[发明专利]一种芦笋根际土壤中有机酸的提取方法

说明书

本发明提供了一种芦笋根际土壤中有机酸的提取方法，该技术方案针对土壤的物性特征和芦笋根际自毒性有机酸的成分特点设计了适宜的提取方案。该方法将取样得到的芦笋根际土壤与超纯水混合，通过震荡手段使可溶物自土壤中溶出，再经过滤手段去除杂质，所得滤液中含有待测的有机酸。在此基础上，本发明先后利用阳离子交换树脂柱、阴离子交换树脂柱进行层析分离，所得的洗脱物中待测有机酸含量得到充分提升，最后以较低温度进行旋蒸浓缩，在保证待测有机酸成分稳定的基础上获得了纯化的产物，经超纯水定容后可作为待测样品利用高效液相色谱进行定量分析。

技术领域

本发明涉及芦笋栽培技术领域，进一步涉及栽培过程中芦笋自毒物质的分离提取技术，具体涉及一种芦笋根际土壤中有机酸的提取方法。

背景技术

芦笋(Asparagus officinalis L.)，又名石刁柏，属百合科天门冬属多年生宿根性草本植物。其嫩茎质嫩味美，营养丰富，风味独特，是一种深受消费者喜爱的营养保健型高档蔬菜，被誉为“蔬菜之王”，芦笋因富含皂甙、黄酮和植物多糖等多种活性成分，具有很好的抗肿瘤、抗氧化和降血压等功效。近年来，随着国内消费者对芦笋营养价值和特有药用功效认识的提高，国内市场消费量剧增，中国芦笋种植面积已达157,000公顷，约占全球的50％，是世界第一大芦笋生产国。芦笋产业已经给众多种植户带来了可观的收入，并具有发展成为地区农业经济创收支柱的潜力。

由于芦笋为多年生植物，一年定植多年收获，这使得芦笋田形成了一个特殊的生态环境，加上定向的施用化肥，忽视有机肥的施用，连作问题逐渐显现出来，许多研究表明连作可使芦笋产量显著下降达60～71％，这严重影响了芦笋生产和农民收益，成为了芦笋生产可持续发展的瓶颈。导致连作过程中芦笋产量下降的因素很多，其中一个重要原因是芦笋残根会向土壤中释放化感自毒物质，而此类物质对芦笋自身幼苗根长和茎高有显著的抑制作用。再加之芦笋根系发达，在淘汰的芦笋田中其庞大根系很难彻底清除，因此极大影响了后续产量。

芦笋自毒物质主要成分是在芦笋根系提取物中分离得到，包括阿魏酸，异阿魏酸、柠檬酸、反丁烯二酸、苹果酸和咖啡酸等有机酸物质，并进一步证实咖啡酸抑制了芦笋种子萌发。因此，分离检测出土壤中有机酸有利于了解芦笋根际土壤中对后茬芦笋种植存在化感抑制作用的物质的含量，以便采取相应的技术措施缓解连作障碍。上述有机酸的检测，利用现有技术中的常规方法均可以实现，然而在根际土壤这一特定的混杂环境中，微量的有机酸难以直接检测，需要先采取有效的提取手段加以分离、浓缩，才可能利用常规检测手段加以分析。现有技术中芦笋根际土壤有机酸的提取鲜有报道。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种芦笋根际土壤中有机酸的提取方法，以解决现有技术中缺乏一种在芦笋根际土壤这一特定环境中有效提取有机酸的方法的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是芦笋根际土壤中的有机酸无法直接检测。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种芦笋根际土壤中有机酸的提取方法，包括以下步骤：

1)在250mL三角瓶中，将30g芦笋根际土壤与100mL超纯水混合，密封瓶口，置摇床上振荡2h，而后用两层定性滤纸过滤，取滤液待用；

2)将步骤1)所得滤液以0.6mL/min的流速依次通过阳离子交换树脂柱、阴离子交换树脂柱，然后再将滞留在阴离子交换柱内的有机酸组分用1mol/L的HCl溶液洗脱，洗脱时的过柱流速为0.5mL/min；

3)取洗脱液用旋转蒸发仪以35℃的温度、80～90r/min的转速浓缩去除液相组分，用超纯水洗出残留物并定容至10mL，利用0.22μm孔径的水系滤膜过滤，取滤液即为产物；

其中，阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱的长度均为80cm、直径均为2.4cm、内装树脂质量均为300g。