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油茶叶绿素提取方法的比较研究

2018-01-30程贵文龚洪恩颜送宝陈传松罗嘉东袁小平吴建国

湖北林业科技 2017年6期
关键词:提取方法叶绿素油茶

程贵文+龚洪恩+颜送宝+陈传松+罗嘉东+袁小平+吴建国

摘要:为寻求油茶葉绿素提取效果最好的方法,以长林4号油茶叶片为试材,研究5种不同提取方法对油茶叶片叶绿素提取效果的影响。结果表明:不同提取方法提取效果差异显著,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%乙醇提取效果相对较差。丙酮∶乙醇2∶1混合液法比较适合油茶叶绿素的提取。

关键词:油茶;叶绿素;提取方法

中图分类号:S7223文献标识码:A文章编号: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

叶绿素是植物进行光合作用最重要的物质之一。早期一段时间叶绿素提取主要采用Arono法[1],该方法缺点是需研磨、过滤,步骤多,工作量大,且易受光氧化;1976年Shoaf提出了用二甲基亚砜提取藻类叶绿素,1979年Hiscox将该方法用于提取高等植物叶绿素[2],该方法缺点是二甲基亚砜气味难闻,成本高,且低于19℃就会结晶;1981年古川昭雄提出了用无水乙醇浸泡提取叶绿素的方法[3],该方法的缺点是提取时间长,提取不完全等;1984年福建林科所陈福明提出了丙酮、无水乙醇和蒸馏水45∶45∶1的混合液浸泡提取叶绿素的方法[4],随后沈阳农学院张宪政于1985年提出了丙酮和无水乙醇1∶1的混合液法[5],1992年北京农业大学彭运生又提出了丙酮和无水乙醇2∶1的混合液法[6]。

就油茶叶绿素提取而言,虽然目前几种方法都有采用,但提取效果的比较研究尚未见报道。本研究以长林4号油茶叶片为试材,对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]的油茶叶绿素提取效果进行比较研究,以期为油茶叶绿素含量测定方法的选择提供依据。

1材料与方法

1.1材料

选取长林4号盛产期油茶树向阳中上部叶片,擦拭干净,去除大叶脉,剪碎成约10cm×02cm的细丝,遮光混匀备用。

1.2试验方法

按体积比配制浸提液,共5个处理: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。将剪好的细丝称取0.2000g,放入装有浸提液的25ml具塞刻度试管,定容,置于暗处室温浸提24h,每个处理重复3次,期间摇动几次。提取液分别于470、645、663nm波长下测定吸光度(95%乙醇提取液于470、649、665nm波长下测定吸光度),重复3次。叶绿素浓度按Arnon[1]公式计算:

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%乙醇提取液叶绿素浓度按下列公式计算[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

叶绿素含量(mg/g)=C·V/1000Fw

式中:A665、A663、A649、A645、A470分别为相应波长下的吸光值;V为提取液总体积(ml);Fw为所取叶片鲜重(g);Ca、Cb、Ca+b和Cx,c分别为叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素浓度,单位为(mg/L)。endprint

1.3数据分析

采用MicrosoftExcel2003和SPSS19.0统计分析软件对试验数据进行处理分析。

湖北林业科技第46卷第6期程贵文,等:油茶叶绿素提取方法的比较研究2结果与分析

2.1不同提取方法对油茶叶绿素a含量的影响

不同提取方法下油茶叶绿素a含量如图1所示,从图中可以看出不同提取方法下油茶叶绿素a含量存在极显著性差异,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,叶绿素a提取含量达2178mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液,叶绿素a提取含量为2107mg/g;其它3种提取效果相对较差,最差的是80%丙酮提取液,叶绿素a提取含量为1733mg/g,仅为效果最好的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。

不同小写字母表示差异显著(P<005)。下同。

2.2不同提取方法对油茶叶绿素b含量的影响

如图2所显示,不同提取方法下油茶叶绿素b含量存在显著性差异,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,叶绿素b提取含量达0711mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液与80%丙酮,叶绿素b提取含量分别为0668mg/g和0633mg/g;其它2种提取效果相对较差,最差的为0589mg/g(丙酮∶乙醇∶水=45∶45∶1),是效果最好的8284%。

2.3不同提取方法对油茶叶绿素总含量的影响

从图3可以看出,不同提取方法下油茶叶绿素总含量存在极显著性差异,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,叶绿素总提取量达2889mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液,叶绿素总提取量为2775mg/g;其它3种提取效果相对较差,最差的是95%乙醇提取液,叶绿素总提取量为2335mg/g,仅为效果最好的8082%。

2.4不同提取方法对油茶叶绿素a/b的影响

从图4可以看出,不同提取方法下油茶叶绿素a/b值差异性并不显著,a/b值最大的是3154(丙酮∶乙醇=1∶1),最小的是2738(80%丙酮)。

2.5不同提取方法對油茶类胡萝卜素含量的影响

由图5可以看出,不同提取方法下油茶类胡萝卜素含量存在显著性差异,丙酮和乙醇2∶1的混合液提取效果最好,类胡萝卜素提取量达0661mg/g;其次是丙酮和乙醇1∶1的混合液与95%乙醇,类胡萝卜素提取量分别为0652mg/g和0643mg/g;最差的是80%丙酮提取液,类胡萝卜素提取量为0565mg/g,为效果最好的8548%。

3讨论

5种不同提取方法下油茶叶绿素的提取含量差异显著,其中叶绿素a含量和叶绿素总含量达到极显著水平,叶绿素b含量和类胡萝卜素含量达到显著水平,且丙酮和乙醇混合液提取效果比丙酮、乙醇单独提取效果好,可能原因是丙酮和乙醇间存在协同萃取效应[34],两者混合能够促进叶绿素的提取效率;不同提取方法下油茶叶绿素a/b值差异性并不显著,这是因为不同提取方法提取的叶绿素a含量与叶绿素b含量具有相似的变化趋势,所以其比值变化不显著。叶绿素a/b值的高低与叶绿素提取液浓度有密切的关系,叶绿素提取液总浓度在35~60mg·L-1之间,该比值变化不大,超过该范围,比值随提取液浓度的降低而增大,随提取液浓度的升高而减小[35]。本试验提取液浓度均在467~5778mg·L-1之间,所测值比较稳定。

4结论

综合分析表明,丙酮乙醇2∶1混合液法为长林4号油茶叶片叶绿素提取的最佳方法。与常规研磨法相比,该方法具有操作程序简单、步骤少、工作量小、受光影响小等优点[6],对于批量测定油茶叶绿素含量具有重要的意义。

参考文献

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