Kleurstofextractie uit planten

 

1 2
3 4
4-5 5

Samenvatting:

De kleurstoffen die in planten aanwezig zijn kunnen eruit geŽxtraheerd worden m.b.v. wasbenzine en spiritus

Werkwijze:

In planten en hun bladeren bevinden zich drie soorten kleurstoffen: chlorofyl, caroteen en xantofyl. Deze stoffen zijn op hun beurt echter ook weer mengsels van verschillende kleurstoffen.

Om de kleurstoffen zichtbaar te maken moeten we ze extraheren.

 

  1. Neem een handvol bladeren en maal ze fijn of snij ze in zeer kleine stukjes m.b.v. een scherp mes.
  2. Neem een vuurvast schaaltje, en doe daar het maalsel in en voeg wat kleurloze spiritus toe (zie de opmerkingen voor het kleurloos maken van spiritus).
  3. Verwarm het mengsel zachtjes en voorzichtig gedurende enkele minuten.
  4. Laat het mengsel afkoelen en filtreer het daarna af door een wit koffiefilter. De spiritus is nu groen gekleurd aangezien de kleurstoffen vanuit de balderen in de spiritus zijn opgelost.
  5. Voeg een beetje wasbenzine toe en schud zeer goed. Laat het mengsel bezinken en we kunnen zien dat het zich in twee fasen splitst. De groene kleur is naar de bovenste (benzine) laag gegaan en de spiritus is nu geelbruin gekleurd.

The bovenste laag bevat het chlorofyl dat beter oplosbaar is in benzine (een a-polair oplosmiddel). De onderste laag  bevat de carotenen and xanthofyllen die beter oplosbaar zijn in spiritus(een polair oplosmiddel).

 

Opmerkingen:

  • white spirit = wasbenzine

  • methylated spirit = spiritus

  • carotenen and xantofyllen zijn verantwoordelijk voor de gele en bruine kleur van de bladeren in de herfst.

Bereiding van kleurloze spiritus:
Maal enkele Norit tabletten (actieve kool) fijn tot een poeder. Voeg de (blauwe) spiritus toe en schud goed. Filtreer het mengsel (indien nodig meerdere malen door een wit koffie filter.

Literatuur:

  • Mens & Wetenschap; 29; april 2002; p. 119.

Achtergrond:
Contained in the chloroplasts of all higher plants are two major kinds of pigments which absorb light energy effective in photosynthesis. These are the green chlorophylls (a and b) and the commonly red, orange or yellow carotenoids. The carotenoids, several types of which typically occur in a single plant, are of two fundamental types, the carotenes and the oxygenated carotenoids or xanthophylls. Structural formulas of chlorophylls a and b; Beta-carotene, a representative carotene; and lutein, a representative xanthophyll are shown in the Figure below.

Chlorophylls a and b possess a porphyrin structure, comprised of four pyrrole rings, with a chelated magnesium atom at its center, a fifth 5-carbon ring and a 20-carbon phytyl group attached to one of the pyrrole rings. The empirical formulas of chlorophylls a and b are C55H72O5N4Mg and C55H70O6N4Mg, respectively. The difference lies in the substituent on ring 3. Chlorophyll a has a methyl (-CH3) group in that position; chlorophyll b has an aldehyde (-CHO) group. In most higher plants and green algae chlorophylls a and b occur in a ratio of 2-3 : 1.

Carotenoids are 40-carbon compounds of which a large number of distinct types are known. The carotenes are pure hydrocarbons; Beta-carotene, for example, has the empirical formula C40H56. Xanthophylls contain oxygen in the terminal rings, and many, but not all, have the empirical formula C40H56O2. Carotenoids are NOT invariably red, orange or yellow. Some are green, others pink, and some quite black. Neither are carotenoids confined in occurrence to plants; indeed they occur in all major phyla of plants and animals. In higher plants they are not confined to chloroplasts, but often are found in other types of plastids, called chromoplasts, in fruits, flower parts, etc.

Chlorophylls and carotenoids occur in close association with each other and with the protein and lipid membrane constituents in the grana of chloroplasts. Whereas it was formerly believed that the photosynthetic pigments occur exclusively in grana lamellae, recent evidence indicates that chlorophyll at least occurs also in the stroma lamellae.

All photosynthetic plants, except photosynthetic bacteria, possess chlorophyll a, but many do not contain the combination of chlorophylls a and b, which is characteristic of green algae and higher plants. Photosynthetic bacteria possess unique forms of chlorophyll. Blue-green algae possess only chlorophyll a. Brown algae and diatoms possess chlorophylls a and c. Red algae commonlyhave chlorophylls a and d. The red and blue-green algae also possess phycobilin pigments, which, while not occurring in plastids, nevertheless absorb light energy which is effectively transferred to chlorophyll and therefore serve as photosynthetic pigments. All the pigments discussed above, other than chlorophyll a, often are termed accessory pigments.


08-01-2017