程貴文+龔洪恩+顏送寶+陳傳松+羅嘉東+袁小平+吳建國(guó)
摘要:為尋求油茶葉綠素提取效果最好的方法,以長(zhǎng)林4號(hào)油茶葉片為試材,研究5種不同提取方法對(duì)油茶葉片葉綠素提取效果的影響。結(jié)果表明:不同提取方法提取效果差異顯著,提取效果最好的是丙酮∶乙醇=2∶1的混合液,其次是丙酮∶乙醇=1∶1的混合液,然后是丙酮∶乙醇∶水=45∶45∶1的混合液,80%丙酮和95%乙醇提取效果相對(duì)較差。丙酮∶乙醇2∶1混合液法比較適合油茶葉綠素的提取。
關(guān)鍵詞:油茶;葉綠素;提取方法
中圖分類號(hào):S7223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-3020(2017)06-0011-04ComparisonofChlorophyllExtractionMethodsinCamelliaoleiferaChengGuiwenGongHongenYanSongbaoChenChuansongLuoJiadongYuanXiaopingWuJianguo
(TheExperimentalCentreofSubtropicalForestry,CAFXinyu336600)
Abstract:InordertofindoutthebestextractionmethodofchlorophyllinCamelliaoleifera,theeffectsoffivedifferentextractionmethodsontheextractionofchlorophyllwerestudied,withCamelliaoleiferaleavesofChanglin4asexperimentalmaterial.Theresultsshowedthatdifferentextractionmethodsshowedsignificantdifferencethe,mixedreagentofacetoneandethylalcoholinratioof2∶1hadthebesteffect,followedbythemixedreagentofacetoneandethylalcoholinratioof1∶1,thenthemixedreagentofacetone,ethylalcoholandwaterinratioof45∶45∶1,80%acetoneand95%ethanolhadrelativelypooreffect.Themixtureofacetoneandethanolinratioof2:1issuitablefortheextractionofchlorophyllfromCamelliaoleifera.
Keywords:Camelliaoleifera;chlorophyll;extractionmethods
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用最重要的物質(zhì)之一。早期一段時(shí)間葉綠素提取主要采用Arono法[1],該方法缺點(diǎn)是需研磨、過濾,步驟多,工作量大,且易受光氧化;1976年Shoaf提出了用二甲基亞砜提取藻類葉綠素,1979年Hiscox將該方法用于提取高等植物葉綠素[2],該方法缺點(diǎn)是二甲基亞砜氣味難聞,成本高,且低于19℃就會(huì)結(jié)晶;1981年古川昭雄提出了用無(wú)水乙醇浸泡提取葉綠素的方法[3],該方法的缺點(diǎn)是提取時(shí)間長(zhǎng),提取不完全等;1984年福建林科所陳福明提出了丙酮、無(wú)水乙醇和蒸餾水45∶45∶1的混合液浸泡提取葉綠素的方法[4],隨后沈陽(yáng)農(nóng)學(xué)院張憲政于1985年提出了丙酮和無(wú)水乙醇1∶1的混合液法[5],1992年北京農(nóng)業(yè)大學(xué)彭運(yùn)生又提出了丙酮和無(wú)水乙醇2∶1的混合液法[6]。
就油茶葉綠素提取而言,雖然目前幾種方法都有采用,但提取效果的比較研究尚未見報(bào)道。本研究以長(zhǎng)林4號(hào)油茶葉片為試材,對(duì)80%丙酮浸提法[7-15]、95%乙醇浸提法[16-19]、45∶45∶1混合液法(丙酮∶乙醇:水)[20-24]、1∶1混合液法(丙酮∶乙醇)[25-28]和2∶1混合液法(丙酮∶乙醇)[29-32]的油茶葉綠素提取效果進(jìn)行比較研究,以期為油茶葉綠素含量測(cè)定方法的選擇提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
選取長(zhǎng)林4號(hào)盛產(chǎn)期油茶樹向陽(yáng)中上部葉片,擦拭干凈,去除大葉脈,剪碎成約10cm×02cm的細(xì)絲,遮光混勻備用。
1.2試驗(yàn)方法
按體積比配制浸提液,共5個(gè)處理:①80%丙酮;②95%乙醇;③丙酮∶乙醇=1∶1;④丙酮∶乙醇=2∶1;⑤丙酮∶乙醇∶水=4.5∶4.5∶1。將剪好的細(xì)絲稱取0.2000g,放入裝有浸提液的25ml具塞刻度試管,定容,置于暗處室溫浸提24h,每個(gè)處理重復(fù)3次,期間搖動(dòng)幾次。提取液分別于470、645、663nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(95%乙醇提取液于470、649、665nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度),重復(fù)3次。葉綠素濃度按Arnon[1]公式計(jì)算:
Ca=12.71A663-2.59A645
Cb=22.88A645-4.67A663
Ca+b=Ca+Cb=20.29A645-8.04A663
Cx,c=(1000A470-3.27Ca-104Cb)/229
95%乙醇提取液葉綠素濃度按下列公式計(jì)算[33]:
Ca=13.95A665-6.88A649
Cb=24.96A649-7.32A665
Ca+b=Ca+Cb=18.08A649+6.63A665
Cx,c=(1000A470-2.05Ca-114.8Cb)/245
葉綠素含量(mg/g)=C·V/1000Fw
式中:A665、A663、A649、A645、A470分別為相應(yīng)波長(zhǎng)下的吸光值;V為提取液總體積(ml);Fw為所取葉片鮮重(g);Ca、Cb、Ca+b和Cx,c分別為葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素濃度,單位為(mg/L)。endprint
1.3數(shù)據(jù)分析
采用MicrosoftExcel2003和SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
湖北林業(yè)科技第46卷第6期程貴文,等:油茶葉綠素提取方法的比較研究2結(jié)果與分析
2.1不同提取方法對(duì)油茶葉綠素a含量的影響
不同提取方法下油茶葉綠素a含量如圖1所示,從圖中可以看出不同提取方法下油茶葉綠素a含量存在極顯著性差異,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,葉綠素a提取含量達(dá)2178mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液,葉綠素a提取含量為2107mg/g;其它3種提取效果相對(duì)較差,最差的是80%丙酮提取液,葉綠素a提取含量為1733mg/g,僅為效果最好的7957%。
注:①80%丙酮;②95%乙醇;③丙酮∶乙醇=1∶1;
④丙酮∶乙醇=2∶1;⑤丙酮∶乙醇∶水=45∶45∶1。
不同小寫字母表示差異顯著(P<005)。下同。
2.2不同提取方法對(duì)油茶葉綠素b含量的影響
如圖2所顯示,不同提取方法下油茶葉綠素b含量存在顯著性差異,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,葉綠素b提取含量達(dá)0711mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液與80%丙酮,葉綠素b提取含量分別為0668mg/g和0633mg/g;其它2種提取效果相對(duì)較差,最差的為0589mg/g(丙酮∶乙醇∶水=45∶45∶1),是效果最好的8284%。
2.3不同提取方法對(duì)油茶葉綠素總含量的影響
從圖3可以看出,不同提取方法下油茶葉綠素總含量存在極顯著性差異,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,葉綠素總提取量達(dá)2889mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液,葉綠素總提取量為2775mg/g;其它3種提取效果相對(duì)較差,最差的是95%乙醇提取液,葉綠素總提取量為2335mg/g,僅為效果最好的8082%。
2.4不同提取方法對(duì)油茶葉綠素a/b的影響
從圖4可以看出,不同提取方法下油茶葉綠素a/b值差異性并不顯著,a/b值最大的是3154(丙酮∶乙醇=1∶1),最小的是2738(80%丙酮)。
2.5不同提取方法對(duì)油茶類胡蘿卜素含量的影響
由圖5可以看出,不同提取方法下油茶類胡蘿卜素含量存在顯著性差異,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,類胡蘿卜素提取量達(dá)0661mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液與95%乙醇,類胡蘿卜素提取量分別為0652mg/g和0643mg/g;最差的是80%丙酮提取液,類胡蘿卜素提取量為0565mg/g,為效果最好的8548%。
3討論
5種不同提取方法下油茶葉綠素的提取含量差異顯著,其中葉綠素a含量和葉綠素總含量達(dá)到極顯著水平,葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量達(dá)到顯著水平,且丙酮和乙醇混合液提取效果比丙酮、乙醇單獨(dú)提取效果好,可能原因是丙酮和乙醇間存在協(xié)同萃取效應(yīng)[34],兩者混合能夠促進(jìn)葉綠素的提取效率;不同提取方法下油茶葉綠素a/b值差異性并不顯著,這是因?yàn)椴煌崛》椒ㄌ崛〉娜~綠素a含量與葉綠素b含量具有相似的變化趨勢(shì),所以其比值變化不顯著。葉綠素a/b值的高低與葉綠素提取液濃度有密切的關(guān)系,葉綠素提取液總濃度在35~60mg·L-1之間,該比值變化不大,超過該范圍,比值隨提取液濃度的降低而增大,隨提取液濃度的升高而減小[35]。本試驗(yàn)提取液濃度均在467~5778mg·L-1之間,所測(cè)值比較穩(wěn)定。
4結(jié)論
綜合分析表明,丙酮乙醇2∶1混合液法為長(zhǎng)林4號(hào)油茶葉片葉綠素提取的最佳方法。與常規(guī)研磨法相比,該方法具有操作程序簡(jiǎn)單、步驟少、工作量小、受光影響小等優(yōu)點(diǎn)[6],對(duì)于批量測(cè)定油茶葉綠素含量具有重要的意義。
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