解前后的茶皂甙的抗氧化能力进行检测,并通过超高压液相色谱-质谱联用技术对酶解前后的皂甙进行分析。实验利用AB-8大孔吸附树脂纯化油茶皂甙,在最佳反应条件下酶解茶皂甙,最佳反应条件为反应温度50℃,底物浓度5mg/mL,pH=6.0,反应时间16h。在薄层层析(TLC)检测茶皂甙过程中,考察了展开剂的配比对新产生的茶皂甙分离效果的情况,使得分离效果达到最佳。对酶解后茶皂甙进行TLC分析,得到迁移率分别为0.79、0.63、0.49、0.25四种新皂甙。利用硅胶柱分离酶解后的茶皂甙,考察了洗脱剂配比对分离效果的影响,确定了最佳洗脱条件：洗脱剂的配比为氯仿：甲醇=9.8：0.2,9.5：0.5,8：2,7：3。DPPH法检测酶解前后茶皂甙的抗氧化活性变化情况,用Vc、Ve做参比,考察了实验过程中最佳的反应时间和最适浓度。将300min作为测定茶皂甙清除率的最终反应时间;选择0.156mg/mL为对比浓度。结果表明：酶解后的茶皂甙,抗氧化活性均有大幅度提高,都比未酶解时高,但程度各异,尤其是Rf=0.49的新产物,清除率超过了95%。并且该产物与DPPH的反应十分迅速,反应时间要远远少于未酶解的皂甙,而且清除率接近Vc,可见其抗氧化活性提高幅度之大。采用LC-MS对茶皂甙和酶解后新皂甙进行分析,发现茶皂甙经过生物转化后,结构产生了变化,有新产物生成。

关键词：茶皂甙酶解 DPPH 抗氧化