سبزینه چیست؟ – ویژگی ها و اهمیت وجود آن در گیاهان
سبزینه یا کلروفیل از واژه ی یونانی khloros به معنی رنگ سبز، گرفته شده است. این رنگدانه ی سبز نقش مهمی در زندگی گیاهان فتوسنتزکننده دارد. آن ها دی اکسید کربن را به وسیله ی عمل فتوسنتز به هیدرات های کربن ساده تبدیل می کنند. سبزینه در برگ ها و ساقه های گیاهان یافت می شود. سیانوباکتری ها و جلبک ها نیز به مانند گیاهان دارای کلروفیل هستند. کلروفیل مبحثی است که در کتب علوم چهارم، پنجم، ششم، هفتم و نهم مورد بررسی قرار گرفته است.
در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به معرفی سبزینه، ویژگی ها و عملکرد آن می پردازیم.
فتوسنتز چیست؟
روندی است که در آن گیاهان و تعدادی از باکتری ها انرژی نورانی آفتاب را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند. مصرف این انرژی شیمیایی به عنوان سوخت فعالیت های سلولی است. در فتوسنتز اندام های کلروفیل دار گیاه دی اکسید کربن، آب و نور دریافت و به کلروپلاست می دهند. این مواد در داخل کلروپلاست طی فرآیندهایی که اتفاق می افتد به اکسیژن و هیدرات های کربن تبدیل می شوند.
عوامل موثر بر فتوسنتز
از جمله عواملی که فرآیند فتوسنتز را تحت تاثیر قرار می دهند، شدت نور، درجه حرارت، غلظت دی اکسید کربن، میزان کلروفیل، آب و آلودگی هستند.
تاریخچه کلروفیل
برای اولین بار در سال ۱۸۱۸ میلادی دو محقق به نام های کاونتو و پیه تیه کلروفیل را نام گذاری کرده و به پژوهش در مورد مولکول آن پرداختند. حدود ۲۰ سال بعد تحقیقات شیمیایی بر روی این قسمت از گیاه شروع شد. دانشمند دیگری با نام وردیل در سال ۱۸۵۱ به شباهت های ساختاری بین هموگلوبین و سبزینه پی برد و در سال ۱۸۸۲ بورودین با استفاده از میکروسکوپ، انواع کلروفیل ها را کشف کرد.
ساختار شیمیایی سبزینه
ساختار مولکول های کلروفیل شباهت بسیاری به سلول های هموگلوبین دارد. البته سلول های کلروفیل در مرکز خود به جای یک اتم آهن، دارای یک اتم منیزیم هستند که به وسیله ی حلقه ی پوزفیرین محصور شده است. یک زنجیره جانبی کربن- هیدروژن نیز به این حلقه وصل شده است که زنجیره فیتول نام دارد. قرار گرفتن سبزیجات سبز رنگ در معرض حرارت و محیط اسیدی باعث دفع منیزیم از بدن می شود. نتایج این عمل منجر به از بین رفتن کلروفیل و تغییر رنگ سبزی به رنگ زیتونی می شود.
این مولکول ها در فتوسنتر نقش مهمی ایفا می کنند. آن ها نور خورشید را دریافت می کنند و انرژی آن را جهت سنتز کربوهیدرات، از دی اکسید کربن و آب دریافت می کنند.
خصوصیات رنگدانه های کلروفیل
کلروفیل به عنوان یکی از اصلی ترین رنگدانه هایی است که در عمل فتوسنتز دخالت دارد. آن ها می توانند موجب رنگ گرفتن غذاها شوند و رنگ آن را به سبز زیتونی تغییر دهند.
کلروفیل ها قابلیت حلالیت در آب را ندارند و برای این کار لازم است با مقداری روغن نباتی ترکیب شود. رنگ رنگدانه های کلروفیل ثبات ندارد و به آسانی ناپدید می شود. در محیط های اسیدی و حرارت رنگ سبز آن به سرعت از بین می رود. روغن و الکل به آسانی این رنگدانه را در خود حل می کنند.
به دلیل تشابه مولکول های کلروفیل با مولکول های هموگلوبین، به آن خون سبز نیز می گویند. کلروفیل ها را از گیاهانی همچون یونجه، گزنه و علف استخراج می کنند.
محل قرارگیری کلروفیل
کلروفیل ها در برگ ها و دیگر ساختارهای سبز گیاه مانند ساقه ها یافت می شوند. دانه ها، میوه ها، پالپ و غلاف ها دارای کلروفیل کمتری هستند. با استفاده از میکروسکوپ می توان کلروفیل ها را در درون سلول ها به خصوص کلروپلاست ها مشاهده کرد. کلروفیل ها در درون ساختاری با غشایی به نام تایلاکوئید قرار گرفته اند. این غشا دو لایه است. در این ساختار لیپیدها و پروتئین ها نیز یافت می شوند.
غذاهای سرشار از سبزینه
اغلب سبزیجات سبز رنگ دارای کلروفیل هستند. اسفناج، جعفری، خردل و کلم پیچ با مقدار کلروفیل بین ۶۰ و ۲۰۰ میلی گرم در ۱۰۰ گرم وزن تازه، بیشترین مقدار کلروفیل را دارند. سبزیجات برگ دار، لوبیا سبز، نخود فرنگی، یونجه، کلم بروکلی، مارچوبه، جلبک کلرلا، کلم سبز و چای سبز ماچا نیز از دیگر مواد غذایی سرشار از این ماده هستند.
مواد غذایی کلروفیل دار، هم به صورت مواد اولیه طبیعی و ایمن به غذا افزوده شده و هم به صورت ماده افزودنی به کار برده می شود.
انواع کلروفیل
کلروفیل های a و b
این دو نوع کلروفیل اغلب در گیاهان پیشرفته و جلبک های سبز وجود دارند. کروفیل های a در گیاهان زمینی به وفور یافت می شوند. کلروفیل های a و b به عنوان گیرنده های نوری خوبی معرفی شده اند. هم کلروفیل a و هم کلروفیل b قادر به جذب نور مرئی در طول موج معین بین ۴۰۰ الی ۷۰۰ نانومتر هستند. تنها یکی از زنجیره های جانبی این دو مولکول ترکیب متفاوتی با هم دارند.
کلروفیل c
این نوع کلروفیل ها از جنس منیزیم فیتوپورفرین هستند. در برخی از ارگانیسم ها به ویژه ۹ گونه از جلبک ها و دو نوع پروکاریوت، کلروفیل c وجود دارد. کلروفیل c با توجه به نوع میکروارگانیسم ها با کلروفیل های دیگر و کاروتنوئیدها همراه می شود. رنگ این نوع کلروفیل ها، طلایی متمایل به سبز است و به چهار نوع، کلروفیل ,c۱ کلروفیل c۲, کلروفیل c۳ و کلروفیل c( cs-170) تقسیم بندی می شود.
کلروفیل d
فرمول شیمیایی این نوع کلروفیل C۵۴H۷۰MgO۶N۴ است. جلبک های قرمز و سیانوباکتریوم ها دارای کلروفیل d هستند. وجود درصد بالایی از این نوع کلروفیل در گونه ای از سیانوباکترها باعث شده است تا آن ها توانایی رشد در محیط هایی با نور حداقلی را داشته باشند. همچنین به جذب نورهای آزاد شده از طول موج های آبی و قرمز بپردازند.
کلروفیل e
نوعی نادر از کلروفیل ها است. این کلروفیل ها در جلبک های طلایی وجود دارند.
کلروفیل f
کلروفیل f جوان ترین سبزینه شناخته شده است که در سیانوباکتری های مناطق مرطوب یافت می شود. این نوع کلروفیل مقادیر زیادی نور نزدیک به فروسرخ را می تواند جذب کند.
تاثیر سبزینه در طبیعت
شاید به جرات بتوان گفت که مهم ترین رنگدانه ای که در طبیعت وجود دارد، سبزینه است. گیاهان بدون وجود کلروفیل، قادر به تامین غذای خود و سایر موجودات مصرف کننده نیستند. همین موجب اختلال در زنجیره ی غذایی اکوسیستم می شود.
مزایا و کاربردهای سبزینه
داشتن ویژگی های مثبت این مولکول ها می تواند به تعدد کاربری آن ها در بدن ما کمک کند. این کاربردها عبارتند از دفع سموم کبد و کمک به بهبود عملکردی آن، تنظیم کلسیم و کنترل قند خون، خون رسانی و تصفیه ی خون، بهبود سیستم قلب و عروق، مبارزه با عفونت های بدن، کمک به تخلیه ی روده، خنثی سازی رادیکال های آزاد هستند. در زیر به دیگر کاربردهای این مولکول ها اشاره خواهیم داشت.
خواص آنتی اکسیدانی
کلروفیل خواص آنتی اکسیدانی بالایی دارند و این مسئله باعث می شود مصرف سبزیجات دارای سبزینه برای بدن انسان مفید باشد.
ترمیم زخم
در دهه های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ کلروفیل به عنوان گزینه ای مناسب برای بهبود زخم بررسی شده است. این بررسی ها نشان می دهد این مولکول ها زخم هایی که از جراحی ها ایجاد م یشد را تحت تاثیر قرار می دادند و مانع از عفونت می شدند.
محافظت از پوست
سبزینه دارای خاصیت آنتی ویروسی است که موجب محافظت از پوست و سلامت آن می شود. التیام زخم های پوستی، تب خال های پیرامون دهان، پیشگیری از سرطان پوست و بیماری زونا از جمله نقش هایی است که کلروفیل ها می توانند به خوبی ایفا کنند.
کلروفیل موضعی نیز پیشنهاد جذابی برای بهبود آکنه باشد. همچنین ژل حاوی کلروفیلین می تواند علائم چین و چروک پوستی را به حداقل برساند.
از بین بردن بوی بد دهان و بدن
وجود خواص سم زدایی در کلروفیل ها باعث می شود مشکلات مربوط به گوارش مانند نفخ و یبوست از بین بروند و یا بوی بد ناشی از مصرف سیر و پیاز در دهان رفع شود.
قرص کلروفیل همچنین می تواند باعث کمتر شدن بوی بدن شود.
رفع گرسنگی
مواد دارای سبزینه برای افرادی که به فکر کاهش وزن هستند موثر است، زیرا این مواد سطح خون را پایدار کرده و موجب از بین رفتن حس گرسنگی می شوند.
جلوگیری از آسیب رسانی سرخ کردنی ها به DNA
غذاهای سرخ کردنی می توانند موجب ایجاد صدمات در سلول های DNA شوند. مصرف مواد دارای کلروفیل از بروز آسیب های جدی به این سلول ها می کاهد.
تنظیم فشار خون
تنظیم فشار خون نیز یکی از فواید مصرف کلروفیل در بدن ما انسان هاست.
مکمل های کلروفیل
مکمل های کلروفیل می توانند یا به صورت مایع با افزودن به آب یا سایر نوشیدنی ها مصرف شوند و یا به صورت کپسول، پماد و اسپری مورد استفاده قرار گیرند. مقدار مصرف این مکمل ها نیز روی بسته های آن حک شده است و یا می توان از پزشک سوال کرد. البته متوسط مقدار مصرف آن بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلی گرم در روز است.
تا کنون هیچ گزارشی مبنی بر سمیت مصرف مکمل های کلروفیل ارائه نشده است، ولی در مصرف آن از سوی زنان باردار بهتر است که با پزشک مشورت شود. همچنین برای افرادی نیز ممکن است منجر به ایجاد ناراحتی های گوارشی و پوستی شود که در این صورت عدم مصرف آن و مراجعه به پزشک توصیه می شود.
نگهداری از مواد غذایی کلروفیل دار
هرچند سبزیجات برگ دار سرشار از کلروفیل هستند، ولی آن ها ممکن است به سرعت فاسد شوند. بنابراین بلافاصله بعد از برداشت باید مصرف شوند یا بهتر است از روش های دیگری برای افزایش ماندگاری آن ها استفاده شود. این روش ها عبارت از روش انجماد کردن، سرد کردن، تابش اشعه گاما و نگهداری و بسته بندی در اتمسفر اصلاح شده است.
خرید رنگ کلروفیل
بر طبق نوع محصول محلول در آب و یا چربی، این رنگ های طبیعی به دو شکل پودر و مایع ارائه می گردند. آن ها همچنین به شکل ژل و خمیر نیز یافت شوند. این افزودنی ها برای شیرین و خوش طعم کردن و ایجاد ظاهری خوش رنگ به غذاها اضافه می شوند.
استفاده از رنگدانه کلروفیل در صنایع
استفاده از رنگدانه کلروفیل به عنوان افزودنی در صنایع غذایی قابل توجه است. در انواع نوشیدنی ها، بستنی، آب نبات ها، سس ها، ماکارونی، ترشی، ژله، شیرینی، شکلات، برخی پنیرها، بهبود رنگ سوپ ها و یا به عنوان مکمل سلامتی مورد استفاده قرار می گیرد.
در صنایع بهداشتی و آرایشی نیز از کلروفیل a در لوازم آرایشی و صابون استفاده می شود. همچنین صنایع دستی و تجهیزات پزشکی از دیگر موارد متعدد کاربرد این رنگدانه هاست.
