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专题6 植物有效成分的提取课题6.2 胡萝卜素的提取一、【课题目标】（一）知识与技能1、了解有关胡萝卜素的基础知识2、掌握提取胡萝卜素的基本原理（二）过程与方法1、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术2、学会纸层析的操作方法（三）情感、态度与价值观领悟科学探究的方法，形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度二、【课题重点】胡萝卜素的提取，纸层析的操作三、【课题难点】胡萝卜素的提取四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（一）引入新课上一节课我们学习了提取植物芳香油的原理、方法和提取技术，这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术（二）进行新课1．基础知识1．1胡萝卜素的性质：橘黄色晶体，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。
1．2胡萝卜素的1．3方法：萃取法。
影响因素：萃取剂性质、用量；原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等。
选择控制：溶剂：石油醚原料：颗粒小、干燥。
条件：温度较高，时间长。
2．实验设计2．1实验流程：阅读教材图6－6。
溶剂：应选择使用水不溶性有机溶剂，如石油醚（为什么？）。
2．2实验步骤：①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗，沥干、粉碎、烘干。
②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。
③加热萃取：安装萃取回流装置，沸水浴加热萃取30min。
④过滤：将萃取物过滤，除去固体物，得到萃取液。
⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素。
＊注意事项：烘干胡萝卜时，温度过高、时间过长，胡萝卜素会分解。
2．3胡萝卜素的纸层析鉴定：①制备滤纸条：取18×30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。
②点样：用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。
③层析：将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。
④观察：取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。
胡萝卜素和维生素a
胡萝卜素和维生素a这两种微量元素都是人体中必不可少的，但是每一个人体中对胡萝卜素和维生素a的需求量都不一样。
而且在胡萝卜素和维生素a这两种微量元素上，它们之间还存在一些关系，因为胡萝卜素在人体中某种条件下可以转化成维生素a，但是胡萝卜素和维生素a的区别又是什么呢?
胡萝卜素和维生素A的主要区别如下：
1、维生素A属于脂溶性维生素，只存在于动物体内，而植物体内只含有胡萝卜素;
2、胡萝卜素在人体内可以转化为维生素A;
3、在人体内，维生素A与胡萝卜素的吸收过程是不同的。
维生素A的吸收为主动吸收，需要能量，吸收速率比胡萝卜素快7-30倍。
胡萝卜素的吸收为物理扩散性，吸收量与摄入量多少相关。
胡萝卜素的吸收部位在小肠，小肠细胞内含有胡萝卜素双氧化酶，在其作用下进入小肠细胞的胡萝卜素被分解为视黄醛或视黄醇。
胡萝卜素是一种具有生理活性的物质，在动物体内可转化成维生素A，可治疗夜盲症，干眼病及上皮组织角化症;具有抑制免疫活性细胞过度反应，淬灭引起免疫抑制的过氧化物，维持膜的流态流动性，有助于维持免疫功能必需的膜受体状态，对免疫调节分子的释放起作用。
通过上述机制，增强了淋巴细胞、巨嗤细胞或NK细胞等的抗肿瘤功能，尤其对肺癌、食道癌、鳞癌等有显著的预防和改善的
效果，故具有防癌、抗癌、抗衰老作用，在医药工业上可做抗癌药;由于具有抵抗自由基的作用，对心血管病及其他慢性病有治疗作用。
·1JOURNAL OF RARE AND UNCOMMON DISEASES, MAR. 2022,Vol.29, No.3, Total No.152【第一作者】李若茗，女，硕士研究生，主要研究方向：临床药学。
E-mail：*******************【通讯作者】崔一民，男，主任药师，主要研究方向：临床药理与临床药学。
E-mail：***************·特约综述· β-胡萝卜素是类胡萝卜素的一种，也是人类饮食中维生素A的重要来源。
关于β-胡萝卜素的推荐摄入量仍存在争议。
一方面，一些研究认为较高的β-胡萝卜素水平可能降低慢性疾病的风险；另一方面，β-胡萝卜素蓄积也可能导致脏器损伤。
β-胡萝卜素的代谢过程具有较大的个体差异，编码代谢酶的基因变异及疾病等多种因素可能导致β-胡萝卜素的病理性积累。
本文综述了β-胡萝卜素代谢与生物转化的研究进展。
1 β-胡萝卜素 类胡萝卜素是在植物、真菌、藻类和细菌中发现的C40亲脂性色素[1]。
自然界中有600余种不同类型的类胡萝卜素[2]。
人类自身不能合成类胡萝卜素，需要通过食物或膳食补充剂摄取[3]。
在人类血液样本中发现了30余种类胡萝卜素，其中番茄红素、叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素含量最高[3]。
类胡萝卜素是膳食维生素A的重要来源。
维生素A原指的是可在小肠和肝细胞内转化为维生素A的类胡萝卜素，其化学特征是含有未取代的β环和C11结构，如β-胡萝卜素。
一项对8个发达国家(约120000名参与者)的研究结果表明，预先形成的维生素A占维生素A总摄入量的近65%，维生素A原仅占35%，其中β-胡萝卜素占86%，α-胡萝卜素占10%[4]。
在发展中国家，膳食类胡萝卜素提供了约80%的每日维生素A摄入量[5]。
既往一些研究证明，类胡萝卜素有助于降低慢性疾病(如心血管疾病、某些类型的癌症和眼部疾病)的风险[6]。
β-胡萝卜素的体内代谢及与维生素A的生物转化
李若茗;董慧;陈哲晖;魏然;陈超阳;周颖;杨艳玲;崔一民
【期刊名称】《罕少疾病杂志》
【年(卷),期】2022(29)3
【摘要】类胡萝卜素是在大多数植物、藻类和光合细菌中存在的天然色素。
β-胡萝卜素的体内代谢过程受多种因素的影响,动物模型研究证实参与β-胡萝卜素代谢的关键基因变异可诱发各种病理表现。
本综述总结了β-胡萝卜素的吸收与代谢、生物转化及高胡萝卜素血症相关的研究结果,以期为β-胡萝卜素的摄入及高胡萝卜素血症诊疗提供参考。
【总页数】5页(P1-4)
【作者】李若茗;董慧;陈哲晖;魏然;陈超阳;周颖;杨艳玲;崔一民
【作者单位】北京大学第一医院药学部;北京大学药学院药事管理与临床药学系;北京大学第一医院儿科;北京大学临床药理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】R977.21
【相关文献】
1.药物代谢酶对药物在体内生物转化的影响及临床意义
2.日粮不同锌及维生素A 水平对肉仔鸡体内维生素A和维生素E代谢的影响
3.菠菜中β-胡萝卜素在人体内转化为维生素A的效率
4.学龄儿童体内植物源性胡萝卜素转化成维生素A的效率研究
5.中青年人体内β-胡萝卜素转化为维生素A的效率
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专题6植物有效成分的提取课题2 胡萝卜素的提取1．了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。
2．初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。
3．初步了解有机溶剂的相关知识。
【课题重点】胡萝卜素的提取，纸层析的操作。
【课题难点】胡萝卜素的提取【知识准备】叶绿体中的色素可以溶解于有机溶剂中，可以被层析液分离。
【学习过程】一、基础知识1．胡萝卜素是_____________结晶，化学性质比较_________，不溶于_________，微溶于_________，易溶于_____________等有机溶剂。
根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。
是其中最主要的组成成分。
与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。
等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。
2．工业生产上，提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从中提取，二是从中获得，三是利用生产。
本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素的，若要获得β-胡萝卜素，还需要进一步的。
3.萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的________，能够_____________胡萝卜素，并且不与_________混溶。
4.萃取的效率主要取决于萃取剂的____________和_____________，同时还受到______________________、紧密程度、_________、萃取的__________和时间等条件的影响。
5.萃取过程的注意事项：(1)萃取过程应避免明火加热，采用_____________。
(2)为防止加热时有机溶剂_________，要在加热瓶口安装_______________________。
(3)萃取液的浓缩可直接使用__________________。
(4)浓缩前要进行_____________。
6．提取的胡萝卜素粗品的鉴定：_____________法。
(1)在18cm×30cm滤纸下端距底边_______处做一基线。
课题 2 胡萝卜素的提取一、选择题1．胡萝卜素能够区分为α、β、γ三类||，其区分的主要依照是()A．层析后出此刻滤纸上的地点B．依据其在人和动物体内的功能和作用部位C．依据其化学分子式中碳碳双键的数量D．依据分解后产生的维生素 A 的分子数分析：胡萝卜素的化学分子式中含多个碳碳双键||，依据碳碳双键的数量能够将胡萝卜素划分为α、β、γ三类 ||，β胡-萝卜素是此中最主要的构成成分||，与人的关系最为亲密||。
答案： C2．对于胡萝卜素的表达 ||，错误的选项是 ()A ．胡萝卜素能够治疗因缺乏维生素 A 而惹起的疾病B．胡萝卜素可用作食品色素C．天然胡萝卜素还拥有预防癌症的功能D．胡萝卜素能够治疗人体色素缺乏症分析：人和动物体内不可以合成维生素A||，只好从食品中获取||，一分子β胡-萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官处被氧化成两分子的维生素A||，能够治疗因缺乏维生素 A 而惹起的多种疾病 ||，如夜盲症、干皮症等||。
胡萝卜素是常用的食品色素 ||，如饮料的增添剂 ||。
别的||，还能够预防癌症 ||，可是不可以治疗人体色素缺乏症||。
答案： D3．以下对于提取胡萝卜素的表达||，错误的选项是 ()A．胡萝卜素能够从大面积养殖的岩藻中提取B．提取胡萝卜素时可采纳石油醚、丙酮等作为溶剂C．提取胡萝卜素时的萃取过程中要采纳水浴加热D．干燥时间太长、温度太高会致使胡萝卜素分解分析：胡萝卜素能够从植物或大面积养殖的岩藻中提取；提取胡萝卜素的有机溶剂应当拥有较高的沸点 ||，能够充足溶解胡萝卜素||，而且不与水混溶||，所以采纳石油醚||，不用丙酮作为溶剂；提取胡萝卜素时的萃取过程中不可以用明火加热||，要采纳水浴加热；干燥时间太长、温度太高会致使胡萝卜素分解||。
答案： B4．石油醚常常被用作植物有效成分提取时的萃取剂||，其原由是 ()A ．拥有较高的沸点||，萃取效率高||，毒性很小B．拥有较低的沸点||，萃取效率高||，毒性很小C．拥有较高的沸点||，萃取效率一般||，毒性较小第1页/共6页D．拥有较低的沸点||，萃取效率高||，但毒性较大分析：石油醚是有机溶剂||，沸点高 ||，毒性小 ||，萃取效率高||。
文章编号:1000-8020(2007)05-547-05·论著·达能营养中心DANONE INSTITUTE C HINA 青年科学工作者论坛Youn g Scientists ′Forum学龄儿童体内植物源性胡萝卜素转化成维生素A 的效率研究李蕾 王茵1 武洁姝 朱染枫1 赵显峰 汪之顼2 荫士安3中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,北京 100050摘要:目的 确定菠菜及纯品油胶囊中β-胡萝卜素在学龄儿童体内的转化效率。
方法 选取某农村小学7～9岁儿童32名,随机分为2组,每组16名,维生素A 正常和缺乏者各8名,前7天每天午饭及晚饭两组分别补充氘标记菠菜5g (含2H 10-β-胡萝卜素230μg )及纯品β-胡萝卜素油胶囊(含2H 8-β-胡萝卜素200μg ),早饭两组均服用13C 10醋酸视黄醇100μg 。
在实验的第3、7、8、22及28天分别采集静脉血3ml ,用HPLC 及GC -MS 测定血清中的视黄醇浓度及标记同位素的丰度,计算菠菜及纯品油胶囊中β-胡萝卜素的转化效率。
结果 β-胡萝卜素油胶囊组维生素A 正常和边缘缺乏的儿童β-胡萝卜素的转化率分别为2.9∶1和3.2∶1(质量比);菠菜组分别为10.1∶1和10.3∶1。
结论 纯品油胶囊中β-胡萝卜素的转化效率明显高于菠菜;不同维生素A 营养状况的儿童β-胡萝卜素的转化效率无明显差异。
关键词:β-胡萝卜素 维生素A 生物转化 学龄儿童中图分类号:R153.2 Q562 Q58 文献标识码:ABioefficacy of plant carotenoid to vitamin A in school age childrenLI Lei ,WA NG Yin ,W U Jieshu ,ZHU Ranfeng ,et al .National Institute for Nutrition and Food Safety ,Chinese Centre for Disease Control and Prevention ,Beijin g 100050,ChinaAbstract :Objective To determine the bioefficacy of pure β-carotene and β-carotene from spinach to vitamin A in schoolchildren of different vitamin A status .Methods Thirty two schoolchildren aged 7-9years old were selected and then divided into t wo groups randoml y .Each group included 16subjects ,of which the vitamin A level of 8subjects was normal ,the other 8subjects suffered from vitamin A deficiency .In the first 7days ,one group was given 5gram spinach (containing 230μg 2H 10-β-carotene )before lunch and dinner and the other group was given pure β-carotene caps ule (containing 200μg β-carotene ).Before breakfast ,both groups were given 100μg13C 10retinal acetate capsule .Blood wasdrawn on the 3,7,8,22and 28day .HPLC and GC -MS were used to determine the retinol concentration and enrich ment of isotope and then calculate the bioefficacy of pure β-carotene and β-carotene from spinach to vitamin A .Results The conversion factors of pure β-carotene to vitamin A in oil capsule were :2.9∶1for the children with normal vitamin A status ,3.2∶1for those suffering from marginal vitamin A deficiency .The convers ion factors of spinach β-carotene to vitamin A were 10.1∶1and 10.3∶1for the children with normal and low vitamin A status ,respectively .Co nclusion The vitamin A conversion bioefficacy of pure β-carotene from oil caps ule is much higher than that of sp inach .There is no difference of β-carotene bioefficacy to vitamin A for children with different vitamin A status .Key words :β-carotene ,vitamin A ,bioconversion ,school -aged children基金项目:国家自然科学基金资助项目(No .30571574)作者简介:李蕾,女,博士生1浙江省医学科学院保健食品研究所2青岛大学医学院营养研究所3通讯作者 维生素A 可来源于食物中预先形成的维生素A 和植物性食物中的维生素A 原,主要为β-胡萝卜素(β-C )。
在中国,尤其在经济欠发达的地区,植物性食物中的β-胡萝卜素是维生素A 的主要来源。
儿童是维生素A 缺乏的主要易感人群,植物性食物作为重要的维生素A 原在预防维生素A 缺乏中发挥着重要的作用,儿童由于其特殊的生理特点,植物类胡萝卜素的代谢与成人存在显著差异,而且研究表明机体的维生素A 营养状态也会影响植物性类胡萝卜素的转化效率,但是传统的转化当量值无法准确评价儿童维生素A 的膳食营养状况,提出合理的维生素A 及植物类胡萝卜素的膳食推荐量。
本研究采用稳定同位素标记的方法,确定植物性类胡萝卜素在不同维生素A 营养状况儿童体内转化成维生素A 的效率。
1 材料与方法1.1 实验对象的选择第36卷 第5期2007年 9月卫 生 研 究JOURNAL OF HYGIE NE RESEARCH Vol .36 No .5Sep . 2007547 本实验通过中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所医学伦理委员会审查批准。
实验对象来源于浙江省次贫困县某农村小学7～9岁二年级学生。
在对实验对象的父母进行充分知情同意说明后,按照志愿参加的原则,经体检选择了身体健康并志愿配合实验研究的受试者32名,其中女生17名,男生15名,平均年龄为(7.8±0.6)岁,Z评分≥-2;实验前2周对所有儿童进行寄生虫虫卵检查,阳性者进行驱虫治疗。
受试者的日常膳食以植物性食物为主,动物性食物较少。
1.2 标记的实验补充物1.2.1 氘标记菠菜 菠菜在含30%的重水中培育,氘的标记位置是随机的[1]。
由美国Tufts大学Jean M ayer USDA Human Nutrition Research Center on Agin g的Carotenoids and Health Labortary提供。
1.2.2 氘标记β-C 为全反式2H8-β-C,来源同上。
HPLC检测的化学纯度为97.5%,经6年-70℃贮存至实验时,APCI-MS 测定标记β-C的化学纯度为90.6%,实验结果使用该数据进行校正。
1.2.3 13C标记VA 为13C10醋酸视黄醇(13C10retin yl acetate),简称为13C10RAC。
来源同上,为美国Cambridge Is otope Labortary(Andover,MA)产品,纯度大于98%,经6年-70℃贮存其纯度未检测到明显下降。
1.3 实验分组将32名受试者随机分为2组,每组16人,其中维生素A 正常及缺乏者各8名。
两组儿童早餐均服用13C10标记醋酸视黄醇100μg,午饭和晚饭前服用氘标记β-C和氘标记菠菜。
服用的参考维生素A,β-C(按照6∶1折算)及膳食中的视黄醇当量的总和达到中国居民膳食指南中该年龄段儿童维生素A 的RNI。
β-C以胶囊的形式给予受试者,每人1粒餐,每粒含200μgβ-C,溶于170mg玉米油中;将菠菜做入包子中,每个包子中含5g菠菜,含β-C230μg,每人1个包子餐。
随同含有适宜脂肪的低维生素A和胡萝卜素的膳食一同摄入。
1.4 实验安排实验前2周(适应期),全部受试者在营养医师指导下,尽量保持日常膳食模式,接受不含大量β-C和VA的常规膳食。
实验第1～7天,所有受试者在学校进食三餐,早饭给予每位受试者100μg13C10RAC;午饭及晚饭β-C油胶囊组给予β-C胶囊各1粒,并给予普通白菜包子一个;菠菜组每餐给予菠菜包子一个,并给予玉米油空白胶囊。
实验第8～29天,所有受试者每周5天在学校进餐,饮食安排与前7天相同。
在实验过程中,为减少采血次数,采用了交叉取血的方法。
在实验第3、8和21天,分别选取菠菜组及β-C油胶囊组中维生素A正常及缺乏的儿童各4名,采集空腹静脉血3ml;在实验第7、15和28天,菠菜组及β-C油胶囊组的其余儿童采集空腹静脉血3ml。
1.5 血液样品的处理与分析血样采集后,避光室温放置半小时,然后于4℃、3000 r min离心15min,血清保存于-70℃直至分析。
血清样品用有机溶剂抽提后,用HPLC测定,分离VA组分,然后再使用GC MS测定标记VA的同位素丰度。
血清样品的实验室分析工作全部在美国Tufts大学Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging的the Carotenoids and Health Laboratory完成。
