周麗珠，谷 瑤,*，曾永明，梁忠云，李桂珍，秦榮秀，朱永杰

(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西南寧 530002；2.北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

香茅草[Cymbopogoncitratus(DC.) Stapf]屬禾本科香茅屬，因有檸檬香氣，故又被稱為檸檬草，為多年生草本植物，最高可達(dá)2 m[1]，原產(chǎn)于亞洲，印度、斯里蘭卡、印尼、非洲等熱帶地區(qū)都有這種藥草植物[2]。香茅草中含有鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、蒽醌類、甾體、萜類、黃酮類、酚類和揮發(fā)油等成分。香茅草的用途十分廣泛，目前對(duì)香茅草的研究主要集中在揮發(fā)油的提取和利用[3-10]，檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草揮發(fā)油主要成分均為β-月桂烯、橙花醛、香葉醛；爪哇香茅草揮發(fā)油主要成分為香茅醛、香茅醇、香葉醇、欖香醇；澳洲香茅草揮發(fā)油主要成分為橙花醛、香葉醛[8]。

葉綠素(chlorophyll)為廣泛存在于植物中，可用于食品添加劑和醫(yī)藥領(lǐng)域等[11]。葉綠素優(yōu)越的生物活性，又無毒副作用，且可容易在蔬菜中獲取，具藥食兩用特性，很受醫(yī)療領(lǐng)域青睞[11]。光合作用是植物生長(zhǎng)的重要能量來源和物質(zhì)基礎(chǔ)。而葉綠素含量和葉綠素a/葉綠素b比值對(duì)光合速率有直接的影響，其中葉綠素a/葉綠素b比值減少時(shí)，葉片的光合活性能明顯提高[12-15]，國(guó)際上通用的分光光度法測(cè)定葉綠色a含量分為乙醇法和丙酮法。采用不同的方法進(jìn)行葉綠a測(cè)定，其數(shù)值差異較大。20世紀(jì)80 年代初張憲政[16]提出了丙酮乙醇混合液浸提法,證明利用混合液進(jìn)行葉綠素浸提的可行性。進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn),混合液法比傳統(tǒng)Arnon 法提取葉綠素效率高、穩(wěn)定性好[17-18]。筆者通過不同浸提液對(duì)香茅草葉綠素的提取進(jìn)行比較，測(cè)定澳洲香茅草、爪哇香茅草、檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草的葉綠素含量。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地自然概況香茅草種植試驗(yàn)地位于廣西林業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)苗圃內(nèi)(108°21′E、22°56′N) ，海拔90～100 m，該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年平均氣溫約為21.6 ℃， 極端最高氣溫39.4 ℃，極端最低氣溫為12.8 ℃，雨量充沛，年降水量1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度79%[19]。

1.2儀器與藥品超聲波水浴鍋(CS-24，常州朗博儀器制造有限公司)；UV-2550型紫外-可見分光光度計(jì)；TP3200電子天平。丙酮、甲醇和乙醇均為AR級(jí)，蒸餾水自制。

1.3樣品準(zhǔn)備隨機(jī)抽采2017年8月廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)苗圃內(nèi)成齡香茅草鮮葉，去除黃葉和枯葉，洗凈后切成0.5 cm每段，備用；按體積比配制浸提液1(80%丙酮溶液)、浸提液2(無水乙醇∶丙酮=1∶1)、浸提液3(無水乙醇∶丙酮∶水=2∶2∶1)和浸提液4(甲醇∶丙酮=1∶2)，備用。

1.4試驗(yàn)方法將一定量切碎處理后的香茅草樣品，放入試管中，在試管中分別加入10 mL 1、2、3和4的混合浸提劑，密封試管口。然后將盛有樣品的試管置于超聲水浴鍋中，在黑暗條件下超聲一定時(shí)間后，當(dāng)肉眼觀察葉組織完全變白時(shí)，即說明浸提完全，收集浸提液。葉綠素a和葉綠素b的最大吸收波長(zhǎng)分別為663和645 nm，在663 和645 nm波長(zhǎng)下分別測(cè)定吸光度，以浸提液做空白對(duì)照，將所得數(shù)據(jù)按公式(1)、(2)和(3)分別計(jì)算不同品種的香茅草葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量(mg/g)。

葉綠素a=(12.70A663-2.69A645)×V/1 000×m

(1)

葉綠素b=(22.90A645-4.67A663)×V/1 000×m

(2)

總?cè)~綠素=(8.02A663+20.21A645)×V/1 000×m

(3)

式中，A663和A645分別代表特定波長(zhǎng)下葉綠素浸提液的吸光度；V表示浸提液的體積(mL)；m表示所用香茅草組織鮮重(g)。

2　結(jié)果與分析

2.1葉綠素浸提液的吸收光譜采用不同浸提液對(duì)澳洲香茅草葉綠素進(jìn)行提取，在分光光度計(jì)上掃描葉綠素浸提液的吸收光譜。結(jié)果表明(圖1)，所得到的吸收光譜基本相似，長(zhǎng)波長(zhǎng)段的吸收峰也基本相似。說明所用浸提液針對(duì)葉綠素溶解的化學(xué)性質(zhì)基本相同，采用公式(1)、(2)、(3)計(jì)算葉綠素含量。

圖1　澳洲香茅草葉綠素在不同浸提液中的吸收光譜Fig.1　Absorption spectrum of chlorophyll of Australian Cymbopogon citratus in different extracts

2.2不同浸提液對(duì)香茅草葉綠素浸提效果從表1可以看出，不同浸提液對(duì)同一品種香茅草的葉綠素提取效果呈顯著差異，其中浸提液4對(duì)澳洲香茅草葉綠素的提取效果明顯好于其他混合浸提液，而浸提液2對(duì)爪哇香茅草、檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草葉綠素的提取效果最佳。

表1　不同浸提液對(duì)不同品種香茅草浸提效果比較

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:The data in the table are mean ± standard error.Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05); different capital letters indicate extremely significant differences (P<0.01)

4個(gè)香茅草品種中，檸檬香茅草的葉綠素含量最高，其次是泰國(guó)香茅草，爪哇香茅草和澳洲香茅草的葉綠素含量差異不顯著。澳洲香茅草的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量均最低。澳洲香茅草、爪哇香茅草、檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草葉綠素a/葉綠素b比值分別為3.89、4.35、4.55和4.09。

3　結(jié)論

浸提法是采用分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素常用的方法之一，該研究利用不同浸提液提取不同品種香茅草葉綠素，結(jié)果表明，丙酮∶甲醇=2∶1混合浸提液對(duì)澳洲香茅草葉綠素的提取效果較佳，丙酮∶乙醇=1∶1混合浸提液對(duì)爪哇香茅草、檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草葉綠素的提取效果最佳。香茅草不同品種的葉綠素含量之間整體存在顯著差異。從該試驗(yàn)結(jié)果看，檸檬香茅草和泰國(guó)香茅草的葉綠素含量均明顯高于爪哇香茅草和澳洲香茅草，另一方面澳洲香茅草和泰國(guó)香茅草的葉綠素a/葉綠素b比值均低于爪哇香茅草和檸檬香茅草，說明泰國(guó)香茅草具有較高的光合作用能力和光合活性，能轉(zhuǎn)化較多的光合產(chǎn)物，因此生長(zhǎng)較快。由此可初步得出，在該立地條件下，泰國(guó)香茅草在成林期比澳洲香茅草、爪哇香茅草和檸檬香茅草具有較高的光合性能和生長(zhǎng)速率，至于幼、中成齡期的生長(zhǎng)情況比較還有待于進(jìn)一步研究。

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