植物體內(nèi)的碳素營(yíng)養(yǎng)狀況以及農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)性狀,常以糖含量作為重要指標(biāo)。植物為了適應(yīng)逆境條件,如干旱、低濕,也會(huì)主動(dòng)積累一些可溶性糖、降低滲透勢(shì)和冰點(diǎn),以適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)幾種定量測(cè)定植物體內(nèi)糖含量的方法。
1.慈酮比色法測(cè)定可溶性糖
一、原理
(資料圖片)
糖(sugar)在濃硫酸作用下,可經(jīng)脫水反應(yīng)生成糖醛或羥甲基糠醛,生成的糠醛或羥甲基糠醛可與蒽酮反應(yīng)生成藍(lán)綠色糠醛衍生物,在一定范圍內(nèi),顏色的深淺與糖的含量成正比,故可用于糖的定量。
糖類與蒽酮反應(yīng)生成的有色物質(zhì),在可見光區(qū)的吸收峰為630 nm,可在此波長(zhǎng)下進(jìn)行比色。
該法的特點(diǎn)是幾乎可以測(cè)定所有的碳水化合物,不但可以測(cè)定戊糖與己糖,而且可以測(cè)寡糖類和多糖類,其中包括蔗糖、淀粉、纖維素等(因?yàn)榉磻?yīng)液中的濃硫酸可以把多糖水解成單糖而發(fā)生反應(yīng)),所以用蒽酮法測(cè)出的碳水化合物含量,實(shí)際上是溶液中全部可溶性碳水化合物總量。在沒有必要細(xì)致劃分各種碳水化合物的情況下,用蒽酮法可以一次測(cè)出總量,省去許多麻煩,因此,有特殊的應(yīng)用價(jià)值。但在測(cè)定水溶性碳水化合物時(shí),則應(yīng)注意切勿將樣品的未溶解殘?jiān)尤敕磻?yīng)液中,不然會(huì)因?yàn)榧?xì)胞壁中的纖維素、半纖維素等與蒽酮試劑發(fā)生反應(yīng)而增加了測(cè)定誤差。此外,不同的糖類與蒽酮試劑的顯色深度不同,果糖顯色最深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖較淺,五碳糖顯色更淺,故測(cè)定糖的混合物時(shí),常因不同糖類的比例不同造成誤差,但測(cè)定單一糖類時(shí),則可避免此種誤差。
二、材料、儀器設(shè)備及試劑
(一)材料
新鮮或烘干的植物葉片。
(二)儀器設(shè)備
分光光度計(jì),水浴鍋,刻度試管,刻度吸管。
(三)試劑
(1)慈酮乙酸乙酯試劑:取分析純蒽酮1g,溶于50mL乙酸乙酯中,貯于棕色瓶中,在黑暗中可保存數(shù)星期,如有結(jié)晶析出,可微熱溶解。
(2)濃硫酸(比重1.84)。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
(一)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
1.1%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液
將分析純蔗糖在80℃下烘至恒重,精確稱取1.000 g。加少量水溶解,轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中,加入0.5mL濃硫酸,用蒸餾水定容至刻度。
2.100μg/L蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液
精確吸收1%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液1mL加入100mL容量瓶中,加水至刻度。取20mL刻度試管11支,從0~10分別編號(hào),按表2-32-1加入溶液和水。
然后按順序向試管中加入0.5mL蒽酮乙酸乙酯試劑和5mL濃硫酸,充分振蕩,立即將試管放入沸水浴中,逐管均準(zhǔn)確保溫1min,取出后自然冷卻至室溫,以空白作參比,在630 nm波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),以糖含量為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并求出標(biāo)準(zhǔn)線性方程。
(二)可溶性糖的提取
取新鮮植物葉片,擦凈表面污物,剪碎混勻,稱取0.10~0.30g,共3份,或干材料。分別放入3支刻度試管中,加入5~10mL蒸餾水,塑料薄膜封口,于沸水中提取30min(提取2次),提取液過濾入25mL容量瓶中,反復(fù)漂洗試管及殘?jiān)?,定容至刻度?/p>
(三)顯色測(cè)定
吸取樣品提取液0.5mL于20mL刻度試管中(重復(fù)三次),加蒸餾水1.5mL,以下步驟與標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定相同,測(cè)定樣品的吸光度,計(jì)算可溶性糖的含量。
四、結(jié)果計(jì)算
11.?3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定還原糖
12.?
一、原理
3,5-二硝基水楊酸溶液與還原糖(各種單糖和麥芽糖)溶液共熱后被還原成棕紅色的氨基化合物,在一定范圍內(nèi),還原糖的量和棕紅色物的顏色深淺的程度成一定比例關(guān)系。在540 nm波長(zhǎng)下測(cè)定棕紅色物質(zhì)的吸光度,查標(biāo)準(zhǔn)曲線,便可求出樣品中還原糖的含量。
二、材料、儀器設(shè)備及試劑
(一)材料食用面粉。
(二)儀器設(shè)備
離心機(jī),電子天平,分光光度計(jì),刻度試管,大離心管或玻璃漏斗,燒杯,三角瓶,容量瓶,刻度吸管,沸水浴。
(三)試劑
(1)1mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液:準(zhǔn)確稱取100mg分析純葡萄糖(預(yù)先在80℃烘至恒重),置于小燒杯中,用少量蒸餾水溶解后,定量轉(zhuǎn)移到100ml的容量瓶中,以蒸餾水定容至刻度,搖勻,冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
(2)3,5-二硝基水楊酸試劑:6.3g3,5-二硝基水楊酸和262mL2mol/L NaOH溶液,加到500mL含有185g酒石酸鉀鈉的熱水溶液中,再加5g結(jié)晶酚和5g亞硫酸鈉,攪拌溶解。冷卻后加蒸佩水定容至1000ml,貯于棕色瓶中備用。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.制作葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線
取7支具有25mL刻度的血糖管或刻度試管,編號(hào),按表2-32-2所示的量,精確加入濃度為1mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液和3,5-二硝基水楊酸試劑。
將各管搖勻,在沸水浴中加熱5min,取出后立即放入盛有冷水的燒杯中冷卻至室溫,再以蒸餾水定容至25mL刻度處,用橡皮塞塞住管口,顛倒混勻(如用大試管,則向每管加入21.5mL蒸餾水,混勻)。在540nm波長(zhǎng)下,用0號(hào)管調(diào)零,分別讀取1~6號(hào)管的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),葡萄糖毫克數(shù)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求得回歸方程。
2.樣品中還原糖的測(cè)定
(1)樣品中還原糖的提取:準(zhǔn)確稱取3g食用面粉,放在100mL的燒杯中,先以少量蒸餾水調(diào)成糊狀,然后加50mL蒸餾水,攪勻,置于50℃恒溫水浴中保溫20min,使還原糖浸出。離心或過濾,用20mL蒸餾水洗殘?jiān)?,再離心或過濾,將兩次離心的上清液或?yàn)V液全部收集在100mL的容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,混勻,作為還原糖待測(cè)液。
(2)顯色和比色:取3支25mL刻度試管,編號(hào),分別加入還原糖待測(cè)液2mL,3,5-二硝基水楊酸試劑1.5mL,其余操作均與制作標(biāo)準(zhǔn)曲線相同,測(cè)定各管的吸光度。
四、結(jié)果計(jì)算
分別在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的還原糖毫克數(shù),按下式計(jì)算還原糖的百分含量:?
Ⅲ.苯酚法測(cè)定可溶性糖
一、原理
植物體內(nèi)的可溶性糖主要是指能溶于水及乙醇的單糖和寡聚糖。苯酚法測(cè)定可溶性糖的原理是:糖在濃硫酸作用下,脫水生成的糠醛或羥甲基糠醛(分子式見蒽酮法)能與苯酚縮合成一種橙紅色化合物,在10~100mg范圍內(nèi)其顏色深淺與精的含量成正比,且在485mm波長(zhǎng)下有最大吸收峰,故可用比色法在此波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。苯酚法可用于甲基化的糖、戊糖和多聚糖的測(cè)定,方法簡(jiǎn)單,試劑便宜、靈敏度高,實(shí)驗(yàn)時(shí)基本不受蛋白質(zhì)存在的影響,并且產(chǎn)生的顏色可穩(wěn)定160min以上。
二、材料、儀器設(shè)備及試劑
(一)材料新鮮的植物葉片。
(二)儀器設(shè)備
分光光度計(jì),水浴鍋,刻度試管,刻度吸管。
(三)試劑
(1)90%苯酚溶液。稱取90g苯酚(AR),加蒸餾水10mL溶解,在室溫下可保存數(shù)月。
(2)9%苯酚溶液。取3mL90%苯酚溶液,加蒸餾水至30mL,現(xiàn)配現(xiàn)用。
(3)濃硫酸(比重1.84)。
(4)1%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液。將分析純蔗糖在80℃下烘至恒重,精確稱取1.000g,加少量水溶解,轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中,加入0.5mL濃硫酸,用蒸餾水定容至刻度。
(5)100 μg/L 蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液。精確吸取1%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液1mL加入100ml.容量瓶中,加水至刻度。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
取20mL刻度試管11支,從0~10分別編號(hào),按表2-32-3加入溶液和水。?
然后按順序向試管內(nèi)加入1mL9%苯酚溶液,搖勻,再?gòu)墓芤赫嬉?~20 s加入5mL濃硫酸,搖勻。比色液總體積為8mL,在室混下放置30min,比色。然后以空白為參比,在 485 nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定吸光度,以糖含量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。
2.可溶性糖的提取
取新鮮植物葉片,擦凈表面污物,剪碎混勻,稱取0.10~0.30g,共3份(或干材料),分別放入3支刻度試管中,加入5~10mL蒸餾水,塑料薄膜封口,于沸水中提取30min(提取2次),提取液過濾入25mL容量瓶中,反復(fù)漂洗試管及殘?jiān)ㄈ葜量潭取?.測(cè)定
吸取0.5ml樣品液于試管中(重復(fù)2次),加蒸餾水1.5mL,步驟與制作標(biāo)準(zhǔn)曲線相同,按順序分別加入苯酚、濃硫酸溶液,顯色并測(cè)定吸光度。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出糖的含量。
四、結(jié)果計(jì)算
IV.斐林試劑比色法測(cè)定還原糖
一、原理
植物組織中的可溶性糖可分為還原糖(主要是葡萄糖和果糖)和非還原糖(主要是蔗糖)兩類。還原糖具有醛基和酮基,在堿性溶液中煮沸,能把斐林試劑中的Cu2+還原成Cu+,使藍(lán)色的斐林試劑脫色,脫色的程度與溶液中含糖量成正比,在590 nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定吸光度,查標(biāo)準(zhǔn)曲線,即可計(jì)算出所測(cè)樣品中還原糖的含量。
二、材料、儀器設(shè)備及試劑
(一)材料
新鮮植物樣品或烘干粉碎過的植物樣品。
(二)儀器設(shè)備
分光光度計(jì),分析天平(感量1/10 000),離心機(jī),水浴鍋,具塞刻度試管,刻度吸管,容量瓶、研缽。
(三)試劑
(1)斐林試劑A液:40g CuSO4·5H20溶解于蒸餾水定容至1L。
(2)斐林試劑B液:200g酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·5H20)與150g NaOH溶于蒸餾水中,并定容至1L。
A、B兩液分別貯存,使用前等體積混合。
(3)0.1%葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液:取80℃下烘至恒重的葡萄糖0.1000g,加蒸餾水溶解,定容至100ml。
(4)0.1N NaOH。
(5)甲基紅指示劑:0.1g甲基紅溶于250ml.60%乙醇中。
(6)(6)10% Pb(Ac)2。
(7)飽和Na2SO4。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
取7支試管,按表2-32-4分別加入各溶液。
將以上各管混合后加塞,于沸水浴中加熱15min。取出后自來水冷卻,1500 r/min離心15 min。取上清液,用分光光度計(jì)在590 nm波長(zhǎng)下比色,以蒸餾水作對(duì)照,讀取吸光度。用空白管的吸光度與不同濃度糖的各管的吸光度之差為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的糖含量為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.樣品中還原糖的提取
取新鮮的植物樣品洗凈、擦干、剪碎,稱取10.00g,放入研缽中研磨至糊狀,用水洗人250ml容量瓶中。當(dāng)體積近150ml左右時(shí),加2~3滴甲基紅指示劑,如呈紅色,可用0.1 mol/L的NaOH中和至微黃色。若用風(fēng)干樣品,可稱取干粉3.00g,先在燒杯中用少量水濕潤(rùn),然后用水洗入250mL容量瓶中,如顯酸性,可用上法中和。
將容量瓶置于80℃的恒溫水浴中保溫30min,其間搖動(dòng)數(shù)次,以便將還原糖充分提取出來。對(duì)含蛋白質(zhì)較多的樣品,此間可加10% Pb(Ac)2,除去蛋白質(zhì),至不再產(chǎn)生白色絮狀沉淀時(shí),加飽和Na2SO4,除去多余的鉛離子。30 min后取出冷卻,定容至刻度,搖勻后過濾待測(cè)。
3.樣品測(cè)定
吸取6mL待測(cè)液,加4mL斐林試劑,其他操作與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同,在590 nm 波長(zhǎng)下讀取吸光度。以不含樣品的空白管的吸光度減去樣品管的吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出糖含量。
四、結(jié)果計(jì)算
按下式計(jì)算還原糖的百分含量。
關(guān)鍵詞: 標(biāo)準(zhǔn)曲線 硝基水楊酸 斐林試劑