全 文 ：书153
卢 娟1，李 伟1，2，*
(1.湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施 445000;
2.湖北民族学院湖北省生物资源保护与利用重点实验室，湖北恩施 445000)
摘 要:目的:研究了不同环境条件对酸模叶蓼果实红色素在可见光区的稳定性的影响。方法:采用 pH2 的 80%乙醇
作为提取溶剂，对色素提取液在 400～700nm进行紫外扫描，而后分别探讨温度、pH、H2O2、VC、金属离子以及蔗糖对色
素在紫外和可见光区的稳定性的影响。结果:该色素的四个吸收峰波长分别为 444、475、519、665nm;酸模叶蓼果红色
素可耐受一定高温，pH对其影响很大，应在低酸性条件下使用;H2O2 可使其褪色，VC 对其影响不大;大多数金属离子
对其无影响，Fe3 +等少数金属离子对色素有影响。
关键词:酸模叶蓼果实，红色素，环境条件，稳定性
Study on the stability of the red pigment from
Polygonum lapathifolium Lium fruit
LU Juan1，LI Wei1，2，*
(1.School of Biological Science and Technology，Hubei Institute for Nationalities，Enshi 445000，China;
2.Hubei Key Laboratory of Biological Resource Conservation and Utilization，
Hubei Institute for Nationalities，Enshi 445000，China)
Abstract:Objective:The effects of different environmental conditions on the stability of the red pigment from
Polygonum lapathifolium Lium fruit were studied.Methods:Using pH2 80% ethanol as extracting solvent，and then
the pigment solvent was scaned between 400～700nm，at the same time the temperature，pH，H2O2，VC，sugar and
metal ions on the stability of pigment were probed.Results:The red pigment had four absorption wavelength and
which were 444，475，519，665nm.The red pigment from Polygonum lapathifolium Lium fruit could endure heat. pH
had great influence on the pigment.H2O2 could made the red pigment fade，most metal ions had no effect，but
Fe2 +，Fe3 + and a small number of metal ions had impact on the pigment.
Key words:Polygonum lapathifolium Lium fruit;red pigment;environmental conditions;stability
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2011)05－0153－03
收稿日期:2010－01－28 * 通讯联系人
作者简介:卢娟(1986－) ，女，主要从事天然产物的研究与开发。
酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Lium)别名旱
苗蓼、大马蓼，是一年生双子叶杂草，瘦果卵形，扁
平，黑褐色，光亮。酸模叶蓼分布全国，以北方最为
普遍，资源丰富，在田间地里常能见到，是一种开发
前途十分广阔的植物资源［1］。目前，对酸模叶蓼的研
究仅限于对它的防治，同时对酸模叶蓼果实的化学
成分及其生理功能有所研究［2－3］。本文主要对酸模
叶蓼果红色素的稳定性进行了研究，希望能使这种
田间杂草变废为宝。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
酸模叶蓼鲜果 九成熟左右，采摘于恩施湖北民
族学院，采后低温保存;无水乙醇、山梨酸钾、H2O2、蔗
糖、HCl 溶液、MgCl2、CaCl2、FeCl3、CuSO4 · 5H2O、
ZnCl2、AlCl3、FeCl2、NaOH、VC 等 均为分析纯。
DS－1 高速组织捣碎机 上海标本模型厂;7500
双波长紫外可见分光光度计 上海精密科学仪器有
限公司;FA2140 型电子分析天平 上海天平仪器
厂;pH BJ－260 型便携式 pH 计 上海精科雷磁厂;
HH－4 型恒温水浴锅 江苏金坛新一佳仪器厂;真空
冷冻离心机。
1.2 实验方法
1.2.1 最佳提取溶剂的选择及酸模叶蓼果红色素的
光谱特征 分别称取 1g 酸模叶蓼果实，按料液比
1∶10(m/v)加入 80% 乙醇、pH2.0 80% 乙醇、水和
pH2.0 水，充分研磨浸提 15min，4000r /min 离心
30min，观察离心液颜色的差异并在 400～700nm［4－5］范
围内进行紫外扫描，确定酸模叶蓼果实色素的最佳
浸提溶剂和特征吸收峰。
1.2.2 不同环境条件下酸模叶蓼果红色素稳定性的
研究 根据紫外扫描图得到酸模叶蓼果红色素的特
征吸收峰，在这些波长下测定酸模叶蓼果红色素在
各种环境条件下的吸光度值，以色素残存率为指标。
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.05.108
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色素残存率的计算公式如下［6］:
残存率(%)=处理后的吸光度
处理前的吸光度
× 100%
2 结果与分析
2.1 最佳提取溶剂的确定及酸模叶蓼果红色素的光
谱特征
按照实验方法 1.2.1 进行色素提取与扫描，结果
见表 1 和图 1。
表 1 不同溶剂的提取结果(室温)
溶剂
80%乙醇
(pH = 2) 水(pH = 2) 乙醇 水
颜色 红色 红色(浑浊) 绿色 绿色(浑浊)
由表 1 可知，在这 4 种溶剂中，pH2 80%乙醇的
提取效果最好。据图 1 可知，该色素在酸性乙醇溶
液中有 4 个比较明显的吸收峰，分别为 444、475、
519、665nm，可见光区吸收峰值的变化可以说明酸模
叶蓼果红色素的色泽变化。
图 1 不同溶剂的提取结果扫描图
2.2 酸模叶蓼果红色素稳定性的研究
2.2.1 pH对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响 取
等量 1 ∶10 新鲜酸模叶蓼果红色素，分别用 HC1 和
NaOH调节 pH，观察色素溶液的差异，结果见表 2。
表 2 pH对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响
pH 2 4 6 8 10
颜色 红色 粉红色 绿色 绿色 绿色
由表 2 可以看出，pH 对色素的影响很大，这说
明 pH对色素的基本母环结构产生了影响，这与花色
苷类色素随 pH的结构变化相一致。
2.2.2 氧化剂对酸模叶廖果实红色素稳定性的影响
取 1∶10 新鲜色素溶液 10mL，分别加入 H2O2 使其
浓度为 0.5%、1.5%，在 400～700nm进行扫描，结果见
图 2。由图 2 可以看出，与对照相比，添加了 H2O2 的
色素溶液的吸收峰基本消失，但仍具有吸光度值。
这说明 H2O2 对酸模叶蓼果红色素有降解作用，且随
浓度的增高，其降解作用加强。
图 2 氧化剂对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响
2.2.3 VC 对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响 取
1∶10新鲜色素溶液 10mL，加入 VC 使其浓度分别为
0.01%、0.05%、0.1%，在 400～700nm 进行扫描，结果
见图 3。由图 3 可以看出，添加了 VC 的色素溶液的
吸收峰与对照的无差异，这说明 VC 对酸性的酸模叶
蓼果红色素基本上无影响。此实验结果与阚建全［7］
的研究现象不同，主要原因可能是由于实验的色素
溶液为 pH2.0 的酸性溶液，而在酸性条件下 VC 的稳
定性提高，因此有助于花青素类物质的稳定。
图 3 VC 对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响
2.2.4 金属离子对酸模叶蓼红色素稳定性的影响
首先配制浓度为 1mg /mL 的 Zn2 +、Cu2 +、Fe3 +、Ca2 +、
Mg2 +、Fe2 +、Al3 +溶液，而后取 1∶10 的色素溶液 10mL，
分别加入上述金属离子溶液其浓度分别为 0.05、
0.1mg /mL，充分振荡并静置 24h 后，在 400 ～ 700nm
进行紫外扫描，并测定该色素在不同特征吸收峰的
吸光度值，结果见表 3、表 4。
由表 3、表 4 可知，在酸模叶蓼果红色素溶液中
加入各种金属离子对色素稳定性有一定的影响。
Zn2 +的存在具有一定的增色作用，而 Al3 +则具有一定
的减色效应，但 Fe2 +、Fe3 +使色素溶液变为红褐色，且
随浓度的增高而越明显，可能是由于色素的红褐色
与两种铁离子的红褐色产生了叠加效应，所以在色
素保存率计算时发现二种离子均使色素的保存率增
加，因此在生产实践中应该避免。其它几种离子对
红色素的稳定性影响不大。
2.2.5 糖对酸模叶蓼果红色素的稳定性的影响 取
等量 1∶10 新鲜红色素，分别加入不同浓度的蔗糖溶
液，充分振荡后在不同时间分别测其在特征吸收峰
的吸光度，结果见表 5。
表 5 蔗糖对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响
时间
(h)
波长
(nm) 0% 1% 3% 5% 7%
0
444 0.758 0.764 0.764 0.780 0.798
475 0.558 0.566 0.567 0.585 0.605
419 0.390 0.450 0.414 0.438 0.465
665 0.132 0.144 0.151 0.169 0.193
24
444 0.583 0.491 0.565 0.584 0.592
475 0.433 0.334 0.412 0.447 0.461
419 0.354 0.299 0.351 0.365 0.385
665 0.093 0.096 0.093 0.101 0.120
保存率
(%)
444 76.913 64.267 73.953 74.872 74.186
475 77.599 59.011 72.663 76.410 76.199
419 90.769 66.444 84.783 83.333 82.796
665 70.455 66.667 61.589 59.763 62.177
由表 5 可见，通过色素保存率的计算发现，蔗糖
的添加均导致色素保存率下降。
2.2.6 温度对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响 取
155
表 3 金属离子对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响(0.05mg /mL)
时间(h) 波长(nm) Al3 + Zn2 + Cu2 + Fe2 + Fe3 + Ca2 + Mg2 + 空白
0
444 0.737 0.718 0.709 0.669 0.667 0.709 0.700 0.731
475 0.568 0.553 0.542 0.508 0.504 0.543 0.534 0.543
519 0.499 0.483 0.474 0.479 0.477 0.475 0.465 0.483
665 0.156 0.153 0.152 0.154 0.151 0.149 0.143 0.146
24
444 0.546 0.538 0.598 0.579 0.577 0.500 0.493 0.526
475 0.444 0.442 0.382 0.474 0.462 0.396 0.391 0.457
519 0.430 0.411 0.394 0.454 0.460 0.412 0.399 0.420
665 0.105 0.088 0.096 0.115 0.115 0.097 0.088 0.082
保存率(%)
444 74.084 74.930 84.344 86.547 86.507 70.522 70.429 71.956
475 78.169 79.928 70.480 93.307 91.667 72.928 73.221 84.162
519 86.172 85.093 83.122 94.781 96.436 86.737 85.806 86.957
665 67.308 57.516 63.158 74.675 76.159 65.101 61.539 56.164
表 4 金属离子对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响(0.1mg /mL)
时间(h) 波长(nm) Al3 + Zn2 + Cu2 + Fe2 + Fe3 + Ca2 + Mg2 + 空白
0
444 0.752 0.750 0.753 0.717 0.708 0.754 0.750 0.731
475 0.588 0.587 0.588 0.556 0.544 0.590 0.587 0.543
519 0.519 0.520 0.522 0.517 0.505 0.519 0.515 0.483
665 0.175 0.178 0.193 0.183 0.173 0.182 0.181 0.146
24
444 0.541 0.552 0.505 0.629 0.623 0.555 0.519 0.526
475 0.437 0.454 0.393 0.516 0.493 0.453 0.415 0.457
519 0.444 0.413 0.415 0.488 0.478 0.465 0.427 0.420
665 0.131 0.100 0.135 0.154 0.140 0.153 0.126 0.082
保存率(%)
444 71.941 73.600 67.065 87.727 87.994 73.607 69.200 71.956
475 74.320 77.342 66.837 92.806 90.625 76.780 70.698 84.162
519 85.549 79.423 79.502 94.391 94.653 89.595 82.913 86.957
665 74.857 56.180 69.948 84.153 80.925 84.066 69.613 56.164
1∶10 酸模叶蓼色素溶液 10mL，分别置于 40、50、60、
70、80℃的恒温水浴中加热 30min后，取出冷却，观察
色素溶液颜色的变化并测定色素的不同特征吸收峰
的吸光度值，结果见表 6。
表 6 温度对酸模叶蓼果红色素稳定性的影响
时间
(min)
波长
(nm) 室温 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
0
444 0.737 0.725 0.726 0.712 0.714 0.705
475 0.544 0.534 0.541 0.532 0.501 0.489
519 0.484 0.471 0.481 0.469 0.412 0.405
665 0.146 0.141 0.139 0.135 0.122 0.112
30
444 0.526 0.525 0.521 0.522 0.497 0.499
475 0.431 0.432 0.429 0.421 0.418 0.415
519 0.420 0.418 0.402 0.362 0.386 0.377
665 0.082 0.082 0.081 0.082 0.081 0.079
保存率
(%)
444 71.370 72.414 71.763 73.315 69.608 70.780
475 79.228 80.899 79.298 79.135 83.433 84.867
519 86.777 88.747 83.576 77.186 93.689 93.086
665 56.164 58.156 58.273 60.741 66.393 70.536
由表 6 可知，不同温度条件下，吸光度值相对较
接近;当温度达到 80℃时，色素在各个波长的吸光度
值虽然变化不大，但是颜色开始变为红褐色。由表 6
中的色素保存率的计算结果发现，随着温度的升高，
色素的保存率均增加，其原因可能是随着温度的升
高，酸模叶蓼果红色素逐渐变成红褐色，这种变化不
会影响到该色素特征吸收峰的变化，但可使其吸光
度值增加，所以在计算色素保存率时发现其呈现增
加的趋势。
3 结论
通过实验发现，pH2 80%乙醇为酸模叶蓼果红
色素的最佳提取溶剂，且该色素溶液在 444、475、
519、665nm处有吸收峰。该色素的酸性溶液仅耐一
定的高温，pH对酸模叶蓼果红色素的稳定性影响很
大，在低酸性条件下较为稳定，在碱性条件下不稳
定，高浓度蔗糖对该色素有一定的增色作用，H2O2 使
该色素褪色，但 VC 对其几乎无影响，大多数常见金
属离子对酸模叶蓼果红色素无不良影响，但 Zn2 +的
存在具有一定的增色作用，而 Al3 +则具有一定的减
色效应，但 Fe2 +、Fe3 +使色素溶液变为红褐色。
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