蜈蚣草富砷生物质中活性组分资源化利用可行性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 蔡文 |
| 答辩日期 | 2021-06 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 陈同斌 |
| 关键词 | 蜈蚣草 富砷生物质 活性组分 脱砷提取技术 饲料添加剂 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 砷污染耕地使用蜈蚣草植物萃取技术修复时，每公顷每年将产出富砷生物质7000kg。蜈蚣草富砷生物质中的砷使得其处置和回收成本高于普通生物质，而且砷元素对环境有害，因此它们的处置对于植物修复过程是一个沉重的经济负担，也是蜈蚣草植物萃取技术的关键问题。但蜈蚣草中天然含有的活性组分提供了一个极大增强该生物质回收利用价值的机会。本研究对修复过程中蜈蚣草富砷生物质的化学组分开展了系统的研究，明确了其主要可资源化的活性组分；并且，本研究开发了蜈蚣草富砷生物质中可资源化活性组分的中试级别脱砷提取工艺，并对中试提取物产品的活性和安全性进行了初步评估；最后，本研究对蜈蚣草活性组分中促肉鸡生长因子进行了分析，并评估了蜈蚣草多酚提取物作为肉鸡饲料添加剂的安全风险和环境风险水平以及土壤修复和肉鸡养殖协作的潜在可能和收益。本次研究结果给蜈蚣草富砷生物质的高价值资源化途径提供了创新性的理论指导依据和技术参考，丰富了我国绿色可持续土壤修复领域的技术储备。 本文的主要结论是： 1.蜈蚣草富砷生物质的主要活性组分为黄酮类、绿原酸类和原花青素，其中黄酮类以槲皮素和山奈酚的氧糖苷为主，同时包括芹菜素碳苷糖；绿原酸类则包含咖啡酰基、对香豆酰基和阿魏酰基；原花青素主要由（表）儿茶素和（表）没食子儿茶素经原花青素A型和/或B型键聚合，聚合倍数为2-5倍体。蜈蚣草富砷生物质中活性组分可通过乙醇水溶液提取和大孔树脂纯化等常规植物提取技术分离制备成活性提取物，并且该过程成功避免>92%的原料砷进入提取物产品中。并且该工艺成功通过中试（1000kg原料）实验，可适用于实际生产。提取物制备过程的排废均可通过成熟工艺回收利用或无害化处置。 2.蜈蚣草多酚提取物对常见肠道致病菌有显著的抑制效果，并且对益生菌的抑制效果弱于致病菌。该提取物的抑菌活性可能强于其他含类似组分的植物提取物，但仍远弱于抗生素。此外，通过该提取物进一步脱砷后的乙酸乙酯萃取物展示了该提取物还具有抗炎症潜力。 3.蜈蚣草多酚提取物在依据我国相关国家标准的急性毒性和刺激性实验中未发现有急性经口毒性和皮肤刺激性。该提取物中残留的砷是其主要安全风险因子，在皮肤接触类和间接暴露途径的应用和产品中应用该提取物的慢性风险较低，但应用于经口类暴露途径时的风险可能较高。 4.蜈蚣草多酚提取物中含有多种可促进肉鸡生长的组分，每kg提取物预计可降低0.0033-10kg养殖业促生长用抗生素用量。并且，该提取物作为饲料添加剂并不会增加肉鸡产品（如鸡肉等）或废弃物（如鸡粪等）的健康和环境风险。该提取物还可作为土壤修复和肉鸡养殖可持续协作模式的基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 183 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194162]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 蔡文. 蜈蚣草富砷生物质中活性组分资源化利用可行性研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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