新疆野生核桃葉和外果皮中色素含量研究

尤 鑫

（中共江西省委黨校 研究所，江西 南昌 330003）

生物科學與技術研究

新疆野生核桃葉和外果皮中色素含量研究

尤 鑫

（中共江西省委黨校 研究所，江西 南昌 330003）

以新疆伊犁地區野生核桃（J. fdlax Dode）葉和外果皮為試材，研究了其中提取液的吸收光譜和低溫冷凍對色素提取的影響。結果表明核桃葉中的葉綠素在冷藏后明顯下降，而核桃外果皮中的葉綠素變化不明顯。新鮮野生核桃色素提取液呈淡綠色，冷藏后兩者的提取液顏色呈褐色，隨時間增加顏色變深。野生核桃的核桃醌易溶于丙酮，影響植物提取液的吸光值。葉中的核桃醌的吸光值隨時間的增加而增加；外果皮中的核桃醌的吸光值隨時間的增加先減少后增加；顏色穩定，均可用于褐色色素提取。

野生核桃；色素；葉綠素；核桃醌

新疆野核桃（J. fdlax Dode）屬核桃科（Juglandaceae）核桃屬（Juglans），野生分布區面積窄狹，僅見于新疆天山伊犁谷地鞏留縣南部的凱特明山中的野核桃溝和霍城縣境內的博羅霍洛山的大西溝和小西溝內，成果林狀態，為瀕危種，為珍貴的第三紀溫帶落葉闊葉林的殘遺成分，屬于國家二級保護的野生植物[13]。伊犁的野核桃林呈“島嶼”狀態，它是荒漠地帶山地中出現的特殊類型，是新疆栽培核桃群系的直系祖先。面積小，植株少，野核桃全身是寶，但它還未能全面開發利用，現階段野生核桃葉和外果皮大量被廢棄。野生核桃葉和外果皮中色素含量的研究，對天然野生核桃的生長機制，保護機制，有重要的意義；同時對葉和果皮中天然色素核桃醌的提取，為開發其藥用價值，進行基礎性探索。

葉綠素含量是重要的植物光合生理性指標之一。長期以來在國際上廣泛采用Arnon法[3]測定葉綠素含量，但該法需要把植物材料研磨并經過濾或離心除渣工作量大，且易受光氧化的破壞而引起誤差不適于對植物葉綠素的田間大樣本測定和大量提取。蘇正淑，張憲政[8]分別對不同配比的丙酮、乙醇和水的混合液的浸提效果進行了研究，證明利用混合液進行葉綠素浸提的可行性。洪法水[1]等研究表明丙酮與乙醇混合液提取葉綠素存在協同效應，且兩者在等摩爾混合時提取效果最好，吳志旭等[10]對丙酮萃取分光光度法測定植物體內葉綠素a的方法進行了改進，樣品經過冷凍，丙酮快速提取并放置2 h后進行測定，時間由8～20 h縮短為1.5～2.5 h。許澤宏等[12]等用丙酮提取了核桃外皮色素，但是沒有分析其可能還有的成份及色素的時間變化。馬木提·庫爾班[5]等對新疆核桃種隔膜中棕色素的提取及理化性做檢驗，研究了金屬離子對它的影響，而沒有對其進行光合的方面的色素進行分析。現在新疆野生核桃葉和外果皮中的葉綠素及棕色素的研究還是空缺。本文在前人研究基礎上進一步探討新疆野生核桃色素中葉綠素和核桃醌為進一步研究測定提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與主要儀器和試劑

野生核桃成熟葉和外果皮；25 ml容量瓶，722光柵分光光度計；丙酮，石英砂，碳酸鈣粉。

1.2 葉綠素提取液配制

按體積比配制提取液80%丙酮[11]。

1.3 試驗步驟

將野外采集的成熟葉和外果皮在室溫下，擦凈組織表面污物，剪碎（去掉中脈），混勻。稱取剪碎的新鮮樣品0.2 g，共3份，分別放入研缽中，加少量石英砂和碳酸鈣粉及2～3 ml 80%丙酮，研成勻漿，繼續研磨至組織變白，靜置3～5 min。用丙酮過濾到25 ml棕色容量瓶中，用丙酮沖洗研缽、研棒及殘渣數次，過濾到容量瓶中。將濾紙上的葉綠體色素全部洗入容量瓶中。直至濾紙和殘渣中無綠色為止。定容至25 ml，搖勻。把葉綠體色素提取液倒入比色杯內。以80%丙酮為空白，在波長663 nm、645 nm、470 nm和426 nm[3,9,17]下測定吸光值。剩余材料放入冰箱中冷凍，24 h后重復以上步驟。

葉綠素含量按Lichtenthaler等對Arnon法進行了修正的計算公式[11]：

式中，Ca、Cb分別為葉綠素a和b的濃度；Cx·C為類胡蘿卜素的總濃度；D663、D645和D470分別為葉綠體色素提取液在波長663 nm、646 nm和470 nm下的光密度。

2 結果與分析

2.1 葉綠素提取液的吸收光譜比較

核桃葉片中葉綠素a和葉綠素b研磨法在冷凍前后的測定值差異較大，冷凍處理后的含量明顯降低；類胡蘿卜素冷凍前后的測定值差異較小，有所減小。核桃外果皮中的葉綠素和類胡蘿卜素在冷凍前后的測定值差異較小，葉綠素a減小，葉綠素b增加，類胡蘿卜素增加。提取液冷凍前為淺綠色，冷凍后的提取液棕褐色。而核桃外果皮冷凍后提取液吸光值變化小。新鮮野生核桃色素提取液呈淡綠色，冷藏后兩者的提取液顏色呈褐色，隨時間延長顏色變深。

2.2 冷藏后提取液不同時間在不同波長下的吸光值

冷藏后核桃葉隨時間變化較小，開始有所下降，從8 h后開始回升，8 h之后，無明顯變化，隨波長的增加而減小，標準差0.043。在220 nm～420 nm波長之間有最大吸收峰，如圖2。

冷藏后核桃外果皮吸光值隨時間變化較明顯，隨著時間的增加，不同波段的吸光值增加，4 h之后，吸光值變化不顯著。在220 nm～410 nm波長之間有最大吸收峰，后隨波長的增加而減小，4 h后的提取液在420 nm～480 nm之間有較小的吸收峰。在420 nm～580 nm之間，隨波長的增加，0 h的提取液吸光值急劇減少，4 h之后提取液吸光值緩慢減少，平均值是0 h的提取液的180%，標準差是0 h的80%。整體的標準差0.028。

兩者的提取液顏色呈褐色。

2.3 冷藏后提取液中核桃醌的吸收峰的值變化

植物中的核桃醌易溶于丙酮，在426 nm[9]下測定冷藏后植物中醌的吸光值，如圖4。

核桃葉中的核桃醌較穩定，標準差0.13，而核桃外果皮中的醌含量不穩定，標準差0.33。隨時間的增加，核桃葉中的核桃醌增加，而核桃外果皮中的醌含量出現先減少后增加的趨勢。

2.4 冷藏后提取液中核桃醌的質量濃度

根據孫墨瓏等[9]對吸光值與核桃醌含量的回歸方程計算提取液中核桃醌含量如表1。野生桃核葉中核桃醌平均含量的標準偏差為0.138 6，野核桃外果皮中平均含量的標準偏差為0.348。

3 結論

（1）野生核桃葉和外果皮中的葉綠素含量應在植物剛采摘時測定，核桃外果皮中的葉綠素含量較葉中葉綠素含量穩定；葉中葉綠素a在冷藏后吸光值明顯減小，葉綠素b也減小，但類胡蘿卜素增加了，而野生核桃外果皮中的葉綠素a，b冷藏前后變化不明顯，只有類胡蘿卜素有明顯增加。這可能與葉綠素a本身結構及試驗處理方式有關，需進一步研究。類胡蘿卜素的增加，可能是由于提取液中醌含量隨時間變化不穩定造成的。新鮮野生核桃色素提取液呈淡綠色，冷藏后兩者的提取液顏色呈褐色，隨時間增加顏色變深。

（2）冷藏處理后野生核桃葉色素含量在220 nm～420 nm波段有吸收峰，提取液放置40 h內吸光值相似，變化趨勢相同，標準偏差0.043，穩定性良好；野生核桃外果皮色素含量在220 nm～410 nm及420 nm～580 nm波段有吸收峰，提取液4 h后吸光值相似，變化趨勢相同，標準偏差0.028，穩定性良好。與呂俊芳[2]研究結果相同。在420 nm～580 nm之間，0 h的提取液吸光值急劇減少，吸光值明顯小于4 h之后提取液的吸光值。

（3）野生核桃的核桃醌易溶于丙酮，影響植物的吸光值。葉中的核桃醌的吸光值隨時間的增加而增加；外果皮中的核桃醌的吸光值隨時間的增加先減少后增加；8 h后兩者含量和顏色穩定，含量相差小，均可用于褐色色素提取。毒理試驗需要進一步實驗研究。

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（責任編輯、校對：李春香）

（3）高斯公式

設(x, y, z)是R3中的坐標，令

則利用外微分可得

所以，

應用外微分考察以上三個公式的方法，完全可以推廣到n重積分。

[參考文獻]

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[2] 華東師范大學數學系.數學分析.北京:高等教育出版社,2010:331-340.

（責任編輯、校對：趙光峰）

Study on Xinjiang Wild Walnut Leaves and Epicarp Pigment Content

YOU Xin

(The Party School of the Jiangxi Provincial Committee of the Communist Party of China, Nanchang 330003, China)

Yili Prefecture in Xinjiang wild walnut (J. fdlax Dode) leaves and Epicarp were used to study the absorption spectrometry of the extract and the low-temperature freezing impact on pigment extraction. The results showed that the walnut chlorophyll in the leaves decreased significantly after freezing, and the Walnut Epicarp chlorophyll did not change significantly. Extract of the absorption spectrum is similar, and used Lichtenthaler formula to calculate chlorophyll content. The chlorophyll a in the leaves after freezing absorption was significantly reduced, chlorophyll b decreased, but an increase of carotenoid. The wild walnut Epicarp of chlorophyll a, b after refrigerated did not change significantly compared to the past, and only its carotenoid significantly increased. Fresh wild walnut extract color showed light green, while the extract color after freezing was brown. The color became deep with time. Frozen wild walnut leaves extract has the absorption peak in 220 nm～420 nm, and the absorb spectra value of the extract did not change in 40 hours, whose standard deviation is 0. 043, and the stability of extract is well. Wild walnut Epicarp has the absorption peak in the 220 nm-410 nm and 420 nm～580 nm, and the absorb spectra value of the extract is similar after four hours, whose standard deviation is 0.028. The stability of extract is well in the 420 nm-580 nm, and the absorb spectra value of 0-hours extract dropped sharply, less than the absorb spectra value of the 4-hours extract. The Wild Walnut quinone is soluble in acetone, affecting the absorption spectra value of the extract. The absorption spectra value of walnut leave’quinone extract increased with time. The absorption spectra value of Walnut Epicarp’ quinine extract decreased firstly and then increased with time. The color of the extract is steady, and can be used for extracting brown pigment.

pigment; chlorophyll; walnut quinine; Spectrophotometer

TS264

A

1009-9115(2012)02-0041-04

2011-12-24

尤鑫（1980-），女，內蒙古呼和浩特人，博士，助理研究員，研究方向為生物學和生態學。