高等植物叶绿素生物合成的研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,其功能是捕获光能并驱动电子转移到反应中心.整个叶绿素生物合成过程(L-谷氨酰-tRNA→叶绿素a→叶绿素b)需要15步反应,涉及15种酶,迄今在模式植物拟南芥中已分离到27个编码这些酶的基因,完成了以拟南芥为代表的被子植物叶绿素生物合成全部基因的克隆.本文主要对近年来国内外有关植物叶绿素的生物合成过程及相关酶基因的克隆、生物合成途径中2个关键步骤(σ-氨基酮戊酸(ALA)合成和Mg离子插入原卟啉Ⅸ的调节)、影响叶绿素生物合成的主要因素(光、温度、营养元素等),以及叶绿素生物合成相关酶的其他生物学功能等的研究进展进行综述.     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

牛蒡叶绿素的性质研究

对菊科植物牛蒡所含叶绿素的性质进行了初步研究,目的在于为牛蒡植物的深加工提供可靠信息。内容包括叶绿素含量的测定及其与光,温度,食品添加剂的关系。结果表明,叶绿素总含量为２．３１９５ｍｇ／ｇ,在散射光环境中叶绿素降解速度随时间延长而加快;随温度的升高也加快了叶绿素的降解速度;食品添加剂除糖外,都或多或少对该色素有影响,故以生产中应采取使其稳定的措施。     

叶绿素的生产工艺

叶绿素作为一种天然色素,来自绿色植物,其分子结构与动物体内血红素分子结构有其相似的卟啉环;分别在植物和动物的“生命活动”中起着重要的作用,展示了动物与植物的依赖关系,包藏着动物与植物的起源进化之谜;叶绿素及叶绿素铜钠盐等系列衍生物,对治疗人体疾病、防癌抗癌方面疗效显著。国外大量采用绿叶、苜蓿草等制作,其工艺复杂,成本较高。近年来,我们利用蚕粪资源的优势,采用蚕粪制作,成本低廉,外销出口供不应求。下面对叶绿素生产工艺与原理剖析如下:     

海带中提取叶绿素的实验

海带中提取叶绿素的实验孙学军１前言叶绿素是自然界生物光合作用中将光能转为化学能的一种重要色素。叶绿素无毒,可食用,所以在食品工业中被用于食品着色,同时也广泛用于化妆品、药物的着色;另外,在生化研究中叶绿素也有非常重要的作用。所以,叶绿素的需求量很大,...     

水葫芦中叶绿素铜钠提取及其抗细胞氧化损伤作用研究

目的:从水葫芦中提取叶绿素铜钠初产物,完善叶绿素铜钠盐的提取工艺,研究叶绿素铜钠的抗细胞氧化损伤作用。方法:采用丙酮乙醇混合液提取水葫芦中的叶绿素铜钠,通过红外光谱分析、分光检测、X射线衍射等方法对产物产率、样品成分、纯度进行检测,之后利用连二亚硫酸/PC12制作细胞模型,研究了叶绿素铜钠的抗细胞氧化损伤作用。结果:采用本文工艺提取得的叶绿素铜钠产率较佳,提取物中未见Pb、Cd等水葫芦生长流域常见的重金属污染;MTT法显示叶绿素铜钠未见细胞毒作用,且对细胞氧化损伤具有明显抑制作用。结论:研究结果如可应用于叶绿素铜钠的工业提取,可降低目前含叶绿素铜钠类药物与保健品的生产成本,为入侵植物水葫芦的综合利用提供有价值的参考。     

金属叶绿素a配位结构的研究

在丙酮溶液中合成得到镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a复合物,并研究了它们的紫外可见光谱（UV-Vis）、Fourier红外光谱（FT-IR）和EXAFS结构.镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a的UV-Vis谱、FT-IR谱与叶绿素a（含镁）的光谱性质相似,但与脱镁叶绿素a的光谱性质差异很大.证明了La³⁺、Sm³⁺、Cu²⁺已配位到脱镁叶绿素的卟啉环上,形成了镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a复合物.通过扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)研究表明：合成镧-叶绿素a、钐-叶绿素a具有双层夹心结构.La(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)夹于两个卟啉环之间, 与上下卟啉环上共八个N原子配位, La-N平均键长0.261 nm,Sm-N平均键长0.243 nm, 而铜-叶绿素a的EXAFS表明为一单层结构,Cu(Ⅱ)与卟啉环中的四个N原子配位,Cu-N平均键长0.197 nm.元素分析也证明镧-叶绿素a、钐-叶绿素a为双层结构,铜-叶绿素a为单层结构.     

武汉东湖光合色素与叶绿素a代谢产物的HPLC研究

用高效液相色谱（HPLC）法研究了武汉东湖周年及围隔实验水柱颗粒物色素的组成及变化。共检测到约20种色素,类胡萝卜素含量较高的有硅藻的标志色素岩藻黄素,隐藻的异黄素,蓝绿藻的黄体素,玉米黄素及胡萝卜素。东湖叶绿素a的代谢产物主要为脱植基叶绿素a(全湖年均约占叶绿素a的5%）,而非脱镁叶绿素a或脱镁叶绿酸a。围隔实验结果表明：叶绿素a与总浮游植物（r=0.84)。叶绿素b与绿藻（r=0.77)。岩藻黄素与硅藻（r=0.68),异黄素与隐藻生物量（r=0.83)之间具显著的相关性。表明用HPLC分析色素快速,简捷,是研究浮游植物群落组成及动态变化的有力辅助工具。     

假根羽藻主要捕光叶绿素a/b-蛋白复合体的特性(英文)

应用阴离子交换和凝胶过滤层析技术,从假根羽藻(Bryopsis corticulans Setch. )类囊体膜中直接分离、纯化获得了主要叶绿素a/b-蛋白复合体(LHCⅡ)。经蔗糖密度梯度超速离心获得了该色素蛋白复合体的单体和三聚体。反相液相色谱的色素分析结果显示,假根羽藻LHCⅡ的色素组成含有叶绿素a、叶绿素b、新黄质、紫黄质和管藻素等。其单体的电子跃迁能谱与三聚体的相似。园二色光谱分析显示,在LHCⅡ脱辅基蛋白质上分别存在着很强的叶绿素a偶极子之间和叶绿素b偶极子之间的分子内相互作用,然而这些偶极子之间的分子间的相互作用在三聚体中得到明显增强。在能量传递方面,LHCⅡ单体有着与三聚体相似的从叶绿素b到叶绿素a以及从管藻素到叶绿素a的高效传能能力。实验结果表明,假根羽藻中LHCⅡ单体具有像三聚体那样可以高效发挥吸能和传能生理功能的色素组成形式。因此,这些单体可能是假根羽藻类囊体膜上具有功能作用的LHCⅡ的结构形式。     

菠菜类囊体LHC的叶绿素-蛋白中的叶绿素排列和方向的研究

用蔗糖梯度离心的方法,从胰蛋白酶处理叶绿体和对照叶绿体膜分离LHC。比较研究了它们的吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和荧光偏振度的变化。观测到消化叶绿体LHC的吸收光谱除位于652nm的肩消失外,其它特征性吸收均无明显改变,荧光发射峰位和在670nm的C.D.信号峰位与对照相比发生偏移,叶绿素b和吸收≤670 Nm叶绿素a的荧光偏振度降低。结果说明含叶绿素b的蛋白和短波长叶绿素a的蛋白位于类囊体膜的外侧,胰蛋白酶消化引起LHC的构型改变,从而使色素与色素、色素与蛋白的相互关系及叶绿素分子排列和方向发生改变。讨论了LHC上蛋白构型、叶绿素分子机构和叶绿素分子间能量传递的相互关系。提出了蛋白质在色素能量传递过程中的作用。     

西兰花叶叶绿素提取及叶绿素铜钠盐制备工艺研究

研究了以西兰花叶为原料提取叶绿素制备叶绿素铜钠盐的工艺条件。通过正交试验对西兰花叶叶绿素提取工艺进行了优化,结果表明西兰花叶叶绿素提取的最佳条件为:乙醇浓度95%;料液比1∶6;萃取温度为70℃;萃取时间2 h;叶绿素铜钠盐制备条件为:5%NaOH,65℃皂化30 min;1%硫酸调pH 2.0,65℃酸化30 min;15%硫酸铜,65℃铜代反应60 min,成盐NaOH调pH 12,65℃1 h。     

假根羽藻主要捕光叶绿素a/b-蛋白复合体的特性

应用阴离子交换和凝胶过滤层析技术,从假根羽藻(Bryopsis corticulans Setch.)类囊体膜中直接分离、纯化获得了主要叶绿素a/b-蛋白复合体(LHCⅡ).经蔗糖密度梯度超速离心获得了该色素蛋白复合体的单体和三聚体.反相液相色谱的色素分析结果显示,假根羽藻LHCⅡ的色素组成含有叶绿素a、叶绿素b、新黄质、紫黄质和管藻素等.其单体的电子跃迁能谱与三聚体的相似.园二色光谱分析显示,在LHCⅡ脱辅基蛋白质上分别存在着很强的叶绿素a偶极子之间和叶绿素b偶极子之间的分子内相互作用,然而这些偶极子之间的分子间的相互作用在三聚体中得到明显增强.在能量传递方面,LHCⅡ单体有着与三聚体相似的从叶绿素b到叶绿素a以及从管藻素到叶绿素a的高效传能能力.实验结果表明,假根羽藻中LHCⅡ单体具有像三聚体那样可以高效发挥吸能和传能生理功能的色素组成形式.因此,这些单体可能是假根羽藻类囊体膜上具有功能作用的LHCⅡ的结构形式.     

超氧阴离子对水稻幼苗光合色素含量的影响

分别用不同浓度的铜试剂和百草枯对水稻幼苗进行叶面喷施后,于４,２４,４８,７２ｈ分别测定叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的动态变化．结果表明,处理后叶片中光合色素含量降低．铜试剂及百草枯对叶绿素和类胡萝卜素含量的影响有相似的规律．在处理后的４ｈ,光合色素含量开始发生变化,铜试剂处理后幼苗叶片中光合色素含量在７２ｈ最低,百草枯处理后幼苗叶片光合色素含量在４８ｈ达最低,降低的幅度与铜试剂及百草枯的浓度成正相关．     

测定叶绿素的几种方法

在植物界,从属于原核生物的蓝藻到高等植物,都具有叶绿素,只不过它们所含的叶绿素的量和种类不同而已。叶绿素共有 a、b、c 和 d四种,在绿色植物中主要是叶绿素 a 和 b 两种。它们(还有类胡萝卜素)在植物体内与蛋白质构成色素蛋白复合体,负责对光能的吸收和传递,并最后把吸收的光能汇集到光合作用的“反应中心”(reaction center)。人们通常把前者称为天线色素。“反应中心”是处于特殊状态的     

浮游植物叶绿素与脱镁叶绿素的测定方法

叶绿素含量的测定,早已受到生理学家的重视。在生态学范畴内,浮游藻类的叶绿素含量既是浮游藻类现存量的一个指标,又是推算浮游藻类生产量的重要参量。故生态学家、水产与环境科学工作者,均日益重视叶绿素含量的测定。本文在综合国内外有关资料的基础上,结合作者的工作经验,对浮游藻类的光合色素组成、叶绿素与脱镁叶绿素的测算原理、测算方法作了详细介绍。     

天然色素的开发及应用

一、天然色素的发展概况天然色素作为食品着色剂已有非常悠久的历史。我国古代的《食经》和《齐民要术》等书中,就有关于利用天然色素为食品和酿酒着色的记载,如用艾青做青饺;用红米和茜草科植物使食品着色。十二世纪以前,在大不列颠,阿利克赛人也喜欢在糖果中加入天然色素材料使糖果呈现各种不同的颜色,如玫瑰色、紫色等。到了十九世纪中期,分类学家Peing记载了罗马帝国时代使用天然着色剂的情况,当时常     

6-苄氨基嘌呤促进黄化小麦叶片叶绿体的发育——Ⅱ.红光对叶绿素形成的影响

整体黄化小麦叶片经5～10分钟红光预照射并置暗处2小时以上,其在连续光下的叶绿素积累受到明显促进。红光的作用表现在消除照光初期叶绿素积累的滞后期和促进叶绿素积累稳定期的增长速度两个方面。红光也能促进叶绿素前体——δ氨基乙酰雨酸(ALA)的形成,说明红光可能是通过促进ALA的合成而影响体内叶绿素的形成。 红光对叶绿素积累和ALA形成的效应可被远红光所逆转,暗示了光敏色素参与红光的这一调节过程。另外红光还直接作用于前叶绿素,使其光转化为叶绿素而增加体内叶绿素的含量,同时也解除了前叶绿素对ALA形成的反馈抑制。这些结果指出红光的作用可能是通过体内的两个色素系统——光敏色素和前叶绿素而实现的。 红光和6BA对叶绿素积累和 ALA形成具有加成作用,在6BA作用的最适浓度(5ppm)下,二者的加成作用不变,并且这种加成作用与二者施加的先后顺序无关,看来二者在叶绿素形成中的作用可能是相互独立的。     

不同品种甜瓜叶片叶绿素含量与光谱的特征分析

本试验以34份有代表性的甜瓜种质为实验材料,分别测定了不同品种的甜瓜叶片在坐果期的反射光谱以及叶绿素的含量。用叶绿素仪测得的数据表明:不同种质的甜瓜在坐果期的叶绿素含量具有差异性,其中新蜜11号的叶绿素含量将近灰鼠子的1.4倍,以光谱分析仪所测得的数据图谱反映:在510 nm到660 nm的波段内出现了一个反射吸收峰。根据所有的数据进行分析显示:甜瓜坐果期叶片叶绿素含量与光谱植被指数mSR_(705)、mND_(705)和PSSRb之间都有着较强程度的线性相关性。表明可以通过相关的植被指数来初步估计甜瓜叶片的叶绿素含量。     

天然落葵红色素研究初报

落葵紅色素系以成熟的落葵果实为原料,经由物理方法提取获得的一种水溶性天然食用红色素。该色素在酸性至中性的介质中呈鲜艳的紫红色;经毒理学实验和卫生学检验,证明它是一种安全无毒,符合一般食品添加剂卫生学要求的良好的食品着色剂。据实验结果分析,落葵红色素中主要化学成分是甜菜花青素(betacyanines):甜菜苷(betanin)。     

烤烟冠层光谱参数与叶片叶绿素含量的相关分析

为了明确烤烟冠层光谱参数与叶片叶绿素含量的相关性,测定了不同氮肥施用量条件下烤烟冠层光谱特征和烤烟鲜烟叶片叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)、类胡萝卜素(Cars)含量,并对光谱参数与叶绿素含量进行了相关分析和回归分析。结果表明:随着氮肥施用量增加,团棵期和旺长期鲜烟叶片的Chl-a、Chl-b和Cars含量均增加,可见光波段反射率降低、近红外波段反射率增加;而打顶期叶片的3种色素含量和光谱特征的变化规律不明显。可见光460～670nm范围内,460nm反射率与叶片叶绿素含量呈显著正相关,其他波段反射率与叶片叶绿素的含量呈显著负相关;近红外780～1260nm范围内,所有波段与叶片叶绿素含量的都呈显著正相关,1480nm反射率与叶片叶绿素含量呈显著负相关。反映Chl-a、Chl-b、Cars含量与光谱参数——比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)定量关系的最佳回归方程分别为幂函数、幂函数和指数函数:Chl-a=0.250RVI(730,550)1.511,Chl-b=0.049RVI(730,550)1.841,Cars=0.0998e0.379RVI(730,550)。