油茶叶绿素提取方法的比较研究

2018-01-30 15:35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

[1]ArnonDI.Estimationofchlorophyll(DMSO)[J].PlantPhysiol,1949,24:115.

[2]HiscoxJD,IsraelstamGF.Differentmethodsofchlorophyllextraction[J].Can.J.Bot,1979,57:13321332.

[3]牛島忠広,古川昭雄,米山忠克.植物の生産過程測定法[J].東京:共立出版,1981:202.

[4]陈福明,陈顺伟.混合液法测定叶绿素含量的研究[J].浙江林业科技,1984,4(1):1923,36.

[5]张宪政.植物叶绿素含量测定方法比较研究[J].沈阳农学院学报,1985,16(4):8184.

[6]彭运生,刘恩.关于提取叶绿素方法的比较研究[J].北京农业大学学报,1992,18(3):247250.

[7]马锦林.油茶耐弱光生理特性研究[D].长沙:中南林业科技大学,2012.

[8]何小燕.弱光胁迫对油茶幼林光合特性和生长的影响[D].长沙:中南林业科技大学,2012.

[9]袁军,谭晓风,姜志娜,等.3个油茶新品种的光合特性[J].浙江农林大学学报,2012,29(4):527532.

[10]张雪洁,谭晓风,袁军,等.磷胁迫对油茶幼苗光合生理指标的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2013(7):125132.

[11]范亚丽,董倩倩,袁金凤,等.岑软油茶4个不同品种的光合特性研究[J].西北农业学报,2014,23(3):164169.

[12]王会利,覃其云,曹继钊,等.不同肥料养分配比对油茶叶片营养和生理特性的影响[J].广西林业科学,2015,44(4):412415.

[13]袁德梽.施氮对油茶光合生长特性及土壤肥力的影响[J].贵州农业科学,2015,43(4):4247.(下转第58页)(上接第13页)endprint

[14]廖文婷.5个油茶无性系光合及叶解剖特性研究[D].长沙:中南林业科技大学,2015.

[15]谌丽施.诱变普通油茶M1代生长与光合特性研究[D].南昌:江西农业大学,2015.

[16]杨梦秋,丁正亮,徐小牛,等.安徽油茶不同品种光合生理生态特性的研究[J].安徽农业大学学报,2011,38(3):448452.

[17]张诚诚,文佳,曹志华,等.水分胁迫对油茶容器苗叶片解剖结构和光合特性的影响[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2013,41(8):7884.

[18]段文军,沈雅飞,曹志华,等.叶面肥對油茶容器苗叶片解剖结构和光合特性的影响[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2015,43(1):9297.

[19]韩志强,袁德义,李承想,等.攸县油茶与大果油茶‘华硕及其F1代优株的光合特性[J].经济林研究,2015,33(2):913.

[20]梁根桃.油茶叶绿素含量动态变化和耐阴性的探讨[J].经济林研究,1985,3(1):3137.

[21]贺根和,刘强,彭水娥.铝胁迫对野生油茶光合特性的影响[J].湖北农业科学,2010,49(7):15931598.

[22]黄涛.油茶配方施肥技术研究[D].南京:南京林业大学,2012.

[23]张吉祥,应斐,陈昭熙.叶面喷施沼液对油茶春梢生长及其生理特性的影响[J].林业实用技术,2013(8):36.

[24]王开良,姚小华,申巍,等.修剪施肥对油茶叶绿素含量及光合速率的影响[J].山东农业大学学报(自然科学版),2015,46(5):666670.

[25]左继林,王忠根,刘胜,等.叶面肥对油茶优良无性系幼苗生长的影响[J].林业科技开发,2010,24(3):7577.

[26]陈可丽.不同品种油茶磷效率差异的响应研究[D].福建农林大学,2014.

[27]肖云旭.海南油茶5个无性系光合特性综合评价[D].中南林业科技大学,2015.

[28]周招娣.水分胁迫下普通油茶嫁接苗生理特性研究[D].福州:中南林业科技大学,2015.

[29]李建安,何志祥,孙颖,等.油茶林分光合特性的研究[J].长沙:中南林业科技大学学报,2010,30(10):5661.

[30]何志祥,孙颖,雷小林,等.油茶简化修剪光合特性研究[J].长沙:中国农学通报,2012,28(16):111116.

[31]胡娟娟,詹长生,崔娜娜,等.大棚内嫁接时间对油茶苗生理生化指标的影响[J].湖北农业科学,2015,54(14):34313434.

[32]杨少燕,苏淑钗,马履一,等.芸苔素内酯对油茶光合作用及果实性状的影响[J].江西农业大学学报,2016,38(2):319326.

[33]王学奎.植物生理生化实验原理和技术(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1999:79.

[34]洪法水,魏正贵.菠菜叶绿素的浸提和协同萃取反应[J].应用化学,2001,18(7):532535.

[35]舒展,张晓素,陈娟,等.叶绿素含量测定的简化[J].植物生理学通讯,2010,46(4):399402.(责任编辑:夏剑萍)endprint

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