植物色素的抑菌性研究
摘要：探究植物色素抑菌有效成分及抑菌机理，比较分析板栗壳色素，桔皮色素，日本红叶小檗，女贞果实，五色彩叶草色素对几种常见细菌、酵母菌和霉菌的抑制作用,并各自分析影响这几种植物色素稳定性的因素。并讨论国内天然色素应用开发中存在的问题及对策。关键词：黄酮类，抑菌机理，板栗壳; 桔皮; 日本红叶小檗; 女贞果实；五色彩叶草；色素;
抑菌性; 稳定性; 天然色素标准
食品上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，天然色素安全而且具有一定的营养和药理保健作用, 越来越受到人们的关注和喜爱。因此, 开发利用天然色素对保障人民的健康, 促进食品工业的发展具有重要意义。天然色素不仅能使食品着色、增加食品营养价值、提高食品的药用功效等功能，而且人们正在探索它的抑菌作用。以便于今后作为着色剂使用时，针对不同类型的食品选用合适的色素，并注意影响色素稳定性的因素。甚至可以利用栅栏技术，在符合食用色素法规标准的条件下，在食品中应用多种色素，以达到着色和抑菌双重作用。
正文：
一、植物色素抑菌有效成分研究
实验方法：
配制一定浓度的色素水溶液, 用7 52 型紫外可见分光光度计在30 0 ~ 8 0 0 n m 波长范围内测定色素液吸光度。向色素的水溶液中加人1% 三氯化铝溶液, 观察颜色变化, 并用7 52 型紫外-可见分光光度计在30 0 ~ 8 6 0 n m 波长范围内测定色素水溶液加人三氯化铝溶液之后的吸光度。
实验现象：
1、光谱测定结果表明, 板栗壳色素的吸收光谱（图1）与其他黄酮类的色素(如: 可可色素、高粱色素等)的吸收光谱非常相近, 在可见光区无明显的吸收峰,在2 80nm、2 2 0 n m 、2 4 0 n m 附近有吸收峰，它们是黄酮类物质典型的吸收峰。
2、向色素溶液中加人1% 三氯化铝溶液, 有一种黄色可溶性物质生成, 使色素液的吸光度有明显增加,这是黄酮类物质的典型反应(图2)
实验结果：
由上述定性试验可知, 板栗壳色素中含有黄酮类物质, 黄酮类物质的存在可能是板栗壳色素具有抑菌性的原因。
三、植物色素的抑菌机理
1、黄酮类的抗菌机制
类黄酮对许多病原微生物都具有广谱抗菌特性，其抗菌机制学说主要有以下几种。
Could指出，由于类黄酮是一种多酚类物质，可通过破坏细胞壁及细胞膜的完整性，导致微生物细胞释放胞内成分而引起膜的电子传递、营养吸收、核苷酸合成及ATP 活性等功能障碍，从而抑制微生物的生长。
殷彩霞等人指出，类黄酮及其衍生物一般呈弱酸性（pH 值为6），能使蛋白质凝固或变性，故有杀菌和抑菌作用。
韩淑琴等人通过透射电镜观察，仙人掌醇提物随着时间的延长，对微生物的菌体结构造成破坏，使菌体扭曲变形，进而细胞壁破裂，内容物外漏，直至成为空壳或分解为颗粒状残渣；聚丙烯酰胺凝胶电泳显示，仙人掌提取物用使菌体内蛋白质减少，对大分子蛋白质有破坏或抑制其合成的作用。
Katarzyna 等人考察了金雀异黄酮对细菌细胞的影响。结果表明，加入类黄酮改变了哈维氏弧菌的细胞形态（形成丝状体细胞时），抑制了细菌细胞DNA和RNA 的合成。同时，蛋白质合成也明显被抑制，
但有所延迟。
2、色素类实验：以溴化乙锭为荧光探针,研究了紫甘薯花色素与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌
DNA体系之间紫外光谱、荧光强度的变化。通过凝胶阻滞实验研究大肠杆菌和金黄色葡萄球菌DNA的迁移率变化;
3、结论：色素通过作用于蛋白质和DNA来达到抑菌效果，但各种具体种类的植物色素的抑菌机理仍有待研究。
三、植物色素抑菌性研究个例分析
(一)板栗壳色素抑菌性的研究
1、板栗壳色素的抑菌效果
由表l 可知, 一定浓度的板栗壳色素水溶液对供试菌种都有抑制作用, 其中对酵母菌的抑制作用最为显著, 其次是霉菌, 对供试细菌的抑制作用相对较弱, 抑菌次序为: 赤酵母> 啤酒酵母> 假丝酵母>黑曲霉> 桔青霉> 黄曲霉> 金黄色葡萄球菌> 枯草芽抱杆菌> 大肠杆菌
2、板栗壳色素对供试菌种的MIC
由表1 可知, 板栗壳色素对供试菌种的最低抑菌浓度都不超过3% , 是一种较有效的天然抑菌剂。
3、温度对板栗壳色素抑菌作用的影响
表2 表明, 高温对板栗壳色素的抑菌能力无明显影响, 说明该色素具有良好的热稳定性。
4、食品防腐试验结果
表3 结果表明, 经板栗壳色素水溶液处理过的茄子、豆腐和猪肉, 其质地、色泽和气味基本
上变化不大, 表面长菌不明显; 但未经色素溶液处理过的食物则都腐烂变质, 表面有明显的长菌现象, 有馊味或腐臭味。所以板栗壳提取物对食品防腐具有一定的效果。
小结:
板栗壳色素对供试的菌种都有抑制作用, 其中对酵母菌的抑制作用较强, 其次是霉菌和细菌。其最低抑菌浓度依次为0. 75 % 、15 %和3% 。板栗壳色素有很好的热稳定性, 经高温处理后, 抑菌效果未发生明显的改变, 因此可用在高温操作中。板栗壳色素中含有黄酮类物质, 这可能是该提取物具有抑菌作用的主要有效成分。我国板栗壳资源丰富, 板栗壳色素不仅具有着色功能, 还有抑菌作用, 是值得大力推广使用的天然色素兼抑菌剂。
(二)桔皮色素的抑菌性研究
1、桔皮色素的抑菌效果
由表１可知，桔皮色素的质量分数在以上５个范围内，对细菌、霉菌和酵母菌均有明显的抑菌作用。随着色素液的浓度不断增加，其抑菌效果越好。
2、ｐＨ值对色素稳定性的影响
由表２可知，随着ｐＨ值不断增加，色素的吸光度在酸性和中性环境下变化不大，在碱性环境下随着ｐＨ值的增大而增大。
3、光照对色素稳定性的影响
由表３可知，色素溶液在室内自然光下比较稳定，耐光性较好，放置１周后和在暗处的吸光度变化不大，肉眼观察色素液颜色无明显变化，但在日光灯和紫外灯直接照射下吸光度变化较大，主要原因可能是在强光照射下色素结构被破坏导致颜色变浅，故存放色素时应避免强光直接照射。
4、金属离子对色素稳定性的影响
由表４可知，在２４ｈ内，各色素液的吸光度均有变化，但Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｋ＋对色素的影响很小，肉眼观察色素颜色几乎无变化，有Ｍｇ２＋的色素液放置２４ｈ后肉眼观察颜色有点变浅，而Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋对色素的稳定性影响较大，由此说明桔皮色素抗Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋和Ｋ＋的干扰能力强，抗Ｍｇ２＋、Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋的干扰能力较弱，故在使用时避免与此类金属离子接触。
5、其它食品成分和添加剂对色素稳定性的影响
由表５可知，色素液放置２４ｈ后吸光度变化不大，肉眼观察色素颜色无明显变化，说明ＶＣ、苯甲酸钠、蔗糖、葡萄糖对色素的影响不大，其对大多数食品添加剂有一定的耐受力，可以在食品中很好的应用。
小结：桔皮色素对常见的致病性细菌、酵母和霉菌均有不同程度的抑制作用；色素在室内自然光下稳定，在强光照射下易破坏，对热稳定，在１００℃恒温１ｈ色素保存率为８８％；色素抗Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋和Ｋ＋的干扰能力强，抗Ｍｇ２＋、Ｃｕ２＋和Ｆｅ３＋的干扰能力较弱；Ｖｃ、苯甲酸钠、蔗糖、葡萄糖等食品成分和添加剂对色素的影响不大。
(三)日本红叶小檗红色素的抑菌性研究
１、不同浓度日本红叶小檗红色素的抑菌性
由图１可知，日本红叶小檗红色素溶液浓度分别为２５％、５０％和１００％色素原液时，对不同种菌的抑菌圈直径均大于对照（０％色素原液），并且日本红叶小檗红色素溶液浓度越大抑菌圈直径越大。说明不同浓度的日本红叶小檗红色素溶液都有抑菌性，且日本红叶小檗红色素溶液浓度越大抑菌性越强，即１００％色素原液的抑菌性最大。日本红叶小檗红色素对３种菌的抑菌性不同，对金黄色葡萄球菌抑菌性最强，而对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的抑菌性次之。
２、不同金属离子对日本红叶小檗红色素抑菌性的影响
由图２可知，不同金属离子对日本红叶小檗红色素的抑菌性影响不同。将图２与图１比较可以看出，日本红叶小檗红色素溶液中加入不同金属离子后，色素溶液仍然具有抑菌性。只是Ｎａ＋、Ｋ＋的加入使色素的抑菌圈直径比对照（色素原液）减小，而Ｃａ２＋、Ｆｅ２＋的加入使色素的抑菌圈直径比对照（色素原液）明显增大。说明Ｃａ２＋、Ｆｅ２＋的加入使日本红叶小檗红色素的抑菌性增强，而Ｎａ＋、Ｋ＋的加入使日本红叶小檗红色素的抑菌性减弱，其中Ｆｅ２＋对色素的抑菌性促进作用最大。就不同菌种而言，加入不同金属离子后，仍然表现出对金黄色葡萄球菌抑菌性最强，而对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的抑菌性次之。３、糖类对日本红叶小檗红色素抑菌性的影响
由图３可知，日本红叶小檗红色素溶液中分别加入葡萄糖、麦芽糖、蔗糖后，抑菌圈直径之间几乎没有差异。说明日本红叶小檗红色素在不同种类糖的食品中使用，其抑菌性都是一样的。将图３与图１比较可看出，日本红叶小檗红色素溶液中加入不同种类的糖后，色素溶液仍然保持了较好的抑菌性。就不同菌种而言，日本红叶小檗红色素溶液中加入糖后对大肠杆菌的抑菌性有所加强，对金黄色葡萄球菌的抑菌性明显减弱，但对枯草芽孢杆菌的抑菌性基本没有影响。
小结：
该试验结果表明，日本红叶小檗红色素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌都有抑菌作用，且对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。加入Ｎａ＋、Ｋ＋对日本红叶小檗红色素抑菌性影响不明显，加入Ｃａ２＋、Ｆｅ２＋明显增强了其抑菌性，其中Ｆｅ２＋效果最好。但因加入ＦｅＣｌ２会使日本红叶小檗红色素褪色变质，所以其抑菌性增强可能更多与Ｆｅ２＋有关。加入糖类可使日本红叶小檗红色素对大肠杆菌的抑菌性有所增强，对金黄色葡萄球菌的抑菌性减弱，对枯草芽孢杆菌的抑菌性没有影响。但葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等不同糖类对日本红叶小檗红色素抑菌性的影响没有差异。该试验为日本红叶小檗红色素的开发应用提供了参考。但应当看到，食品添加剂种类和食品种类的多样性，决定了天然色素的开发应用仍有大量工作要做。
(四)、女贞果实色素抑菌活性的研究
研究结果：
1、女贞果实色素对枯草芽孢杆菌的抑菌效果最好; 对金黄葡萄球菌抑菌效果较好; 而对大肠杆菌的抑菌效果较差。
2、色素溶液的浓度对抑菌效果影响显著; 而时间( 24、48、72 h) 之间差异不显著。
3、总之, 色素浓度最高、保持时间48 h 时, 对枯草芽孢杆菌抑菌效果最好。
(五)、五色彩叶草叶片色素的稳定性及抑菌性研究
研究结果：
1、抑菌实验表明：彩叶草叶片色素对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用，其中对枯草芽孢杆菌的抑制作用最为明显。
2、五色彩叶草叶片色素具耐光性，在自然光照射下仍可以保持红色。
3、60℃以下的温度加热2h 后色素颜色无变化，60℃以上彩叶草色素的热稳定性降低。该色素受pH 值影响较大，pH2.0 以下时该色素呈稳定红色。酸味剂、糖类物质对彩叶草叶片色素均有增色、护色作用。酸味剂比糖类效果好，持续时间长。酸味剂中乳酸的增色效果明显；
4、糖类物质中葡萄糖的增色效果较好，但随着时间的延长，糖类物质对彩叶草色素的增色、护色效果会逐渐降低直至消失。
四、国内天然色素应用开发中存在的问题及对策
食用天然色素在食品中使用存在的问题主要包括：超剂量，超范围，生产中受塑化剂、罗丹明b等有害物质污染，将非食用色素例如苏丹红等作为食用色素添加到食品或天然色素中，混合复配天然色素过程所产生的反应。
目前国内的天然色素国家标准存在如下问题；国内所食用天然色素标准仅有少部分，还有相当数量的天然色素没有标准，没有应用范围和使用量；另外，由于存在各种客观的原因，国内天然色素标准技术含量低，大多数标准的理化指标低于国际标准和国外发达国家标准，很多天然色素更无检测方法和指标，有些只是照搬国外的方法，不切国内实际生产和应用环境，造成实际检测困难和准确性难以掌控，由于历史的原因，某些天然色素在法规上有应用范围的天然色素，但由于使用性能和经济效益的关系，目前没有人生产，而某些从蔬菜和粮食中提取，安全性高的天然色素，目前发达国家一直在使用，在国内由于没有产品使用标准，致使国内应用企业无法使用，影响天然色素的应用和推广，国内天然色素标准滞后的局面有待改进，方可促使国内天然色素行业健康有序的发展。
天然色素的总体安全性相对于化学合成色素还是很高的。近年来国家相关部门正逐渐完善对食品添加剂的开发、生产、安全使用的法规管理。除对现有的食用天然色素的审批程序进行了严格管理外，对新的食用天然色素生产原料的品质、原料来源、主要着色成分的化学结构和性质、检测检验方法、主要着色成分的含量(纯度)、溶剂残留量、重金属离子、细菌总数、大肠杆菌群、致病群、毒理学试验、稳定性试验、产品使用方法及效果等方面均有严格要求。同时，天然色素生产企业也在全面建立HACCP和质量安全生产良好操作技术规范，建立技术支撑体系，及时跟踪国外相关产品质量标准变化，超前研究储备新的生产和应用技术；建立天然色素原料生产基地，保证在生产基地进行严格的生产管理和一系列相关质量控制，确保天然色素生产原料的安全性，对天然色素混合复配后的产品，进行综合检验测试和毒理试验，确保天然色素的使用安全性。
国内食用天然色素经历了曲曲折折的发展历程，尽管它本身至今仍有这样或那样的不足，但是随着我国天然色素产品质量的进一步提高，以及对合成色素应用范围和用量的加强控制，开发应用天然色素必将成为我国食品工业的趋势。
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有关“植物色素” 如何提取植物中的色素：植物的颜色是其中的色素的颜色，色素易溶于酒精和乙醚， 可以把花瓣和石英砂和碳酸钙放到研钵中捣（石英砂可以使研磨更充分，碳酸钙可以防止细胞中的有机酸破坏色素结构），然后放入酒精或乙醚，使色素溶解，然后过滤，即可。 注意，这不是萃取。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。 萃取分离物质的操作步骤是：把用来萃取（提取）溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后，立即充分振荡，使溶质充分转溶到加入的溶剂中，然后静置分液漏斗．待液体分层后，再进行分液．如要获得溶质，可把溶剂蒸馏除去，就能得到纯净的溶质。 把植物样本搅碎研磨，用醇、乙醚、丙酮之类的有机溶剂溶解，过滤出来。一般溶剂内的色素不纯，有很多其他有机物，用萃取或者层析分离。 可以模仿高中生物课本“绿叶中的色素提取和分离”，把待提取的植物器官弄碎，然后放入研钵中，二氧化硅少许，使研磨充分；碳酸钙少许，保护色素倒入；提取液无水乙醇，研磨。然后过滤。过滤的时候，漏斗中要放上尼龙布，不要用纱布，更不要用滤纸。 如何提取花叶中的色素：磨碎，加入75％的乙醇丙酮混合水溶液，摇晃几分钟，用滤纸过滤掉组织碎末。能得到色素的溶液 植物色素的种类：植物色素类(Phytochromes)在中草药中分布很广，主要有脂溶 往色素与水溶性色素两类。 脂溶性色素主要为叶绿素、叶黄素与胡萝卜素，三者常共存。此外尚有藏红花素、辣椒红素等。除叶绿素外，多为四萜衍生物。这类色素不溶于水。难溶于甲醇，易溶于高浓度乙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。胡萝卜素在乙醇中也不溶。叶绿素等在制备中草药制剂或提取其他有效成分时常须作为杂质去除，以使药物纯化，中草药（特别是叶类、全草类）的乙醇提取液中含有多量叶绿素、可在浓缩液中加水使之沉出，也可通过氧化铝、碳酸钙等吸附剂而除去。 叶绿素本身有抑菌作用，可制备成消炎的药物。水溶性色素主要为花色甙类，又称花青素，普遍存在于花中。溶于水及乙醇，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，遇醋酸铅试剂会沉淀，并能被活性炭吸附，其颜色随pH的不同而会改变。花色甙在制备中草药制剂或提取有效成分时，常作为杂质去除。
实验七叶绿体色素的提取及理化性质的鉴定 一、目的 1、学习应用提取分离叶绿体色素的实验方法。 2、验证叶绿素的理化性质。 3、了解叶绿体色素的荧光现象、皂化反应等理化性质。 二、原理 1、叶绿体色素：植物叶绿体色素主要有三类：1）叶绿素2）类胡萝卜素3）藻胆素。高等植物叶绿体中含有前两类，藻胆素仅存在于藻类植物中。 高等植物体内叶绿素（chlorophyll两种）主要有两种：叶绿素a、b（简写为chla、chlb，其结构式见图7-3），chla通常呈蓝绿色，而chlb呈黄绿色，chlb是chla局部氧化的衍生物。chla是chlb的三倍，二十世纪30年代，知道了叶绿素的分子结构，50年代末期，人工合成了叶绿素a，其它色素也几乎在同时发现。 叶绿体中的类胡萝卜素主要包括胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein）两种，前者呈橙黄色，后者呈黄色。叶黄素是胡萝卜素的二倍。一般植物叶绿素是类胡萝卜素的三到四倍；胡萝卜素：C40H56 （有α、β、γ三种同分异构体） 叶黄素：C40H54（OH）2 (同分异构体很多)。 2、理化性质：这二大类四种色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮等。通常用80%的丙酮或丙酮：乙醇：水为4.5：4.5：1的混合液来提取叶绿素。 按化学性质来说，叶绿素是叶绿酸的酯，在碱的作用下，可使其酯键发生皂化作用，生成叶绿酸的盐，能溶于水，但由于它保留有Mg核的结构，仍保持原来的绿色。而类胡萝卜素中，胡萝卜素是不饱和的碳氢化合物，β—胡萝卜素水解可生成2分子维生素A，叶黄素是由胡萝卜素衍生的二元醇，不能与碱发生皂化反应，根据这一点，可以将叶绿素和类胡萝卜素分开。此外，叶绿素还可以在酸的作用下，其中的Mg被H所代替形成褐色的去Mg叶绿素：去Mg叶绿素能与其他金属盐中的铜、锌、铁盐等代H，又重新呈现绿色，比原来的绿色更稳定。根据这一原理可用醋酸铜处理来保存绿色标本。 3、功能： 1．叶绿体色素的功能 叶绿素和类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质结合在一起，组成色素蛋白复合体，根据功能来区分，叶绿体色素可分为二类： （1）作用中心色素：叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾部”，呈蝌蚪型，大卟啉环由四个小吡咯环以四个含有双键的甲烯基（-CH=）连接而成。镁原子居于卟啉环的中央，偏向于带正电荷，与其相联的氮原子则偏向于带负电荷，因而其“头部”具有极性，是亲水的，可以与膜上的蛋白质结合；而其“尾部”是叶绿酸的双羧基被甲醇和叶醇所酯化后形成的脂肪链，具疏水亲脂性，可以与膜上的双卵磷脂层结合，因此，这决定了叶绿素分子在类囊体膜上是有规则的定向排列。极少数具特殊状态的chla分子，其卟啉环上的共轭双键易被光激发而使电子与电荷分离，引起光能转化为电能的重要反应，因此这些chla分子是光合作用的重要色素，称“作用中心色素”； （2）天线色素（聚光色素）：没有光化学活性，只有收集光能的作用，包括大部分chla 和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素。这些色素排列在一起，象漏斗一样，把光传递集中到作用中心色素，引起光化学反应。类胡萝卜素还是一种保护性色素，在光过强时，可耗散过剩激发能，消除活性氧自由基，防止光合器官被氧化损伤。 3、形成条件： 叶绿素的形成
校园植物多样性调查活动方案 一、目的与意义 由于我校（石门县壶瓶山镇中心学校）学生对校园植物识别很不够，不清楚我校校园中植物物种有多少，树木的生活状态怎样，不知道怎样更好发挥校园绿化的功能，对此我们对校园植物物种进行了调查研究。通过对校园植物的调查，分析环境，让学生对校园环境和校园植物的多样性有比较全面的认识，同时培养学生收集和处理信息的能力以及与他人进行信息交流的能力。 二、调查探究对象和器材准备 研究对象：以本校各区域为调查研究区域，选择一些典型区域如校门旁、教学区、活动区、生活区及操场周边等进行 调查以校园乔木灌木和草本植物为主要调查和研究 对象。 常用器材：笔记本、枝剪、壶瓶山植物志、照相机等。 三、调查探究时间 自2013年9月至2014年6月结题。 学生调查小组的活动时间：每天文体活动课。 四、课题领导小组： 组长：舒兆恩(壶瓶山镇中心学校业务校长) 负责探究课题的规划指导。 组员：闫伯华(壶瓶山镇中心学校教导主任)
负责课题具体运作，课题课程安排、调查小组筹建与管 理、及调查小组活动行为指导。对学生调查小组安全负 责，并最终组织课题结题工作。 袁金（壶瓶山镇中心学校办公室主任） 负责调查活动中的过程资料整理指导，及学生调查小组 的摄影技术指导。 彭秀欣（壶瓶山镇中心学校生物教师） 负责学生调查小组具体活动、课题课内教学、学生调查 小组的专业技术指导、协助学生调查小组进行资料分 析。 五、学生调查小组成员 校园植物取样组：覃雅琦（组长）指导老师：闫伯华组员：唐耿怀、易嘉佳、付炀 负责在校园各区域寻找各种不同的植物（可以参看七年级全体学生提供的调查报告），利用拍照等方式取样，并记录。 校园植物文献索检组：张琳（组长）指导老师：彭秀欣组员：杨帮隅、唐璇 负责将植物取样组取样过来的植物通过《壶瓶山植物志》等资料补齐相关资料。 资料整理组：唐纯一（组长）指导老师：袁金组员：唐植维 负责校园植物多样性调查活动小组及七年级有关资料的收集
２０１０年第１０期（总第１３４期） 大众科技 ＤＡＺＨＯＮＧＫＥＪＩ Ｎｏ．１０，２０１０ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙＮｏ．１３４）黄厚泽１ （１．玉林市卫生学校，广西玉林 天然植物色素的提取与染色 谭明雄２李冬青２ ５３７０００；２．玉林师范学院，广西玉林５３７０００） 【摘要】文章利用溶剂萃取法从植物白花丹中提取天然植物色素并对其特性进行分析，初步测试了白花丹色素对毛织物和棉织物的染色情况，以丰富天然植物染料和综合利用白花丹。 【关键词】天然植物；色素；染料 【中图分类号】ＴＱ６１１【文献标识码ｌＡ【文章编号】１００８一１１５ｌ（２０ｌｏ）ｌｏ—０１３８一０１ 天然植物色素是指从植物的花、果、茎、叶、根等部位获得的、很少或没有经过化学加工的色素。随着社会经济的不断发展，人们环保意识的加强以及对人类健康的日益重视，由于化学合成染料在生产、染色过程中易对环境造成污染，利用有着天然色泽、自然芳香和保健功能的天然植物色素作为染料再一次被人们所重视“４１。天然植物染料因具有绿色环保特性，有助于从源头上改善或消除纺织印染行业的主要污染源，使最终产品生态化、工艺过程清洁化。应用天然植物染料染色，既符合科学的发展观，也是绿色生态纺织的需求。 白花丹为蓝雪科灌木状草本植物，其主要化学成分为萘醌类化合物，其中白花丹素等萘醌类衍生物具有抗炎、抑菌作用拇’。本文研究了从植物白花丹的根茎中提取天然色素，并做了染色测试，以丰富天然植物染料和综合利用白花丹。 （一）白花丹色素的提取 从植物中提取色素的生产工艺主要有溶剂萃取法、超临界流体萃取法和吸附精制法三种。由于溶剂法的工艺简单，非常适合做实验研究，因此本实验采用溶剂萃取法提取白花丹色素。取白花丹根茎部位洗净晾干后切碎，取适量，加入７５％乙醇溶剂，溶剂量以浸没植物为宜。常温下浸泡２０ｈ后，用滤布包裹挤压过滤得到粗滤液。粗滤液经抽滤后得到黄色澄清色素提取液，最后将色素提取液进行减压蒸馏，即可得到黄色素浸膏。其工艺流程如下：白花丹一浸泡一过滤一减压蒸馏一色素膏。 （二）白花丹色素的特性 １．白花丹色素的溶解性分析 取适量色素膏分别溶于水、甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚等溶剂中，观察其溶解性能，结果发现：白花丹色素难溶于水，石油醚。易溶于甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂。 ２．白花丹色素的光谱特征 取白花丹色素浸膏５９，稀释于１０００ｍＬ蒸馏水中，过滤后取色素溶液在波长２００～７００ｎｍ范围内测吸光度。结果发现，白花丹色素在紫外一可见光区域内有两个吸收峰，其对应波长为２６７和４１５ｒｉｍ。 ３．白花丹色素在不同ＰＨ值下的显色情况 用０．１ｍｏｌ／Ｌ№ｏＨ和０．１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ调色素溶液酸碱度，随着ＰＨ值的改变，色素水溶液呈现不同颜色的变化。结果可以看出：当溶液ｐＨ值在４～５范围内，溶液星黄色，在中、碱性介质中溶液的颜色由黄色变红棕色，当ｐＨ值大于８时，溶液呈紫红色。白花丹色素的主要成分为白花丹素等萘醌类化合物，在中性、碱性介质下其苯环上的羟基易电离，使发色体系发生变化，从而导致颜色发生改变。 ４．白花丹色素的染色测试 本实验采用直接染色法对毛织物和棉织物进行染色，温度６０℃，染色时间６０ｍｉｎ。由于白花丹色素在不同的ｐＨ值条件下，会呈现不同的色彩，表现出对酸、碱度不同的敏感程度，在弱酸性条件下没有颜色变化，但是在弱碱性条件下发生了很明显的颜色变化，因此选择染色ｐＨ值在在弱酸性条件下（ＰＨ－４～５）。从实验结果来看：白花丹色素对棉织物的亲和力较小，上染率很低；而对于毛织物却能较充分上染，表现出良好的亲和性。 （三）结论 白花丹色素易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂；白花丹色素在弱酸性条件下较稳定，而在中性、碱性条件下不稳定：白花丹色素资源丰富，颜色鲜艳，稳定性好，染色效果好，是一种值得开发利用的天然植物染料资源。 【参考文献】 【１】张义安，赵其明，植物染料的研究现状【Ｊ】．染料与染色，２００８，４５（６）：１１—１５． 【２】赵伯涛，钱骅．染料植物资源的开发利用田．中国野生植物资源，２００７，２６（５）：１６－２０． 【３】谭明雄，王恒山．白花丹化学成分和药理活性研究进展ＩＢ．中草药，２００７。３８（２）：２８９—２９３． 【收稿日期】２０１０—０７—１４ 【基金项目】广西科学基金项目（２０１０ＧＸＮＳＦＡ０１３０６４，０９９１２８４），广西教育厅基金项目（２００６０７ＬＸ０６７） 【作者简介】黄厚泽，玉林市卫生学校教师；谭明雄’（１９６８一），女，玉林师范学院教授，从事天然产物化学研究。 ．．１３８．． 万方数据
实验三、大罗山植物多样性识别 实验目的：认识校园常见植物及其特征 实验内容：常见植物的名称，如下所示 1.小叶罗汉松 别名：细叶罗汉松 科名：罗汉松科 属名：罗汉松属 小叶罗汉松为罗汉松的一个变种，呈小乔木或灌木状，叶短而密生，枝叶婆娑，苍古娇健，姿态动人。生长季节萌发新梢，其嫩绿新叶点缀于浓绿叶丛之间。颇为美观，是一种上等的盆景制作材料，尤其对制作微型盆影更是首选对象。也是建筑和雕刻用优良木材，种托可食用。 2.紫藤 科名：豆科 属名：紫藤属 紫藤属豆科紫藤属，是一种落叶攀援缠绕性大藤本植物干皮深灰色，不裂；花紫色或深紫色，十分美丽。紫藤为暖带及温带植物，对气候和土壤的适应性强，较耐寒，能耐水湿及瘠薄土壤，喜光，较耐阴。广泛分布于中国境内，具有较高的园艺装饰价值和药用价值。 3.黑松 别名：白芽松 科名：松科 属名：松属 常绿乔木，高可达30公尺，树皮带灰黑色。2针一束，刚强而粗，新芽白色，冬芽各针叶长约6～15公分，断面半圆形，叶肉中有3个树脂管，树脂道中生。 叶鞘由20多个鳞片形成，长约1.2公分。四月开花，花单，雌花生于新芽的顶端，呈紫色，多数种鳞（心皮）相重而排成球形。每个种基部，裸生2个胚球。雄花生于新芽的基部，呈黄色，上生多数雄，成熟时，多数花粉随风飘出。球果至翌年秋天成，鳞片裂开而散出种子，种子有薄翅。果鳞的麟脐具有短刺。 阳性树种，喜光，耐寒冷，不耐水涝，耐干旱、瘠薄及盐碱土。适生于温暖湿润的海洋性气候区域，喜微酸性砂质壤土，最宜在土层深厚、土质疏松，且含有腐殖质的砂质土壤处生长。因其耐海雾，抗海风，也可在海滩盐土地方生长。抗病虫能力强，生长慢，寿命长。黑松一年四季长青，抗病虫能力强，是荒山绿化，道路行道绿化首选树种。 4.瓯柑 科名：芸香科 属名：柑橘属 瓯柑是瓯海传统特产，宋元明清时均被朝廷列为贡品，其栽培历史约有二千四百年。 初食时有微苦味，为分析瓯柑苦味物质的成份及其价值，苦味物质的主要成份是新橙皮甙和柚皮甙，这两种有降压、降温、耐缺氧和增加冠脉流量等有药效作用。
植物体色素及其性质 原理 植物色素包括脂溶性的叶绿体色素和水溶性的细胞波色素，前者存在于叶绿体，与光合作用有关，如叶绿素；后者存在于液泡中，特别与花朵的颜色有关，如花青素属黄酮类物质。了解它们的性质有助于对其生理功能的理解。 仪器药品 分光计天平 研钵分液漏斗 移液管量筒 吸球试管 碳酸钙氢氧化钾 丙酮乙醚 甲酸盐酸 醋酸铜 操作步骤 1．叶绿体色素的提取 取菠菜（或其他植物）叶子2g，放在研钵中，加石英砂和碳酸钙少许，丙酮约 5 ml，研磨成匀浆，再加丙酮15 ml，则得深绿色提取液，用漏斗过滤之，即为色素提取液。 2．叶绿素的荧光现象 取上述色素丙酮提取液少许于试管中，用反射光和透射光，观察提取液的颜色有无不同，反射光观察到的溶液颜色，即为叶绿素产生的荧光颜色． 3．光对叶绿素的破坏作用 取上述色素丙酮提取液少许，分装在2支试管中，1支试管放在黑暗处（或用黑纸包裹），另1支试管放在强光下（太阳光）经2一3小时后，观察两支试管中溶液的颜色有何不同？ 4，铜在叶绿素分子中的替代作用 取上述色素丙酮提取液少许于试管中，1滴1滴加入浓盐酸，直至溶液出现褐绿色，此时叶绿素分子已遭破坏，形成去镁叶绿素。然后加醋酸铜晶体1小块，慢慢加热溶液，则又产生鲜亮的绿色。此即表明铜已在叶绿素分子中替代了原来镁的位置。
5．黄色素和绿色素的分离 取上述色素丙酮提取液 10 ml，加到盛有 20 ml乙醚的分液漏斗中，摇动分液漏斗，并沿漏斗边缘加入20ml蒸馏水，轻轻摇动分液漏斗，静置片刻，溶液即分为两层。色素已全部转入上层乙醚中，弃去下层丙酮和水，再用蒸馏水冲洗乙醚溶液1—2次。然后于色素乙醚溶液中加入5ml30%KOH甲醇溶液，用力摇动分液漏斗，静置10分钟，再加蒸馏水约 10 ml，摇动后静置分离，则得到黄色素层和绿色素层，分别保存于试管中。 6．观察色素溶液的吸收光谱 （1）调节分光计，观察电灯光的光谱。 （2）观察色素丙酮提取液，用丙酮将溶液稀释1倍比较之。 （3）观察黄色素乙醚溶液，用乙醚将溶液稀释1倍比较之。 （4）观察皂化叶绿素甲醇溶液，用甲醇将溶液稀释1倍比较之。 （5）观察被光破坏的色素丙酮溶液，试与（2）作比较。 （6）观察被铜取代了镁的色素溶液。
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 植物群落多样性调查与分析 目的意义：过对植物群落多样性的调查，掌握群落多样性调查方法。通过对植物群落多样性分析，掌握群落内多样性和群落间多样性分析方法；通过对校内外荒地杂草群落多样性的调研，分析人为因素对于杂草生长的影响。 调查内容： 调查的植物包括狗尾巴草（禾本科）、马唐（早熟禾科马唐属）、狗牙根草（禾本科狗牙根属）、灰枝笕、灰绿藜、葎草（桑科）、龙葵（茄科）、臭草（禾本科）、草熟禾、打破碗碗花等常见野生杂草。 一．基本概念 物种多样性：物种多样性是生物多样性的简单度量，它只计算给定地区的不同物种数量。在数学公式里用S代表。 物种的丰富程度跟纬度呈明显的反比关系。即使考虑高纬度地区地表面积减少等因素的修正，离赤道越远，物种就越稀少。 物种多样性的其它度量包括种群的稀有程度，以及他们具备的进化稀有特征的数量。 物种多样性是指动物,植物和微生物种类的丰富性,它们是人类生存和发展的基础。 群落物种多样性是群落生态学研究中的重要内容,是物种丰富度和分布均匀性的综合反映,体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。城市植物的多样性是维持城市生态平衡的关键,是其他生物重要的栖息地,是生物流动和能量交换的场所,并决定其他生物的多样性,是生态城市建设过程中不可忽略的重要指标之一。 通过调查研究，对植物群落作综合分析，找出群落本身特征和生态环境的关系，以及各类群落之间的相互联系。 二．用品与材料 1．测量仪器：测绳。
1 斐林试剂检测可溶性还原糖 原理：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀 注意：斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用,而且是现用现配,条件需要水浴加热. 应用：检验和检测某糖是否为还原糖；不同生物组织中含糖量高低的测定；在医学上进行疾病的诊断,如糖尿病、肾炎. 2 苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪 原理：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色 注意：脂肪的鉴定需要用显微镜观察. 应用：检测食品中营养成分是否含有脂肪. 3 双缩脲试剂检测蛋白质 原理：蛋白质+双缩脲试剂→紫色 注意：双缩脲试剂在使用时,先加A液再加B液,反应条件为常温（不需要加热）. 应用：鉴定某些消化液中含有蛋白质；用于劣质奶粉的鉴定. 4 碘液检测淀粉 原理：淀粉+碘液→蓝色 注意：这里的碘是单质碘,而不是离子碘. 应用：检测食品中营养成分是否含有淀粉 5 DNA的染色与鉴定 染色原理：DNA+甲基绿→绿色 应用：可以显示DNA在细胞中的分布. 鉴定原理：DNA+二苯胺→蓝色
应用：用于DNA粗提取实验的鉴定试剂. 6 吡罗红使RNA呈现红色 原理：RNA+吡罗红→红色 应用：可以显示RNA在细胞中的分布. 注意：在观察DNA和RNA在细胞中的分布时用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂,而不是单独染色. 7 台盼蓝使死细胞染成蓝色 原理：正常的活细胞,细胞膜结构完整具有选择透过性能够排斥台盼蓝,使之不能够进入胞内；死细胞或细胞膜不完整的细胞,胞膜的通透性增加,可被台盼蓝染成蓝色. 应用：区分活细胞和死细胞；检测细胞膜的完整性. 8 线粒体的染色 原理：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色. 应用：可以用高倍镜观察细胞中线粒体的存在. 9 酒精的检测 原理：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色. 应用：探究酵母菌细胞呼吸的方式；制作果酒时检验是否产生了酒精；检查司机是否酒后驾驶. 10 CO2的检测 原理：CO2可以使澄清的石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄.
植物色素的提取 学院： 专业： 姓名： 学号： 2012年7月6日
植物色素的提取 摘要 在用抽滤法提取色素的过程中，由于抽滤时不好控制，非极性溶剂难免会被抽去，且在几次转移中损失较多，程序繁杂．用浸泡法操作简便易行，损失少，产率高。故在实验中采取了浸泡法提取色素，使用薄层色谱、柱色谱对叶绿素、胡萝卜素和叶黄素进行了分离。薄层层析时使用了石油醚-乙酸乙酯=8:2、6:4、5:5、4:6，对比展开效果。在柱层析时，用洗脱剂分离得到不同物质，结果证明石油醚-乙酸乙酯=8:2做洗脱剂分离胡萝卜素效果最好。将得到的胡萝卜素进行紫外光谱测定，检验实验成果。 薄层色谱法是一种吸附薄层色谱分离法，它利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同，使在移动相（溶剂）流过固定相（吸附剂）的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。 一、引言 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg))，差别仅是a中一个甲基被b中的甲酰基所取代。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂，也是食用的绿色色素，可用于糕点、饮料水等中，添加于胶姆糖中还可消除口臭。植物中a的含量通常是b的3倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于石油醚等一些非极性溶剂。 胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体α—，β—,和γ—胡萝卜素，其中β—异构体含量最多，也最重要。生长期较长的绿色植物中，异构体中β—的含量多达90％。β—具有维生素A的生理活性，其结构是两分子维生素A在链端失去两分子水结合而成。生物
专题论述 植物源天然食用色素及其开发利用研究进展 缪少霞1，王鹏1，徐渊金1，孙健2，3，* ，李昌宝2，李丽2 （1.建德市质量计量监测中心，浙江建德311600；2.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；3.广西 作物遗传改良重点开放实验室，广西南宁530007） 摘 要：植物源天然食用色素色调自然，安全性高，有些兼具营养和药理作用，目前已逐渐替代人工合成色素。结合近 年来的研究，从植物源天然色素的发展历史、分类、性质特点及适用范围、提取与纯化方法、分析鉴定及筛选等几个方面进行系统的论述。以期为植物源天然食用色素的深入研究及其开发利用奠定理论基础。关键词：植物源；食用色素；开发；利用；理论基础 Review on Development and Utilization of Natural Edible Pigments from Plant Sources MIAO Shao-xia 1,WANG Peng 1,XU Yuan-jin 1,SUN Jian 2,3,*,LI Chang-bao 2,LI Li 2 （1.Jiande Supervision Testing Center of Quality and Metrology,Jiande 311600,Zhejiang,China;2.Institute of Agro-food Science &Technology,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,Guangxi,China;3.Guangxi Crop Genetic Improvement Laboratory,Nanning 530007,Guangxi,Chin a ） Abstract ：Natural edible pigments from plants exhibit inartificial color in appearance.They are safe for our health,and some of them possess nutritional and medicinal benefits.Therefore,at present,the natural plant pigments have gradually substituted for artificial ones.This paper systematically reviewed history,category,property and utilization,extraction and purification,as well as identification and selection of natural edible pigments from plants.This review would be a theoretical foundation for further research on their development and utilization. Key words ：plant sources;edible pigments;development;utilization;theoretical foundation 基金项目：广西科学研究与技术开发计划课题（桂科攻10100009-2）作者简介：缪少霞（1981—），女（汉），工程师，硕士，主要从事食品检测。 *通信作者：孙健（1978—），男，副研究员，博士，主要从事农产品加工研究。 天然食用色素直接从天然资源（如动植物组织、微生物）中获取，使用较多的是植物性色素。天然植物性色素能使食品形成一定颜色，刺激人们的视觉，从而增进食欲，现已广泛应用于饮料、酒类、调味品、糖果、 医药等行业生产中。1植物源天然食用色素的研究概况 人类很早即已使用天然色素为食品着色，我国古代就有关于栀子黄、 茜草红、蓼蓝等用于着色的记载[1]。植物源天然色素具有营养价值丰富、色调柔和、安全性高等优点，有些还具一定的药理作用（如降压、利胆、 补肝和益肾等）[2] ，但其色素不稳定，着色能力较差。相 反，人工合成色素稳定性好、着色力强、色彩鲜艳，并且生产成本较低，在食品中被迅速推广使用。随着苏丹红事件的爆发，大多数化学合成色素具有的致泻性、慢性毒性和潜在的致癌性等危害陆续被报道，这些危害主要是由于砷、铅、铜、苯酚、苯胺和硫酸盐等有毒物质残留所致[3]。20世纪中期，全世界大概有100多种化学合成色素，现只剩60多种；日本曾批准使用27种化学合成色素，现已减少到9种；美国当时允许使用35种，现仅有7种；此外，挪威等一些国家已完全禁止使用任何化学合成色素。其他国家，如印度、挪威、瑞典、芬兰、法国、丹麦等已禁止使用偶氮类合成色素[4]。目前我国批准使用的食用合成色素包括胭脂红、苋菜红、新红、赤鲜红（樱桃红）、诱惑红、日落黄、柠檬黄、亮蓝、靛蓝和它们各自的铝色淀[5]。 截至2005年，世界上允许使用50多种食用天然 食品研究与开发 F ood Research And Development 2012年7月第33卷第7期 211
《曹二校园草坪杂草物种多样性调查》预习学案请同学们预习以下内容，回顾物种多样性的理论知识，辛普森多样性指数的计算方法，完成以下预习作业，并自学微信小程序“形色识花”操作步骤。 一、辛普森多样性指数（课本P76） D：多样性指数； N：；n i：；S： 例如：一个群落中有3个物种，其中一个物种个体数为10，一个物种个体数为5，还有一个物种个体数为3，求辛普森多样性指数为多少？ 解：已知S=3；n1=10; n2=5; n3=3,则N=n1+n2+n3= 二、物种多样性 物种：简称，是生物分类学研究的基本单元与核心。它是一群可以交配并繁衍后代的个体，但与其它生物却不能交配，不能性交或交配后产生的杂种不能再繁衍。 物种多样性：地球上动物，植物，微生物等生物物种的多样化，包括某一区域内 和。 三、物种鉴定方法：微信小程序“形色识花”操作步骤及注意事项 形色识花是利用人工智能进行设计并运行的小程序，可以用来识别各类植物，目前形色的识别正确率已经达到90%以上。其操作步骤及注意事项如下： 1、打开微信，搜索“形色识花”并打开小程序； 2、点击界面下方“拍照识花”进行拍照，或者从相册上传植物图片； 3、将匹配度高的图片信息与你需要辨认的植物进行对比，选择你认为正确的植物物种名称。
《曹二校园草坪杂草物种多样性调查》课堂活动单一、曹二小花园区域划分图 二、植物物种多样性调查步骤： 1、选择样方 2、调查与记录：物种种类及物种数量 3、物种多样性指数计算：辛普森多样性指数 三、调查器械及小组分工 调查器械：卷尺、竹桩、绳子、计算器
四、曹二草坪杂草物种多样性调查记录表 辛普森多样性指数 （） 数均为50，按辛普森多样性指数计算，则甲、乙两群落的多样性指数分别为：
绿色植物中色素的提取和分离
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绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离,了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 ［教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 ［教学方法] 陈述法，讲演法 ［教学过程] [讲述］【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法； 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握,加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。[讲述］【背景知识】 绿色植物的叶、茎中，如菠菜叶,含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素(黄）等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Ｍg)和叶绿素b(C55Ｈ70O6N４Mｇ）,其差别仅是叶绿素ａ中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素ｂ。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素(C４0H56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。叶黄素(C4０H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素(橙）、叶黄素(黄）、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来,然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 ［图示］【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素(黄)和β－胡萝卜素的结构式如下图所示： [讲述］【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时,各成分可由于其物理性质的不同而得到分
1.绪论 2.植物资源的分类、分布与特点 3.植物资源的开发与利用 4.植物资源的调查与评价 5.植物资源的可持续利用与野生抚育 6.植物资源的保护与管理 7.药用植物资源 8.野果植物资源 9.野菜植物资源 10.芳香油植物资源 11.色素植物资源 12.纤维植物资源 13.油脂植物资源 14.淀粉植物资源 15.树胶植物资源 16.鞣料植物资源 17.农药植物资源 18.观赏植物资源 19.其他植物资源 绪论 一自然界一切直接或间接对人类有利用价值的物资统称为资源（resources) 。 自然资源具有可用性、整体性、变化性、空间分布的不均匀性、区域性。 ▲二植物资源（plant resources）的概念及内涵 指在一定时间、空间、人文背景和经济技术条件下，对人类直接或间接有用野生植物的总和。 内涵：时间性、空间性、人文性、经济技术性 时间性：植物不同生长发育时期，其利用途径和价值的差异。 空间性：植物在分布区域内，由于环境条件的变化导致的利用价值差异。 人文性：不同民族不同地域的人们，利用植物的种类、经验和方法的差异与多样性。 经济技术性：野生植物资源的可利用程度随人类经济条件和技术水平而改变。 三研究植物资源的意义 植物有何用途是由其形态、结构、功能和所含化学物质所决定的，由于形态、结构、功能和所含化学物质的差异，所以植物的用途具有多样性，用于我们的衣、食、住、行和其他方方面面。 食物来源：粮食、蔬菜、水果和油料作物 药物来源：人参、柴胡、甘草、草麻黄（治疗疾病、增强身体抵抗力）、红豆杉、雷公藤、美登木、喜树（抗癌、抗艾滋病） 工业原料：纤维：棉花、亚麻、苎麻、芦苇、木本纤维； 香料：薄荷、花椒、百里香、香茅、紫罗兰； 色素：紫草、茜草、菘蓝； 非糖植物甜味剂：甜叶菊、甘草、水槟榔、油脂、树胶、树脂、鞣类（单宁）
奇妙的植物世界 世界上有许许多多奇妙的植物，有些植物能吃虫。夏天，在沼泽地带常常可以看到一种淡红色的小草，这就是会捕捉飞虫的毛毡（zhān）苔（tái）。毛毡苔的叶子上有200多根小线毛，这些小绒毛能分法出一种黏（nián）性很强的液体，这种黏液还含有一种很甜的味道和香气，小虫子一闻到这种气味，就急急忙忙地飞来，一旦落到它的叶子上，就会被牢牢地粘住，经过1～2个小时小虫就被叶子消化吸收掉了。 植物还会听音乐呢！一位印度的科学家喜欢在花园里拉小提琴，放交响乐。日子久了，竟然发现他那园中的花木，长得格外旺盛。于是，他开始正式对水稻进行实验。他每天在一块稻田里播放25分钟交响乐。一个月后，他发现这块田里的水稻比同样一块没听过音乐的水稻要长得更加茂盛，平均株高超过30厘米。 此外，还有预报地震的山芋藤，能净化水的水葫芦，会“咬人”的漆树…… 阅读练习 1.给下列加点的字选择正确的读音。 粘．住（zhān nián）交响乐．（lè yuè）分．泌（fēn fèn）2.在文中找出下列词语的近义词。 特别—（）预测—（）奇怪——（） 茂盛—（）喜爱—（）试验——（）
3.毛毡苔叶子的作用是_______________________________。 4.听音乐的花木、稻子比没听音乐的同样的花木、稻子长得____。 5.这篇短文重点介绍了_____________________的奇妙，简单介绍了_______________________________的奇妙。 6.除了文章介绍的这几种奇妙的植物，你还知道哪些植物的奇妙之处？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ 参考答案 1. zhān yuè fēn 2.格外预报奇妙旺盛喜欢实验 3.能分泌出一种黏性很强，并含有很甜的味道和香气的液体，可以吸引并消化小虫子。 4.旺盛 5.毛毡苔、水稻山芋藤、水葫芦、漆树 6.如：含羞草能预报天气；海松木质坚硬，耐高温，不怕火烧。
湖北师范学院城市与环境学院植物地理学实习报告 植物多样性调查与分析 专业地理科学 班级1201 姓名盛爱华 学号2012119010131 成绩 日期
目录 一，实习目的 二，实习内容 三，实习路线 四，结果与分析 一、实习目的 通过对植物界各大类群代表植物的观察，了解并掌握植物的共同特点及各大类群的特征，了解植物从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的进化发展过程。深入理解植物多样性。 二、实习内容 （1）通过比较和观察校园不同种类植物，了解植物的多样性。 （2）通过参观生命科学院标本馆，了解蜡叶标本的制作，并制作蜡叶标本。 （3）通过比较和观察植物界各大类群主要代表植物的形态特征，掌握植物界各大类群的形态特征及其与环境的关系。 （4）初步掌握植物检索表的编制方法和使用检索表鉴定植物的方法。 三、实习线路 1）.菌类植物代表类型的观察。 2）.被子植物代表类型的观察。 3）.蕨类植物代表类型的观察。 四、结果与分析
1.前言 植物多样性包括物种多样性、遗传多样性、生态环境多样性。地球上的植物约有55万种，其中有花植物为23.5万种。植物种类多样性是植物有机体与环境长期的相互作用下，通过遗传和变异，适应和自然选择而形成的。植物进化仍在继续，新的植物种类还会出现。每一种植物都具有其独特的基因库和遗传组成。植物生长发育中基因表达在时间上和空间上调节控制的复杂性，是植物遗传多样性成多层次的表现，即表现在植物体的外部形态上，生理代谢和染色体的DNA分子水平上。藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类和种子植物他们都具有各自独立的遗传系统。平原，高山，沙漠，戈壁滩，盐碱地，赤道，极地，江河湖海及大气，无一处无植物生长。植物和动物、微生物与环境相结合，构成一个自我维持、自我更新、综合协调的生物系统。 2.内容 1）.菌类是个庞大的家族，它无处不在。现在，已知的菌类大约有10多万种。菌类植物结构简单，没有根、茎、叶等器官，一般不具有叶绿素等色素，大多营异养生活。菌类植物可分为细菌门、粘菌门和真菌门三类彼此并无亲缘关系的生物。其中粘菌是介于动物和真菌之间的生物。它在营养期为裸露的、无细胞壁、多核的原生质团，称变形体（与变形虫相似）。但在繁殖期，它可产生具纤维素细胞壁的孢子，又具真菌的性状。 代表植物： ①木耳木耳指木耳属的食用菌，是子实体胶质，成圆盘形，耳形不规则形，直径3-12厘米。新鲜时软，干后成角质。口感细嫩，风味特殊，是一种营养丰富的著名食用菌。 ②银耳 真菌类银耳科银耳属植物，又称白木耳、雪耳、银耳子等，有“菌中之冠”的美称。性平，味甘、淡、无毒。夏秋季生于阔叶树腐木上。分布于中国浙江、福建、江苏、江西、安徽等十几个省份。它既是名贵的营养滋补佳品，又是扶正强壮的补药。
植物颜色变化的生理学基础 颜色赋予了这个世界生机和气息，使我们感受到了色彩的明亮和绚丽，使我们的视觉不再是苍白，我们都知道植物是动物们的衣食父母，是自然的调色板，春的翠绿、夏的浓郁，秋的黄冬的白都是植物给予的。植物可以合成多种色素，受了这样的启发，科学家们根据提取出来的色素分子鉴定和分析，合成了各种合成色素，给原来缤纷的世界添加更多的情趣，下面我们就来分析一下植物色素合成及分解的生理学基础。 可是世界万物为什么会呈现五彩缤纷的颜色呢，为什么我们的肉眼可以感知这些色彩呢，这是因为人们的肉眼可以感受一部分光谱系光线即可见光，而物体可以吸收这些光，则物体就呈现他们吸收光线的互补色。 太阳光是地球接收到的唯一自然光源，太阳光到达地球表面的时候本来是有很宽的光谱系，但是人肉眼只能感知其中可见光那一部分的光波，可跟据波长的依次减短分散为红橙黄绿青蓝紫，这是构成世界五彩缤纷的基础，不同的两种单色光混合在一起还可以构成更加丰富的色彩。一件物体若吸收了所有的光线那他则呈现黑色；若他对任何光线都没有吸收能力，则会反射出所有的光波，呈现出白色；若它吸收了其中某部分的光线，则呈现出该部分光线的互补色。 同样的，植物之所以能够在不同的季节呈现出不同的颜色，也是因为植物体内存在一类被称为色素的物质，特具有可以吸收太阳光的能力，因而折射出不同的互补色。春的青翠，夏的浓绿，秋的枯黄冬的苍凉，皆是因为在不同的季节，随着植物生长的气候、阳光、土壤等状况的改变，使植物体内的色素分子结构发生变化，或某些色素重新合成，某些色素大量降解，而对太阳光有了不同的吸收情况，植物就呈现出不同的颜色来。 色素是有机分子，根据溶解性质不一样可分为水溶性与脂溶性两类，尽管自然界的植物有四十多万种，颜色绚丽多姿，但是万变不离其宗，他们的变化都是由植物体内的“三大法宝”——卟啉类、类萝卜素类、花青素类而引起的。 卟啉类是植物呈现绿色的基础，在植物体内最大的卟啉类色素是叶绿素，叶绿素可分为叶绿素a和叶绿素b两类。叶绿素分子含有一个大的卟啉环，居于环中央的是一个镁原子，这样的结构是一个庞大的共轭系统，因而可以吸收太阳光，而呈现颜色。根据分子组成不同，空间结构不同，所以对光波有着不一样的吸收谱系，叶绿素主要吸收区有两个：一个为波长640~660nm的红光区，另一个为波长430~450nm的蓝紫光部分，而对橙光，黄光和绿光只有很弱的吸收带，尤其是绿光，所以叶绿素的溶液呈现绿色。叶绿素a和b吸收光谱几乎相同只有微小的不同。 类胡萝卜素是调节叶颜色的基础。类胡萝卜素有胡萝卜素和叶黄素两种，胡萝卜素呈现橙黄色，叶黄素呈现黄色。胡萝卜素有三种同分异构体，叶黄素是胡萝卜素的衍生物，他们都是不饱和的碳氢化合物，所以共轭双键的存在决定了他们对太阳光吸收的能力，从而呈现他们吸收光谱的互补色。 花青素顾名思意是决定花颜色的基础。花青素是类黄酮类物质，它与叶绿素和类胡萝卜素分布位置不同，前者可以溶解于细胞液中，储存在液泡中，而后者主要存在叶绿体中。花青素化学性质较活泼，它B环上的羟基和甲氧基数目、芳香酸对主要骨架的酯化、液泡中的pH、和不同金属离子的螯和都会使花青素的吸收光谱发生移动而呈现不同颜色，甚至日光的强弱也会使花青素发生变构，从而产生不同颜色，所以注定花会成为世界上最美丽的一道风景线。 无论是叶子，还是花果，他们呈现的颜色都不是一种色素作用的结果，而是各种色素的综合表现。叶子呈现的颜色主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素的量比例决定。高等植物所含各种色素的数量与植物的种类、叶片的老嫩，生育期及季节有关。正常情况下，两色素的分子比例为3：1，但是秋天、条件不正常或叶片衰老时，类胡萝卜素分子结构比叶
绿色植物中色素的提取和分离 [实验名称] 绿色植物色素的提取及色谱分离 [教学目标] 知识与技能: 通过对绿色植物色素的提取与分离，了解天然产物分离提纯的方法 [教学重点] 学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法 [教学难点] 薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用 [教学方法] 陈述法，讲演法 [教学过程] [讲述] 【实验目的】 1. 通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法； 2. 通过对柱色谱和薄层色谱操作方法的掌握，加深了解微量有机物色谱分离、鉴定的原理。 [讲述] 【背景知识】 绿色植物的叶、茎中，如菠菜叶，含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)，其差别仅是叶绿素a中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a的含量通常是b的3 倍。尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素（C40H56）是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，即a-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。叶黄素（C40H56O2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。 本实验先根据各种植物色素的溶解度情况将胡萝卜素（橙）、叶黄素（黄）、叶绿素a和叶绿素b从菠菜叶中提取出来，然后根据各化合物物理性质的不同用色谱法进行分离和鉴定。 [图示] 【分离产物结构式】 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素（黄）和β-胡萝卜素的结构式如下图所示： [讲述] 【色谱法原理】 色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时，各成分可由于其物理性质的不同而得到分