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植物类胡萝卜素研究进展

植物类胡萝卜素研究进展
植物类胡萝卜素研究进展

植物叶绿素类胡萝卜素测定方法

植物叶绿素类胡萝卜素测定方法 叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 一、原理 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比,即A,αCL式中:α比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm时,α为该物质的吸光系数。各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。 二、材料、仪器设备及试剂 (一)材料:新鲜(或烘干)的植物叶片。 (二)仪器设备:1)分光光度计;2)电子顶载天平(感量0.01g);3)研钵;4)棕色容量瓶; 5)小漏斗;6)定量滤纸;7)吸水纸; 8)擦境纸;9)滴管。 (三)试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)(v丙酮:v乙醇=2:1的95%水溶液);2)石英砂;3)碳酸钙粉。暗中2h,0.5g,25ml 三、实验步骤 1)取新鲜植物叶片(或其它绿色组织)或干材料,擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀。

2)将取好的样品放入25ml容量瓶中,加混合浸提液(无水乙醇:丙酮 =5:5)20ml,放在黑暗条件下,浸泡至叶片发白,用浸提试剂定容至25ml,摇匀备用。 3)把叶绿体色素提取液倒入1cm光径的比色皿内,以浸提试剂为空白测定吸光度。选择波长663 646 和470nm。 四、实验结果计算 叶绿素a的浓度 = 12.21 , OD– 2.81 , OD 633 646 叶绿素b的浓度 = 20.13 , OD– 5.03, OD646663 类胡萝卜素浓度=(1000A-3.27C-104C)?229 单位 mg/L 470ab C(mg/L)*提取液总量(ml) 叶绿体色素含量(mg/g)= ____________________________ 烟叶重量(g)*1000 注意事项:操作避光研磨时间短些

植物类胡萝卜素生物合成及功能

中国生物工程杂志!"#$%&'$()*+#%(,(-. /011 21 11 103 112 收稿日期 /01041/4/0!!修回日期 /0114054/6 国家转基因生物新品种培育科技重大专项资助项目 /00678050029016' /0057805002900: /005780500;9001 /00678050109012' 通讯作者 电子信箱 < $%-<$)<=>,$?*@+(A 植物类胡萝卜素生物合成及功能 霍!培!季!静 !王!罡!关春峰 天津大学农业与生物工程学院!天津!20003/ 摘要!详述了植物类胡萝卜素生物合成途径 并从突破类胡萝卜素合成途径中上游瓶颈限制 类胡萝卜素代谢各分支途径的改造 提高植物细胞对类胡萝卜素物质积累能力三个方面探讨了类胡萝卜素生物合成酶基因在植物基因工程中的研究现状 最后对植物类胡萝卜素代谢的研究前景进行了展望 关键词!类胡萝卜素!生物合成!基因工程 中图分类号!B 51 !!类胡萝卜素是一类天然色素的总称 普遍存在于动物 高等植物 真菌 藻类和细菌中 不同的类胡萝卜素具有不同的生物学功能 在植物中 类胡萝卜素主要存在于植物叶绿体以及许多花和果实的有色体中 其在植物光合作用中发挥两个重要功能 即参与光吸收和防止前体细胞发生光氧化 1 同时 类胡萝卜素也是植物对外界刺激响应的信号分子前体物质 因此 在植物中类胡萝卜素具有促进光形态发生 参与非光化学抑制反应 脂质过氧 化反应及吸引传粉昆虫等作用 /42 近期研究还发现 类胡萝卜素可以参与传统植物激素 如脱落酸 和新型植物激素 如独角金内酯 的生物合成 ;4: 在动物细胞中 类胡萝卜素物质也起着尤为重要的作用 但其自身不能合成类胡萝卜素 只能从日常饮食中摄取 C 类胡萝卜素物质具有抗氧化活性 可以保护人类远离一系列的慢性病 是健康饮食中必须的 重要成分 3 其中 4胡萝卜素广泛的存在于各种橘黄 色水果及深绿色和黄色蔬菜中 如花椰菜 菠菜 甘蓝 胡萝卜 南瓜 番薯和西葫芦等 是人体合成维生素D 的重要前体物质 而维生素D 在人体正常生长和组织修复过程中起着重要作用 对维持人体视觉系统和免 疫系统的正常生理功能尤为重要 5 番茄红素是一种红色素 存在于许多水果和蔬菜中 如番石榴 西瓜 葡萄柚和番茄 可以作为单线态氧的有效猝灭剂 能消除羟自由基 在细胞中和脂类结合而有效抑制脂质的氧化 是非常好的食用抗氧化剂 对降低恶性肿瘤和冠心病发病率起着重要作用 6 叶黄质和玉米黄质存在于绿色 某些黄色和橙色的水果和蔬菜中 如玉米 油桃 橘子 木瓜和南瓜等 是人体视网膜黄斑的主要构成成分 10 可以预防老年人群中由黄斑病变所引起的失明 11 正是由于类胡萝卜素与人类健康的关系密切 以及其他方面的应用价值 有关类胡萝卜素生物合成途径及其相关基因的遗传操作调控得到了广泛的研究 本文主要对类胡萝卜素生物合成途径及类胡萝卜素生物合成酶基因在植物基因工程方面应用的国内外最新研究进展进行了综述 !"类胡萝卜素生物合成途径 类胡萝卜素是含;0个碳的类异戊烯聚合物 即四萜化合物 是含有5个异戊二烯单位的四萜化合物 由两个二萜缩合而成 植物中的萜类化合物有两条合成途径 即甲羟戊酸途径 A *?&,(%&)* E F D 和/4"4甲基4G 4赤藻糖醇4;4磷酸 /4"4A *)#.,4G 4*H .)#H $)(,4;4I#(J I#&)* E K L 途径 7#&%等 1/ 综述了植物帖类化合物的生物合成途径并以图表形式清晰的给出了类胡萝卜素生物合成的前体物质异戊烯二磷酸 $J (I*%)*%.

胡萝卜素的提取

胡萝卜素提取的设计方案 一,实验目的 1、学习柱色谱法、薄层色谱法的原理及其方法。 2、掌握从胡萝卜中分离提纯胡萝卜素的原理和方法。 3、学会用色谱法从胡萝卜中提取胡萝卜素并鉴定之。 4、初步了解胡萝卜素的来源以及生产方法。 二,实验原理: β-胡萝卜素可通过化学合成,植物提取和微生物发酵3种方法生产,根据生产方式不同分为化学合成β-胡萝卜素和天然β-胡萝卜素两大类。本实验是从胡萝卜中提取天然β-胡萝卜素。而提取的方法可选择色谱法。因为色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。具有极其广泛的用途。色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其他亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该物质,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分开。流动的混合物溶液称为流动相,固定的物质称为固定相(可以是固体或液体)。根据组分在固定相中的作用原理不同,可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱等;根据操作条件的不同,又可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。 1、柱色谱法 柱色谱(柱上层析)常用的有吸附柱色谱和分配柱色谱两类。前者常用氧化铝、硅胶作固定相。在分配柱色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大,经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或者将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来。对于柱上不显色的化合物分离时,可用紫外光照射后所呈现的荧光来检查,或在用溶剂洗脱是分别收集洗脱液,逐个加以鉴定。 2、薄层色谱法 薄层色谱法(ThinLayerChomatography,缩写TLC)是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,也用于跟踪反应进程。它兼备了柱色谱和纸色谱的优点。薄层色谱是在载玻片上才、均匀铺上一薄层吸附剂,制成薄板,用毛细管将样品点在起点处,把此薄层板置于盛有展开剂的展开槽内,浸入深度为0.5cm,待展开剂前沿利顶端约1cm附近时取出,干燥后喷以显色剂,或在紫外灯下显色,测定斑点位置,计算比移值(Rf)。由于层析是在薄层上进行的,故称为薄层层析。薄层色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两类。一般能用硅胶或活性氧化铝薄层色谱分开的物质,也能用硅胶或氧化铝柱色谱分开,凡能用硅藻土和纤维素作支持剂的分配柱色谱能分开的物质;也可分别用硅藻土和纤维素薄层色谱展开,因此,薄层色谱常用作柱色谱的先导。同时也可以用吸收剂非极性大孔吸附树脂,具本实验的类胡萝卜素具有末端带环的长链结构,故平均孔径为290~300A的X-5大孔吸附树脂更利于他们的吸附和吸附过程中的传质。 3、胡萝卜素的分离 β-胡萝卜素分子中的碳骨架是由8个异戊二烯单位连接而成的,是四萜类化合物。它的分子中有一个较长的π-π共轭体系,能吸收不同波长的可见光,因而,呈现一定的颜色,β-胡萝卜素是黄色物质,所以,又叫做多烯色素。β-胡萝卜素的结构式如下:

植物叶绿素类胡萝卜素测定方法

植物叶绿素类胡萝卜素 测定方法 The manuscript was revised on the evening of 2021

叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 一、原理 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比,即A=αCL式中:α比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm时,α为该物质的吸光系数。各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。 二、材料、仪器设备及试剂 (一)材料:新鲜(或烘干)的植物叶片。 (二)仪器设备:1)分光光度计;2)电子顶载天平(感量);3)研钵;4)棕色容量瓶; 5)小漏斗;6)定量滤纸;7)吸水纸;8)擦境纸;9)滴管。 (三)试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)(v丙酮:v乙醇=2:1的95%水溶液);2)石英砂;3)碳酸钙粉。暗中2h,,25ml 三、实验步骤 1)取新鲜植物叶片(或其它绿色组织)或干材料,擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀。 2)将取好的样品放入25ml容量瓶中,加混合浸提液(无水乙醇:丙酮=5:5)20ml,放在黑暗条件下,浸泡至叶片发白,用浸提试剂定容至25ml,摇匀备用。 3)把叶绿体色素提取液倒入1cm光径的比色皿内,以浸提试剂为空白测定吸光度。选择波长663 646 和470nm。

类胡萝卜素的功能研究进展综述

中国农业大学学报 JOURNAL OF CHINA AGRICULTURAL UNIVERSITY 1999年 第4卷 第1期 Vol.4 No.1 1999 类胡萝卜素的功能研究进展(综述) 韩雅珊 摘 要 β-胡萝卜素和类胡萝卡素广泛存在自然界中。作为维生素A的前体,可提高人体的免疫能力,也是一种抗氧化剂,可淬灭与清除机体内产生的自由基。重要的是β-胡萝卜素和类胡萝卜素能预防癌症和减缓癌症的发展,细胞缝间联结的理论支持了类胡萝卜素的具有这一效果的看法,但是根据人群调查也出现类胡萝卜素具有负结果的报道。本文就类胡萝卜素的营养功能的研究现状作一概要综述。 关键词 β-胡萝卜素; 类胡萝卜素; 免疫; 抗氧化剂; 癌症; 细胞缝间联结Advances of the Function of Beta-carotene and Carotenoid Han Yashan (College of Food Science,CAU) Abstract The function of β-carotene and carotenoids is reviewed. It is a common knowledge that β-carotene is the precursor of vitamin A. Besides this, it is known that β-carotene and carotenoids have the positive effect on the immune system. They can incrcase both the activities and the numbers of T and B lymphocy and NK cell. The main effects of β-carotene and carotenoids are that they have antioxidant activities, and can quench or scavenge the free radicals, reduce the damage of cell, cell membrane and its main genetic composition, e.g. nucleic acid, protein, lipid etc. Therefore β-carotene and cartenoids can prevent cancer, reduce cancer mortarity and morbidity. This positive function of carotenoid is supported by the hypothesis of “gap junctional intercellular communication”. Though the contrary result was reported by epidemic investigation, it will be clear in the near future. Key words β-carotene; carotenoid; immune function; anlioxidant; cancer; gap junctional intercellular communication 自然界中存在着600多种类胡萝卜素,而其中有50余种能形成维生素A。β-胡萝卜素是类胡萝卜素家族中的一名成员,从理论上说,β-胡萝卜素可分裂形成两分子的维生素A,而且人体中的β-胡萝卜素主要存在于血浆之中,被认为是人体必需的胡萝卜素,类胡萝卜素分子中重要的共同结构是有一个带有9个双键的异戊二烯的链,在其两端各有一个β-紫萝酮,此β-紫萝酮可能以异构型,取代型和开环型的形式存在,双键的数目可能表明其抗氧化的能力,因而Di Mascio[1]认为:在番茄红素中这种能力表现得最强。

安利纽崔莱天然类胡萝卜素胶囊

安利纽崔莱天然类胡萝卜素胶囊 眼睛是心灵之窗。如果眼睛蒙上了阴翳,那么世界就会变得灰暗。叶黄素及其异构体玉米黄质正是两种保护人类心灵之窗长明的重要营养成分。2009年3月,由国际生命科学学会中国办事处与北京市眼科学会主办的“叶黄素与眼睛健康”学术研讨会在京召开,公司作为赞助方为大会特邀叶黄素人体研究的先驱——美国佛罗里达国际大学研究院副院长John Landrum博士,到会进行精彩演讲,为人们深入浅出地讲解叶黄素和玉米黄质对眼睛健康的重要作用。 叶黄素和玉米黄质眼睛的“天然墨镜” 对于白内障的研究显示:美国人群中受白内障影响的比率高达5.8%,每年新增35万个受到白内障困扰的病例;而中国患白内障的人数高达550万,占到人口总数的0.5%,而且每年新增病例为40万。550万是一个非常庞大的数字!假如能将这些人的发病时间推迟半年,就意味着为中国挽回大量的劳动生产力,而这些生产力足以兴建一座新的颐和园! 叶黄素和玉米黄质有助降低眼病风险 叶黄素是眼睛视网膜和晶状体内不可缺少的类胡萝卜素,玉米黄质则是叶黄素的异构体,它们对维持眼睛健康具有特别重要的作用。 《美国医学会杂志》刊登的一项多中心联合眼疾病研究表明,类胡萝卜素的摄入量较高时,老年性黄斑变性的患病风险较低,而在各种类胡萝卜素中效果最突出的是叶黄素和玉米黄质。相比每天叶黄素和玉米黄质摄入量仅为0.6毫克的人群,每天摄入量达到约6毫克的人群中该疾病的风险下降了接近60%。 膳食中摄入的叶黄素和玉米黄质为什么能降低老年性黄斑变性的风险呢?这与提高了血液和视网膜中叶黄素和玉米黄质的浓度有着紧密联系。 这一系列试验表明:膳食中摄入充足的叶黄素和玉米黄质,可以提高这些营养物质在人体血液及视网膜中的浓度,从而降低老年性黄斑变性的风险。 《美国临床营养杂志》刊登的另两项研究则表明,叶黄素和玉米黄质也有助于降低白内障的风险。其中一项研究对3万多名美国男性医疗专业人士进行了为期8年的追踪监测,结果显示:相比于叶黄素和玉米黄质摄入量仅为1.3毫克/天的男性,摄入量达到6.9毫克/天的男性中白内障的风险降低了19%;另一项研究在5万多名护士中展开,经过12年的追踪监测,研究人员发现:相比摄入量仅为1.2毫克/天的部分女性,摄入量达到11.7毫克/天的部分女性,其白内障的风险降低了22%。 叶黄素和玉米黄质的三重功效 为什么叶黄素和玉米黄质对保护眼睛有如此神奇的功效呢?Landrum博士介绍道,这主要与叶黄素和玉米黄质具有遮蔽蓝光、抗氧化、帮助释放热量等作用相关。 遮蔽蓝光 阳光中能量高的蓝光对视网膜的损伤作用最强,而叶黄素和玉米黄质可以吸收蓝光。当视网膜中叶黄素和玉米黄质这些黄色色素的浓度较高时,蓝光难以穿过色素层,对后方的感光细胞造成损害。因此,富含叶黄素和玉米黄质的视网膜黄斑就像是眼睛的“天然墨镜”,可以保护后方的感光细胞免受伤害。

植物类胡萝卜素含量检测试剂盒说明书 可见分光光度法

植物类胡萝卜素含量检测试剂盒说明书可见分光光度法 注意:正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。 货号:BC4330 规格:50T/48S 产品简介: 类胡萝卜素(carotenoid)是一类重要的天然色素的总称,普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中。类胡萝卜素是体内维生素A的前体,同时还具有抗氧化、免疫调节、抗癌、减轻心血管疾病及着色剂等作用。 植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内;如黄叶,黄色花卉,黄色和红色的果实和黄色块根等组织,样本通过溶剂萃取,分离提取类胡萝卜素,在440±10nm处有特殊吸收峰。 大部分高等植物和藻类微生物的叶绿体内也含有类胡萝卜素,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,而叶绿素a 和叶绿素b既吸收红光又可吸收蓝紫光。所以针对含叶绿体的组织,为排除叶绿素a和叶绿素b对类胡萝卜素的干扰,根据经验公式先计算出叶绿素a和叶绿素b的含量,再进一步得出类胡萝卜素的含量;针对不含叶绿素的组织可以直接根据类胡萝卜素的经验消光系数进行计算 试验中所需的仪器和试剂: 可见分光光度计、台式离心机、1mL玻璃比色皿、天平、可调式移液枪、研钵/匀浆器、10mL离心管/试管、蒸馏水和丙酮。 产品内容: 提取液:自备,80%丙酮,即将丙酮:蒸馏水(V:V)=4:1混合待用。 试剂一:粉剂×1瓶,4℃保存。 操作步骤: 一、样本制备: 1、新鲜植物叶片(去掉中脉)或其他组织用蒸馏水洗干净,然后吸干表面水分,称取约0.1g,剪碎放入研钵或匀浆器中。 2、加入1mL蒸馏水,少量试剂一(约10mg),在黑暗或弱光条件下充分研磨,转入10mL离心管或

类胡萝卜素生物合成抑制剂的研究进展

类胡萝卜素生物合成抑制剂的研究进展 11应用化学 摘要概述了类胡萝卜素生物合成抑制剂类除草剂的作用机理以及八氢番茄红素去饱和 酶(phytoene desaturase, PD酶)抑制剂的结构-活性关系。简要介绍了进入商品化开发应用的类胡萝卜素生物合成抑制剂类除草剂品种以及它们的除草活性。 类胡萝卜素生物合成是极佳的除草剂作用靶标,经类胡萝卜素生物合成抑制剂处理后的植物最明显的症状是产生白化叶片【1】。植物产生白化叶片的首要原因是类胡萝卜素生物合成被抑制,其次是叶绿素生物合成被抑制,而且已合成的叶绿素还会遭到破坏。尽管经药剂处理后的植株仍能生长一段时间,但是由于不能产生绿色的光合组织,因此其生长不可能持续下去,随后生长停止,植物死亡【2】。由于此类除草剂以类胡萝卜素生物合成为作用点,确保了动植物之间的选择毒性,具有高效、低毒的特点,成为新型除草剂开发的热点。 1、类胡萝卜素生物合成 类胡萝卜素在植物中的生物合成途径见图l:首先,异戊烯焦磷酸(IPP)在IPP异构酶作用下生成二甲基丙烯基二磷酸(DMAPP),然后DMAPP在拢儿基抛牛儿基焦磷酸合成酸(CGPS)作用下与三个IPP缩合,依次生成10碳的拢牛少L焦磷酸(GPP)、巧碳的法尼基焦磷酸(FPP〕即碳的橄儿基推牛儿基焦磷酸(GGPP)。2个GGPP在八氢番茄红素合成酶(PSY)作用下形成第一个40碳的、无色的举胡萝卜素一八氢番茄红素(Phytone)。Phytone再经过连续的脱氢反应、共扼双键延长,经八氢番茄红素脱氮酶(PDS)脱笨形成δ一类胡萝卜素,直至在δ一胡萝卜素脱氢酶(ZDS)作用下形成番茄红素(Lycopene)。番茄红素是类胡萝卜素进一步合成代谢的分枝点,可被环化形成β一、ε一环两大类胡萝卜素分支。番茄红素分子的两个末端在番茄红素β一环化酶(LycB)作用下形成β一环,即为β一胡萝卜素;若只有其中一个末端在番茄红素ε一环化酶(LycE)作用下形成ε一环,即为δ一胡萝卜素;而若分子的两个末端分别被LycB及LycE作用形成β一环和ε一环,即为α一胡萝卜素[3][4]。α一、β一胡萝卜素还可形成结构更为复杂的叶黄素等[5]。 类胡萝卜素是含 40 个碳的类异戊烯聚合物,即四萜化合物,是含有 8 个异戊二烯单位的四萜化合物,由两个二萜缩合而成。植物中的萜类化合物有两条合成途径,即甲羟戊酸途径( mevalonate,MVA)和2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸( 2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP) 途径。Zhan 等【6】综述了植物帖类化合物的生物合成途径并以图表形式清晰的给出了类胡萝卜素生物合成的前体物质异戊烯二磷酸

天然类胡萝卜素的生物活性及保护作用

天然类胡萝卜素的生物活性及保护作用 威廉?斯塔尔,赫尔穆特·瑟斯 2004年9月1日接收,2004年12月8日修订,2004年12月16日确定, 2004年12月28日可在线 摘要 类胡萝卜素是一类存在于大多数水果和蔬菜的天然脂溶性色素。富含类胡萝卜素的饮食使多种疾病的风险较低。本文研究类胡萝卜素的抗氧化活性及其对信号传导途径的影响,并探讨了其防御基本机制。与β-胡萝卜素预防癌症和心血管疾病的有关干预研究的数据已经提出质疑的概念。然而,有令人信服的证据表明,类胡萝卜素是抗氧化网络的重要组成部分。光氧化损伤被认为是影响皮肤和眼睛的几种疾病的生物化学路径,而类胡萝卜素可以保护光暴露的组织。叶黄素和玉米黄质是视网膜的主要类胡萝卜素,被认为是作为光防护剂,预防视网膜变性。独特的分布,定位和高水平的类胡萝卜素在黄斑以及它们的物理化学特性使其成为防御的恰当选择。β-胡萝卜素作为预防晒伤的保护剂,同时已被证明其单独或与其他类胡萝卜素和抗氧化剂维生素组合均有效。保护作用在番茄红素含量丰富的饮食中也可体现。 关键词:类胡萝卜素;预防;疾病;信号;抗氧化剂 1.简介 充足的营养是一个人健康的生活方式和降低慢性疾病的发生风险的关键因素。水果和蔬菜的消费量(每天五份“五天”)提出了维持最佳健康的食品,特别是有色食品。从流行病学研究的数据一致显示,水果和蔬菜的摄入量和几种疾病如心血管病,眼科发病率,胃肠道或神经退行性疾病和某些类型的癌症之间呈负相关[ 1 ]。目前已有假设不同的水果和蔬菜的膳食成分中,所谓的二次植物成分在疾病预防中发挥重要作用[ 2 ]。这些植物化学物质,使植物具有明亮颜色。在各种天然色素中,类胡萝卜素是由一个混合了[3], [4] 和[5],并且有600多种不同结构的重要化合物组成。 2.类胡萝卜素 类胡萝卜素属四萜类化合物,合成于植物和其他的光合生物,以及一些非光合细菌,酵母菌,霉菌。大多数的类胡萝卜素是由一个中央的碳链的交替的单键和双键,并进行不同的循环或非循环的末端基团构成的。其主要的生化功能是由共轭双键的扩展系统承担,他们同时也是颜色的来源[ 6 ]。选定了类胡萝卜素在叶绿体光系统的组成,并且在防止对光氧化损伤植物方面扮演了重要角色]。许多水果和鲜花的黄色,橙色和红色,是由含有类胡萝卜素且通常缺乏叶绿素的有色体引起的。大量存在于植物包括叶片的一些叶绿素掩盖了类胡萝卜素的绿色部分。许多动物中也有类胡萝卜素的存在,是鸟类,昆虫,鱼和甲壳动物重要的着色剂。然而,动物和人类不能合成类胡萝卜素更新并且取决于膳食供应。根据其

胡萝卜素的提取教学设计教案

教学准备 1. 教学目标 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 3、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 4、学会纸层析的操作方法 2. 教学重点/难点 教学重点: 胡萝卜素的提取,纸层析的操作 教学难点: 胡萝卜素的提取 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 (一)引入新课 植物有效成分提取的方法有哪些?这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术。 (二)背景知识 1.基础知识 (1)胡萝卜素的性质:橘黄色晶体,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等。 (2)胡萝卜素的来源:植物、岩藻、微生物发酵。

(3)分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 (4)用途 一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,因此,胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲症、幼儿生长发育不良,干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素,广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 (5)方法:萃取法。 影响因素:萃取剂性质、用量;原料颗粒大小、紧密程度、含水量;温度、时间等。 选择控制:溶剂:石油醚 原料:颗粒小、干燥。 条件:温度较高,时间长。 (三)胡萝卜素的提取 1.实验设计 1.1实验流程:阅读教材图6-6。 溶剂:应选择使用水不溶性有机溶剂,如石油醚(为什么?)。 选择溶剂应注意哪些因素?:(提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等) (1)提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取的方法提取。 (2)提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 (3)萃取剂的选择

类胡萝卜素的测定方法

类胡萝卜素的测定方法(高效液相色谱法) 本方法适用于各类食品中以羟基类胡萝卜素为主的多种类胡萝卜素的测定。 本方法最低检出量为:α-胡萝卜素为5ng/mL,β-胡萝卜素为 4.3ng/mL,γ-胡萝卜素为3.5ng/mL,番茄红素为2.7ng/mL,斑蝥黄素为1.0ng/mL。 1. 方法提要 样品以丙酮-石油醚(1+1体积比)混合溶剂反复萃取使类胡萝卜素与其他成分分离,在450nm 波长条件下进行HPLC分析检测,通过外标法计算各种类胡萝卜素的含量。 2. 仪器 (1)高效液相色谱仪。 (2)冷凝回流皂化装置。 (3)旋转蒸发仪。 (4)离心机(5000r/min)。 3. 试剂 本方法所使用试剂除特殊注明外,均为分析纯;所用水为重蒸馏水。 (1)丙酮-石油醚(1+1体积比)混合溶剂:取相同体积的丙酮、石油醚混匀。 (2)50% KOH甲醇-水溶液:称取250g氢氧化钾,用50mL适量水溶解后,用甲醇定容至500mL容量瓶,备用。 (3)无水硫酸钠(Na-2SO4)。 (4)二丁基羟基甲苯(BHT)。 (5)无水乙醇(C2H5OH)。 (6)流动相使用液:按乙腈+二氯甲烷+甲醇(85+10+5)比例准确量取各溶剂,并充分混匀,经.45μm微孔膜过滤后使用。 (7)类胡萝卜素标样:α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番茄红素、斑蝥黄素。(8)标准溶液:准确称取α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番茄红素、斑蝥黄素一定量,先分别用少量的乙酸乙酯溶解,再用甲醇配制成60~80ng/L的标准储备液(于-30℃冻箱保存),使用时再配成3.5~16.5mg/L的标准使用液。 4. 测定步骤 (1)样品处理: a. 皂化提取法(如牛奶等脂肪含量较高的样品):取250L鲜牛奶于2℃、5000r/min冷冻离心30min,取上层油脂于250mL皂化瓶中,加入50mL乙醇、40mL 50% KOH甲醇溶液、0.1g BHT,65~75℃回流皂化30min,用石油醚反复提取皂化液,多次水洗至中性后用无水硫酸钠脱水,定容至25mL容量瓶中,备用。 b. 直接提取法(如番茄等脂肪含量较低的样品):适量新鲜成熟番茄匀浆后称取5~10mg于小烧杯中,加入0.1g BHT,用丙酮-石油醚(1+1体积比)混合溶剂提取3次,合并、收集

植物叶绿素类胡萝卜素测定方法

叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 ??? 一、原理 ??? 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A 与其中溶质浓度C 和液层厚度L 成正比,即A =αCL 式中:α比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm 时,α为该物质的吸光系数。各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a 、b 和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A ,并根据叶绿素a 、b 及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。在测定叶绿素a 、b 时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。 ???? 二、材料、仪器设备及试剂 ??? (一)材料:新鲜(或烘干)的植物叶片。 ??? (二)仪器设备:1)分光光度计;2)电子顶载天平(感量0.01g );3)研钵;4)棕色容量瓶;? 5)小漏斗;6)定量滤纸;7)吸水纸; 8)擦境纸;9)滴管。 ??? (三)试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)(v 丙酮:v 乙醇=2:1的95%水溶液);2)石英砂;3)碳酸钙粉。 暗中2h ,0.5g ,25ml ??? 三、实验步骤 ??1)取新鲜植物叶片(或其它绿色组织)或干材料,擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀。 ??2)将取好的样品放入25ml 容量瓶中,加混合浸提液(无水乙醇:丙酮=5:5)20ml ,放在黑暗条件下,浸泡至叶片发白,用浸提试剂定容至25ml ,摇匀备用。 3)把叶绿体色素提取液倒入1cm 光径的比色皿内,以浸提试剂为空白测定吸光度。选择波长663 646 和470nm 。 ??? 四、实验结果计算 叶绿素a 的浓度 = 12.21 ? OD 633 – 2.81 ? OD 646

类胡萝卜素的作用与功效

类胡萝卜素的作用与功效 【类胡萝卜素】 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,即胡萝卜素和叶黄素,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: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、叶黄素(、堇菜黄质、新黄质等,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。其生物合成过程如下: 乙酰,异甲基焦磷酸→牻牛儿基焦磷酸,无色类胡萝卜素等。 β-胡萝卜素、α-胡萝卜素等在动物体内变为视黄醇(维生素A)和视黄醛(维生素A醛),与视觉有关。在光合作用时,类胡萝卜素所吸收的光能传递给叶绿素,用于推动光化学过程。对细菌,则与其向光性有关.类胡萝卜素是O2的一种重要的激活状态的有效灭活剂,可防止生物的光灭活和光破坏。细菌的类胡萝卜素,有菌酯色素、β-

胡萝卜素、γ-胡萝卜素和玉米黄素等,此外特别值得重视的是从具有光合成的红色硫黄细菌和红色无硫黄细菌中所取得的螺菌黄素、球形(红极毛杆菌)酮,以及绿色硫黄细菌中含有的绿菌烯等。 类胡萝卜素是高度不饱和化合物(多烯),含有一系列共轭双键和甲基支链。色素的颜色随着共轭双键的数目而变动。共轭双键的数目越多,颜色移向红色越远。 有些类胡萝卜素在工业上利用作为食物和脂肪的着色剂,如β-胡萝卜素、番茄红素、玉米黄质、叶黄素、辣椒红、藏花素、藏花酸、胭脂树橙、红酵母红素等。 类胡萝卜素的生物合成也是按照类萜的合成模式,两个单位“头对头”缩合成为衍生物即类胡萝卜素──八氢番茄红素。高等植物、藻类和真菌都能将八氢番茄红素逐步脱氢,按次序生成六氢番茄红素,δ-胡萝卜素,链孢红素,最后产生番茄红素。类胡萝卜素分子两端的环化过程尚未完全阐明,但已有证据说明链孢红素或番茄红素是环化类胡萝卜素的前体。含氧的类胡萝卜素──叶黄素是通过直接引入分子氧而合成的。 维生素 A是无色的脂溶性类异戊二烯醇。在动物体内,β-胡萝卜素加两分子的水,断裂成为两分子的视黄醇(即维生素A,A存在于动物肝脏,血液和眼球的视网膜中;A只发现于淡水鱼中)。在暗中全反式视黄醛转变成为11顺视黄醛才能与视蛋白结合形成视紫红质,后者与暗视觉有关,故缺维生素A导致夜盲症。 希望对你能有所帮助,祝你天天快乐!

植物叶绿素类胡萝卜素测定办法

叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 ??? 一、原理 ??? 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用式计算出提取液中各色素的含量。根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A 与其中溶质浓度C 和液层厚L 成正比,即A =αCL 式中:α比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm 时,α为该物的吸光系数。各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光而求得。如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度总和。这就是吸光度的加和性。今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a 、b 和类胡萝卜素的含量,只需定该提取液在三个特定波长下的吸光度A ,并根据叶绿素a 、b 及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求其浓度。在测定叶绿素a 、b 时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大 收峰。 ???? 二、材料、仪器设备及试剂 ??? (一)材料:新鲜(或烘干)的植物叶片。 ??? (二)仪器设备:1)分光光度计;2)电子顶载天平(感量0.01g );3)研钵;4)棕色容量瓶;? 5)漏斗;6)定量滤纸;7)吸水纸; 8)擦境纸;9)滴管。 ??? (三)试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)(v 丙酮:v 乙醇=2:1的95%水溶液);2)石英砂;3)碳酸粉。 暗中2h ,0.5g ,25ml ??? 三、实验步骤 ??1)取新鲜植物叶片(或其它绿色组织)或干材料,擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀。 ??2)将取好的样品放入25ml 容量瓶中,加混合浸提液(无水乙醇:丙酮=5:5)20ml ,放在黑暗条件下,浸泡叶片发白,用浸提试剂定容至25ml ,摇匀备用。 3)把叶绿体色素提取液倒入1cm 光径的比色皿内,以浸提试剂为空白测定吸光度。选择波长663 646 和470nm 。 ??? 四、实验结果计算 叶绿素a 的浓度 = 12.21 ? OD 633 – 2.81 ? OD 646 叶绿素b 的浓度 = 20.13 ? OD 646– 5.03? OD 663 类胡萝卜素浓度=(1000A 470-3.27C a -104C b )÷229 单位 mg/L

植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作

http://www.casb.org.cn 植物生理科学 第一作者简介:张建成,男,1974年出生,山西农业大学讲师,华中农业大学在职博士研究生生,主要研究方向为生物技术与果树遗传育种。通信地 址: 030801山西省太谷县山西农业大学园艺学院。E-mail:zjcnd001@webmail.hzau.edu.cn或zjcnd001@163.com。通讯作者:刘和,男,1962年出生,山西农业大学副教授,主要研究方向为果树栽培生理。收稿日期:2007-03-28,修回日期:2007-05-11。 植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作 张建成,刘和 (山西农业大学园艺学院,山西太谷030801) 摘要:类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成的、自然界广泛存在的一大类天然色素物质的总称。近年来,类胡萝卜素生物合成基因的分离和功能鉴定与有关类胡萝卜素生物合成调控机制研究的新进展,使通过遗传操作调控植物体内类胡萝卜素生物合成途径成为可能。本文主要综述了近年来类胡萝卜素生物合成及其调控研究的进展,并介绍了应用转基因技术改变植物体内类胡萝卜素成分与含量的成功事例。 关键词:类胡萝卜素;生物合成及调控;转基因植物中图分类号:Q945.18 文献标识码:A RecentAdvancesinCarotenoidBiosynthesis,RegulationandManipulation ZhangJiancheng,LiuHe (DepartmentofHortculture,ShanxiAgricultureUniversity,Taigu030801) Abstract:Carotenoidsareisoprenoidmoleculesthatarethemostwidespreadgroupofpigmentsfoundinna-ture.Inrecentyears,thecloningandcharacterizationofcarotenogenicgenesandthenewprogressinstudiesofcarotenoidbiosynthesisandregulationmakethegeneticallymanipulatingcarotenoidbiosynthesispathwaytobepossibleinplants.Inthisreview,therecentlyprogressofcarotenoidbiosynthesisandregulationaresummarized,andintroducedsomesuccessfultransgenicplantsofalteringthecarotenoidcompositionandcontentbytransgenictechnique. Keywords:Carotenoids,CarotenoidBiosynthesisandRegulation,Transgenicplants类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成而呈现红色、橙红色和黄色的一大类色素物质的总称。 除极少数非光合细菌合成C30、 C45、C50类胡萝卜素外,类胡萝卜素主要是由8个类异戊二烯单位缩合而成的 C40的四萜类色素。迄今,在自然界中已发现600多种C40类胡萝卜素,主要作为高等植物、藻类和蓝细菌(cyanobacteria)光合膜的重要组分。 植物类胡萝卜素主要分布于植物叶绿体和有色体膜中,包括胡萝卜素(carotene)和叶黄素(xanthophylls)两大类。植物类胡萝卜素是光吸收复合体的重要组分,并且在保护光合器官、防止光氧化损伤等方面起着重要作用[1,2]。植物类胡萝卜素也是许多花和果实中的重要色素,赋予植物花、果实等器官绚丽的色彩,用以吸引昆虫、鸟类或其它动物来进行授粉和传播种子[1]。植 物类胡萝卜素还是植物激素(如ABA)[3]、防御化合物[4] 和风味芳香物(如β-吲哚)[5] 等许多生理活性物质生物合成的前体。此外,β-胡萝卜素和含β-环的胡萝卜素是人类及动物体内维生素A(retinol)合成的前体[6],许多其它非维生素A类胡萝卜素,如叶黄体素(lutein)、玉米黄质(zetxanthin)、番茄红素(lycopene)在淬灭自由基、增强人体免疫力、预防心血管疾病和防癌抗癌等保护人类健康方面具有更为重要的作用[7]。 早在20世纪50、60年代,人们就已逐渐阐明了类胡萝卜素生物合成的途径[8]。迄今,应用反向遗传学技术[9]、转座子标签法[10]、异源基因作探针筛选文库[11]、基因图位克隆[12,13]及其工程大肠杆菌“颜色互补”等技术[14],将参与植物类胡萝卜素生物合成的基因均分离和鉴定,对植物类胡萝卜素生物合成途径、相关基因 211??

植物叶绿素类胡萝卜素测定方法

叶绿素、类胡萝卜素含量的测定 一、原理 根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度,即可用公式计算出提取液中各色素的含量。根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比,即A=αCL式中:α比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位,液层厚度为1cm时,α为该物质的吸光系数。各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b 和类胡萝卜素的含量,只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。 二、材料、仪器设备及试剂 (一)材料:新鲜(或烘干)的植物叶片。 (二)仪器设备:1)分光光度计;2)电子顶载天平(感量0.01g);3)研钵;4)棕色容量瓶; 5)小漏斗;6)定量滤纸;7)吸水纸;8)擦境纸;9)滴管。 (三)试剂:1)95%乙醇(或80%丙酮)(v丙酮:v乙醇=2:1的95%水溶液);2)石英砂;3)碳酸钙粉。暗中2h,0.5g,25ml 三、实验步骤 1)取新鲜植物叶片(或其它绿色组织)或干材料,擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀。 2)将取好的样品放入25ml容量瓶中,加混合浸提液(无水乙醇:丙酮=5:5)20ml,放在黑暗条件下,浸泡至叶片发白,用浸提试剂定容至25ml,摇匀备用。 3)把叶绿体色素提取液倒入1cm光径的比色皿内,以浸提试剂为空白测定吸光度。选择波长663 646 和470nm。 四、实验结果计算 叶绿素a的浓度 = 12.21 ? OD 633 – 2.81 ? OD 646

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