天然叶绿素的研究及其进展

1、天然叶绿素的研究及其进展学生：XXX指导教师：XXXXXX 化学与化工系摘 要：叶绿素是一种天然的、安全、无毒并具有一定生理功能的脂溶性天然色素，不溶于水，可溶于有机溶剂，是地球上分布最广的天然色素之一，主要存在于绿色植物中。叶绿素结构与人类和大多数动物体内血液中红色素结构极其相似，易被人体吸收。在崇尚健康的今天，叶绿素这种食品素材正被挖掘出来，广泛应用在医药和食品上。本文概述了叶绿素的结构、物化性质、提取分离、稳定性、降解机理以及生理功能等各个方面研究现状，为天然叶绿素及其衍生物的进一步研究和相关产品开发提供了一定的理论依据。关键词：叶绿素；进展；前景The Advancement of N

2、atural ChlorophyllUndergraduter :XXXInstructor :XXXDepartment of Chemistry and Chemical Engineering XXX Normal UniversityAbstract：Chlorophyll is a kind of natural, safe, non-toxic and have certain physiological function of fat-soluble natural pigment, insoluble in water, but soluble in organic solve

3、nts, is the planet's most widely distributed natural pigments, mainly exist in one of green plants, in plant or microbial photosynthesis plays an important role. Chlorophyll structure and human and most animals blood red pigment structure were extremely similar, easy be absorbed by human body. I

4、n advocate healthy today, chlorophyll this food stuff is being excavated, widely used in medicine and food. This paper outlines the structure, physical and chemical properties of chlorophyll, extraction and separation, stability, degradation mechanism and physiological function of current research a

5、spects for natural chlorophyll and its derivatives, the further research and related product development provides certain theoretical basis.Keywords：Chlorophyll; Progress; Prospect前言叶绿素(chlorophyll)是存在于植物叶中的绿色色素，在部分微生物中也发现了绿色素，在光合作用中起着非常重要的作用。在高等植物的组织中依据结构的不同，又可分为叶绿素A和叶绿素B，但其基本结构都是卟啉环。叶绿素不溶于水，极其不稳定的

6、天然色素，遇光易分解等物化性质。叶绿素的研究与开发存在两大难题：一是缺乏具有商业利用价值的色素资源；二是叶绿素本身的稳定性问题。在解决叶绿素的稳定性差方面，人们也进行了各种各样的探索。将中心原子镁换成其它金属原子制成叶绿素钠盐类，增加了叶绿素的稳定性，提高了叶绿素的使用效率。叶绿素是一种天然的、安全、无毒并具有一定生理功能的天然色素，在崇尚健康的今天，叶绿素这种食品素材正被挖掘出来，广泛应用于医药工业、食品工业、日用工业及临床。叶绿素结构与人类和大多数动物体内血液中红色素结构极其相似，有诸多生理功能：抗致突变作用、促进创伤愈合作用、脱臭和改善便秘作用、降解胆固醇作用等，天然化学预防药物与化学合

7、成的抑制物相比，更具安全性和实用性，也更易为人体所接受。叶绿素是重要的天然色素，易于吸收，叶绿素及其衍生物主要是作为食用绿色色素和脱臭剂而广泛应于糕点、饮料、胶姆口香糖、果冻、冰淇淋等食品中。随着对叶绿素生理功能的研究的不断深入，开发以叶绿素为基功能性食品具有潜在的价值和前景。叶绿素是决定绿色蔬菜色泽的主要因素颜色是食品质量重要的属性，对于蔬菜加工时如何保护绿色曾有过大量的研究，但尚无一种方法获得满意的结果。因此，在绿色蔬菜汁加工、包装、贮藏过程中，提高叶绿素的稳定性，维持其固有的绿色是重要的研究课题。针对上述问题，现在已经发展了一些可在果蔬生产、加工、贮藏过程中较大程度上保存叶绿素含量的技术

8、，即护绿技术。当前对叶绿素降解的动力学研究较少，特别是光降解和酶解的动力学研究更是较少；叶绿素降解机理、叶绿素降解后的产物等都需要我们在以后的工作中进一步的研究。随着人们对健康和绿色食品的重视，对天然叶绿素的研究变得越来越重要，这也是食品科学、医药保健领域的重要研究课题之一。1叶绿素的发现与形成叶绿素是植物体内光合作用赖以进行的物质基础，广泛存在于高等植物的叶绿体中，是叶绿体中最为重要的一类光合色素。早在1818年，Pellatier首先从植物中萃取得到一种绿色色素并命名为叶绿素。1838年Berzelius报道了有关叶绿素的萃取方法。到1864年Stoke又发现叶绿素并非单体，而是绿色色素的

9、混合物。但直到1906年，色谱法的发明者Tsvet才成功地从高等植物的叶绿体中分离出的叶绿素A和B。随后在1993年Willstatter成功地阐明了叶绿素的结构，他因此获得1915年度的诺贝尔化学奖。到了60年代，人们成功地人工合成叶绿素。叶绿素和其他生活物质一样，也不断地进行新陈代谢，即旧的不断破坏，新的不断形成。叶绿素的形成过程比较复杂，有些步骤还不十分清楚。它的大致过程先是形成原叶绿素酸酯（也叫原脱植基叶绿素），这是一系列由酶催化的反应。之后原叶绿素酸酯化还原为叶绿素酸酯（也叫脱植基叶绿素），这个步骤一般需要光，是一个光还原过程。最后叶绿素酸酯在酶的作用下与植醇（也叫叶绿醇）酯化形成叶

10、绿素。叶绿素的形成受许多环境因子的影响，其中主要的有温度、光和矿质元素。由于叶绿素形成过程中绝大部分反应都是由酶催化的，而酶的活性受温度影响，因此温度过低或过高都不利于叶绿素的形成。例如早春寒潮过后常见秧苗有“退绿”现象。这是因为低温抑制了叶绿素的形成。光对被子植物叶绿素的形成一般是必需的，黑暗中生长的植物呈黄色，只有在见光后才开始转绿。裸子植物、藻类、苔鲜、旅类叶绿素的形成虽不一定需要光，但缺光时叶绿素形成的数量要低于有光时。矿质元素中的氮、镁是叶绿素的组成元素，缺乏时，叶绿素不能形成，表现出缺绿病。其他矿质元素如铁、锰、铜等对叶绿素的形成也有影响。2叶绿素的结构与性质2.1叶绿素的结构叶绿

11、素(Chlorophyll)分子含有4个吡咯环，并由4个甲烯基连成一个卟啉环，镁居于卟啉环中央，由于叶绿醇是高分子量的碳氢化合物，使叶绿素分子有亲脂性。卟啉环中镁原子偏向带正电荷，又使其有亲水性并与蛋白质结合，经人工提取的叶绿素性质极不稳定，在酸、光照、氧气、温度及微生物的作用下，极易降解和破坏网。叶绿素的结构如图1，其结构中心非常活泼，通常包含两个叶啉环和两个在晶态结构中关系非常特殊的醌基，化学反应一般就在活泼中心发生。光合作用的驱动过程是电子的激发从叶琳环转向蒽醌半支，同时蒽醌半支释放出自然光合作用最早期的化学中间产物两个自由基离子。图1 叶绿素的结构叶绿素是高等绿色植物进行光合作用的重要

12、物质，主要有叶绿素A和叶绿素B，其比例为311。图2 叶绿素A结构 图3 叶绿素B结构2.2叶绿素的性质叶绿素是一类含镁卟啉衍生物的泛称，其中以叶绿素A和叶绿素B最为常见。叶绿素的分子中都含有一个卟啉环，M92十取代了环内二氢并与4个N原子配位形成相应的金属配体。除高等绿色植物叶绿体中含有比例31，的叶绿素A和叶绿素B外，在多种藻类植物中还发现有叶绿素C类物质，包括叶绿素C1和C2两种成分。此外，在红藻中则发现叶绿素D的存在。叶绿素A和叶绿素B是蓝绿色的蜡状晶体，略带异臭，不溶于水，易溶于乙醚、乙醇、丙酮、氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂，难溶于冷甲醇，几乎不溶于石油醚、汽油。相对分子质量分别为8

13、93和907，其中叶绿素A的熔点为150-153.12，叶绿素B的熔点为183185。天然叶绿素不稳定，对光和热敏感，易分解褪色。在酸性条件下，叶绿素的卟啉环中心金属镁原子会被氢原子置换，生成暗绿色至绿褐色脱镁叶绿素。但若叶绿素的中心镁原子被铜、铁、钴、锌等金属原子置换，则对光、热的稳定性会所提高，脱臭效果也得到增强。叶绿素A是环状四吡咯金属镁配合物，虽然由于D环双键的饱和而隶属于卟吩类化合物，但仍然保持卟啉基所具有的多齿配位作用以及共轭大环的结构特征，其中，连带多种有机官能团的非对称性氮杂轮烯结构A.D环端的亲脂溶性和C.D环端亲水溶性以及稠并的五元E环，均明显影响着叶绿素衍生物的化学性质和

14、物理性质。叶绿素A是通过四个次甲基将A，B，C，D四吡咯环连接成环构成基本骨架，其D环具有二氢吡咯结构。和其他芳香族化合物一样，尽管环上带有不饱和化学键的取代基团(包括C=C和C=O结构)与卟吩大环共轭，但这些取代基团仍然保持本来的加成反应特征，而共轭卟吩母环则显示出芳香环系所具有的取代反应活性。叶绿素A衍生物的A-B环端向体现着亲脂溶性。而CD环端向则表现出亲水溶性，良好的水脂溶性决定了叶绿素A及其衍生物的广泛生物利用度。2.2.1叶绿素盐的性质叶绿素是极其不稳定的天然色素，遇光易分解，给贮存和使用带来了很大的麻。将叶绿素制成叶绿素钠盐类，增加了叶绿素的稳定性，提高了叶绿素的使用率。目前生产

15、的有叶绿素铜钠盐、铁钠盐、锌钠盐等。叶绿素锌钠盐的结构，主要是二钠和三钠的混合物。生产原理是将叶绿素生成钠盐，并将叶绿素分子中的Mg元素用其他的金属元素替代，所替代的金属离子一般对人体无毒副作用，是人体所需的微量元素，在体内行使一定的生理功能。2.2.1.1叶绿素铜钠盐叶绿素铜钠盐为粉末状产品，呈墨绿色，稍带金属光泽，膏状产品为绿色，有氨臭气，易溶于水，微溶于醇类和氯仿2。叶绿素铜钠溶解于水后，电离出钠离子，因而叶绿素铜钠及叶绿素铜的水溶液性质相同，二者的水溶液都呈蓝绿色、透明、无沉淀。当 p H值在6.5以下，如果与钙离子接触，则产生沉淀析出，1 %的溶液p H值为9.010.7，所以它们都

16、不宜加入酸性饮料中，否则易生沉淀析出。加热至 110以上就被分解。对小白鼠进行慢性毒性试验，对生殖及组织病理学观察均未发现异常和中毒现象，属无毒级食品着色剂。因其安全性高，世界各国普遍许可使用，ADI为 0.15毫克/千克，我国GB276086规定最大使用量为0.5克/千克。2.2.1.2叶绿素锌钠盐叶绿素锌钠盐是一种墨绿色晶体，粉末状，有金属光泽，有略带青草芳的气味，极易溶于水，溶于水后溶液澄清透明呈绿色或墨绿色。在中性溶液中稳定，碱性溶液中稳定性稍差，酸性溶液中不稳定，并有浑浊；热稳定性和抗氧化还原性较好；光稳定性较差；一般的食品添加剂，如食盐、葡萄糖、抗坏血酸对其稳定性没有太大的影响。叶

17、绿素锌钠盐还具有一定的保鲜性，用含有该盐的薄膜包裹的白菜的Vc含量，远远大于用其他薄膜包裹的白菜3。图4叶绿素锌钠盐的结构式（二钠、三钠）2.2.1.3叶绿素铁钠盐叶绿素铁钠盐的水溶性好，但难溶于丙酮、乙醇，水溶液在中、碱性条件下呈现亮绿色。对热和室内自然光的稳定性较好，而对室外强光的稳定性较差。当pH值36时相对稳定，可以安全使用；在pH值812时，颜色由绿色变为浅黄绿色直至深黄色。因此，在生产和使用过程中应避免接触碱性物质。叶绿素铁钠盐的耐氧化性较差，但有较强的耐还原性4。2.2.1.4叶绿素铬钠盐叶绿素铬钠盐为棕黄色具有金属光泽的结晶性粉末。该物质易溶于水，难溶于乙醇、丙酮。具有一的抗氧

18、化性和抗还原性；耐热性比较好，在高于200时会发生分解：叶绿素铬钠盐的耐光性差，在强光下易发生分解，颜色变浅。在强酸或者强碱性环境中也不稳定5。3叶绿素的提取和分离方法3.1叶绿素的的提取叶绿素不溶于水，极其不稳定的天然色素，易溶于乙醚、乙醇、丙酮、氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂，难溶于冷甲醇，几乎不溶于石油醚、汽油。根据目前的研究进展，果蔬中叶绿素的提取法主要有以下几种：丙酮研磨法，抽滤法，有溶剂浸泡法，超声波提取，微波辅助提取。不同提取溶剂可能对叶绿素的提取率及稳定有一定的影响，目前提取溶剂主要有乙醇、丙酮、石油醚以及不同配比的混合溶剂，且认为乙醇和丙酮混合溶液是提取果蔬中叶绿素较佳的提取剂

19、。相关研究表明，叶绿素提取液的含水量对叶绿素含量的测定和稳定性由较大的影响，叶绿素A、叶绿素B、叶绿素A+B、叶绿素A/B的比值均降低，这就说明了提取液中含水量过高对叶绿素提取不利，尤其是对叶绿素A有较大的影响。不过，从目前的研究进展来看，在果蔬的叶绿素提取实验中，适量的水分也是必需的，这是因为叶绿素与蛋白质结合的较紧密，适量的水分易使叶绿素分子中的亲水基团和蛋白质分离，有利于叶绿素从类囊体膜中游离出来。3.1.1有机溶剂萃取法常用乙醇、丙酮、丁醇、二氯甲烷、石油醚、异丙醇、三氯乙烯等有机溶剂提取叶绿素。料液比(gmL)16至140，萃取温度在5085，时间25 h。金属取代反应常用10硫酸或

20、盐酸盐溶液，取代温度5080，反应时间14 h。最多的叶绿素金属盐是叶绿素铜钠盐，这是一种墨绿色粉末，略带金属光泽，无臭或微有特殊的氨样气味，有吸湿性，对光和热较稳定。易溶于水，稍溶于乙醇和氯仿，微溶于乙醚和石油醚。根据对植物叶的处理方法不同，萃取法又分为研磨法和浸提法。研磨法：植物鲜叶-预处理(除杂、烘干、研碎)-浸提-浓缩-皂化-萃取-调pH置铜-纯化-成盐-烘干-成品，为减少叶绿素的分解，研磨时亦可加入少许的碳酸钙。浸提法:是将洗净的植物鲜叶直接进行浸提。研究表明，在相同条件下，研磨法比浸提法的产率高，反应时间亦短。沈其伟6利用乙醇丙酮水为4.54.51的混合液提取水稻叶片中的叶绿素，产

21、率较单一提取液高约5。3.1.2吸附树脂萃取法树脂萃取法具有避免使用低沸点有机溶剂，工艺路线短，设备简单，操作方便，产品纯度高等优点。萃取过程：干燥植物碎叶-有机溶剂提取-金属置换-树脂吸附-乙醇淋洗-脱脂剂解吸-减压浓缩-真空干燥一产品。3.1.3超临界CO2萃取法 超临界CO2萃取过程：植物叶粉末-超临界CO2萃取-减压-分离-产品7。 该法具有萃取温度低、传质速度好、萃取速度快等特点。另外CO2惰性无毒、价廉易得、环境友好，保证了被提取物的纯天然特性与自然风味。岳鹏翔8等认为，使用乙醇作夹带剂时能够有效地提高萃取效率。陈雪峰9等提取桃叶中的叶绿素的最佳条件：萃取温度60、压力30 MPa

22、、时间为6 h、料液比为120(桃叶与95乙醇的质量比)。3.1.4超声波萃取法 陈正10等将粉碎干燥的植物叶进行超声提取得到叶绿素提取液。超声波萃取法具有萃取速度快、时间短、产率高、无需加热、节约能源等优点。该法一般以11或21 (物质的量之比)的乙醇与丙酮的混合液为提取液，提取时间为2030 min，料液比16110 (g/ml)。所得叶绿素的产率与传统的工艺萃取法相比提高了15%18%。3.1.5微波萃取法微波萃取是基于微波加热的选择性、瞬时性和高效性，控制适宜的微波条件而实现的。其工艺过程：干燥碎叶-溶剂溶解-微波瘦幽-过滤-蒸发浓缩-成品。微波萃取法具有高选择性、溶剂用景少、能耗低、

23、升温均匀、速率快等特点。王晓飞11等通过微波辆助提取甘蔗糖厂滤泥中叶绿素，与浸提法相比，提取率和纯度分别提高了69.896和12.1%，比超声波萃取法提高了22.2%和14.0%，提取时间亦大为缩短。3.2叶绿素的分离色谱法是一种很好的分离纯化、鉴定有机化合物的重要方法，尤其是在微量分析中应用的更是广泛。果蔬中色素主要包括脂溶性的胡萝卜素、叶黄素、叶绿素和水溶性的花青素。在提取实验时，我们可以利用相似相溶的原理把水溶性的花青素滤掉，继而可以利用薄层色谱、柱色谱、高效液相色谱对胡萝卜素、叶黄素和叶绿素进行分离，由于这三种色素的极性依次减弱，可以适当地选单一的有机溶剂或者不同配比的混合溶剂作为展开

24、剂和洗脱剂，确定最佳的优化分离条件。李好样12等人对菠菜中色素的提取和分离实表明：采用浸泡法提取色素，操作简便易行，失少，得率高。而且用32的石油醚一乙醇通浸泡的方法提取菠菜色素为此实验的优化条。在分离实验中，通过实验得出，采用73的油醚一乙酸乙酯为分离叶黄素的优化条件；用311的丁醇一乙醇一水洗脱剂洗脱叶绿素速快，效果好；用91的石油醚一丙酮溶剂为胡卜素分离的优化条件。4叶绿素含量的测定方法叶绿素含量的测定方法主要有紫外分光光度、荧光分析法、活体叶绿素仪法、光声光谱法高效液相色谱法。不过目前应用最为广泛的还分光光度法。叶绿素提取液的吸收光谱表明：有两个强吸峰，分别在红光区和蓝紫区，不同提取溶

25、剂和原料所得的叶绿素溶液的吸收光谱比较相似。叶素A、叶绿素B的红区最大吸收峰分别在3nm、645nm附近，在蓝紫区分别为429nm、3nm附近。由于提取溶剂和原料不同，对叶绿提取液进行光谱扫描后，所得的最大吸收值可有较小范围的浮动。分光光度法测定叶绿素含量主要依据Amon式，其计算方法是：分别以提取溶剂作空白，定叶绿素提取液吸光度A645 A663，根据下面的公式：叶绿素A浓度（mg/L）Ca =12.7A663 - 2.69A645叶绿素B浓度（mg/L）Cb =22.9A645 - 4.68A663叶绿素总浓度（mg/L）Ca+b = Ca+ Cb上述公式可以定量地说明叶绿素提取液受不影响

26、因子作用后的降解率。高效液相色谱(HPLC)定量检测叶绿素含量准确率较高，效果很好。戴荣继13等人采用HPLC测定饮用水中藻类叶绿素含量，实验表明：用甲醇和丙酮作为流动相，体积比为8020时，同时在流动相中加入质量分数为0.1的冰醋酸，流速为1.0mL/min。利用每一种色素的色谱峰面积进行定量，叶绿素A、叶绿素B的定量可通过外标法由工作曲线求得。该方法对叶绿素A、叶绿素B检测限分别可达0.0100.005ug/L。5叶绿素在医学上和食品中的应用5.1叶绿素在医学上的应用 叶绿素是光合作用的物质基础，是自然界中将光能转变为化学能的纽带，它对地球上的生命物质具有极为重要的意义。叶绿素在化学结构也

27、与人类和大多数动物的血红索极其相似。有关叶绿素的生理功能早在1919年就已提出，当时的报道认为叶绿素具有促进增血功能和加速治愈创伤的作用。在二次世界大战中，美国曾将叶绿素和青霉素并用来治疗伤员，不仅节约了一半以上当时价格昂贵的青霉素用量，而且取得了积极的效果。正因为叶绿素结构与人类和大多数动物体内血液中红色素结构极其相似。近年来人们发现叶绿素有诸多生理功能。如：(1)抗致突变作用：叶绿酸能与致癌物Trp-p-2活性体形成复合体，使其活性钝化，降低其活性，而且还能抑制致突变性物质的代谢，促进解毒代谢，阻碍突变性物质的生物合成。(2)促进创伤愈合作用：叶绿素能促进刀伤、火伤、溃疡等伤口肉芽新生，加

28、速创伤愈合；(3)脱臭和改善便秘作用：据报道，叶绿素对饮食，抽烟及新陈代谢产生的口臭、出汗脚臭、腋下臭均有消除作用。并能使肠道蠕动轻度亢进缓解便秘问题；(4)降解胆固醇作用：据Tsuchiya报道，脱镁叶绿素、脱镁叶绿酸具有降低血中胆固醇作用14。叶绿酸(CHL)是天然叶绿素的衍生物，目前已被用作为食品添加剂和抗贫血药物，最近的研究表明其具有潜在广谱癌症预防作用。叶绿素及其衍生物抗诱变、防癌的机制尚不明了。其对多种理化因素、致癌物的抗诱变防癌作用，表明它多种作用机制。5.1.1抗突变叶绿素、叶绿酸具有强烈的抑制突变作用，可以钝化致突变性物质的活性，其中尤以叶绿酸对致突变物质的抑制作用最强。叶绿

29、素、叶绿酸可以与致癌物质Trp-p-2活性形成复合物，降低其活性，而且还能抑制致突变性物质的代谢，促进机体的解毒代谢，阻碍突变性物质的生物合成。叶绿素具有抑制黄曲霉素B1、苯并芘等强致癌物的致突变作用。日本山本曾报道，植物绿质钠也有消除肝腹水、抑制肝癌细胞增殖的抗肿瘤功效。此外，叶绿素铁对过氧化酶的活性也有抑制作用。5.1.2促进伤口愈合叶绿素可促进刀伤、烧伤、溃疡等伤口肉芽新生，加速伤口痊愈。对创伤和溃疡采用局部叶绿素涂搽，可干燥刨伤面，加速肉芽和上皮细胞的新生，明显促进伤口的愈合。日本久保的试验结果也表明，对大鼠幽门结扎引起的溃疡以叶绿酸剂与抗胆碱药同时使用时，可明显增强后者的抗溃疡作用。

30、抗变态叶绿素的抗变态功能主要表现为抗过敏和抗补体两种作用，作用效果随置换金属的不同而异。进藤15等人曾以土拨鼠为对象试验各种叶绿素金属衍生物的抗过敏效果，结果发现叶绿素铜衍生物的作用效果比铁、镁、钴等金属衍生物强。五十岚15等人还证实，口服叶绿素铜钠对慢性荨麻疹、慢性湿疹、支气管哮喘及冻疮等变态反应都有明显的功效，对难以治愈的湿疹、痒疹以及顽固性荨麻疹症，也有一定的功效。5.1.4脱臭有关叶绿素的脱臭作用早在二次世界大战时就已被发现。Bowers16给当时患有某些疾病的患者使用叶绿素后，散发恶臭的现象马上消失。叶绿色素对脚臭、腋臭以及由膳食、抽烟或新陈代谢异常产生的口臭等有良好的除臭作用。叶绿

31、素还可以消除人体因摄入酒精后呼气中的口臭，但不能降低呼气和血液中的酒精浓度。角田认为叶绿素的脱臭作用部分是其抑制机体代谢过程中的硫化物的产生的结果。5.1.5降低胆固醇叶绿素及其脱镁产物脱镁叶绿素、脱镁叶绿酸还具有降低血浆胆固醇的作用。一般来说，叶绿素的降胆醇作用随配位金属的不同而异，其中具有降胆固醇作用最单纯的叶绿素单元结构为植物绿质。5.1.6促进肠道蠕动叶绿素还能轻度促进肠道蠕动，具有缓解便秘的功能。目前一般认为其作用机制可能涉及：（1）抗氧化和自由基清除作用；（2）直接与致癌物结合形成复合物，影响致癌物的吸收、分布和代谢活化；（3）影响致癌物引起的DNA加合物形成；（4）影响与致癌物代

32、谢有关的酶活，从而影响致癌物及其代谢产物的降解与排泄等。癌的化学预防越来越受到人们重视。天然化学预防药物与化学合成的抑制物相比，更具安全性和实用性，也更易为人体所接受。5.2叶绿素在食品中的应用到目前为止，叶绿素及其衍生物主要是作为食用绿色色素和脱臭剂而广泛应用于糕点、饮料、胶姆口香糖、果冻、冰淇淋等食品中。由于食品工业中的叶绿素是从天然植物中提取得到的，安全性高，FAO/WHO(1994)对其ADI值不作限制性规定，但对叶绿素铜、叶绿素钠盐以及叶绿素铁钠盐的ADI值为015mg/kg17。近年来，随着对叶绿素生理功能的研究的不断深入，开发以叶绿素为基料的功能性食品具有潜在的价值和前景。叶绿素

33、是重要的天然色素，它的结构和血红素相似，易被人体吸收。6.关于叶绿素的研究现状及展望6.1叶绿酸的研究现状及展望叶绿酸(CHI)是叶绿素(Chla)的衍生物，天然绿色植物及巾药蚕砂中均能提取，其中以蚕砂中的Chla含量尤其丰富，为0.6%1.0%干物质量。自1913年德国的Willstfitter报道了有关Chla结构、制备方法、特点，第一次详尽地阐述了Chla的研究成果，开创了现代Chla及衍生物的工业生产上产以来，Chla及其衍生物CHI的研究和工业生产突飞猛进20。由于CHI具有独特的抗诱变及抗肿瘤活性，目前逐渐成为国内外研究热点。所以，CHL具有较为广泛乍物活性和药理作用，在抗贫血和抗

34、白细胞减少以及保肝等方面已经有临床应用；在抗病毒，抗溶血反应，抗肿瘤方面有待进一步的研究和开发。尤其值得一提的是，随着世界范围内肿瘤患者的逐年递增，从天然药物中寻找一种高效、无毒的化合物来防治肿瘤的发生和发展成为肿瘤研究者们关注的热点。目前大量资料显示CHL对肿瘤有良好的调节作用，其在一些肿瘤预防和治疗应用中也取得了较好的效果。由于从天然植物或药物蚕砂中提取的CHI，具有来源丰寓、合成简单、稳定性较好，比化学合成的抗肿瘤制剂更具安全性且易于为人体吸收，故有望成为一种经济、理想的肿瘤化学预防剂和化疗巾的辅助剂，甚至是一种有前途的抗肿瘤药物。目前，可以考虑在食物、饮料中加入适量CHI，以预防因接触

35、诱变剂而引起的诱变作用，此类抗诱变、抗癌食品的开发和应用研究对于癌症的预防以及对于环境诱变剂所致遗传损伤的机制研究有着重要的意义。6.2在食品业中叶绿素的研究现状及进展色泽、风味和质构是食品的三个主要感官指，其中色泽具有特别重要的作用，因为对于绝大数消费者，如果他们对某食品的色泽不满意，就去了进一步了解的欲望，不会再进一步评价其它标)绿色蔬菜的色泽是消费者判断其新鲜度、营养和卫生的最重要指标，因此，绿色蔬菜色泽的保具有重要的意义18。绿色蔬菜的绿色来自叶绿素，而叶绿素对酸、热、光和氧化等很敏感，在加工和储藏过程中极易褪色或变色，导致绿色蔬菜制品由鲜绿色变成橄榄色、黄褐色、甚至无色，严重影响绿色

36、蔬菜制品的质量。绿色蔬菜的保绿、护绿一直是食品科学家的研究重点。自从发现金属离子对绿色蔬菜护绿有重要作用后，叶绿素金属离子络合物的研究就一直是绿色蔬菜类食品加工研究中的热点之一。食用天然色素原料资源广泛，色调五光十色。应大力推广使用天然色素，以此代替价格低廉的化学合成色素，已成为食品和饮料工业界的当务之急。以美国为例，经政府主管部门正式批准允许用于提取天然色素的食品原料迄今为止已达31种。其中使用频率较高的一些天然色素原料为：红葡萄皮、西柚汁、绿色蔬菜汁(如西芹汁与菠菜汁等)、胡萝素(有天然海藻来源或人工合成品2种)、金盏花、番红花、姜黄、胡萝卜、黑加仑、蓝莓等。近年来又陆续增加了番茄红素与虾

37、青素等品种。在食品和饮料中添加天然色素不仅能使产品外观色泽艳丽，还能改善或提高人们的食欲与购买欲，更可贵的是天然色素具有化学合成色素所不具备的多种营养保健作用。在绿色蔬菜加工中保持蔬菜原有的绿色，对于提高加工蔬菜的品质具有重要的作用。而采用金属离子护色处理形成叶绿素金属离子络合物，可保持或恢复其原有的绿色色泽，但目前采用金属离子护色处理时碰到的最困难的问题是如何解决重金属离子的超标问题。尽管国内已有大量的文献报道采用高浓度的铜或锌离子处理可获得较好的色泽，但很多文献都回避了重金属离子含量超标问题。国外许多文献报道，采用常规的锌离子护色方法，当产品中的锌离子质量分数低于20mg/kg时，基本无效

38、果；当达到令人满意的绿色效果时，锌离子质量分数都已达到或超过FDA规定的75mg/kg的限制。如：在Donato等人的研究中，采用了较高质量分数的锌离子（高于500mg/kg）、短时间（少于3min）漂烫处理，绿色蔬菜经罐装杀菌或干燥后，可长期保持其原有色泽，但蔬菜中锌离子质量分数远高于75min因此在国内标准仍允许铜离子护色的情况下，铜锌联合护色应该是解决此问题的一条可行的途径。另一条可行的途径是采用表面活性剂与锌联合护色，即在形成叶绿素金属离子络合物时，采用适当的表面活性剂以促进叶绿素金属离子络合物的形成，降低蔬菜中残留的金属离子含量，这方面的研究也有一定潜力。如Theuer等人采用难溶性

39、的硬脂酸等脂肪酸锌盐，以及加强剂脂肪酸等处理绿色蔬菜时，其绿色保护效果远比采用相同浓度的氯化锌处理的效果好， 在锌离子质量分数低于75mg/kg时就可达到较理想的护色效果。6.3国内外研究现状 根据有关文献资料，自从1818年就开始了对叶绿素方面的研究。随着研究的深入发展，开始发展用有机溶剂法从植物当中提取叶绿素。二十世纪初期，叶绿素提取技术的研究发生了质的飞跃，工业化提取叶绿素得以实现。1933年美国开始以有机溶剂法工艺为基础，工业生产叶绿素，延用至今。其典型方法是用苜蓿为原料，用有机溶剂(如丙酮)进行抽提；也有用混合有机溶剂(如己烷一丙酮)抽提。大规模生产叶绿素是在五十年代。目前国外生产叶

40、绿素系列产品的公司主要以“3大公司”为主，即佛罗里达州的Lake Worth的美国叶绿素公司、宾夕法尼亚州Nazareth的钥石农业化学有限公司和科罗拉多州Lammar的国有叶绿素化学公司。国内，叶绿素工业化生产起步比较晚。60年代后，陆续开始研究生产叶绿素产品，但均是采用化学合成法生产叶绿素产品，而现在提倡“回归天然”，天然色素的呼声越来越高，所以必须寻找一个生产叶绿素的较好的原料，利用国外成熟的溶剂法进行大规模的生产。附录分光光度计663nm、645nm处测定吸光度，按Atllon公式计算叶绿素的含量。计算公式：Ca =12.7A663 - 2.69A645Cb =22.9A645 - 4

41、.68A663Ca+b = Ca+ Cb叶绿素含量（mg/g）= Ca+b×50×50Ca叶绿素A的浓度mg/mlCb叶绿素B的浓度mg/mlA663叶绿素溶液在波长663nm处的吸光度A645叶绿素溶液在波长645nm处的吸光致谢首先向我的指导老师XXX教授致以最衷心的感谢！本论文是在XXX教授的悉心指导下完成。从论文的选题、设计以及论文的撰写等各个环节都凝聚着老师的大量心。在整个过程中，许老师多次询问论文进程并要求每个星期都交流一下，不厌其烦的对我的不足进行指导，并帮助我开拓研究思路，精心点拨，热忱鼓励。许老师严谨务实的科学态度，精益求精的工作作风，踏踏实实的治学精神，

42、不仅授我以文，而且教我做人要求。感谢XXX化学与化工系对我的培养，感谢老师和同学对我的帮助！最后向我的父母致以深深的谢意，感谢他们多年来对我无私的付出并献上我诚挚的祝福！参考文献：1黄持都，胡小松，廖小军等. 叶绿素研究进展J.业大学食品科学与营养工程学院，2007(03):114117.2阳东青. 从竹叶中提取叶绿素J.江西生物科技职业学院，2008(06):36383于洁，石华. 叶绿素锌钠盐的理化性质及应用研究J.中国食品添加剂，2004(03):3234.4王立娟，钱学仁. 竹叶叶绿素铁钠的制备及性质研究J.林产化学与工业，2005(03):8992.5苏秀荣，贾寿华，宋少芳. 叶绿素铬钠盐的制备及理化性质J.食品科学，2007，28(06):142145.6沈其伟.测定水稻叶片叶绿素含量的混合液提取法J.植物生理学通讯，1988(03):6263.7孟庆廷.叶绿素提取方法及稳定性研究进展J.济宁学院化学与化工系，2009,32(03):23.8岳鹏翔，董英，吴守一. 用超临界为二氧化碳从绿茶中萃取叶绿素的初步研究J.中国食品添加剂，1996(01):46.9陈雪峰，刘迪. 超临界CO2萃取桃叶中叶