植物葉綠素的測定

       葉綠素（chlorophyll）是一類與光合作用（photosynthesis）有關的*重要的色素。光合作用是通過合成一些有機化合物將光能轉變為化學能的過程。葉綠素實際上存在于所有能進行光合作用的生物體中，包括綠色植物、原核的藍綠藻（藍菌）和真核的藻類。葉綠素從光中吸收能量，然后能量被用來將二氧化碳轉變為碳水化合物。與植物的生長情況和能量的積累密切相關。

       另外葉綠素含量的多少對植物源食品的色澤也有重要的影響，例如綠茶的外形色澤*與葉綠素含量有密切的關系。葉綠素在植物細胞中與蛋白質結合成葉綠體，當細胞死亡后，葉綠體即被解離，隨之葉綠素游離出來。游離的葉綠素很不穩定，對光、熱都較敏感，在酸性條件下很快生成褐色的脫鎂葉綠素，加熱可使該反應加速。但在弱堿性條件下葉綠素會被水解為葉綠酸鹽、葉綠醇及甲醇。

       葉綠素的測定一般使用分光光度法，需要將植物研磨成液體，再進行分析。其原理如下：     高等植物體內葉綠素有a，b兩種，二者都易溶于乙醇、乙醚、丙酮和氯仿。葉綠素a，b分別對663nm和645nm波長的光有*大吸收，且兩吸收曲線相交于652nm處。因此，將植物中葉綠素經適當提取，然后在645nm、663nm和652nm處測其光吸收值，*可求得葉綠素含量。

       具體測試方法和計算公式如下：

       ?均勻稱取植物樣品5g于研缽中，加入少許石英砂（約0.5～1g）和冷丙酮充分研磨后倒入100ml容量瓶中，然后用丙酮分次洗滌研缽并倒入容量瓶中，*后用丙酮定容至100ml。

       ?充分振搖后用濾紙過濾。取濾液分別在645nm、652nm和663nm處測其光吸收值。以95%的丙酮作空白。

       上述方法實驗步驟繁瑣，不適合現場快速測量，只能用于實驗室研究。為了解決困擾現場測試人員遇到的難題。近些年逐漸出現了一些便攜式葉綠素測量儀，其中CCM-300測量*為穩定*。這些儀器能夠快速測量植物的葉綠素含量，為現場快速評估提供了選擇。

       Gitelson等（1999）比較了多個熒光激發波長和發射波長與葉綠含量的相關性，他們發現，使用多種激發波長和較窄范圍的紅外與遠紅外發射熒光具有較好的結果。當將熒光的發射峰從685nm移動到700nm時，被葉綠素的重吸收和再發射的額外熒光被降至*低。

       CCM-300使用了460nm的二極管（藍光），可輕微的透過葉片，因此葉綠素對發射熒光的重吸收和再發射不再是一個問題。相較于傳統的吸收法測量設備，這些改變能夠測量更大范圍的葉綠素含量（42 mg/m2~675mg/m2）。因為較長的激發光能夠到達葉片深處，導致更高的重吸收，CCM-300使用460nm激發光，絕大多數熒光來自于葉肉細胞，并且重新釋放的熒光被將至*低（Bushman et al.,2007）。

       CCM-300從設計上將Kautsky誘導效應降至*低。即使樣品光適應或者暗適應20分鐘，測量結果也幾乎不受影響。Bushmann(2007)的研究結果表明，其他波長的熒光比率和方法則受該效應影響顯著。與CCM-300使用的F735/F700比值不同，Bushman(2007)發現，在光合作用達到*大和暴露在光下時，690/F735的發射熒光比值表現出強烈的Kautsky誘導效應。他還發現，在Kautsky誘導效應過程中，較短的發射熒光波長較波長較長的熒光變化較快，也可通過使用光強很低的調制光源降低該效應。

       Buschmann的研究中使用了F690/F735比值與葉綠素含量的關系，在溫度從23℃降至4℃時，該比值可下降25%。這是由于狀態轉換和PSI熒光引起的。而當使用CCM-300測量美國五針松時（溫度從20℃降至3℃），F735/F700僅從1.72降至1.68。

       上述結果表明，CCM-300很好的克服了葉綠素熒光的變量給測量帶來的困難，是*、可靠測量葉片葉綠素含量的儀器。