在作物的碳素营养中,作为营养物质主要是指可溶性糖和淀粉。它们在营养中的作用主要有:合成纤维素组成细胞壁;转化并组成其他有机物如 核苷酸 、核酸等;分解产物是其他许多有机物合成的原料,如糖在呼吸过程中形成的有机酸,可作为 NH 3 的受体而转化为 氨基酸 ;糖类作为呼吸基质,为作物的各种合成过程和各种生命活动提供了所需的能量。由于碳水化合物具有这些重要的作用,所以是营养中最基本的物质,也是需要量最多的一类。
Ⅰ 蒽酮法测定可溶性糖
一、原理
糖在浓硫酸作用下,可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛,生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物,在一定范围内,颜色的深浅与糖的含量成正比,故可用于糖的定量测定。
该法的特点是几乎可以测定所有的碳水化合物,不但可以测定戊糖与己糖含量,而且可以测所有寡糖类和多糖类,其中包括淀粉、纤维素等(因为反应液中的浓硫酸可以把多糖水解成单糖而发生反应),所以用蒽酮法测出的碳水化合物含量,实际上是溶液中全部可溶性碳水化合物总量。在没有必要细致划分各种碳水化合物的情况下,用蒽酮法可以一次测出总量,省去许多麻烦,因此,有特殊的应用价值。但在测定水溶性碳水化合物时,则应注意切勿将样品的未溶解残渣加入反应液中,不然会因为细胞壁中的纤维素、半纤维素等与蒽酮试剂发生反应而增加了测定误差。此外,不同的糖类与蒽酮试剂的显色深度不同,果糖显色最深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖较浅,五碳糖显色更浅,故测定糖的混合物时,常因不同糖类的比例不同造成误差,但测定单一糖类时,则可避免此种误差。
糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为 620 nm ,故在此波长下进行比色。
二、实验材料、试剂与仪器设备
(一)实验材料
任何植物鲜样或干样。
(二)试剂
1. 80 %乙醇。
2. 葡萄糖标准溶液( 100 μg/mL ):准确称取 100 mg 分析纯无水葡萄糖,溶于 蒸馏 水并定容至 100 mL ,使用时再稀释 10 倍( 100 μg/mL )。
3 .蒽酮试剂:称取 1.0 g 蒽酮,溶于 80% 浓硫酸(将 98% 浓硫酸稀释,把浓硫酸缓缓加入到 蒸馏 水中) 1000 mL 中,冷却至室温,贮于具塞棕色瓶内,冰箱保存,可使用 2 ~ 3 周。
(三) 仪器设备
分光光度计 , 分析天平 , 离心管 , 离心机 ,恒温 水浴 , 试管 ,三角瓶, 移液管 ( 5 、 1 、 0.5 mL ),剪刀,瓷盘,玻棒, 水浴 锅,电炉, 漏斗 , 滤纸 。
三、实验步骤
1. 样品中可溶性糖的提取 称取剪碎混匀的新鲜样品 0.5 ~ 1.0 g (或干样粉末 5 ~ 100 mg ),放入大 试管 中,加入 15 mL 蒸馏水,在沸水浴中煮沸 20 min ,取出冷却,过滤入 100 mL 容量瓶 中,用蒸馏水冲洗残渣数次,定容至刻度。
2. 标准曲线制作 取 6 支大试管,从 0 ~ 5 分别编号,按表 24-1 加入各试剂。
表 蒽酮法测可溶性糖制作标准曲线的试剂量
试 剂 |
管 号 |
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
100 μg/mL 葡萄糖溶液( mL ) |
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
蒸馏水( mL ) |
1.0 |
0.8 |
0.6 |
0.4 |
0.2 |
0 |
蒽酮试剂( mL ) |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
葡萄糖量( μg ) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
将各管快速摇动混匀后,在沸水浴中煮 10 min ,取出冷却,在 620 nm 波长下,用空白调零测定光密度,以光密度为纵坐标,含葡萄糖量( μg )为横坐标绘制标准曲线。
3 .样品测定 取待测样品提取液 1.0 mL 加蒽酮试剂 5 mL ,同以上操作显色测定光密度。重复 3 次。
四、结果计算
式中: C ——从标准曲线查得葡萄糖量, μg 。
V T ——样品提取液总体积 , mL 。
V 1 ——显色时取样品液量, mL 。
W ——样品重( g )。