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Comparison and improvement on the extraction method for chlorophyll a in phytoplankton

浮游植物中叶绿素a提取方法的比较与改进


对水质监测中叶绿素a的提取方法进行改进,采用反复冻融-浸提方法提取叶绿素a,即将过滤水样的滤膜于-20℃冰箱内和室温下反复冻融3~5次后,放进90%丙酮溶液中浸提20h。与标准方法中的研磨法对比,该方法具有人为误差小、稳定性好、结果准确及操作简单安全等优点,适合运用于常规的水质监测。采用该方法时过滤水量对湖水水样的测定结果有影响(P<0.01),对于纯微囊藻液影响不明显(P>0.05)。因此,在对不同叶绿素水平或营养水平的水体采样时,应注意水样的水量。通过方差分析表明该方法中采用醋酸纤维滤膜、微孔滤膜和玻璃纤维滤膜对结果没有显著影响,对这3种滤膜可以进行自由选择。

The extraction of chlorophyll a from phytoplankton was by freezing-thawing was assessed in this study. Filters containing alga cells were frozen and thawed repeatedly, then were steeped in 90% acetone solution for ~20 hours. Compared to the standard rubbing method, the freezing-thawing method had the improvements on small artificial error, high consistency, high accuracy, and operational simplicity. The filteration volume had no significant effect on the results for the mono-species algal cultures (P>0.05), but Bur the results for the lake water were significantly affected by filteration volume (P<0.01). For the water samples from eutrophic waterbodies, the 100ml water volume was suggested to be filtered.The data analysis showed there was no significant difference between Acetate Fiber Filter, Tiny Aperture Filter and Glass Fiber Filter.


全 文 : 万方数据
万方数据
1期 林少君,等:浮游植物中叶绿素a提取方法的比较与改进
壁相对来说较为坚硬。细胞壁结构的差异造成反复冻
融过程中各门藻细胞的破壁率不同,不同藻细胞内叶
绿素a含量也不同,因此对同一水体来说叶绿素a的
提取效率受过滤水量的影响。从图l和图2均可以看
到湖水水样过滤50IIlL和100mL所测结果明显高于
过滤500mL和l000mL所测得的值,但平行间的标
准偏差相对来说也较大。在663nm处的吸光值太低
容易造成偏差,太高则会降低浸提的提取效率。根据
本实验的结果,将663nm处的吸光值控制在0.02~
O.10范围内较好。对寡营养水体、中营养水体和富营养
水体,建议较适合的过滤水量分别为500mL~1000Ⅱ1L、
200mL~500mL和50mL~100札。纯藻液由于细
胞间差异小,且破壁率与细胞密度没有明显关系【10,11J,
过滤水量在本实验范围内对结果影响不明显。
研磨法对藻类细胞壁的破坏程度较高,受种类组成
差异的影响小,其结果主要由研磨和转移过程造成叶绿
素a的损耗来决定,与过滤水量的大小没有直接关系。
3讨论
3.1反复冻融一浸提法和已有改进方法的比较
已报道的改进方法主要从提取方式、提取液、提
取温度和提取时间等方面考虑。提取方式的改进采用
直接浸提[68,9】和超声波清洗器振荡处理【2】,提取液采
用90%的乙醇【2,9】和丙酮一乙醇混合液【5J,提取温度采
用50℃的热丙酮溶液【8J和80℃的热乙醇溶液嵋J,通过
提高温度来减少提取时间。
本文提出的反复冻融一浸提法在操作上比上述改
进方法简单,不用水浴升温、超声波振荡,不存在高温
条件下叶绿素a被破坏【2,5】的问题,提取效率的提高主要
通过反复冻融对胞壁的破坏和浸提时间的延长来实现。
提取液仍用90%的丙酮是考虑到与以往数据的可比性,
而且该方法大大减少了操作者与丙酮的接触时问,降低
、了丙酮的毒害作用,同时具有较好的稳定性。
3.2反复冻融一浸提法操作中需注意的问题
由于反复冻融法是利用细胞内冰粒的形成和细
胞液浓度的增高引起溶涨来达到破碎细胞壁的目的,
因此抽滤后的滤膜应保留少许水份。由于滤膜上的水
份含量较少,滤膜的冰冻和融解时间不需太长,一次
冻与融的时间比例大概为20mill/5min,冰冻时间可
以延长,融解时间最好不超过10分钟,滤膜变软即可。
在反复冻融和浸提过程中必需严格避光,可将样
品置于黑色塑料袋。叶绿素a的降解可分为暗降解和光
降解,张武昌研究了光和温度对叶绿素a降解的影
响【l川,结果为一20℃下叶绿素a在黑暗中几乎不降解,
15℃下叶绿素a光降解的速度非常快,而室温下暗降解
的速度则较慢,为O.03d~,相当于23d减半。假设反
复冻融4次,每次融解时间为10111in,可计算出叶绿
素a在融解过程中降解率为0.083%。因此室温下融解
和浸提过程中叶绿素a的降解量可以忽略,但前提必须
是严格避光。在使用分光光度计进行测定过程中,样
品最好置于黑暗环境中以减少叶绿素a的光降解。
还要注意水样在过滤浓缩过程中应加碳酸镁悬浊
液。叶绿素a分子酸化失去镁原子转变成脱镁叶绿素a,
酸化前后的样品在665衄的读数比值约为1.7‘11】。加入
碳酸镁可以防止叶绿素a降解造成结果偏低。
4结论
反复冻融一浸提法跟研磨法比较,具有人为误差
小稳定性好、结果准确且操作简单安全等优点,跟已
报道的改进方法对比,在操作上也具有简单方便的特
点,适合运用到常规的水质监测。采用该方法时过滤
水量的大小对湖水水样的测定结果有一定的影响
(P<0.01),对于纯藻液影响不明显(P>O.05)。这是
由于湖水水样中的浮游植物种类组成复杂,不同藻的
叶绿素提取效率不一致,在叶绿素较高时,提取效率
有明显的下降。因此,对寡营养水体、中营养水体和
富营养水体,建议较适合的过滤水量分别为500mL~
1 ooOmL、200~500mL和50~100mL。此外,该方
法中采用醋酸纤维滤膜、微孔滤膜和玻璃纤维滤膜对
结果没有显著影响。
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万方数据
浮游植物中叶绿素a提取方法的比较与改进
作者: 林少君, 贺立静, 黄沛生, 韩博平, LIN Shao-Jun, HE Li-Jing, HUNAG Pei-Sheng
, HAN Bo-Ping
作者单位: 暨南大学水生生物研究所,广州,510632
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2005,24(1)
被引用次数: 41次

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