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藏药蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量的测定



全 文 :包锦渊,李军乔,韦梅琴,等. 藏药蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量的测定[J]. 江苏农业科学,2012,40(3) :281 - 283.
藏药蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量的测定
包锦渊1,李军乔1,韦梅琴2,李 宁2,沈宁东2
(1.青海民族大学化学与生命科学学院,青海西宁 810007;2.青海大学农牧学院农林系,青海西宁 810003)
摘要:应用正交试验详细考察并提出蕨麻淀粉分散的最佳条件,采用双波长分光光度法测定了青海人工种植蕨
麻和野生蕨麻中直链淀粉和支链淀粉的含量。结果显示,人工种植蕨麻与野生蕨麻 2 种淀粉含量差异不显著;随着贮
藏温度的升高,直链淀粉和支链淀粉含量呈上升趋势;直链淀粉占淀粉总量的 37. 00% ~ 42. 00%。结果表明,人工栽
培蕨麻 2 种淀粉的含量与野生蕨麻相比没有变化;直链淀粉含量较高,具有较好的开发应用前景。
关键词:蕨麻;直链淀粉;支链淀粉;双波长分光光度法
中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2012)03 - 0281 - 02
收稿日期:2011 - 05 - 26
基金项目:国家自然科学基金(编号:30660019、30960207) ;青海省重
点攻关课题(编号:2005 - N - 158)。
作者简介:包锦渊(1958—) ,男,甘肃通渭人,教授,主要从事植物化
学方面的研究。E - mail:baojinyuand@ 126. com。
通信作者:李军乔,博士,教授,主要从事生物资源开发利用方面的研
究。E - mail:ljqlily2002@ sina. com。
蕨麻是鹅绒委陵菜(Potentilla anserina L.)的变种,属蔷
薇科委陵菜属,主产于青海、西藏等高寒地区,尤以青海产的
品质最佳[1]。蕨麻富含淀粉、蛋白质、无机盐、维生素及多种
活性成分,具有健脾益胃、收敛止血、益气补血等功效,是一种
特有药食兼用的民族经济植物[1 - 3]。研究表明,蕨麻中直链
淀粉和支链淀粉的比例,直接影响蕨麻淀粉的物化特性和蕨
麻在营养、医药等方面的开发应用[2,4]。但蕨麻中直链淀粉
和支链淀粉的比例怎样,至今尚无报道,且人工栽培和野生蕨
麻的成分是否相同一直是人们普遍关心的话题。本试验应用
正交试验详细考察了影响蕨麻淀粉分散和遇碘显色诸因素,
提出了蕨麻淀粉分散的最佳条件,进而利用双波长分光光度
法测定了青海人工种植蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量[5],
并与青海野生蕨麻进行了对比。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料是课题组人工驯化的第 1 个蕨麻品种———青海
蕨麻 1 号和当地野生蕨麻。将蕨麻洗净,风干,去皮,粉碎,过
60 目筛,用无水乙醚脱脂 10 min,去除乙醚,备用。
1. 2 仪器与试剂
MPS - 22000 型多用途分光光度计(日本岛津)、分析天
平、烘箱、粉碎机、60 目筛等。直链淀粉和支链淀粉的标准品
为美国 Sigma 公司产品;无水乙醚;乙醇;按常规法配制
2 mol /L KOH溶液和 2 mol /L HCl 300 mL。除特别说明,所用
试剂均为分析纯,分析用水为去离子水。
1. 3 标准曲线的绘制
1. 3. 1 直链淀粉标准曲线的绘制 分别移取 0. 1、0. 2、0. 4、
0. 6、0. 8、1. 0、1. 2、1. 4、1. 6、1. 8 mL 直链淀粉标准工作液于
50 mL容量瓶中,加 1 mL碘试剂,用 2 mol /L HCl溶液稀释至
刻度,静置 15 min。以 1 mL碘试剂用 2 mol /L的 HCl稀释至
50 mL的溶液作参比液,在 617 nm和 467 nm测定吸光度值。
以浓度为横坐标,吸光度差值为纵坐标,绘制标准曲线。以吸
光度差值 ΔD直 对直链淀粉标准工作液的浓度进行一元线性
回归,得到直链淀粉的回归方程:C直 = 95. 243ΔD直 - 0. 967
(C直 单位为 μg /mL) ,相关系数为 r = 0. 999 2。
1. 3. 2 支链淀粉标准曲线的绘制 分别移取 1. 0、1. 5、2. 0、
2. 5、3. 0、3. 5、4. 0、4. 5、5. 0、5. 5 mL 支链淀粉标准工作液于
50 mL容量瓶中,其他处理方法与直链淀粉回归方程相同,测
定波长为 547 nm 和 735 nm。以浓度为横坐标,吸光度差值
为纵坐标,绘制标准曲线。支链淀粉的回归方程:C支 =
138. 043ΔD支 - 0. 239 (C支 单 位为 μg /mL) ,相关系数
r = 0. 999 6。
1. 4 试验方法
1. 4. 1 最大吸收波长的选择 分别加入 1 mL 1 mg /mL的直
链淀粉和支链淀粉标准工作液于 2 个 50 mL 容量瓶中,按
“1. 3. 1”和“1. 3. 2”中方法显色,扫描得到吸收光谱图如图
1。直链淀粉和支链淀粉的最大吸收波长分别是 617 nm 和
547 nm,按双波长测定[5 - 6]的波长选择方法,用作图法选定在
617 nm和 467 nm测定直链淀粉,在 547 nm和 735 nm测定支
链淀粉。在本试验条件下:直链淀粉在 0 ~ 49 μg /mL,支链淀
粉在 0 ~ 105 μg /mL范围内符合比尔律。
1. 4. 2 试验条件的选择 用干蕨麻试验,寻找蕨麻淀粉分散
(在波长 617 nm 下)的最佳条件。根据经验,可忽略各因素
—182—江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 3 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.03.039
之间的交互作用,采用 L9(3
4)正交表来安排试验。淀粉分散
条件选择试验为 3 因素 3 水平(即 KOH 溶液浓度为 0. 5、
1. 0、2. 0 mol /L,分散温度为 70、80、90 ℃,分散时间为 10、20、
30 min) ,试验结果的方差分析见表 1 和表 2。
蕨麻淀粉显色条件的选择试验为 3 因素 3 水平(即溶液
pH值为 2、3、4,溶液温度为 20、25、30 ℃,反应时间为 10、15、
20 min) ,试验结果的方差分析见表 3。
表 1 蕨麻淀粉分散条件试验结果方差分析
方差来源
离差平方和
(× 10 -3) 自由度
均方
(× 10 -3) F 值 P值
KOH溶液浓度 5. 958 2 2. 979 331. 00 < 0. 01
分散温度 0. 467 2 0. 234 26. 00 < 0. 05
分散时间 0. 265 2 0. 133 14. 78 < 0. 10
误差项 0. 019 2 0. 009
注:F0. 10(2,2)= 9. 0,F0. 05(2,2)= 19. 0,F0. 01(2,2)= 99. 0。
表 2 蕨麻淀粉显色条件试验结果方差分析
方差来源
离差平方和
(× 10 -3) 自由度
均方
(× 10 -3) F 值 P值
pH值 6. 696 2 3. 348 139. 500 < 0. 01
显色时间 2. 849 2 1. 425 59. 350 < 0. 05
温度 0. 467 2 0. 134 5. 562 < 0. 10
误差项 0. 048 2 0. 024
注同表 1。
由试验结果可知,KOH 溶液浓度和 pH 值 2 因素对蕨麻
淀粉的分散和显色反应影响极显著,分散温度和显色时间 2
因素对蕨麻淀粉的分散和显色反应影响显著或有一定影响。
按方差分析法的观点,本试验中淀粉分散条件选择为各因素
的最佳搭配:KOH溶液浓度 2 mol /L,水浴温度 85 ~ 90 ℃,分
散时间控制在 20 min以内;淀粉显色条件选择为各因素的最
佳搭配:溶液 pH 值为 3,显色时间控制在 15 min 左右,显色
温度为室温(20 ~ 25 ℃)。
1. 4. 3 试验处理 试验处理为 2 因素,即蕨麻来源和不同贮
藏温度,蕨麻来源为青海蕨麻 1 号品种和野生蕨麻,不同贮藏
温度为 - 20 ℃(冰箱放置 30 d)、0 ℃(冰箱放置 30 d)、20 ℃
(室温放置 30 d)3 水平,重复 5 次。精确称取脱脂样品
0. 1 g,加入 2 mol /L的 KOH溶液 10 mL,在 85 ~ 90 ℃水浴中
分散溶解,用 2 mol /L HCl溶液调节 pH值为 3,并定容到刻度
(泡沫可用乙醇消除) ,静置备用。平行 5 份样液备用。吸取
样液 1 mL 5 份,按“1. 3. 1”和“1. 3. 2”之方法分别测得 ΔD直
和 ΔD支,依回归方程可求出直链淀粉和支链淀粉的含量。
2 结果与分析
2. 1 青海蕨麻 1 号和野生蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量
根据上述试验方法测得青海蕨麻 1 号和野生蕨麻中直链
淀粉和支链淀粉的含量见表 3。试验结果的方差分析表明,
因为温度因素F直链 =102. 037 > F0. 01(5,5)=10. 97,F支链 =100. 209
>F0. 01(5,5) = 10. 97,故温度因素极显著,说明青海蕨麻1号或
表 3 不同贮藏温度下蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量的测定结果
贮藏温度
(℃)
青海蕨麻 1 号(%)
直链淀粉 支链淀粉
野生蕨麻(%)
直链淀粉 支链淀粉
- 20 9. 798 16. 174 9. 213 15. 764
0 11. 388 15. 886 10. 896 16. 118
20 11. 982 16. 309 11. 644 15. 849
野生蕨麻中直链淀粉和支链淀粉的含量,均受贮藏温度影响
而显著变化;而 F直链 = 0. 653 < F0. 05(5,5)= 6. 61,F支链 = 0. 731
< F0. 05(5,5)= 6. 61,故蕨麻来源因素差异不显著,说明人工栽
培的蕨麻淀粉含量较野生蕨麻没有变化。
2. 2 样品回收率试验
在已测得直链淀粉和支链淀粉含量的样品中,添加准确
称量的直链淀粉和支链淀粉标准品,按试验“1. 3. 1 ”和
“1. 3. 2”方法,求得其回收率(表 4)。
表 4 回收率测定结果
样 品 试验号
加入量
(mg)
测得量
(mg)
回收率
(%)
直链淀粉 1 0. 5 0. 51 102
2 0. 5 0. 52 104
3 0. 5 0. 49 98
4 1. 0 1. 03 103
5 1. 0 0. 99 99
6 1. 0 1. 02 102
支链淀粉 1 2. 5 2. 51 100
2 2. 5 2. 61 104
3 2. 5 2. 52 101
4 3. 0 3. 04 101
5 3. 0 3. 08 103
6 3. 0 3. 12 104
2. 3 稳定性试验
取干蕨麻样品溶液,按样品测定方法操作,每隔 0. 5 h 测
定 1 次吸光度,如按 0、0. 5、1. 0、1. 5、2. 0 h 测得吸光度分别
为 0. 247、0. 246、0. 247、0. 247、0. 247。结果表明,在波长不变
的情况下,2 h内测定值不变。
2. 4 精密度试验
对干蕨麻样品进行重复测定,结果(表 5)表明,本法精密
度高。
表 5 精密度试验
样品
测试结果(%)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 平均值
相对标
准偏差
(%)
直链淀粉 11. 30 11. 21 12. 02 11. 09 12. 00 11. 52 1. 041
支链淀粉 15. 77 15. 12 16. 00 15. 09 15. 98 15. 59 0. 978
3 结论与讨论
3. 1 人工栽培蕨麻和野生蕨麻直链淀粉和支链淀粉的含量
没有变化
人工栽培的蕨麻直链淀粉含量为 11. 982%(室温) ,支链
淀粉含量为 16. 309%;而野生蕨麻直链淀粉含量为
11. 644%,支链淀粉含量为 15. 849%。栽培蕨麻和野蕨麻直
链淀粉和支链淀粉的含量没有变化,说明人工栽培蕨麻并没
有改变野生蕨麻的成分,从而使人工栽培蕨麻成为可能。
3. 2 蕨麻直链淀粉含量较高
蕨麻中直链淀粉占淀粉含量的 42. 07%,支链淀粉占
57. 93%,直、支链淀粉含量之比(1 ∶ 1. 4)显著高于普通淀粉
中直、支链淀粉含量之比(1 ∶ 3)。研究表明,青海蕨麻富含
淀粉且直链淀粉含量较高,同时青海蕨麻含一定量蛋白质、脂
质等非淀粉成分以及对人体生理活动有特殊功能的微量元
素等,具有较高的医药价值和营养价值[2,4]。试验证明直支链
(下转第 283 页)
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櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
(上接第 282 页)
淀粉之值是抗性淀粉(RS)产量的决定性因素,随直链淀粉含
量升高,RS产量随之升高。RS 对降低血糖和胆固醇有明显
效果,有利于肠道健康和预防便秘、痔疮及结肠癌等[3,7 - 8]。
3. 3 探索了蕨麻中直、支链淀粉的测定方法
对于干蕨麻淀粉含量测定,用蒽酮法和水解总糖法与本
试验方法进行了对比试验,结果表明:前 2 种方法测得的均为
总淀粉,无法区分直链淀粉和支链淀粉;本试验法测定蕨麻淀
粉的线性关系好,线性范围宽,方法简便快捷;本试验研究优
化的蕨麻淀粉分散条件和与碘试剂显色反应条件,为蕨麻淀
粉利用工艺研究提供了依据。
参考文献:
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王 彬,郑 伟,李兴忠,等. 不同品种(系)火龙果果实中氨基酸含量及组成含量分析[J]. 江苏农业科学,2012,40(3) :283 - 286.
不同品种(系)火龙果果实中氨基酸含量及组成分析
王 彬,郑 伟,李兴忠,蔡永强
(贵州省果树科学研究所,贵州贵阳 550006)
摘要:采用盐酸水解法,分析了 7 个火龙果品种(系)的氨基酸含量及组成。结果表明:7 个火龙果品种中都含有
17 种氨基酸,总氨基酸含量在 5. 71 ~ 9. 42 g /kg,平均 7. 79 g /kg,其中以红肉 3 号总氨基酸含量最高,晶红龙总氨基酸
含量最低;各种氨基酸含量,以谷氨酸、天冬氨酸居前两位,胱氨酸含量最低,必需氨基酸含量的高低依次是亮氨酸 >
缬氨酸 >苯丙氨酸 >异亮氨酸 >苏氨酸 >赖氨酸 >蛋氨酸,缬氨酸与苯丙氨酸差异不大;鲜味氨基酸在各品种(系)
间的差异显著,以红肉 3 号最高,达 3. 04 g /kg,依次是紫红龙、量天尺、粉红龙、红肉 2 号、白肉 2 号、晶红龙。各种人
体必需氨基酸占氨基酸总量的相对含量大部分符合 1973 年 FAO/WHO修订的人体必需氨基酸模式谱,仅蛋氨酸 +胱
氨酸和赖氨酸中度缺乏;在 17 种氨基酸中,以酪氨酸、胱氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、精氨酸、赖氨酸和甘氨酸的变异系数较
大,其他 10 种氨基酸的变异系数较小。
关键词:火龙果;氨基酸;品种;分析
中图分类号:S667. 901 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2012)03 - 0283 - 04
收稿日期:2011 - 06 - 23
基金项目:贵州省农业科学院基金[编号:黔农科合(基金)09012
号];贵州省优秀科技教育人才省长专项资金[编号:黔省专合字
(2007)103 号];贵州省科技体制改革专项资金[黔科合体 Z 字
(2008)4009 号];中央补助地方科技基础条件专项资金“果树研究
实验室建设”;贵州省农业动植物育种专项资金[编号:黔农育专
字(2010)004 号、黔农育专字(2008)028 号]。
作者简介:王 彬(1979—) ,男,贵州赤水人,硕士,副研究员,主要从
事果树栽培及生理研究。E - mail:guizhouwangbin@ 163. com。
火龙果集水果、花卉、蔬菜为一体,有很高的经济价
值[1 - 4]。火龙果种植作为近年来发展起来的新特优高农业项
目,既是生态农业,又是高效农业,符合生态与环保潮流[4 - 8]。
我国从 20 世纪 90 年代初开始引进火龙果,由于引进时间短,
主要进行引种及品种比较研究[9 - 11]、果实发育及营养成分分
析[5,12 - 14]、贮藏保鲜技术[15 - 16]等研究。近年来,贵州省果树
科学研究所开展了火龙果新品种选育工作,至今已培育出紫
红龙、晶红龙、粉红龙 3 个新品种,紫红龙、晶红龙已在生产中
大面积推广种植,同时还有几个火龙果新品系正在参加生产
试验。本研究对这些火龙果新品种(品系)氨基酸含量及组
成进行分析,旨在为现有火龙果品种评价利用和今后新品种
选育提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
供试材料为 3 个红肉火龙果新品种(系) :紫红龙、红肉 2
号、红肉 3 号,3 个白肉火龙果新品种(系) :晶红龙、白肉 2
号、量天尺,1 个粉红肉火龙果新品种:粉红龙。以上各材料
均采自贵州省果树科学研究所火龙果生产示范园,树龄 5 年
生。火龙果园光照良好,微碱性黄壤,土壤肥力中等,管理水
平较高。于 2008 年 8 月果实基本成熟时,采摘树冠中下部果
实。果实采收后迅速运至实验室,选择无病虫害、无机械损
伤、外形相对整齐的果实备用。
1. 2 试验条件
依据 GB /T 5009. 124—2003 使用日立 L - 8800 氨基酸自
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