金属离子和热激处理对菊芋(Helianthus tuberosus L.)类金属硫蛋白基因htMT2表达的影响

使用不同金属离子及热激对菊芋进行了处理，并对菊芋不同组织器官中类金属硫蛋白基因(htMT2)mRNA水平的变化进行了研究．结果表明，htMT2在根中不表达，而且其表达不受金属离子的影响．Cu^2 降低叶中htMT2的表达，Cu^2 浓度与茎、叶中的htMT2 mRNA水平呈负相关性．在低浓度范围内，Zn^2 浓度与茎、叶中的htMT2 mRNA水平呈正相关性，而在高浓度范围内，Zn^2 浓度与htMT2 mRNA水平呈负相关性．Ca^2 对叶中htMT2表达的影响与Zn^2 的作用相似，但Ca^2 诱导茎中htMT2 mRNA水平升高．热激处理对不同组织中htMT2的表达无显著影响．研究的结果表明，htMT2表达受金属离子影响的特征与植物MT基因一致，进一步证实了我们前期工作中分离到的htMT2是一个新的植物MT基因．     

薄层层析法分离菊芋汁中低聚糖

采用薄层层析法(TLC)分离菊芋汁中的低聚糖成分。固定相为硅胶板GF254,展层剂为V正丁醇∶V异丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4,显色剂为苯胺(4 mL)-二苯胺(4 g)-磷酸(20 mL)(溶于200 mL丙酮中)试剂。该展层体系可用于快速层析分离菊芋汁中的混合低聚糖,经过两次展层可达到良好分离结果。     

常压下酸催化菊糖水解反应动力学研究

研究了菊芋中菊糖的酸催化水解。通过改变常压下菊糖酸催化水解的反应条件研究了反应动力学 ,得出该反应符合一级串连反应规律的结论     

酸水解法从菊芋中提取果糖

采用热水浸提法提取菊芋中的菊糖,并用磷酸水解为还原糖(大部分为果糖)。从固液比、提取时间、温度、水解时间、温度和菊糖液pH值等方面试验了对还原糖得率的影响,通过正交实验确定了最佳条件为:固液比1∶30,浸提温度80℃,浸提时间30min,水解温度80℃,水解时间30min,pH值为2,可以得到较令人满意的结果。     

双功能催化剂Ru/（AC-SO3H）催化转化菊芋根茎制备六元醇

甘露醇和山梨醇等六元醇是重要的多元醇,广泛用于食品、医药和化工等领域,尤其山梨醇被美国能源部定为一种重要的平台化合物.工业上,六元醇通常由果糖、葡萄糖和蔗糖加氢得到,此路线存在与人争粮争地的问题.菊芋是一种来源广泛、价格低廉的生物质资源,它富含果糖基多糖(菊糖),菊糖的含量占菊芋根茎干重的70%–90%,由生物质菊芋出发催化转化制备六元醇具有重要意义.由菊芋根茎催化转化制备六元醇是一个串联反应过程,菊芋根茎先经过水解得到糖类,然后经过加氢反应得到六元醇.我们用磺化活性炭AC-SO3H代替AC载体以促进菊芋根茎水解反应. AC经磺化后,比表面积由原来的768增至1020 m2/g,酸强度由原来的0.21增至0.68 mmol/g,表明磺化过程不仅除去了AC中的杂质,也在其表面固定了大量的-SO3H,-COOH,-OH等酸性基团.透射电镜结果表明,1%Ru/AC和1%Ru/(AC-SO3H)催化剂上Ru高度分散. CO化学吸附表明,上述两种催化剂Ru的分散度分别为30.9%和74.2%,表明AC经磺化后产生了更多的固定位点,使得Ru可以更好地分散在载体上.在温和条件下(100oC,6 MPa H2,5 h)将菊芋根茎转化为六元醇,1%Ru/AC催化剂上六元醇收率为52.7%,而1%Ru/(AC-SO3H)催化剂上可达84.1%.这归因于后者的酸强度和Ru分散度较大：其表面的酸性基团-SO3H,-COOH,-OH促进了菊芋根茎的水解,高分散度的Ru则促进了糖加氢反应的进行.将Ru的负载量提高至3%,六元醇产率高达92.6%.以1%Ru/AC和1%Ru/(AC-SO3H)为催化剂,分别以果糖和菊粉为原料制备六元醇.结果表明,以果糖为原料时两种催化剂性能相同;以菊粉为原料时,1%Ru/AC的催化性能远低于1%Ru/(AC-SO3H).这表明菊粉和菊芋根茎转化反应,速控步骤是水解反应,而磺化过程引入的酸性基团可以促进水解过程的进行.在N2气氛下反应,主要产物为果糖和葡萄糖,表明菊芋根茎水解反应是主要的反应路径.在H2气氛下反应,糖类产率在1 h内达到最大值,然后开始逐渐降低,同时加氢产物逐渐增加.因此, H2气氛下反应过程中生成的糖类是中间产物.以菊芋根茎为原料,1%Ru/(AC-SO3H)催化剂循环使用4次后六元醇产率由87%降至55%;而以菊粉为原料,循环4次后六元醇产率略有降低. ICP测试表明, Ru催化剂并未流失,3次循环后催化剂的CO化学吸附表明, Ru的分散度由74.2%降至17.8%.这表明催化剂失活是由菊芋根茎中的杂质毒化Ru活性位点导致的.     

离子色谱法测定菊芋和菊苣中菊糖

研究了采用离子色谱分离各种不同来源菊糖的方法,该方法能够检出1 mg·L-1含量的目标糖,能够区分组成只有一个单糖单位差异的果糖同系物.     

高效液相色谱-质谱法分析菊芋叶中的绿原酸类化合物

建立了菊芋叶中绿原酸类化合物的高效液相色谱-紫外检测-质谱(HPLC-UV-MS)定性分析方法。液相色谱条件:Inertsil ODS-3色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);甲醇和水(含1%乙酸)梯度洗脱,流量1.0 mL/min;柱温35 ℃;检测波长327 nm。质谱条件:Thermo公司TSQ三级四极杆质谱仪;电喷雾电离(ESI)接口;负离子检出模式。采用该方法得到了菊芋叶提取物的紫外检测的色谱图、负离子监测的总离子流图以及相应色谱峰的紫外光谱图和一级、二级质谱图,对其进行解析,鉴别出菊芋叶中的7个绿原酸类成分。该方法简便、快速、灵敏度高,可以很好地对菊芋叶中的绿原酸类化合物进行定性分析。     

高效液相色谱法测定克鲁维酵母菊芋发酵液中的乙醇,糖和有机酸类代谢成分

建立了高效液相色谱法同时分析菊芋发酵液中的乙醇和有机酸的方法.采用HPLC有机酸分析柱, 流动相为0.01 mol/L H2SO4,流速为0.5 mL/min, 以紫外和示差折光检测器作为双通道检测手段,同时对克鲁维酵母菊芋发酵液中的柠檬酸、α-酮戊二酸、葡萄糖、丙酮酸、果糖、琥珀酸、乳酸、甘油、乙酸、乙醇进行了定量分析,本方法的回收率为95.8%～109.6%;RSD为0.33%～4.0%,结果表明,本方法简单、快速、准确,适用于监控克鲁维酵母发酵产物并指导整个发酵过程条件的优化.     

转菊芋凝集素基因烟草对桃蚜的抗虫性研究

研究了菊芋凝集素基因(hta)对同翅目害虫的抗性。4个同源的hta基因置于CaMV35S启动子和nos终止子的控制下，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法被转入烟草。Southern杂交显示，外源hta被整合到转化烟草的基因组中。Northern杂交表明hta mRNA在转基因烟草中进行了表达。利用桃蚜进行的抗虫试验表明，转基因烟草对桃蚜具有抗性。同对照植株相比，T0代转基因烟草使桃蚜的平均虫头数下降70％．在T0代转基因烟草中，转hta-b和hta-c基因烟草对桃蚜繁殖的抑制率分别为53．0％、64．6％，同时，对桃蚜若虫的发育具有明显的抑制作用。     

不同海水浓度灌溉菊芋的营养元素测定

利用原子吸收分光光度法分析了不同海水浓度灌溉不同年份采摘的菊芋中多种微量元素的含量。方法灵敏度高,精密度好,相关系数(r)在0.997 1～0.999 7之间。实验中比较其差异性,结果表明：菊芋是典型的高钾低钠食品,其含量K＞Mg＞Na＞Fe＞Ni＞Zn＞Cu＞Mn＞Cd,Pb,Cr含量极少。不同年份和不同海水浓度对其有一定的影响。此法有一定应用价值。