2017年石景山区中学生研究性学习成果一等奖:中药枸杞子中胡萝卜素含量测定

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组长:韩一凡    组员:付安 王家政 吕文宇 杨浩 韩畅 耿欣阳

指导老师:张海南 王红光 马丽

获2017年石景山区中学生研究性学习成果一等奖

【摘要】胡萝卜素在防癌、抗癌方面的显著作用,使得胡萝卜素在中药中的含量受到关注。我们通过实验测定不同产地枸杞中胡萝卜素含量,得出结论,从而做更深一步的了解。
【关键词】胡萝卜素   枸杞
一、研究背景
        胡萝卜素在防癌、抗癌方面的显著作用,使得胡萝卜素在中药中的含量受到关注。最近几年,国内外科学家进行了多次对于防癌抗癌的胡萝卜素实验,从枸杞中提取胡萝卜素就是其中的一种实验。枸杞是我国传统的名贵中药材,具有清肝、润肺、滋肾明目、益气生精,祛虚痨、强筋骨、抗癌等功效,它既含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素、核黄素、钙、磷、铁、锌,还含有多种维生素及玉蜀黍黄素,因而一直受到中外医学与食疗专家的高度重视。现代临床上广泛用于调节免疫功能、降血脂、保肝、抗肿瘤及抗衰老等,一般认为与枸杞所含β胡萝卜素、多糖和甜菜碱等活性成分有关,因此枸杞中β胡萝卜素的含量及抗氧化活性的研究提上日程。国内文献多报道枸杞中枸杞多糖的含量,但对枸杞中β胡萝卜素的含量测定报道较少。本实验对不同产地的枸杞中β胡萝卜素进行含量测定,从而对枸杞的进一步开发提供理论依据。国外学者的文献多报道枸杞中枸杞多糖的含量,但对枸杞中胡萝卜素β的含量测定报道也较少。因此,我们在中科院专业老师的指导,尝试做了本次实验。通过这次实验,我们希望发现各地产出的枸杞中胡萝卜素含量的不同,从而对中药枸杞和胡萝卜素做进一步的了解。
二、研究目的及意义
1.研究目的
        证明出各地的枸杞中胡萝卜素的含量,发现哪地枸杞含胡萝卜素的含量最高,方便为以后相关的实验提供科学依据。
2.研究意义
        本实验对不同产地的枸杞中β胡萝卜素进行含量测定,从而对枸杞的进一步开发提供理论依据。
3.研究假设
        我们猜想宁夏品种的枸杞胡萝卜素的含量最高,最高约达到每100克枸杞含2-4毫克胡萝卜素。
三、实验仪器
1.实验原料:新疆枸杞、新疆无糖枸杞、宁夏枸杞。
2.实验仪器:电子天平、酶标仪、丙酮、超声波清洗机、漏斗、烧杯、水液枪、比色皿、三角杯等。
四、实验步骤
1.样品的制备
        精密称取2.0g样品粉末至三角瓶中;加入60℃~90℃的石油醚;放入超声仪中,超声提取2次,每次提取30min。提取液合并,过滤并定容至50mL,得到样品提取溶液。
2.标准溶液的配制
        准确称取 5.0mgβ-胡萝卜素标样, 溶于 60℃~90℃的石油醚, 定容于 10mL容量瓶中, 得浓度为0.50mg/mL 的标准溶液。逐级稀释配制成不同浓度的标准品溶液。 取 上 述 标 准 溶 液 (0.050mg/mL),在 350nm~600nm范围内扫描, 得 β胡萝卜素标样的吸收光谱图,选择最大吸收波长为检测波长。
3.标准曲线的绘制
        准确吸取 2.00m Lβ- 胡萝卜素标准使用液(0.05mg/mL)0.04mL 、0.08mL、0.12mL、0.16mL、0.20mL、0.24mL于25mL棕色容量瓶中,加60℃~90℃至刻度, 以 0.00mL为空白,在 最大吸收波长 的波长测定吸收度大吸收波长处测定,并绘制标准曲线。
4.样品的测试
        将提取好的样品溶液,在最大波长出测试。
5、数据处理:用EXCEL表格进行处理。
五、研究结果和分析
1.研究结果
        宁夏枸杞中的胡萝卜素含量为4毫克,占总量的0.2627%;新疆枸杞中的胡萝卜素含量为1毫克,占总量的0.0778%;新疆无糖枸杞中的胡萝卜素含量为0.4毫克,占总量的0.0242%。
2.结果分析
        本次实验操作中略有瑕疵,但结果相对较为准确,从以上研究结果中的数据可以看出,宁夏枸杞相比其他实验对象所含的胡萝卜素最多。
 3.研究反思及改进方法:
        由于实验中我们缺乏经验,部分环节操作不当,导致部分数据产生误差,操作不当之处主要有;
       (1)  在把枸杞颗粒切分较大,无法准确测量胡萝卜素含量。改进方法:实验中要有耐心,精益求精。
     (2)枸杞溶液浸过过滤纸,导致过滤效果不佳。
     (3)在将过滤后的枸杞溶液滴入容器中时,有枸杞溶液流出容器外,产生误差。改进方法:做事要认真仔细、注意细节,避免操作不当带来的结果误差,例如倒出的枸杞溶液过多,没有准备足够的过滤纸。
    (4)由于电子天平最小分度值很小,十分准确,所以如果有风或者是对所放电子天平的桌面施加压力,都会导致数值有偏差不准确。改进方法:在测量2克枸杞的时候,应当把边上的玻璃门关上,等待几秒再记录数值,而且不可以对所放电子天平的桌面施加压力,这样就可以减小误差。
    (5)在配置标准萝卜素溶液时,配置的胡萝卜素溶液有标准的比例和严格的操作方法,然而我们在这方面操作略有欠缺,导致调配比例失调,致使实验结果略有误差。改进方法:做实验时严格遵守实验规则完成实验,来不得半点马虎。调配溶液时要按严格的比例和操作方法,认真。
六、数据分析:

样品名称        吸光度 样品重量(g) 稀释倍数  胡萝卜素占的样品含量
新疆无糖枸杞1 0.115 1.9962         稀释9倍      0.0819%
新疆无糖枸杞2 0.107 1.9964         稀释9倍      0.0778%
宁夏枸杞1 0.085 2.0183         稀释36倍     0.2627%
宁夏枸杞2 0.08 1.9997         稀释36倍     0.2549%
新疆枸杞1 0.124 2.00469         稀释3倍      0.0212%
新疆枸杞2 0.097 1.99268         稀释3倍      0.0242%

新疆无糖枸杞    0.0799%            宁夏枸杞 0.2560%                新疆枸杞 0.0227%
以上实验数据表明:宁夏枸杞所含胡萝卜素最高。

七、结论
        通过以上实验,我们发现宁夏枸杞的胡萝卜素含量最高。鉴于胡萝卜素在护眼、防癌等方面的显著作用,建议大家需要食用枸杞时,尽量购买宁夏枸杞。
        胡萝卜素是重要的天然色素之一,广泛分布于植物和海洋生物中,一般为黄色和红色,我们希望未来胡萝卜素在众多领域有更大的发展空间和卓越成就。让胡萝卜素给千家万户在药用和食用等方面提供帮助,发挥巨大的作用;我们也希望有更多此类研究机会,增加对胡萝卜素的进一步了解。
        同时,这次活动我们体验到了科学研究工作者这个职业,体会到了他们的辛劳。科技是国家第一生产力,而科技研究人员正是一个国家科技创新能力的核心,所以科学研究工作者对我国很重要,对我国的发展做出了巨大贡献。我们要对他们心存感恩,并立志未来向他们一样为祖国做出贡献。另外,通过本次科学实验,我们也对枸杞和胡萝卜素有了一定的了解,增强了我们对科学工作的热情和好奇心,提高了我们的动手实践能力。同时,让我们懂得了做实验要遵守实验规则,来不得半点马虎;团结协作的重要性,不能各行其是;做任何事要有耐心、认真,不能三心二意,否则会一事无成。


参考文献:
1、宁夏枸杞类胡萝卜素含量测定张志宁、张玮内蒙古中医药出版社2014.3.3
2、胡萝卜素制备应用姜建国、王飞、陈倩化学工业出版社  2010.01
3、枸杞子窦国祥、窦勇天津科学技术出版社 2008
4、枸杞子中类胡萝卜素的组成及含量李忠、彭光华1998
5、不同成熟期枸杞中类胡萝卜素含量的变化规律李赫  2006