叶绿素铜钠盐（精选12篇）
叶绿素铜钠盐 篇1
1 叶绿素及其铜钠盐的结构及性质
天然叶绿素不溶于水, 而溶于有机溶剂, 如乙醇、丙酮等。化学性质极不稳定, 易分解, 易褪色。
在酸性条件下, H+易进入叶绿素分子, 置换Mg2+, 生成暗绿色的脱镁叶绿素后易再与Cu2+结合, 生成比较稳定的铜代叶绿素, 经过皂化反应后生成叶绿素酸盐, 从而使其水溶性增大, 稳定性增强[1]。
2 叶绿素铜钠盐的制备原理及其工艺
2.1 反应机理如下:
叶绿素分子核中的镁原子和四个吡咯环上的氮原子相互结合。环上双羧酸的酯, 一个被醇酯化, 另外一个被叶醇基酯化, 因此可以发生皂化反应生成钠盐。 (以叶绿素a为例) [2]
在酸性介质中, 叶绿素钠盐分子中的镁极易被氢原子取代生成褐色的脱镁叶绿素酸。
脱镁叶绿素酸可与铜盐在加热下生成光亮绿色的叶绿素酮酸:
将叶绿素酮酸溶于丙酮中, 再与碱反应, 即生成叶绿素铜钠盐[3]。
2.2 叶绿素铜钠盐的制备工艺
2.2.1 路线 (一) 酸性置铜法
原料→浸取→过滤→浓缩→皂化→分离→调酸铜代→过滤→成盐→干燥→成品
原料首先经过预处理, 恒温下, 用乙醇提取原料, 得到墨绿色溶液后加入Na OH溶液进行皂化, 调节p H, 恒温回流。冷却后用石油醚萃取。调节皂化液p H, 恒温下加入Cu SO4溶液进行铜代, 过滤并多次洗涤。
用丙酮将沉淀溶解, 用Na OH溶液, 调节p H, 至晶体析出, 得到产品[4]。
特点:目前, 大部分文献采用的是该方法。但由于叶绿素的耐酸、耐热性比较差, 所以该方法得到的产品纯度不高, 整个实验流程有待改进。
2.2.2 路线 (二) 超声波法。
根据文献报告, 叶绿素的提取多采用常规回流法、索氏提取法等手段, 但提取率较低。超声波辅助技术是近年来广泛应用于天然植物提取领域的一种新型的高效提取方法。即以乙醇为提取剂, 超声波提取原料20~30min, 提取2~3次, 超声波皂化20~30min。此法的其它工艺与路线一一致。
特点:按照适宜的实验条件用超声波法制取叶绿素铜钠盐, 具有用时短, 能耗低、稳定性良好、提取率高等特点, 明显优于普通浸取和皂化法[5]。
2.2.3 路线 (三) 超临界CO2萃取法。
该路线与路线一大致相同, 只是在萃取阶段有所不同。即将原料预处理后装入萃取釜, 密封, 升温并泵入CO2气体, 加入90%乙醇作为夹带剂, 萃取叶绿素。将溶有叶绿素的流体在分离釜中进行CO2分离, 得到萃取液。
特点:超临界CO2萃取几乎可以保留物料中全部有效成分, 提取效率高、选择性好、不破坏色素成分、无溶剂残留、产品纯度高操作方便等优点[6]。
2.2.4 路线 (四) 铜氨法。
将原料浸取、皂化后, 在皂化液中加入铜氨络合物, 搅拌滴加氨水调节p H, 进行置铜反应, 将反应液过滤后加入含Na OH的乙醇溶液中, 调节p H至析出晶体, 过滤、干燥后得到墨绿色有金属光泽的叶绿素铜钠盐。
特点:该方法具有产品收率高, 乙醇用量少、生产成本低等特点, 为企业生产叶绿素铜钠盐提供了重要的依据[7]。
3 应用
叶绿素铜钠盐, 是我国食品工业唯一允许使用的绿色色素。它可作为食品和日化加工中的染色剂、脱色剂, 广泛应用于口香糖、硬糖、果汁、汽水、洗手液、除臭剂中。
在医学领域叶绿素铜钠盐制成的膏状物可加速伤口愈合。在日常生活及临床中用作空气清新剂, 特别是抗癌症及抗肿瘤方面研究尤为突出。由于叶绿素铜钠盐具有清除自由基的作用, 研究考虑添加在香烟过滤嘴上, 从而减少对人体的危害。
叶绿素铜钠盐以绿色植物为原料, 是有一种优良的“绿色产品”。我国绿色植物资源丰富, 我们可以根据不同的原料, 不同的技术要求采取不同的生产方法。因其原料介个低廉、制造工艺简单、应用范围广, 必将具有广阔的市场前景。
参考文献
[1]童晓滨等.雷竹叶叶绿素铜钠的制备及其光谱研究[J].化学工程师, 2008, 5:21-24.
[2]杨继生等.叶绿素铜钠盐的性质、制备工艺及其应用[J].广州食品工业科技, 2002, 2 (18) :33-35.
[3]王晓等.大叶黄杨叶制备叶绿素铜钠盐的工艺研究[J].山东科技, 2001, 4 (14) :14-17.
[4]朱武成.剑麻叶绿素铜钠盐的制备和质量分析[J].企业科技与发展, 2008, 22:106-109.
[5]陈晨等.浒苔叶绿素铜钠盐的制备研究初探[J].中国海洋药物杂志, 2012, 31 (1) :20-24.
[6]王传虎.超临界CO2萃取废弃绿豆种皮中的绿色素[J].食品工业科技, 2010, 5:248-251.
[7]喻薇.铜氨法生产叶绿素铜钠盐工艺优化[J].食品科学, 2012, 33 (12) :120-122.
叶绿素铜钠盐 篇2
用LI-6400光合仪对黄土高原常用造林树木刺槐的叶绿素荧光动力学曲线、淬灭分析、荧光光曲线以及荧光ACI曲线等生理特性进行测定和对比分析.结果表明:随着光照时间的`加大,刺槐的荧光参数ETR、qP和NPQ逐渐上升并在21 min左右达到稳定,与光合同步.最大荧光产量Fm在叶片转入黑暗后逐渐上升,在44 min左右趋于稳定;NPQ则开始下降,在35 min左右达到稳定.当光强度＞200μmol・T-2・s-1时,PhiPS2和PhiCO2呈线性正相关,而当光强度＜200μmol・m-2・s-1时,PhiPS2和PhiCO2呈线性负相关.CO2浓度和刺槐的荧光光合速率、PhiPS2、PhiCO2值存在着一定的正相关关系.
作 者：曹军胜 刘广全 CAO Jun-sheng LIU Guang-quan 作者单位：曹军胜,CAO Jun-sheng(延安大学,生命科学学院,陕西,延安,716000)
刘广全,LIU Guang-quan(国际泥沙研究培训中心,北京,100044;西北农林科技大学,陕西,杨陵,712100)
学会提取叶绿素 篇3
那树叶中的绿色是怎么来的呢？其实，树叶的绿色是来自叶片中的叶绿素，让我们通过实验提取叶绿素，一探究竟吧。
实验材料：研钵、研锤、漏斗、滤纸、试管、滴管、剪刀、石英砂、碳酸钙、酒精、菠菜叶子、LED灯
实验步骤：
1.取材：取2 ～ 3片菠菜叶，撕去叶脉，
尽量剪碎，放入研钵。
2.研磨：向研钵放入少量石英砂和碳酸钙，加入两滴管酒精，边加酒精边研磨，进行充分研磨至匀浆状态。
3.过滤：漏斗下端放置试管，在漏斗上放入滤纸，将研磨液倒入漏斗中，过滤研磨液后得到滤液。
4.观察：用LED灯照射试管中的叶绿素溶液，分别观察反射光和透射光的颜色。
5.结果：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色。
小知识：
叶绿素溶液在同一种光的照射下，为什么会出现不同的颜色呢？
当LED灯光照射叶绿素溶液时，溶液吸收了红光和紫光，不吸收绿光，所以溶液呈
现绿色。吸收的红光和紫光中，红光波长比紫色光波长，能量更强，更容易反射，因此溶液在反射光的照射下呈现红色。
（本栏目合作单位：中国科学技术馆）
叶绿素铜钠盐 篇4
1临床资料
63例患者均为本院门诊及住院病人, 均符合《血液病诊断及疗效标准》[1]的再生障碍性贫血诊断标准。分为治疗组33例, 男18例, 女15例;年龄最大68岁, 最小16岁, 平均39岁;病程6月～10年。对照组30例, 男16例, 女14例;年龄最大64岁, 最小17岁, 平均40岁;病程8月～7年。两组一般资料差异无统计学意义, 具有可比性。
2治疗方法
治疗组:服用蚕砂提取物叶绿素铜盐 (浙江省杭州市前进制药厂) 100mg, 每日3次;三黄三仙汤 (由黄芪30g、黄精15g、黄芩15g、仙鹤草30g、仙灵脾20g、仙茅20g组成, 本院煎制而成) 每日1剂, 早晚2次分服。对照组服用十一酸睾酮胶丸 (南京欧加农制药厂提供) 80mg, 每日2次。两组均3个月为1个疗程, 连用2个疗程。统计学处理:采用SPSS10.0软件包进行分析, 采χ2检验和t检验。
3结果
3.1 疗效标准
参照《血液病诊断及疗效标准》[1]。基本治愈:贫血和出血症状消失, 血红蛋白男120g/L、女100g/L, 白细胞达4×109/L, 血小板达80×109/L, 随访1年以上未复发。缓解:贫血和出血症状消失, 血红蛋白男120g/L、女100/L, 白细胞3.5×109/L, 血小板也有一定程度增加, 随访3个月病情稳定或继续进步。明显进步:贫血和出血症状明显好转, 不输血, 血红蛋白较治疗前1个月增长30g/L以上, 并能维持3个月。无效:症状、血象未有明显改善。
3.2 两组疗效比较
治疗组33例, 基本治愈6例, 缓解8例, 明显进步8例, 无效11例, 总有效率66.67%。对照组30例, 基本治愈3例, 缓解5例, 明显进步6例, 无效16例, 总有效率46.67%。两组比较差异显著 (P<0.05) 。
3.3 两组治疗前后白细胞、血红蛋白、血小板变化比较
见表1。
与本组治疗前比较*P<0.05;与对照组疗后比较△P<0.05
4讨论
再生障碍性贫血虽为造血系统良性疾病, 但治疗棘手, 现代医学多采用对症治疗, 缺乏非常有效的治疗手段。本病属中医“血虚”范畴。祖国医学认为, 肾主骨, 骨生髓, 髓生血;脾为气血生化之源, 故血虚当从脾肾论治。三黄三仙汤是魏克民教授的经验方, 集温肾健脾、益气生血于一方。方中黄芪补气益脾生血;仙灵脾、仙茅、补骨脂温肾壮阳;黄精益气养阴、滋补脾肾;仙鹤草补虚止血;黄芩清热安血。近年现代药理学研究证实黄芪、补骨脂、仙茅、仙灵脾等均具有刺激骨髓造血及提高机体免疫功能的作用。全方配伍得法, 用药精当, 共奏健脾补肾、益气生血、刺激骨髓造血之功效。叶绿素铜钠盐是魏克民教授采用现代工艺技术, 从蚕砂中提取叶绿素, 再络合置铜 (Cu2+) 研制而成。其基本结构是由四个吡咯环组成的卟啉环, 与血红蛋白的结构极其相似, 能参与血红蛋白的合成, 促进造血, 是一种良好的造血细胞复合剂。药理研究表明:本药系一造血因子, 能促进造血, 还可增加促红细胞生成素的活性, 刺激红系祖细胞增殖, 使再障铁利用障碍减轻[2]。动物实验证实叶绿素铜钠盐不但能升高因照射引起的再生障碍性贫血小鼠的外周血三系, 且对骨髓中多能干细胞, 粒-单核祖细胞, 红系祖细胞及骨髓有核细胞的恢复均有明显促进作用, 对骨髓基质细胞的修复也有很好的调节作用[3,4]。
蚕砂提取物叶绿素铜钠盐配合三黄三仙汤治疗慢性再障, 确能收到较好疗效, 值得推广应用。
参考文献
[1]张之南, 沈悌.血液病诊断及疗效标准.第2版, 北京:科学出版社, 1998:33.
[2]李如辉.血液病学.太原:山西科学科技技术出版社, 1997:89.
[3]魏克民.叶绿素铜钠治疗再生障碍性贫血的实验研究.浙江医学, 1989, 11 (4) :193.
叶绿素铜钠盐 篇5
摘 要：高光谱技术作为一种新兴光谱技术，被广泛应用于植物的无损检测中，植被叶片叶绿素含量的估测就是其中之一。利用可见-近红外成像光谱仪采集不同生育期玉米和大豆的冠层“图谱”数据，在逐步提取影像中光照土壤、阴影土壤、光照植被、阴影植被四种组分光谱的基础上，通过选取的敏感波段构建光谱植被指数和叶绿素密度进行波段自相关分析，探讨各个分量对作物叶绿素密度反演的影响。
关键词：高光谱技术；叶绿素；反演
0 引言
植物通过光合作用获取营养物质，在植物光合作用中，植物细胞中的叶绿体占据了重要的地位，而叶绿体中的色素有叶绿素（叶绿素a，叶绿素b 和叶绿素a+b）与类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。其中，叶绿素是植物光合作用中最重要的色素，其作为主要吸收光能的物质，直接影响植物光合作用的光能利用率。叶片单位面积的叶绿素含量是植物总体生长状况的一个重要指标。叶片叶绿素含量的测定可以用来检测和研究植物突变、压力和营养状态，作物压力和萎黄病的检测对精细农业具有重要的潜在影响[1]。
随着光谱技术的发展，其被应用到各个领域。而高光谱技术作为光谱技术的一种，由于具有众多优点，在光谱检测方面应用十分广泛，备受人们的青睐。人类肉眼的视觉范围在380~780 nm 之间，而高光谱的波段非常宽，一些高光谱仪器的波段达350~2 500 nm。因此，通过高光谱技术可以对绿色植物进行叶绿素的检测和定量分析。本文对高光谱技术在植物，特别是在经济作物的叶绿素含量检测和定量分析中的应用加以概述[2]。成像系统简介及数据处理
1.1 高光谱成像技术简介
高光谱成像技术是在多光谱成像的基础上发展而来的，在较宽的波段范围内，利用成像光谱仪对目标物体进行连续成像，从而获得每个像元的数十或数百条光谱信息。其成像特点是： 光谱范围广（200~2 500nm）、超多波段（上百个波段）、高的高光谱分辨率（几个nm）、波段窄（≤10-2λ）和图谱合一等。由于所获得的图像信息不仅可以反映物体的大小、形状、缺陷等外部特征，而且不同物体因结构和成分的不同使光谱吸收也不同，从而可以用于物体内部的物理结构和化学成分的检测。
高光谱成像检测装置主要由光源、光谱相机（成像光谱仪+CCD）、装有图像采集卡的计算机组成，如图1所示[3]
图1 高光谱成像装置简图
在扫描过程中，首先面阵CCD 探测器在光学焦面的垂直方向上完成横向扫描（X 方向），同时，在被测物前进的过程中，排列的探测器扫描出一条带状轨迹从而完成纵向扫描（Y 方向）。通过综合扫描信息就可以得到物体的三维高光谱图像数据，从而可以提取所需信息。
1.2 数据获取
当对玉米、大豆冠层进行成像时，先根据作物的高度决定探测器的观测高度。以玉米为例，小喇叭口期玉米株高50cm，行距30cm，为了保证视场内至少有一株完整的玉米，设定VNIS 观测高度距玉米冠层178 cm，距地面228cm，视场范围为60cm×60cm 的正方形。在成像光谱数据采集时，同步用地物光谱仪ASD 采集参考白板的数字量化值，实时记录当时的天气状况，为反射率转换进行原始数据获取。完成观测区的影像采集后，取两株玉米(大豆)活体植株进行叶绿素密度相关参数测定。
1.3 影像处理
获取的遥感影像要转换成相对反射率才能用于作物的定量化反演研究。基于图谱解析的作物叶绿素密度反演及评价
2.1 大豆叶绿素密度反演及评价
不同株型的大豆在不同生育期覆盖度有较大变化，背景土壤在观测视场内的面积比例会对冠层反射率有较大影响。在大豆植被与土壤混合存在时，对叶绿素敏感的波段基本上都位于红光与近红外波段区间。这和RVI、NDVI、DVI、SAVI、OSAVI 五种植被指数构建原理相符，即都是基于红与近红外波段进行组合运算实现的。当植被光谱提纯后(剔除土壤光谱)，它与叶绿素密度的关系是：对叶绿素敏感的波段范围增大，尤其是蓝、绿波段。五种植被指数都表现为相同的规律。由此说明，背景土壤对利用光学遥感检测植被群体生化指标有较大影响，对阴影叶片的植被光谱信息也进行剔除，尝试分析阴影部分对遥感定量监测的影响程度，植被阴影叶片光谱去除后，对叶绿素密度敏感的波段范围表现为可见光波段增加，近红外波段减少，红边波段决定系数最高。五种植被指数都有相同的规律。那么，可以说阴影叶片会影响植被叶绿素密度敏感波段的选择。当构建新型植被指数时，要根据植被冠层叶片结构，尝试把阴影比例作为一个影响因子，在公式中加以体现，以便提高叶绿素密度定量化反演精度[4]。
2.2 玉米叶绿素密度反演及评价
上文重点分析了大豆冠层光谱提纯前后反演叶绿素密度的能力，初步结果是土壤光谱去除后，纯植被光谱与叶绿素密度的决定系数有所提高。但是，大豆作为低矮宽叶植被，叶片大而圆，在幼苗分枝期以后对地表都有较高的覆盖度，茎秆对冠层光谱的影响较小。为了更加突出背景土壤和茎秆对其冠层光谱的影响，选择玉米作为另一研究对象，主要考虑其有明显的叶片垂直分布，对地表的覆盖度较大豆低(二者的观测视场一致)，且茎秆会影响玉米的冠层光谱。深入分析光谱提纯(土壤、阴影叶片光谱去除前后)对作物生化参数反演的重要意义。
在玉米与土壤混合存在时，对叶绿素密度敏感的波段基本上都在红与近红外波段区间，有些在蓝、红波段；总体的决定系数R2 较低，大部分在0.5 附近。当去除土壤光谱后，即只剩下纯植被光谱，对叶绿素密度敏感的波段主要集中在红光波段，有些在近红外与蓝光波段。决定系数R2 较前者有所提高，大部分大于0.51，最高到0.67。当阴影叶片光谱去除后，对叶绿素密度敏感的波段主要集中在蓝、红波段，五种高光谱指数结果差异较大，大部分决定系数降低到0.45 左右。由敏感波段及决定系数可判断，土壤与阴影叶片光谱去除前后，植被冠层光谱与叶绿素密度的相关性有较大变化，二者可以显著影响植被指数的应用效果。
2.3 作物叶绿素密度反演及评价
大量科学文献表明，冠层结构参数(如叶片内部结构参数、叶面积指数、叶倾角分布函数等)会显著影响植被指数反演作物生化参数的准确性。因此，基于植被指数建立单一预测模型的同时预测多种作物生化参数指标往往比较困难。将玉米与小麦数据进行混合，利用混合数据筛选最优诊断植株氮浓度的光谱指数，探讨了建立单一模型预测多种作物植株氮浓度的可行性。上文分别对光谱提纯前后的大豆、玉米冠层光谱与叶绿素密度的敏感性进行了分析，表明二者有相同的趋势，这为单一植被指数在卫星或航空层面对大尺度作物生化参数进行反演提供地面理论支持。光谱提纯前后对叶绿素密度敏感的波段有明显变动，纯植被光谱与叶绿素密度相关的区间增多，在可见光波段表现明显，主要集中在红光波段。对阴影叶片进行剔除后，与叶绿素密度敏感的波段组合主要是蓝-近红和红-红组合，这与大豆、玉米单独提取时的结果相同。但是对冠层结构差异明显的两种作物数据进行混合后，分析其与叶绿素密度的相关决定系数大小发现，植土混合时最大的决定系数高于纯植被的，这与单独研究时的结果不符。是否因选择的作物组合或试验样本的因素最终影响了混合数据的结果，有待进一步深入研究。但是有一点肯定的是，随着土壤光谱的剔除，与叶绿素密度敏感的波段增多，且表现在叶绿素a 和b 及胡萝卜素强吸收的波段，因此从作物的反射光谱特征上看，文中选择的敏感波段区间是合理的。此外，因这里获得的决定系数较低，故并未进行模型构建及精度检验。3 结论
在光谱提纯的基础上，对大豆、玉米及二者混合叶绿素密度进行反演，得出以下结论：
(1)影像中土壤光谱去除前后，由RVI、NDVI、DVI、SAVI、OSAVI 五种光谱植被指数对叶绿素密度敏感的波段变化情况得出，背景土壤对利用光学遥感数据反演植被叶绿素密度有较大影响。在对阴影叶片的光谱信息进行剔除后，通过五种光谱植被指数选择波段的变化区间说明，阴影叶片会影响植被冠层叶绿素密度敏感波段的选择，当构建新型植被指数时，要根据植被冠层叶片结构尝试把阴影比例作为一个影响因子在公式中加以体现，以便提高叶绿素密度定量化反演的精度。
(2)光谱提纯前后(大豆、玉米及其混合数据)，对叶绿素密度敏感的波段有明显变动，纯植被光谱与叶绿素密度相关的区间增多，在可见光波段表现明显，主要集中在红光波段。对阴影叶片进行剔除后，与叶绿素密度敏感的波段组合主要是蓝-近红波段和红-红波段组合。
(3)对冠层结构差异明显的两种作物(大豆与玉米)数据进行混合后，分析其与叶绿素密度的相关决定系数大小发现，植土混合时最大的决定系数高于纯植被的，这与单独研究时的结果不符。是否因选择的作物组合或试验样本的因素最终影响了混合数据的结果还有待进一步深入研究。
参考文献：
叶绿素的保健作用 篇6
叶绿素是植物进行光合作用时吸收和传递光能的主要物质，不仅为人类和绝大多数生物的生存直接或间接地提供物质和能量，并且随着现代医学的进展，人们不断认识到叶绿素具有显著的生物活性,可防癌利肠等。
抑制癌症
日本专家研究表明，吃（米）糠咽菜（菠菜、萝卜缨)等可吸纳人体中的致癌物质二恶英，然后和大便一起排出体外，因此，食用上述纤维食物和叶绿素食物，有助于消除体内积累的二恶英，抑制癌症发生。叶绿素还能阻断致癌物质亚硝胺在体内合成，预防消化道恶性肿瘤。叶绿素分子含有镁，可抑制癌细胞变性及组织增生，降低患癌风险。美国得克萨斯州立大学的雷久南博士曾割取高度约25～45厘米的小麦苗，用致癌物质进行实验，发现小麦苗抑癌效果明显，主要抑癌物质就是叶绿素。他又用多种含叶绿素的蔬菜实验，结果表明叶绿素含量越多，抑癌作用越强，并且，95%的叶绿素不被肠腔的酸碱破坏，一直存在抑癌作用。
消胀通便
上个世纪70年代以来，人们常用叶绿素解除腹胀和慢性便秘。原因是叶绿素对肠道影响良好，能抑制大肠内变形杆菌繁殖，减少食物发酵产气，消除腹胀，还能缓和地刺激胃肠蠕动，既利于通便，也不会引起腹痛。
排毒排废
叶绿素含有镁，除可预防癌症外，还积极参与细胞能量转换，在人体内发挥“清洁工”的作用，促进体内废物排出，帮助排毒、排废，防止心脑血管疾病。同时，叶绿素还能清除肺、肝、肾、肠毒素，增强活力，防止病变。
叶绿素能固齿健牙。叶绿素能保持细胞和体内钙的浓度，有利于坚固牙齿，防止牙龈出血，修复牙龈组织。
叶绿素还能保护皮肤。紫外线是造成黑斑、雀斑的因素,并且极易在皮肤表面形成癌变。叶绿素可吸收紫外线，减少紫外线引起的皮肤疾病。
总之叶绿素保健功效不可忽视。在产业结构和食物结构调整中，应重视叶绿素食品的生产与食用，发挥其保健功效。
叶绿素铜钠盐 篇7
叶绿素是较早开发的一种天然色素,但极其不稳定,固给其应用带来一定的困难[1]。若将其制成叶绿素锌钠盐,不但水溶性好,而且稳定性也得到显著的提高。柏树叶制成叶绿素锌钠盐是一种天然无害的食用色素,较之于市面上的食品添加剂更安全;锌是人体所必需的一种微量元素, 能够参与人体的酶代谢, 影响内分泌系统功能, 影响免疫功能和胶原蛋白的合成等[2],叶绿素锌钠盐可作为补锌剂参与人体的生理机能。且其绿素锌钠盐可广泛运用于食品着色、饮料、化妆品、医药中。
1 试验材料
柏树叶(采自潮州桥东湘子桥旁);乙醇、氢氧化钠、石油醚、盐酸、硫酸锌等均为分析纯试剂。
TU-1900型双束光紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;722SP型可见分光光度计,上海棱光技术有限公司。
2 实验方法
2.1 工艺流程
柏树叶→预处理→乙醇浸提→抽滤→皂化→回收乙醇→石油醚萃取→酸化锌代→抽滤水洗→溶解成盐。
2.2 实验步骤[3,4,5,6]
预处理:将柏树叶清洗干净,与低于40 ℃的温度下干燥后,粉碎。
浸提:将预料粉末置于锥形瓶中,在60 ℃水浴加热下,用无水乙醇浸泡70 min,过滤。每批原料浸提3次。
皂化:将所得溶液移入烧杯中,加入5%NaOH调节pH至11,与65 ℃水浴加热1 h。
蒸馏:减压蒸镏,蒸出2/3的乙醇,蒸馏出的乙醇予以回收。
萃取分离:用同体积的石油醚萃取3次,每次用力振荡1~2 min,静置分层。
酸化置锌:将下层溶液放入烧杯中,用0.1 mol/L的盐酸调pH=2,而后在不断搅拌下缓慢加入20%ZnSO4溶液,料液比为1:3,于65 ℃水浴加热1 h。
成盐:减压抽滤,将所得的固体水洗3次,用5%NaOH溶液溶解沉淀。干燥即得叶绿素锌钠盐成品。
3 结果与讨论
3.1 最佳提取条件
为了优化柏树叶叶绿素的提取工艺,选取浸提温度、浸提时间、乙醇浓度、料液比为考察因素,以叶绿素提取量作为考察指标,进行L9(34)正交实验,正交实验的因素水平见表1。
由表1可知:影响柏叶叶绿素提取诸因素中,其主次顺序为:乙醇浓度>浸提时间>料液比>温度,最佳提取条件为:乙醇浓度100%,提取时间70 min,料液比1:20,提取温度60 ℃。
3.2 柏树叶叶绿素锌钠盐的特征光谱图
用分光光度计在350~800 nm波长间扫描,测定叶绿素锌钠盐的特征光谱图。见图1,由柏叶制成的叶绿素锌钠盐在415 nm、636 nm波长处有2个可见光吸收峰,最大吸收峰在415 nm,与文献结果相比,其结果一致[7]。
3.3 叶绿素锌钠盐的稳定性研究
制备浓度一致的实验用工作液。
3.3.1 热稳定性
(1)分别取10
mL叶绿素锌钠盐溶液于试管中,在85 ℃恒温水浴加热10、20、30、40、50、60、70、80、90 min,取出冷却,定容,测其吸光度,其结果见表2。
(2)分别取10
mL叶绿素锌钠盐溶液于试管中,各在25、40、55、70、85、95 ℃中水浴加热30 min,取出冷却,定容,测其吸光度,其结果见表3。
由表2、表3可知,温度升高,加热时间延长(90 min内),吸光度略有下降,但从肉眼判断,颜色没有变化,说明叶绿素锌钠盐的耐热性及耐热时间(90 min内)均较好,可作食品添加剂加于需经高温处理的食品中。
3.3.2 氧化性、还原性对叶绿素锌钠盐的影响
以H2O2氧化剂,Na2SO3为还原剂,分别取叶绿素锌钠盐工作液10 mL,加入不同浓度H2O2溶液和Na2SO3溶液的稀溶液2 mL,于室温暗处静置1 h,测定它们在415 nm处的吸光度,并观察颜色变化,其结果见表4、表5。
由表4、表5可知,叶绿素锌钠盐色素溶液经氧化剂H2O2和还原剂Na2SO3处理后,其吸光度变化不大。由此可见,叶绿素锌盐对氧化剂和还原剂具有一定的耐受能力。
3.3.3部分金属离子对叶绿素锌钠盐的影响
分别取10 mL叶绿素锌钠盐溶液于试管中,分别加入2 mL 0.1 mol/L含有Na+ 、、K+、Ca2+ 、Cu2+ 、Al3+、 Fe3+溶液,于室温暗处静置1 h,测定它们在415 nm处的吸光度,并观察颜色变化,其结果见表6。
从表6可知,Na+、K+、Ca2+、Al3+等常见金属离子对叶绿素锌钠盐几乎无影响,说明叶绿素锌钠盐稳定性还是较好的,但Cu2+和Fe3+溶液颜色由淡绿色变为蓝绿色和橘黄色,且吸光度显著增加,影响了叶绿素锌钠盐的稳定性,所以在叶绿素锌钠盐的制备和应用过程中要尽量避免接触铜制容器和铁制容器。
3.3.4 部分添加剂对叶绿素锌钠盐的影响
分别取10 mL叶绿素锌钠盐溶液于试管中,分别加入质量分数为10%的蔗糖、苯甲酸钠、糖精、甜蜜素、柠檬酸、VC、山梨酸钠溶液,于室温暗处静置60 min,测其吸光度,其结果见表7。
由表7可见,食盐、葡萄糖、蔗糖几种常见食品添加剂对色素的稳定性无不良影响,柠檬酸和VC对其有一定的影响,但并不大。
3.3.5 光照对叶绿素锌钠盐的影响
取10 mL叶绿素锌钠盐溶液于试管中,在阳光下放置不同时间,定时测其吸光度,其结果见表8。
由表8可见,叶绿素锌钠盐的光稳定性较差,强光照射后,吸光度迅速下降,颜色变淡,在生产和应用过程中应尽量避免日光强烈照射。
4 结 论
(1)柏树叶浸提叶绿素的最佳工艺条件:乙醇浓度100%,浸提时间70 min,料液比为1:20,温度控制在60 ℃。
(2)以柏树叶为原料提取叶绿素,并通过化学方法制得叶绿素锌钠盐,该产品为墨绿色粉末, 得到的产品在415 nm、636 nm 处有特征吸收峰。
(3)由柏树叶制成的叶绿素锌钠盐易溶于水,水溶液呈墨绿色,稳定性较好,耐氧化还原、耐热性较好,常用的食品添加剂和一些金属离子对叶绿素锌钠盐的稳定性几乎无影响,作为食用色素使用在食品加工过程中将有较好的稳定性。
(4)叶绿素锌钠盐耐光性差,还有待进一步的提高,在使用过程中应尽量避免日光强烈照射。
摘要：通过正交试验研究柏树叶中叶绿素浸提的最佳工艺条件,经过皂化、酸化、锌代及其成盐反应制备叶绿素锌钠盐,并对其稳定性进行研究。结果表明,柏树叶叶绿素的最佳浸提工艺条件为,乙醇浓度100%,浸提时间70 min,料液比为1∶20,温度控制在60℃。而其制备的叶绿素锌钠盐水溶性较好,耐热性、耐氧化还原性较好,但在光照条件下,稳定性差。常用的食品添加剂和一些金属离子对叶绿素锌钠盐的稳定性几乎没什么影响,Cu2+、Fe3+对叶绿素锌钠盐的稳定性有较大的影响。
关键词：柏树叶,制备,叶绿素锌钠盐,稳定性
参考文献
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[6]杨晓萍,李书魁,黄远.茶绿色素叶绿素锌钠盐锌代工艺优化研究[J].2006,26(3):186-190.
拥护低钠盐,健康好生活 篇8
因为钠会引起血管内皮细胞的紧张性增高, 同时钠有潴留体内水的作用, 因此, 使用过多的纳盐是引起原发性高血压的独立危险因素。低钠盐, 是以碘盐为原料, 再添加了一定量的氯化钾和硫酸镁, 从而改善体内钠 (Na+) 、钾 (K+) 、镁 (Mg2+) 的平衡状态。普通加碘盐中, 氯化钠的纯度高达95%。低钠盐中钠含量比普通加碘盐低35%~40%, 口味就变淡了, 正好适合人们口味清淡的需求, 同时很好的预防和控制以及改善高血压症状。如果不习惯, 可以适当多用, 但仍然能保持钠、钾、镁的动态平衡, 不影响正常使用和功效。因此低钠盐最适合中老年人和患有高血压、肾病、心脏病患者长期服用。
与此同时, 高血压的预防因素包括有钾和钙等。低钠盐不仅降低钠的含量, 还同时增加了钾的含量, 钾非但没有升高血压的效果, 反而有降血压、保护血管壁的功能, 但是咸淡的口味并未因此而大打折扣。
尽管如此, 在使用低钠盐上仍然要遵循与普通钠盐一样的原则, 2007年中国营养学会制定的膳食指南里提到, 每人每天6g。低钠盐的推出和推广固然从更深层次的角度缓解了钠的心血管害处, 但是并不能因为心里觉得健康就“肆无忌惮”的使用。我们仍然提倡清蒸、炖煮等用盐较少的烹饪方式。并且希望通过逐渐减少用盐量, 来引起家族的味觉适应和降低需求。
相关链接
《控盐之战》
当年费阿姨查出了高血压和糖尿病, 她老伴的血脂也高, 医生告诉他们要限盐了。他们才第一次知道原来食盐多了也有危害。
费阿姨很风趣, 她说:“有了病才想起学习医学知识, 也算‘亡羊补牢’吧!”于是, 他们家从此开始了一场与糖尿病、高血压之间的限盐战争。
战争导火线——重口味的饮食习惯
费阿姨生活在五六十年代。他们那代人, 从小生活在物质匮乏的环境下, 那时新鲜蔬菜少。吃饭时人多菜少, 总要往菜里多撒上些盐, 怕菜不够吃。这样一来二去的大人、孩子的口味都很重。她回忆起来, 感慨很深。
她说:“在我们东北, 每到入秋就要腌咸菜以备漫长的冬、春季食用。这些年生活改善了, 一年四季都有新鲜蔬菜, 可大家的口味却一时改不了。俗语说‘好厨师一把盐’。不放盐, 少放盐, 菜能好吃么?”
战争实况1——采用小盐勺控制用盐
为了限盐改变口味, 费阿姨和老伴着实动了不少的脑筋。
他们首先想到要限制用盐量。以前不定量, 做菜时够口味才罢休。为了少用盐, 他们换用一把2克的小盐勺, 严格按定量用盐。一开始, 很不习惯, 觉得菜没有味, 很难吃。怎么办呢?慢慢地琢磨出窍门来了。
战争实况2——限盐小窍门减少用盐
1.炒菜出锅时再放盐, 或把盐直接撒在菜上。
这样果然效果好多了, 同样的用盐量, 可吃起来感到有味了。因为这样盐分不会渗入菜中, 而是均匀散在表面, 能减少摄盐量。舌部味蕾受到强烈刺激, 能唤起食欲。
2.用酸味来强化咸味。
多放醋就感觉不到咸味太淡, 因此经常在菜里面放点醋可以减少盐的用量。做菜时加些番茄酱, 也有一样的效果。
为了增加酸味, 费阿姨家常常做醋烹豆芽、醋溜白菜、醋烹菜花这些菜品。做乱炖时加上西红柿也可少放盐。凉拌菜时适量多放些醋, 减少盐的用量。
这样不仅能促进消化、提高食欲, 还能增加矿物质的吸收率, 减少维生素的损失, 可以说是一举多得。
3.做菜时, 用酱油、豆瓣酱、芝麻酱调味, 或用葱、姜、蒜等提味。做出的菜比直接用盐味道更好。5克酱油、20克豆酱所含的盐分相当于1克盐。
4.做汤基本不放油、盐, 做清汤。适量放些虾皮、紫菜提提鲜就可以了。这样也减少了盐的摄入量。
战绩可嘉——亡羊补牢, 为时未晚
经过一段时间 (大约半年) 费阿姨和老伴的口味果真改变了, 再到外面吃饭都有点不适应了, 只能吃自己家的“淡食”了。几年来, 费阿姨的高血压、糖尿病控制得都不错, 老伴血脂不高了。
这跟限盐也是有一定关系的。看来, 这场“亡羊补牢”的战争, 还真是“为时未晚”。
战后评论——身体健康源于淡食
不过要郑重地告诫糖友们的是, 不要有病了才去学习医学知识, 才去限盐, 才去改善其他的不良生活习惯。要从现在做起, 改善一切不利于健康的生活习惯。
不知朋友们记不记得《三国演义》第十四回, 有这样一个细节, 叙述曹操入宫议事, 见董昭精神充足, 神采飞扬, 他心想:如今东都大荒, 官僚军民皆有饥色, 此公何以摄生至此?于是就开口请教养生秘诀。董说:“某无他法, 只食淡三十年矣。”一句简单的话, 却道出了养生的重要措施:身体健康源于淡食。
编者按
受河南糖友李南波推荐, 刊登于本杂志2009年第7期的《与糖尿病打一场限盐战》 (原文标题) 选登于上。李南波大叔这几年由于学习文内费阿姨的方式与食盐作战, 现在也已经取得了控盐的胜利。血糖比以前控制的好了。并发症也没有发生。李南波大叔特来信要求编辑再次刊登此文, 希望更多的糖友看到, 并且也一起加入到“控盐战”的同盟中来。
光照对叶绿素合成的影响 篇9
1 叶绿素的特性
1.1 叶绿素合成的过程
高等植物叶绿素中包括叶绿素a和叶绿素b, 其合成过程不仅受到内部条件的控制, 而且还受到外部光照的影响。在叶绿素的合成过程中, 先是从谷氨酰-t RNA (Glut RNA) 开始经过一系列的过程到叶绿素a, 然后再经脱植基叶绿a形成叶绿素b, 整个生物合成完成一共需要16步反应, 由20余个基因编码的16种酶完成, 整个过程如图1所示[4]。
在图1中, 谷氨酰-t RNA (Glu-t RNA) 在光照的刺激下生成δ-氨基乙酰丙酸, 2个δ-氨基乙酰丙酸缩合成单卟啉胆色素原, 然后再由4个这样的胆色素原聚合成一个卟啉环──原卟啉IX。原卟啉IX是形成叶绿素和亚铁血红素的共同前体, 与亚铁结合就形成亚铁血红素, 与Mg2+结合就形成Mg-原卟啉IX。Mg-原卟啉IX经甲基化和环化后成为具有第Ⅴ环的原脱植醇基叶绿素a, 后者经光还原、酯化等步骤而形成叶绿素a。叶绿素b则是通过脱植基叶绿素a氧化形成脱植基叶绿素b, 再通过酯化作用添加叶绿醇基团而形成。
注:ALA为δ-氨基乙酰丙酸;PGB为单卟啉胆色素原;Hmb为羟甲基胆色素原;UroⅢ为尿卟啉原Ⅲ;CoprogenⅢ为粪卟啉原Ⅲ;Proto IX为原卟啉IX;Heme为亚铁血红素;Phytochrome为光敏色素;Mg-proto IX为Mg-原卟啉IX;Pchlide a为原脱植基叶绿素a;Chlide a为脱植基叶绿素a;Chl a为叶绿素a;Chlide b为脱植基叶绿素b;Chl b为叶绿素b。
1.2 光对叶绿素生物合成的影响
在上述叶绿素合成的过程中, 光照起着十分重要的作用, 这其中许多酶的活性都受光的影响。例如, ALA是叶绿素生物合成过程中不可缺少的起始点, 其合成过程就是一种有光参与的调控过程。例如, 把豌豆和拟南芥的黄化苗见光后, 光照会增加ALA的合成速率, ALA的合成还需要谷氨酰-t RNA还原酶和谷氨酰胺合成酶的催化, 在植物的根、茎、叶、花等组织中, 这2种酶的基因表达在光照下转录会迅速增加[5]。另一研究表明, 黑暗下幼苗的原叶绿素酸酯和血红素积累的量大致相同, 当受到光照后, Mg离子螯合酶的活性增强, 有利于叶绿素的合成, 而在黑暗中, Mg离子螯合酶的活性就下降[6,7]。此外, 从原脱植基叶绿素a到叶绿素a的生成过程也需要光的参与, 通过光将原脱植基叶绿素的色团送到激活态来完成这一合成过程[8]。最后, 植物中叶绿素a与叶绿素b的比值也会受到光照的影响, 暴露于太阳光下的植物往往有较高的比值 (3.2~4.0) , 而阴生植物的比值则较低 (2.6~3.2) [9,10]。
1.3 叶绿素的吸收光谱
叶绿素不仅在合成过程中需要光, 在形成之后它们也主要与光有关。绿色植物的叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b, 它们吸收光的能力极强。卢东昱等在叶绿素吸收光谱的观测实验中, 通过光学多通道分析器在丙酮 (>99.5%) 溶液中测定了叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱。他们测出叶绿素a分别有2个吸收峰值, 即430.6 nm和660.9 nm。叶绿素b在456.9 nm和643.8 nm处也有2个明显的吸收峰[11]。试验结果表明, 叶绿素a和叶绿素b在红光区和蓝紫光区都有明显的吸收, 因此它们能有效地吸收太阳光辐射, 将太阳能转化为绿色植物的生物化学能。因此, 光照对叶绿素的合成和植物的生长发育都有十分重要的意义。
2 光对叶绿素合成的影响
2.1 光质对叶绿素合成的影响
光质即不同波长的光谱组合是植物生长发育的重要环境因素[12], 影响着植株的光形态建成。由于不同光合色素吸收的光谱不同, 光质也影响着光合色素的合成[13]。而叶绿素是植物进行光合作用的物质基础, 其含量的高低与组成直接影响叶片的光合速率。光质对植物光合影响的直接原因是不同光质下叶绿素含量及组成发生了变化。对植物而言, 叶绿素对光波最强的吸收区域有2个:一个在波长为640~660 nm的红光部分, 另一个在波长为430~450 nm的蓝紫光部分[14]。下面就对光质对叶绿素合成影响的研究进展进行评述。
不同光质对叶绿素合成的影响不同。徐凯等在不同光质对草莓叶片光合作用和叶绿素荧光影响的研究中, 发现利用不同颜色的膜处理后, 草莓叶片的叶绿素含量为:红膜>白膜>黄膜>绿膜>蓝膜[15]。Galdiano等在2种不同光谱下培育卡特兰苗, 结果表明叶绿素的总含量、叶绿素a和类胡萝卜素的浓度在白色光的处理下更高, 而红光可以极大促进叶绿素b的合成[16]。
对大多数作物而言, 红光有利于提高叶片中叶绿素的含量, 而蓝光处理下叶片中叶绿素含量较低, 但蓝光处理可提高叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值, 而红光可降低该比值[17]。前人已在青蒜苗[18]、叶用莴苣[19,20]、黄瓜[21]和彩色甜椒[22]等作物的研究中显示红光比蓝光更有利于叶绿素的合成;蓝光则比红光有利于提高叶绿素a与叶绿素b的比值。然而, 同种光质对不同植物叶绿素合成的影响也有所不同。Saebo等研究发现蓝光下桦树叶组织中的叶绿素含量最高, 几乎是红光下的2倍[23]。Anna等也在研究中发现, 蓝光促进风信子愈伤组织叶绿素的形成, 而红光则降低叶绿素含量[24]。Kobayashi等研究了不同光质对水培生菜中叶绿素合成的影响。他们利用蓝光LED、红光LED和荧光灯这3种不同的光质培养生菜, 结果发现, 叶片中叶绿素的含量在蓝光和荧光灯照射下高于红光照射时的含量[25]。这可能就是不同植物对光质的响应不同所致。因此, 在研究不同植物运用光质合成叶绿素前, 还要开展具体的试验分析。
2.2 光质纯度对叶绿素合成的影响
在光合作用和光形态建成的研究中, 用不同波长光谱即不同光质的光照进行试验, 已经取得了许多成果。但是, 不同光质尤其是其纯度对植物幼苗影响的研究则较为少见。童哲的研究结果表明, 黄瓜在纯或不纯红光下鲜重子叶的叶绿素含量比白光下多19%或7%, 以单位叶片面积为基础时, 分别比白光下多23%或15%[26]。如果用3种不同比重的蓝色LED灯去研究光对于生长中的萝卜、大豆和小麦的生物效应, 结果发现随着蓝光比重的增加, 单位面积的叶绿素含量也会随之增加[27]。红光或蓝光的纯与不纯, 光质诱导能力的差异都有不同程度的缩小, 这也说明了光质纯度影响叶绿素合成, 在它们的光形态建成过程中不仅光质有调节作用, 而且光质的纯度也非常重要。
对于光质不纯的现象, 人们通常不能用肉眼观察到, 因而给相同光质研究结果的互相比较带来一定困难。再加上不同种类植物、不同发育年龄和状态、不同组织或器官对同一种光质的反应也不相同, 更增加了光质对叶绿素合成影响的复杂性。如果采用LED光源, 就能得到单一波长的光质, 可以解决光质不纯的问题, 增加了试验结果的可靠性。在基础研究和应用研究中, 应该注明最大辐射能量的波长和光辐射的波长范围 (通常以半高宽, 即1/2辐射能量所在波长之间的范围来表示) ;在应用研究中, 虽然以经济效益为准不必严格要求, 但应说明各种光质由哪种光源或经什么材料过滤得到, 这样才可以提高试验的准确性和可比性[26]。
3 光照强度对叶绿素合成的影响
光照强度对植物的叶绿素合成起到调控作用。光照不足会严重影响光合同化力, 从而限制光合碳同化。同时, 光合作用关键酶的活化也会受到影响, 最终影响到植物光合作用中叶绿素的合成。然而, 光照过强又往往引起植物的光抑制, 同样也影响植物的叶绿素合成。当然, 光照强度对叶绿素的合成涉及到诸多问题, 现就对这方面研究的进展进行评述。
光照不足会影响植物叶绿素的合成。华劲松等试验结果表明, 植株叶片中叶绿素含量在遮光后短期内有所增加, 但经过长时间的遮光后, 含量会明显下降。究其原因是由于光照强度减弱后, 对叶绿素的合成有促进作用, 从而降低了强光下对叶绿素的破坏, 但长期遮光, 造成合成叶绿素的物质相对减少, 会引起叶片褪绿[28]。Duanmu等也指出大多数植物在黑暗中未得到足够光照强度, 无法合成叶绿素, 因此它们都在晚上积累光敏叶绿素的前体细胞, 日出后作为光合作用的重新开始将诱导氧化过程的激增, 因此从夜晚过渡到白天, 将会有许多依赖于光照的过程需要去进行仔细的协调[29]。
光通量对叶绿素的合成也有一定的影响。Zanandrea等在研究光通量对植物形态学和生理学影响的苹果嫩叶的试验中, 发现最有利于嫩叶或芽叶绿素合成的光通量是14μmol/m2·s。另外, 他们还发现随着光通量的增加, 叶绿素含量会有所减少。例如, 无论在栽培中所用介质中的营养液浓度是多少, 与在80μmol/m2·s光通量相比, 烟草在380μmol/m2·s光通量下的叶绿素含量大大降低[30]。
弱光促进植物叶绿素的合成。Sui等在试验中发现弱光更有利于叶绿素的合成。他们分别将叶片处在最优光和弱光条件下进行对比, 结果发现在成熟的老叶中, 弱光中叶绿素的含量远高于最优光时的含量[31]。Nyitrai等也认为, 在弱光下植物能合成较多叶绿素[32]。刘国顺等在光照强度对烤烟光合特性及其生长和品质影响的研究中也发现, 随着光强降低, 单位叶面积叶绿素a和叶绿素b将增加, 这与其他植物[33,34,35,36]的研究结果一致。弱光下, 叶绿素b含量升高且叶绿素a/叶绿素b比值降低是植物利用弱光能力强的判断指标。这是植物对弱光的适应反应, 叶绿素的增加有利于植物捕获较多的光能, 而弥补外界光照的不足[37]。
关于植物在不同生育期弱光对叶片叶绿素含量影响的研究, 也有实际意义。刘国顺等对烤烟光合特性的研究结果表明, 在不同生育期减弱光强, 烟草叶片叶绿素a含量的影响总体趋势递减, 而叶绿素b含量、叶绿素a+叶绿素b总量和叶绿素b/叶绿素a比值的影响总体趋势增加。生根期减弱光强处理的叶绿素a减少量比旺长期减少量要小, 各生育期减弱50%光强的叶绿素a减少量比减弱75%光强的处理减少量小[38]。
4 光照时间对叶绿素合成的影响
许多植物的生长发育过程受光照时间的调节, 光照时间也会影响叶绿素的合成。如延长光照时间可以提高黄瓜叶绿素的含量[39]。徐超华等也在延长光照时间对烟草叶片生长发育及光合特性影响的研究中表明, 适当延长光照时间有利于提高叶绿素含量, 促进光合作用。试验中还发现, 1、3 h处理的叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+叶绿素b含量变化幅度小于2 h处理[40]。鲍顺淑等也在人工光型密闭式植物工厂的可控环境条件下发现, 光照时间会影响铁皮石斛组培苗的叶绿素含量。在各试验区的铁皮石斛组培苗的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总含量有显著性差异, 随着光照时间的延长先升后降, 在光照为12 h/d时达到最高。原因是光照时间超过12 h/d后, 叶绿体内光合中间产物浓度超过一定的水平, 叶绿素合成受阻, 从而引起叶绿素含量的显著降低[41]。当光照时间超过12 h/d时, 组培苗表现出与强光抑制相似的效应, 其生长发育和叶绿素总量受到明显的抑制[42]。综上所述, 适当延长光照时间有利于叶绿素的合成, 但对于叶绿素合成而言, 存在着一个最佳的光照时间, 这值得更进一步地深入研究。
此外, 吴云平等以烤烟K326为材料, 每天于日落后采用光强约70μmol/m2·s的人工光源照射烟苗4 h, 该试验表明, 通过弱光延长光照时间的烟苗, 叶绿素a、叶绿素b含量显著升高, 叶绿素a/叶绿素b值明显下降[43]。因为烟苗在一天中多出4 h处于弱光环境下, 逐渐对弱光环境产生了适应性, 激活了其对弱光的吸收和转化效率, 从而表现出对弱光的利用能力的增强特性。从叶绿素a、叶绿素b含量的升高以及叶绿素a/叶绿素b值的降低, 也可以反映出烟苗这一生理特性的变化[44,45]。
5 讨论与建议
光照对植物生长发育影响的研究是光生物学的一个重要部分, 光通过与其相关的色素作用去影响植物体内的激素平衡, 从而对植物的生长发育产生显著的影响[46]。本文对光照与叶绿素合成之间的关系进行了综述, 但是这方面的研究还不够全面, 光照对叶绿素合成的影响方面还有不少问题需要进一步誊清和解决, 以便在今后的研究中能够给出更具有说服力和可重复性的结果。
首先, 光质对叶绿素合成影响的章节中提到, 对大多数作物而言, 蓝光处理可提高叶片中叶绿素a/叶绿素b值, 而红光可降低叶片叶绿素a/叶绿素b值, 但有些植物与之相反。这可能是由于不同植物对光质的响应不同所致, 如果是这样, 则需要对这些植物进行归类总结。然而, 也可能是文献中对所用光源的描述不够准确, 因为作者在文献中并没有给出所用光源的中心波长, 更没有给出光源的谱线分布。这些参数对试验结果的准确性和可重复性是非常重要的。由于前面提到叶绿素a和叶绿素b在蓝光部分的峰值波长只有很小的差异 (分别为430.6 nm和456.9 nm) , 在红光部分也是如此 (其峰值波长分别为660.9 nm和643.8 nm) , 因此无论是用蓝光还是红光照射植物, 只有照射波长有小的差异, 就有可能使叶绿素含量和叶绿素a/叶绿素b值发生变化。因此, 在试验过程中测定光源的光谱分布是十分必要。
其次, 在光照强度对叶绿素合成影响的章节中, 文献中经常遇到光照不足影响叶绿素的合成, 光照过强又往往引起植物光抑制, 同样也影响植物的叶绿素合成[47,48,49,50,51]。那么, 多大的光照强度能够最大程度地促进叶绿素的合成以及转折点的考虑都是值得研究的, 并且笔者认为这个光强的转折点可能还与所用的光谱成分有关。因此, 要仔细研究起来还有许多工作可做。
再次, 虽然适当延长光照时间有利于提高叶片的光合同化能力, 促进叶片的生长和叶绿素的合成, 但是时间过长又会抑制叶绿素合成。因此, 需要将光抑制的破坏降到最低, 这都值得深入研究, 而且这个时间点也将与所用的光谱成分和光照强度有关。
最后, 还发现不同作物、不同生长时期所需的光质、光照强度及光周期存在一定差异, 虽然有国外文献报道了应用红光、蓝光等光谱组合对不同作物生长发育和形态建成的影响进行研究, 但缺乏结合不同种类及不同生长时期分析作物对光环境调控响应机理的研究。
当然, 光照对叶绿素合成的影响研究不能仅限于研究光质、光照强度、光照时间等单一因素对叶绿素合成的影响, 还应将这些因素进行综合, 寻找出最适于叶绿素合成的光照、光质及光照时间的最佳组合, 从而为农业生产提供理论和数据支持, 进而进行大规模的推广, 实现工厂化生产, 并产生极大的经济和社会效益。
摘要：叶绿素是高等植物体内最重要的色素之一, 它是光合作用的重要器官并将光能转化为植物生长所需的化学能。无论是它的形成过程还是捕捉光能的过程, 叶绿素在它的整个生命周期中都离不开光的参与和作用。因此, 光照对叶绿素至关重要。本文综述了光质、光照强度、光照时间等对叶绿素合成的影响, 并对今后这方面的研究提出建议, 以期为有关的研究人员提供一些参考。
番茄叶片叶绿素含量变化规律研究 篇10
1 材料与方法
1.1 试验概况
番茄采用基质栽培方式。试验仪器:分光光度计。供试材料为蛭石、草炭等。
1.2 试验设计
试验设4个处理, 分别为T1:全蛭石基质, 且移植20 d时未施专用缓效复合肥;T2:蛭石与草炭比为0.2∶0.8, 且移植20 d时将专用缓效复合肥445 g平均施于基质内 (番茄10~12株) ;T3:蛭石与草炭比为0.5∶0.5, 且移植20 d时将专用缓效复合肥668 g平均施于基质内 (番茄10~12株) ;T4:全草炭基质, 且移植20 d时将专用缓效复合肥890 g平均施于基质内 (番茄10~12株) 。株间行间距约为30 cm, 列间距约为40 cm。在番茄开花坐果期, 仍按4种施肥水平追肥1次。考虑到温室温度较高及光照时间较长的条件, 通常每3~4 d灌1次水。
1.3 试验方法
采集叶片活体样本, 在实验室进行叶绿素含量分析。叶绿素含量采用紫外可见分光光度计测定。对每个待测样本按无水乙醇与丙酮1∶2的比例配置萃取液25 m L, 除去叶脉、剪碎、混匀, 称取0.4 g置于萃取液, 在阴暗处放置24 h。测试时从试管中取适量萃取的叶绿素液体放入分光光度计中, 选取645、652、663 nm特征波长进行测量, 获取每个波长处的吸光度值。分别计算叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量。其计算公式如下:
2 结果与分析
2.1 不同生长期番茄叶片叶绿素含量变化
由图1可知, 移植16 d时, 处理T1、T2、T3、T4叶绿素含量分别为47.68、49.74、47.86、48.61 mg/L, 此时还没有施用专用缓效复合肥, 番茄生长所需养分仅由栽培基质供给, 各处理番茄叶绿素含量差异性很小。随着番茄苗期生长发育进程的推进, 叶绿素呈较快增长的趋势, 在移植60 d前后, 处理T1、T2、T3、T4叶绿素含量均达到最大值, 分别为55.68、59.74、62.99、64.32 mg/L, 此时不同氮肥处理对番茄营养状态产生了明显的作用。从结果期开始叶绿素含量呈下降趋势, 此时番茄生殖生长旺盛, 营养主要向果实运输, 促进下部果实成熟和上部果实膨大, 叶片的生长受到限制。在移植60~100 d, 番茄叶片叶绿素含量的下降速率受基质营养水平和水肥管理的影响较大, 当营养供给不足时, 叶绿素含量下降速率较快, 当营养供给较充分时, 叶绿素含量下降速率较慢, 到移植100 d前后, 不同氮处理间的叶绿素含量差异性表现的最为明显。移植100 d后, 叶绿素含量下降速率降低。
2.2 不同生长期番茄叶片叶绿素a含量变化规律
由图2可知, 番茄在整个苗期生长阶段, 对于处理T1, 叶绿素a含量变化范围为25.36~26.21 mg/L, 对于处理T2, 叶绿素a含量变化范围为25.59~25.94 mg/L, 对于处理T3, 叶绿素a含量变化范围为25.35~25.86 mg/L, 对于处理T4, 叶绿素a含量变化范围为25.17~26.04 mg/L。由此可以看出, 不同氮肥处理对叶绿素a含量的变化影响不大。在移植60~100 d, 对于处理T1、T2, 叶绿素a含量呈快速下降趋势, 而对于处理T3、T4, 叶绿素a含量的变化并不显著, 可以看出, 高营养供给对结果期番茄叶片叶绿素a的维持有明显的支持作用。从移植100 d之后, 各个氮处理叶绿素a含量都呈快速下降趋势。
2.3 不同生长期番茄叶片叶绿素b含量变化规律
由图3可知, 移植16 d时, 处理T1、T2、T3、T4叶绿素b含量分别为15.10、16.57、14.71、15.81 mg/L, 各处理番茄叶绿素b含量差异性很小, 随着番茄营养生长发育进程的推进, 叶绿素b呈较快增长的趋势, 在移植60 d前后, 处理T1、T2、T3、T4叶绿素b含量均达到最大值, 分别为19.76、23.70、27.09、28.76 mg/L, 此时不同氮肥处理对番茄营养的状态产生了明显的作用。从结果期开始叶绿素b含量呈下降趋势, 在移植后60~100 d, 番茄叶片叶绿素b含量的下降速率受基质营养水平和水肥管理的影响较大, 当营养供给不足时, 叶绿素含量b下降速率较快, 当营养供给较充分时, 叶绿素含量b下降速率较慢, 到移植100 d前后, 不同氮处理间的叶绿素b含量差异性表现的最为明显。移植100 d后, 叶绿素含量b下降速率降低。
3 结论
番茄移植初期, 叶绿素含量最低, 不同氮肥处理间番茄叶绿素含量差异性很小, 随着番茄苗期生长发育进程的推进, 叶绿素呈较快增长的趋势, 在移植60 d前后, 叶绿素含量达到最大值, 从结果期开始叶绿素含量呈下降趋势, 此时番茄生殖生长旺盛, 营养主要向果实运输, 促进下部果实成熟和上部果实膨大, 叶片的生长受到限制。番茄叶片中叶绿素a的浓度通常是叶绿素b浓度的2倍。在苗期生长阶段, 叶绿素a含量变化不大, 而叶绿素b含量呈较快的增长趋势。从结果期开始叶绿素a、叶绿素b含量都呈下降趋势。
摘要：以温室基质栽培番茄为研究对象, 观测了番茄的生长发育进程和营养素含量变化, 发现在幼苗营养生长阶段叶片营养素含量呈增长趋势, 到移植60 d前后达到最大值, 从结果期开始叶绿素含量呈下降趋势。研究结果表明, 番茄营养诊断的最佳时期为结果期前后, 此时也是番茄生殖生长旺盛的时期, 其营养水平直接影响最终产量。
关键词：番茄,叶绿素含量,变化规律
参考文献
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食用油中的铜叶绿素 篇11
铜叶绿素也叫叶绿素铜，它是叶绿素的一类衍生物，常用的还有叶绿素铜钠盐、叶绿素铜钾盐，在食品工业中常做着色剂使用，也就是我们通常所说的色素。
叶绿素是地球上分布最广的天然色素，主要存在于绿色植物中。但是，叶绿素极不稳定。叶绿素的结构中有一个镁离子，这个镁离子非常不稳定，很容易掉出来而发生变色，在食品工业中难以得到应用。为了解决这个问题，人们就将这个容易掉的镁离子用其他金属离子代替，常用的有铜离子、钠离子和钾离子，得到叶绿素的衍生物——即叶绿素铜钠盐和叶绿素铜钾盐。实际应用中，人们一般是从蚕沙等植物中提取叶绿素，然后经过皂化和铜代后制得叶绿素衍生物，人们经常将它视为一种天然食用色素，现在也可以人工合成。
叶绿素铜钠盐作为着色剂在食品工业中应用非常广泛。在我国食品添加剂标准GB2760-2011中，叶绿素铜钠盐可用于冷冻饮品、蔬菜罐头、熟制豆类、加工坚果、糖果、烘烤食品、果蔬汁、配制酒等食品中，最大使用量一般不得超过0.5 g/kg。
除此之外，叶绿素铜钠盐还被人们应用在医药领域。医学研究表明，叶绿素铜钠盐或其衍生物极易被人体吸收，对肌体细胞有促进新陈代谢的功效，也有促进胃肠溃疡面愈合、促进肝功能恢复等功效，常被用来治疗传染性肝炎、胃和十二指肠溃疡等疾病。
但是，叶绿素铜钠盐在食品中的应用范围并不包括食用油，因此，如果有商家将叶绿素铜钠盐用于食用油中，无论是否有害，都是违反了我国法律法规，应该受到严惩。既然不允许使用，商家为何要将叶绿素铜钠盐加到食用油里呢？根本是为了牟利。
市场上销售的很多初榨橄榄油，由于未充分精炼，还含有部分叶绿素，所以看上去都是黄绿色的。于是，很多人就以为只要是橄榄油就都是黄绿色，这也成了人们选择橄榄油的一个重要依据，人们的这种错误认识被商家利用了。
其实，橄榄油并不都是黄绿色的。橄榄油的色泽主要来自叶绿素和类胡萝卜素。经过充分精炼的橄榄油由于充分除去了叶绿素等色素，是呈黄色的。由于压榨压力和精炼程度的不一样，橄榄油会表现出不同的颜色，精炼程度越深，橄榄油的绿色色泽就越浅，几乎为纯的黄色。另外，由于叶绿素极易被氧化，即使是黄绿色的初榨橄榄油，存放时间久了，叶绿素发生氧化也会逐渐失去绿色，变得几乎只剩黄色。这也提示消费者，在选择橄榄油时，不能只看颜色。
不过，消费者也不用过于担心吃了这种油会有害健康。联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会（JECFA）对叶绿素铜钠盐进行安全评估认为，叶绿素铜钠盐的半数致死量LD50>10000mg/kg（小鼠经口），ADI为0～15mg/kg。我国居民膳食宝塔推荐每天食用油的量不超过25克，如果合理食用，完全不会超过ADI值，并不会对人体健康产生危害。需要提醒的是，橄榄油毕竟也是油脂，即使它是一种相对健康的油脂，但多吃会增加能量、升高体重，对健康也是没有好处的。
水体中叶绿素a测定方法探讨 篇12
在进行国家十二五课题辽河流域水质的监测过程中, 对国内外水质叶绿素a的分析方法进行了比较研究。浮游植物叶绿素的测定方法有分光光度法、荧光法和高效液相色谱。荧光法具有高效、灵敏的优点, 高效液相色谱法可以同时测定多种色素, 所得结果可以更准确地反映浮游植物生物量, 但这两种方法所需仪器昂贵, 操作复杂, 难以作为常规的监测方法, 所以常用分光光度法进行测定。目前我国水质叶绿素a的测定尚无国家标准, 分析方法均采用分光光度法, 几种方法的前处理步骤大致相同。美、日等发达国家对叶绿素a的测定已列为标准分析方法, EPA445.0采用荧光法[7], EPA446.0采用分光光度法[8], EPA447.0采用高效液相色谱法测定[9]。ISO 10260:1992和日本JIS K0400-80-10标准方法同样采用的是分光光度法测定水质叶绿素a[10,11]。
1 国内标准现状
目前我国叶绿素a的测定标准方法有《环境监测技术规范》、《湖泊富营养化调查规范》[6]和《水和废水监测分析方法 (第四版) 》[4]B类方法, 均采用分光光度法进行测定, 几种方法的前处理步骤大致相同。水样的分析步骤如下:取适量水样经乙酸纤维滤膜过滤后, 取出带有浮游植物的滤膜, 在冰箱内低温干燥6～8h后放入组织研磨器中, 加入少量碳酸镁粉末及2～3ml 90%丙酮, 充分研磨, 提取叶绿素a;用离心机 (3000～4000r/min) 离心10min, 将上清液倒入5ml或10ml容量瓶中, 再用2～3ml的90%丙酮, 继续研磨提取, 离心10min, 并将上清液再转入容量瓶中, 重复1～2次, 用90%的丙酮定容为5ml或10ml, 摇匀;将上清液在分光光度计上, 用1cm光程的比色皿, 分别读取750 nm、663 nm、645 nm、630nm波长的吸光度, 并以90%的丙酮作空白吸光度测定, 对样品吸光度进行校正。
2 国外标准现状
美、日等发达国家对叶绿素a的测定已列为标准分析方法。美国的标准方法有EPA445.0《海水和淡水中叶绿素a和脱镁叶绿素a生物体外的测定荧光法》、EPA446.0《海水和淡水藻类中叶绿素a、b、c1+c2和脱镁色素的生物体外测定可见分光光度法》和EPA447.0《海水和淡水藻类中叶绿素a、b和其他色素的测定可见波长高效液相色谱法》。日本的标准方法为JIS K0400-80-10《水质生化参数的测量叶绿素a浓度测定分光光度法》。ISO标准为ISO 10260:1992《水质生化参数的测定叶绿素a浓度的光谱测定》。各标准的分析方法如下:
2.1 EPA 446.0
将一定量的水样在低真空条件下用玻璃滤器抽滤, 把水样中浮游植物叶绿素a集中起来。通过机械组织研磨用90%的丙酮将浮游植物中的色素提取出来, 浸泡最短2小时, 最长不超过24小时, 保证色素完全被提取出来。滤液用离心机在675r/min离心15min, 或者1000r/min离心5 min, 使滤液澄清。上清液转移到比色皿中, 在750nm、664nm、647nm和630nm四个波长下进行比色来测定吸光度。叶绿素a、b、c1+c2分别测定, 如果想测定除去脱镁色素的叶绿素a, 在酸化前测定750和664 nm波长下的吸光度, 用0.1N盐酸酸化后再测定750和665 nm处的吸光度。吸光度值带入公式进行计算, 浓度单位为mg/L (ppm) 。
2.2 EPA 445.0
前处理操作同EPA446.0的方法, 但最后是用荧光计进行测定。
2.3 EPA 447.0
前处理操作同EPA 446.0, 提取液离心后, 过0.45μm针式滤器过滤, 取50-200μl样品进入高效液相色谱进行分析, 检测波长为440nm。
2.4 JIS K0400-80-10
取1L水样加入1ml碱式碳酸镁进行抽滤, 滤膜用90%丙酮溶液进行研磨, 提取液和清洗液转移至15ml离心管中, 静置1h, 1500r/min离心10min, 上清液用5cm比色皿在750nm、663nm、645nm、630nm波长下进行比色, 测定脱镁叶绿素a也要进行酸化处理。
2.5 ISO 10260-1992
水样过滤后用90%的热乙醇溶液对滤膜中的叶绿素a进行提取, 分光光度法测定。
3 国内外方法比较
目前国内水质叶绿素a分析的三种方法《环境监测技术规范》、《湖泊富营养化调查规范》和《水和废水监测分析方法 (第4版) 》均采用丙酮萃取分光光度法作为监测方法, 采用90%的丙酮为溶剂, 通过反复多次研磨、萃取、离心和比色来提取叶绿素a。但在分析实践中发现此类方法存在一些问题: (1) 在对滤膜的反复研磨过程中叶绿素a容易发生光降解[1]; (2) 多次提取转移过程繁琐, 人为误差较大, 易使测定结果偏低; (3) 滤膜易溶于丙酮并粘附于研钵壁上, 增加研磨的难度和转移的误差, 影响到叶绿素a的萃取效率; (4) 丙酮属于受国家控制的有毒有害试剂之一, 挥发性极强, 不利于操作人员健康, 影响环境; (5) 750nm处比色吸光值通常较大[3]。
国外分析方法选择性较广, 美国EPA方法涵盖了分光光度法、荧光法和高效液相色谱法三种方法。ISO方法采用了90%热乙醇作为提取溶剂, 更有利于操作人员健康。由于乙醇性质稳定, 挥发性较弱, 穿透性强, 易于穿过浮游植物的细胞壁渗透到细胞中, 对叶绿素的提取效率较高, 同时乙醇对操作人员无伤害, 又不污染环境, 目前很多水质叶绿素a的方法研究均逐渐采用乙醇替代丙酮作为提取溶剂。
4 结论
基于我国目前尚无水质叶绿素a测定的国家标准, 本文对国内外水质叶绿素a的分析方法进行了介绍与比较, 为广大实验室分析人员进行探索性研究, 建立一种操作简单、结果准确的叶绿素a测定方法提供参考。
摘要：水体中叶绿素a的测定方法有分光光度法、荧光法和高效液相色谱法, 我国目前尚无国家标准方法。对国内外水体中叶绿素a的测定方法进行了介绍和比较, 为广大实验室分析人员进行探索性研究, 建立一种操作简单、结果准确的叶绿素a测定方法提供了参考。
关键词：水体,叶绿素a测定方法
参考文献
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[7]US EPA Method445.0, In vitro determination of chlorophyll a and pheophytin a in marine and freshwater algae by fluorescence[S], 1997.
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[9]US EPA Method447.0, Determination of chlorophylls a and b identification of other pigments of interest in marine and freshwater algae using high performance liquid chromatography with visible wavelength detection[S], 1997.
[10]ISO10260:1992, Water quality-measurement of biochemical parameters-spectrometric determination of the chlorophyll-a concentration[S], 1992.