类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素橙黄色

高效液相色谱定量分析新鲜加工过的水果中主要类胡萝卜素的含量概念一、类胡萝卜素（carotenoid）不溶于水而溶于有机溶剂。

叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein），前者呈橙黄色，后者呈黄色。

功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。

类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称，属于化合物。

普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素。

二、番茄红素(lycopene)番茄中的红色素，是胡萝卜素的母体化合物。

番茄红素是成熟番茄的主要色素,是一种不含氧的类胡萝卜素。

番茄红素是植物中所含的一种天然色素。

主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。

它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。

番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E，它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。

三、β-胡萝卜素(β-carotene)β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一，也是橘黄色脂溶性化合物，它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。

许多天然食物中如绿色蔬菜、甘薯、胡萝卜、菠菜、木瓜、芒果等，皆存有丰富的β—胡萝卜素。

β-胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素。

β-胡萝卜素在进入人体后可以转变为维生素A，不会有因过量摄食而造成维生素A累积中毒现象。

另外，在促进动物的生育与成长也具有较好的功效。

四、毛细管柱色谱法(capillary column chromatography)开管柱气相色谱(open tubular gas chromatography)，又称高分辨气相色谱(high resolution gas chromatography)，是气相色谱的重要分支。

用内壁上涂附有固定液的空心的毛细管柱进行组分分离的色谱法。

与填充柱色谱法相比，其分离效率高、分析速度快、样品用量少。

HPLC法定量分析芒果和木瓜中类胡萝卜素的含量摘要：采用高效液相色谱法定量分析芒果、木瓜样品及一些加工产品的主要类胡萝卜素,使用外标法和标准加入校准技术。

实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定摘自王尊本主编,综合化学实验(第二版),第226-244页,北京:科学出版社,2007年9月。

实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定[1-27]一、叶绿体色素的提取(一) 实验目的1)掌握有机溶剂提取叶绿体色素等天然化合物的原理和实验方法。

2)了解皂化-萃取提取胡萝卜素的原理。

3)了解1,4-二氧六环沉淀法提取叶绿素的原理。

(二) 实验原理植物光合作用是自然界最重要的现象,它是人类所利用能量的主要来源。

在把光能转化为化学能的光合作用过程中,叶绿体色素起着重要的作用。

高等植物体内的叶绿体色素有叶绿素和类胡萝卜素两类,主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素四种。

它们所呈现的颜色和在叶绿体中含量大约比例见表34.1。

表34.1 高等植物体内叶绿体色素的种类、颜色及含量项目叶绿素类胡萝卜素叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色在叶绿体内各色素含量比例 3 1 2 13 1 叶绿素chlorophylls是叶绿酸的酯,它在植物进行光合作用中吸收可见光,并将光能转变为化学能。

叶绿素是植物进行光合作用所必需的催化剂。

在绿色植物中叶绿素主要以叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)两种结构相似的形式存在,其差别仅是叶绿素a中一个甲基被叶绿素b中的甲酰基所取代。

叶绿素的基本结构见图34.1。

在叶绿素分子结构中含有四个吡咯环,它们由四个甲烯基联结成卟啉环,在卟啉环中央有一个镁原子,它以两个共价键和两个配位键与4个吡咯环的氮原子结合成内配盐,形成镁卟啉。

在叶绿素分子中还有两个羧基,其中一个与甲醇酯化成COOCH3,另一个与叶绿醇酯化成COOC20H39长链。

类胡萝卜素carotenoids是一类不饱和的四萜类碳氢化合物(例如胡萝卜素,carotenes,或它们的氧化衍生物(例如叶黄素类,xanthophylls。

类胡萝卜素科技名词定义中文名称：类胡萝卜素英文名称：carotenoid 定义：链状或环状含有8个异戊间二烯单位、四萜烯类头尾连接而成的多异戊间二烯化合物。

是一类不溶于水的色素，存在于植物和有光合作用的细菌中，在光合作用过程中起辅助色素的作用。

应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；激素与维生素（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布类胡萝卜素类胡萝卜素（carotenoid）：不溶于水而溶于有机溶剂。

叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein），前者呈橙黄色，后者呈黄色。

功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。

简介辅助色素（accessory pigment）：在植物和光合细菌，像类胡萝卜素叶黄素和藻胆素中，吸收可见光的色素，这类色素是对叶绿素捕获光能的补充。

非皂化脂质。

是广泛地分布于动植物中的黄、橙、红或紫色的一组色素。

类胡萝卜素分子式构成发色原因的共轭二重键具有长链聚烯烃结构。

通常是几种混在一起生成。

具有C40的萜结构的较多，不含氮。

已知天然类胡萝卜素约有300种，其中不含氧的碳化氢类有胡萝卜素、菌脂素等；含氧的非常多，有醇、酮、醚、醛、环氧化物、羰酸和酯等。

它们之中大量存在的有岩藻黄质（fucoxanthin）、叶黄素（lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）、新黄质（neoxanthin）等，均属于胡萝卜醇。

类胡萝卜素多数不溶于水，溶于脂溶剂，不稳定，易氧化。

类胡萝卜素（carotenoid）：一类重要的天然色素的总称，属于化合物。

普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素，主要是β-胡萝卜素秋季黄叶中含类胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此而得名。

不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂。

亦称脂色素。

自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。

叶绿素结构类似物
1、类胡萝卜素：类胡萝卜素是一类含有大量双键的有机化合物，其结构与叶绿素相似。

例如，β-胡萝卜素和α-胡萝卜素是两种常见的类胡萝卜素，它们在植物中起着光合作用和抗氧化的重要作用。

2、菌藻素：菌藻素是一类存在于藻类和细菌中的光合色素，其结构与叶绿素非常相似。

菌藻素在光合作用中起着捕获光能和转化为化学能的作用。

3、叶绿素衍生物：叶绿素的结构可以通过化学修饰进行改变，产生一系列的叶绿素衍生物。

例如，叶绿素a是最常见的叶绿素形式，而叶绿素b是叶绿素a的衍生物，其结构中的一些基团发生了改变。

【总结】绿叶中的色素包括叶绿素（叶绿素a 、叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素），其中叶绿素a 呈现蓝绿色，叶绿素b呈现黄绿色，胡萝卜素呈现橙黄色，叶黄素呈现黄色。

绿叶中的四种色素含量依次是：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素（叶绿素a与叶绿素b的比约为3∶1，叶黄素与胡萝卜素之比约2∶1）色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。

四种色素的溶解度高低依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b。

在滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色带，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b。

在滤纸条上，两色素带间距离最大的是：胡萝卜素与叶绿素b，两色素带间距离最小的是：叶绿素a 与叶绿素b，相邻两色素带间距离最大的是：胡萝卜素与叶黄素。

【练习】1．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中最宽的色素带是（A），最窄的色素带是（C）。

A．叶绿素a B．叶绿素bC．胡萝卜素D．叶黄素2．用层析法分离叶绿体中的色素，滤纸条上距离滤液细线由近到远的颜色依次为（C）A．橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色B．蓝绿色、黄绿色、橙黄色、黄色C．黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色D．黄色、橙黄色、黄绿色、蓝绿色3．对圆形滤纸中央点的叶绿体色素滤纸进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是（A）A．橙黄色的胡萝卜素B．黄色的叶黄素C．蓝绿色的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b4．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中两色素带间距离最大的是（D），两色素带间距离最小的是（C）A．胡萝卜素与叶黄素 B．叶黄素与叶绿素aC．叶绿素a与叶绿素b D．叶绿素b与胡萝卜素5．用纸层析法分离叶绿体中的色素，可以看到滤纸上出现4条色素带，其中相邻两色素带间距离最大的是（A）A．胡萝卜素与叶黄素 B．叶黄素与叶绿素aC．叶绿素a与叶绿素b D．叶绿素b与胡萝卜素【第5题的解析】根据实验结果，滤纸条上出现四条色素带，自上而下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。

实验3叶绿体⾊素的提取、分离及理化性质的测定实验三叶绿体⾊素的提取、分离及理化性质的测定【实验原理】叶绿体⾊素⼜称光合⾊素，在⾼等植物中可分为叶绿素和类胡萝⼘素两⼤类，前者包括叶绿素a（蓝绿⾊）和叶绿素b（黄绿⾊），后们类囊体膜上的蛋者包括胡萝⼘素（橙⾊）和叶黄素（黄⾊），它与⽩质结合形成⾊素蛋⽩复合体，不溶于⽔，易溶于酯，因此可⽤丙酮、⼄醇、⽯油醚等有机溶剂进⾏提取。

叶绿体⾊素的分离有多种⽅法，本实验仅介绍纸层析法。

层析的基本原理：在分离过程中，由⼀种流动相（即⼀种液体或⽓体）带动着试样经过固定相（⼀种⽀持物，如纸）向外扩散，由于试样在两相中的溶解度不同和固定相对试样中不同成分的吸附程度有别，当⽤适当的溶剂推动时，混合物中各成分在两相间具有不同的分配系数，所以它们的移动速度不同，经过⼀定时间层析后，可使试样中的各种组分得到分离，在做纸层析时，由于纸对光合⾊素中各种⾊素分⼦的吸附程度不同，以及这些⾊素分⼦在溶剂四氯化碳（推进剂）中溶解度也有差异，以致溶剂带动⾊素分⼦向四周移动时，各种⾊素分⼦沿纸扩散的速度也就不同，使混合⾊素分离，出现不同颜⾊的环。

将提取的叶绿素溶液置于光下，在透射光呈绿⾊，在反射光下呈这现象称为荧光现象。

在反射光下叶绿素溶液之所以呈樱桃红⾊，种发态，激发态的叶樱桃红⾊，是因为叶绿⾊分⼦吸收光能后处于激状绿素分⼦很不稳定，当它回到基态时，将所获得的能量以辐射能的形式发射出红光量⼦。

叶绿素的化学性质很不稳定，容易受强光、⾼温等的破坏，特别是当叶绿素与蛋⽩质分离以后，破坏更快，⽽类胡萝⼘素则较稳定。

叶绿素中的镁可以被H＋所取代⽽成褐⾊的去镁叶绿素，后者遇铜后，其中的氢（H＋）⼜被铜（Cu2＋）取代，形成了铜代叶绿素，便由褐⾊转变成蓝绿⾊，铜代叶绿素很稳定，且⽐原来的绿⾊还要稳定些，在光下也不易被破坏。

设备试剂】【材料、与1. 材料新鲜的菠菜或⼩⽩菜等其他绿⾊植物叶⽚。

2. 设备电⼦天平、研钵、烧杯、量筒、培养⽫、刻度试管、试管夹、试管架、酒精灯、剪⼑、圆形滤纸、⼩漏⽃等。

第1篇一、实验目的1. 掌握植物提取颜色的原理和方法。

2. 学习使用层析法分离植物中的色素。

3. 了解不同植物色素的特性及其在自然界中的作用。

二、实验原理植物中的色素主要分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。

叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，分别呈蓝绿色和黄绿色；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，分别呈橙黄色和黄色。

这些色素在植物的光合作用中起着重要作用。

本实验通过提取植物中的色素，并利用层析法将其分离，观察不同植物色素的特性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：菠菜、紫罗兰、牵牛花、万寿菊等植物叶片。

2. 仪器：研钵、研杵、滤纸、层析柱、滴管、剪刀、量筒、烧杯、酒精灯、显微镜等。

四、实验步骤1. 植物色素提取（1）将植物叶片洗净、晾干，用剪刀剪成小段。

（2）将剪好的叶片放入研钵中，加入少量二氧化硅、碳酸钙和适量丙酮。

（3）用研杵充分研磨，使叶片与溶剂充分混合。

（4）将研磨后的混合物倒入滤纸中，过滤得到色素溶液。

2. 植物色素分离（1）取一张滤纸，将其剪成比层析柱直径略小的圆片。

（2）将圆片放入层析柱中，使其紧贴柱壁。

（3）将提取到的色素溶液用滴管滴入层析柱，控制液面高度。

（4）待色素溶液滴入层析柱后，加入适量的层析液，观察色素分离情况。

3. 观察与记录（1）观察层析柱中色素带的分布，记录各色素带的颜色和位置。

（2）分析不同植物色素的特性，总结实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验结果菠菜叶片：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。

紫罗兰叶片：花青素（红色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。

牵牛花叶片：花青素（蓝色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。

万寿菊叶片：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。

2. 分析实验结果表明，不同植物叶片中含有不同的色素，这些色素在层析柱中分离出的位置和颜色也有所不同。

类胡萝卜素简介类胡萝卜素（carotenoid）：不溶于水而溶于有机溶剂。

叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素(lutein)，前者呈橙黄色，后者呈黄色。

功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。

辅助色素（accessory pigment）：在植物和光合细菌，像类胡萝卜素叶黄素和藻胆素中，吸收可见光的色素，这类色素是对叶绿素捕获光能的补充。

非皂化脂质。

是广泛地分布于动植物中的黄、橙、红或紫色的一组色素。

构成发色原因的共轭二重键具有长链聚烯烃结构。

通常是几种混在一起生成。

具有C40的萜结构的较多，不含氮。

已知天然类胡萝卜素约有300种，其中不含氧的碳化氢类有胡萝卜素、菌脂素等；含氧的非常多，有醇、酮、醚、醛、环氧化物、羰酸和酯等。

它们之中大量存在的有岩藻黄质（fucoxanthin）、叶黄素（lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）、新黄质（neo xanthin）等，均属于胡萝卜醇。

类胡萝卜素多数不溶于水，溶于脂溶剂，不稳定，易氧化。

[编辑本段]类胡萝卜素的生物合成途径人体自身不能合成类胡萝卜素，必须通过外界摄入；但类胡萝卜素在许多植物中含量较低，并且很难用化学方法合成，主要是通过生物合成方式完成。

生物合成途径类胡萝卜素生物合成可经由不同的途径,在真菌和植物细胞胞液/内质网上,由乙酰CoA经羟甲基戊二酰-CoA途径合成的. 在细菌与植物质体中由磷酸甘油醛与丙酮酸经1-脱氧木酮糖-5-磷酸途径合成.形成的异戊烯基焦磷酸经多次缩合生成第一个类胡萝卜素八氢番茄红素,再经脱氢、环化、羟基化、环氧化等转变为其它类胡萝卜素。

通过合成过程图可以很清楚的看出番茄红素、β胡萝卜素、玉米黄质、角黄素等均为类胡萝卜素生物合成过程中间形态，就目前研究发现Astaxanthin（虾青素）为类胡萝卜素生物合成的终端形态。

类胡萝卜素生物合成这些色素，主要是为了保护其种子中的不饱和脂肪酸，为下一代的繁衍储备能量。