Extracción y cuantificación de clorofilas

¿Qué es la clorofila?

 

Se trata de un pigmento verde que se encuentra presente en todos aquellos organismos que contienen cloroplastos en sus células como son las plantas y protistas, algunas algas y cianobacterias.

 

 

Las clorofilas son solubles en solventes orgánicos y existen varios tipos de ellas, destacando dos en particular: clorofilas “a” y “b”.

 

La diferencia entre las clorofilas a y b viene determinada porque cada una de estas clorofilas tiene su función respecto a una longitud de onda diferente, esto quiere decir "el color de la  luz sobre la que actúan".

 

La clorofila "a" cumple su función en los espectros más lejanos (nos referiríamos a las luces rojas y violetas, siendo los espectros más alejados entre sí), mientras que la clorofila "b" cumple su función dentro de los espectros más centrales (azules y rojo/naranja). 

 

Estas dos clorofilas permiten que el espectro lumínico que aprovecha la planta sea mayor. El color en que el que se ha mostrado inefectiva los efectos de la iluminación son justo en el color que apreciamos en la mayoría de las plantas, el color verde.

 

En cuanto a su estructura, están formadas por una estructura porfirínica que consta de cuatro anillos pirrólicos con un átomo de magnesio en su centro, un anillo de ciclopentanona y un éster de fitol unido a uno de los anillos de pirrol que provee a la molécula de una cola lipófila.

 

 

Importancia de la clorofila para las plantas

 

Este pigmento desempeña un papel fundamental en las plantas ya que es la encargada de absorber la energía lumínica procedente del sol y transformarla en energía química, compuestos orgánicos y oxígeno a través del proceso de la fotosíntesis. Esto se debe a que presentan una elevada absorbancia en el intervalo de longitudes de onda entre 400 nm y 700 nm.  Este espectro recibe el nombre de " Radiación efectiva fotosintética" y es un parámetro muy empleado para determinar la eficacia de la iluminación dentro de un invernadero. 

 

 

Además, por sus características y propiedades para la salud es extraída de las plantas para utilizarse en diferentes sectores como el medicinal, farmacéutico, cosmética, etc., ya que entre otras de sus propiedades resulta ser anticancerígena, antibacteriana, antioxidante, ayuda a oxigenar la sangre y es un buen antiinflamatorio entre otros.

 

 

Método para la medición de la clorofila

 

Para su extracción y cuantificación se suelen utilizar tres métodos: espectrofotométrico, fluoro métrico y por cromatografía líquida (High-performance liquid chromatographic) aunque en nuestro caso vamos a utilizar la espectrofotometría UV-visible. El motivo de emplear el sistema UV-Vis es que nos permite agilizar el proceso de análisis y tiene una elevada eficacia en su medición. 

 

Se trata de una técnica analítica que nos permite determinar la concentración de un compuesto en solución. Su metodología se centra en que las moléculas absorben las radiaciones electromagnéticas y a su vez que la cantidad de luz absorbida depende de forma lineal de la concentración. Para llevarlo a cabo, hacemos uso de un espectrofotómetro, en el cual podemos seleccionar la longitud de onda de la luz que pasa por una solución extractora y así medimos la cantidad de luz absorbida por ésta.

 

 

 

 

Factores a tener en cuenta a la hora de procesar las muestras

 

Es importante saber que la concentración de clorofilas presentes en una muestra vegetal puede variar ampliamente, dependiendo del metabolismo de la planta y de otros factores fisicoquímicos como son la luz, la temperatura, la disponibilidad de nutrientes, la presencia de ciertos ácidos, el fotoperiodo o el nitrógeno presente en la planta.

 

Además, hay que tener en cuenta que, aunque haya hojas que a simple vista se ven más intensas, no quiere decir que tengan un mayor contenido de clorofilas ya que pueden tener otros pigmentos diferentes como las antocianinas o carotenoides que se juntan a las clorofilas para ayudarles en el proceso de absorción de la luz solar.

 

En la imagen inferior se puede ver el procesado de la muestra foliar con el fin de extraer la clorofila de las hojas y proceder a su posterior análisis.

 

Para extraer la clorofila de las hojas y proceder a su análisis se pesa una pequeña cantidad de hojas (entre 0,5 y 1,5 gramos) y se añaden a un mortero con una cantidad equivalente de dióxido de silicio y se pulveriza poco a poco con un extractante, en este caso, para extraer la clorofila, empleamos acetona al 90%. 

 

 

 

 

 

Parámetros que podemos determinar con la medición de la clorofila

 

El principal parámetro que nos permite determinar la concentración de clorofilas es el nivel nutricional en el que se encuentra la planta. También puede ayudarnos a comprender el estado fisiológico de una planta, los niveles de nitrógeno, fósforo y boro presentes en la hoja (exceso o deficiencia) como un síntoma de algún tipo de estrés, etc.

 

Este tipo de medición se utiliza en diferentes cultivos como puede ser el arroz, el maíz o en árboles frutales y aparte de esta técnica, también es recomendable realizar análisis foliares o análisis de savia ya que nos van a ofrecer una serie de ventajas y beneficios que nos ayudarán a obtener un mejor rendimiento económico y productivo de nuestros cultivos.

 

En la actualidad estamos inmersos en la captación de datos para establecer procesos de análisis que nos permitan buscar correlaciones entre niveles nutricionales, factores químicos de las plantas y estado de desarrollo de la fisiología vegetal. 

 

En la imagen inferior se puede ver la muestra procesada previo paso a la centrifugación, en este caso es necesario dejar la muestra un mínimo de 6 horas en un espacio oscuro y con una temperatura de 4 grados centígrados para de esta forma evitar la degradación de la misma por acción de a luz.

 

Posteriormente, tras un proceso de centrigufación y filtrado extraeremos toda la clorofila y procederemos a medir la concentración con diferentes longitudes de onda empleando un espectrofotómetro uv-vis con el que determinaremos la concentración de las clorofilas. 

 

 

Realizar análisis 

 

En Fertibox ya estamos preparados para realizar  los análisis de clorofilas e incorporarlos en nuevas labores de rutina y como complemento a otros tipos de análisis que ya realizamos como son los análisis de suelos y de savia, si tienes cualquier tipo de duda puedes contactar con nosotros sin ningún tipo de problema, podéis encontrar mucha más información sobre los análisis complementarios y las diferencias entre ambos, análisis foliar o de savia, en la entrada: "El análisis de savia frente al análisis foliar", este tipo de análisis os ayudarán a obtener mejores resultados en vuestros cultivos.

 

Y sí queréis saber más sobre la medición y cuantificación de clorofilas en material vegetal, no dudéis en dejar un comentario o enviarnos un email, ¡estaremos encantados de ayudaros!

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