通过对挪威槭黄金枫叶片花色素苷不同提取液、提取时间的研究,结果表明:1%盐酸乙醇和1%盐酸甲醇所提取的花色素苷含量明显高于0.1mol/L盐酸提取的花色素苷含量;最佳的提取时间是5—6llo通过对不同光源、温度、酸碱度对挪威槭黄金枫叶片中花色素苷稳定性的研充结果表明:挪威槭黄金枫花色素苷对光强和温度比较敏感低温黑暗条件能较好地保持花色素苷的稳定性;随着pH值的增掘花色素苷颜色由红变褐花色素苷特征吸收峰逐渐消失。
挪威槭黄金枫(4.platanozdFs)为槭树科械树属落叶乔木。叶掌状5裂,常年紫红色,叶柄细长,具有极高的观赏价值。然而,在上海引种栽培挪威槭黄金枫的过程中发现,其叶色在高温季节出现生产上的“高温返青”现象,降低了挪威槭黄金枫的观赏价值。显然,弄清挪威槭黄金枫叶色变化的机理,对制定正确栽培措施意义重大。
花色素苷是影响挪威械叶色变化的主要色素,花色素苷的颜色因细胞液pH值、温度、光照、糖、金属离子、氧化还原物质、酶等的不同而呈现不同的颜色(赵昶灵等,2004;庞学群等,2001;张志良,1990),如何保证花色素苷的提取及稳定性尤为关键。笔者研究了不同提取液、提取时间、温度、光塬、提取液pH等条件对挪威槭黄金枫叶片中花色素苷的含量及稳定性的影响,为挪威槭黄金枫叶色机理的探索、花色素苷的提取及色素的开发利用提供参考和依据。
1材料与方法
1.1材料的采集供试树种为2004年4月从加拿大引种的5年生挪威槭黄金枫,胸径6cm左右,高6.5—10m。晴天上午9:00~10:00采集枝条中部叶片,采后立即放入冰盒保存。用自来水冲洗叶片3—4次,然后用蒸馏水冲洗,晾干;去叶柄及叶脉后剪碎混匀,备用。
1.2色素的提取
1.2.1浸提液的选择。分别称取lg叶片,加10ml不同浸提剂:0.1mol/L盐酸、1%盐酸甲醇、1%盐酸乙醇,置于32℃、160转的振荡培养箱中浸提5b过滤。取1ml滤液用浸提液稀释25倍,立即用可见分光光度计在400~700rm范围内扫描。每处理重复3次。
1.2.2浸提时间的选择。分别称取1.00g叶片,加lOmll%盐酸乙醇置于32℃、160转的振荡培养箱中分别提取2、3、4、5、6、7、8、24h过滤,取Iml滤液用1%盐酸乙醇稀释25倍,迅速检测530、657nm处的吸光值。
1.3色素稳定性测定称取10g叶片,加1%盐酸乙醇100ml,置于32℃、160转的振荡培养箱中漫提5h,过滤,置于4℃的冰箱中冷藏备用。
1.3.1不同光源处理。取20ml提取液用1%盐酸乙醇稀释25倍,分别置于:黑暗、日光灯(置于光照培养箱)中、自然光条件下,每隔th取样1次。
1.3.2不同温度处理。取20ml提取液用1%盐酸乙醇稀释25倍,分别放置于4、25、35、55、75℃的黑暗条件下,每隔th取样1次,用自来水冷却至室温,测定530、657rm的吸光值。
1.3.3不同pH值的缓冲液处理。取Iml提取液于具塞比色试管,分别用pH值为0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的缓冲液定容至25mL摇匀后于黑暗中平衡3h,在400—700nm范围扫描。pH值0:HCll.0mol/L;pH值l:HC10.1mol/L;pH值2:HC10.Ollmol/L;pH值3.0—8.0:用磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲液配制。
以上每处理均重复3次,花色素苷的含量均以鲜重AS0-0.25A 7/g来表示。
2结果与分析
2.1各因素对花色素苷提取效果的影响
2.1.1不同浸提液。由图1可以看出:1%盐酸甲醇和l%盐酸乙醇的吸收光谱大致相同,有3个吸收峰:420、530、657nm;0.1mol/L盆酸的吸收峰单一为515nm。从图1还可以看出0.1mol/L盐酸提取的花色素苷含量显著低于1%盐酸甲醇和1%盐酸乙醇提取的花色素苷的含量。因此在提取挪威槭黄金枫组织中花色素苷时应选用1%盐酸甲醇或l%盐酸乙醇作为提取液,以充分抽提其组织中的花色素苷。
2.1.2时间长短。图2显示:浸提时间在Sh前,随着时间增长花色素苷含量急剧增加,在达到Sh时,花色素苷含量达到最高值,浸提5—6h花色素苷含量比较稳定,以后随着浸提时间的延长花色素苷含量下降。因此,在提取挪威槭黄金枫花色素苷的稳定性及浸提液的研究中浸提时间选用Sh。
2.2光源、温度、pH值对花色素苷特性的影响
2.2.1不同光源。如图3所示,黑暗条件下花色素苷基本不降解,自然光和日光灯均导致挪威槭黄金枫叶片花色素苷降解,花色素苷含量下降。其中自然光作用最强烈,8h时花色素苷含量仅为原来的79.06%;日光灯次之,8h时花色素苷含量为原来的90.35%;而黑暗时花色素苷含量则为原来的99.34%。由表1可以看出,各处理间差异极显著,表现出花色素苷类色素光稳定性差的特征。
2.2.2不同温度。表2、图4表明:4℃的花色素苷含量显著高于其他处理的花色素苷含量,8h后的降幅仅为0.66%;25妯寸花色素苷降解加快,8h后的降幅为2.93%;当温度继续升高降幅则持续升高,35℃时为4.51%、ssoc时为9.01%、75oC时为l7.06%。故挪威槭黄金枫叶片的花色素苷对温度表现出敏感性。
2.2.3不同pH值。由图5可以看出,pH值在0—3.0时花色素苷呈现其特征吸收峰,最大吸收波长在515nm。pH值为1.0时花色素苷含量最高,以后随着pH值升高其含量逐渐减小,当pH值达到4.0时特征吸收峰几乎完全消失,而花色素苷颜色在此pH值下开始褪色,pH值>4.0时花色素苷的颜色逐渐变淡直至趋于淡黄色,当pH值达到7.0时变为褐色。由此可见,挪威槭黄金枫叶片花色素苷的颜色呈现具有pH值依赖性:在低pH值时较稳定且呈现增色效应,提高pH值导致花色素苷褪色和变色。
3讨论
(1)不同植物的花色素苷的最佳提取条件不同,就挪威槭黄金枫而言,应选用1%盐酸甲醇或1%盐酸乙醇作为提取液、最佳提取时间是5—6h’以充分抽提植物组织中的花色素苷。
(2)挪威槭黄金枫的花色素苷表现出光、热稳定性差的明显特征,低温相黑暗条件能较好地保持花色素苷的稳定性,因此,在整个提取分析过程中应尽量避光操作,同时还应注意控制提取温度。
(3)花色素苷含量的计算方法有多种,常用的为鲜重的①Aso/g(张志良,1990),②A530-0.25A657/g(Rabino&Manc-in-elli1986),③A525-A5S5/g(NanatAlla,1995),④Asio/g,在pH值为3时测定(蒋世云等,1999),⑤As30_A600/9(林植芳等,1988)。挪威槭黄金枫叶片中含有大量的叶绿素,在检测花色素苷含量时必须考虑叶绿素及其降解产物的干扰性吸收。对其花色素苷的提取液在400~700nm范围内扫描,发现在530、657nm有明显的吸收峰,因此以鲜重A530-0.25A657/g来计算挪威槭黄金枫叶片中花色素苷的含量。
(4)对挪威槭黄金枫叶片花色素苷稳定性研究表明:高温、强光和高pH值条件下均能促使花色素苷降解,因此在挪威械的栽培中,建议可在高温季节采取遮阴、叶面喷低浓度的酸性水溶液(如柠檬酸水溶液、矾肥水)等措施来防止叶色出现“高温返青”。
(5)花色素苷是100多种水溶性植物色素的总称,由于种类和含量的不同其特征吸收峰也有所不同,而提取液的种类和酸碱度对其特征吸收峰也有明显的影响。因此,在测定植物组织中花色素苷含量时,应先用“紫外一可见分光光度计”扫描提取液的波长,确定花色索苷的最大吸收波长后,才能根据相应公式进行计算,若仅根据参考文献确定特征吸收峰,计算花色素苷含量,可能会造成严重的偏差。
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