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叶绿素的稳定性影响因子

发布时间:2019-04-22 16:10:56 作者:超级管理员 来源:本站 字号:

在活体植物中,叶绿素得到了很好的保护,既可以发挥光合作用,又不会发生降解。但离体叶绿素对光照很敏感,光和氧气作用可导致叶绿素不可逆的分解。在自然条件或以胶态分子团存在的水溶液中,叶绿素在有氧的条件下,可进行光氧化而产生自由基,因此一些研究人员认为叶绿素的光氧化降解必需有氧分子参与,而且其降解速率随氧分子浓度的升高而加快。单线态氧羟基自由基是叶绿素光化学反应的活性中间体,可与叶绿素吡咯链作用而进一步产生过氧自由基和其他自由基,最终可导致卟啉环和吡咯链的分解既而造成颜色的褪去。当然影响光氧化的因素有很多,比如体系中的水分、温度、光照时间、光照强度、光的波长范围等等,在这些影响因素中主要有光照时间、光照强度、光的波长范围、氧的浓度。目前在此方面的研究主要集中在自然光(复合光)对色素的影响,而且大多数研究不是很深人。对于单色光(不同波段的光)对叶绿素稳定性的影响研究方面的报道却较少。

叶绿素酶

已有研究表明,叶绿素酶是一种糖蛋白。叶绿素酶催化叶绿素结构中的植醇键而水解生成脱植叶绿素,是叶绿素降解中的关键酶。叶绿素酶是以叶绿素作为底物的,它是一种酯酶。脱镁叶绿素也是叶绿素酶的底物,酶促反应的产物是脱镁脱植叶绿素。叶绿素酶的最适反应温度在60~80℃范围,实验证明,叶绿素酶在80℃以上其活性下降,100%时已完全失活。

温度

一些研究表明,叶绿素提取液在不同受热温度下,其降解速率曲线有明显的拐点,叶绿素在80℃以下,降解速度较慢,90℃以上降解速度急剧加快。总体而言,随着温度的升高,叶绿素降解的速率是逐渐加快的,只是较低的温度下降解速率不明显。

pH值

体系的pH值是影响叶绿素稳定性的一个重要因子,叶绿素在中性和弱酸弱碱性条件下较稳定,相关研究表明:pH值在6~11之间叶绿素的保存率高达90%。但当体系的pH值下降到4时,叶绿素脱镁反应的速度比较明显,且随着酸性的增强,破坏性越大。

氧气

大多数文献报道,叶绿素降解速率与氧气浓度呈正相关,也就是说随着氧气浓度的增大,整个提取液的体系褪绿现象越严重,即叶绿素的保存率越低。

金属离子

在酸性条件下,叶绿素分子卟啉环中的镁离子可被氢离子取代,生成黄褐色的脱镁叶绿素,脱镁叶绿素分子中的氢离子又可被其他金属离子如:铜、锌、钙离子取代,而生成相应的叶绿素金属离子络合物而恢复为绿色。实验表明,这种络合物对酸、光、氧、热等稳定性大大提高了,这些离子均能使叶绿素保存率提高,使叶绿素能够较长时间的保存,而且铜离子的效果优于锌离子。尽管叶绿素铜络合物的色泽及其稳定性比锌络合物的好,但铜离子属于重金属离子,毒害性较大,所以应该对其含量进行严格控制;而锌是人体必需的微量元素,因此,在绿色果蔬加工过程中,采用锌离子取代叶绿素分子中的镁离子,形成较稳定的叶绿素锌络合物,目前已经得到了产业化应用。


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