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
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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
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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:
[1]李军乔. 青海省野生资源植物———鹅绒委陵菜的应用研究[J].
生物学杂志,2003,20(5) :34 - 36.
[2]孙 洁,吕加平,薄海波. 藏药蕨麻的营养成分分析及评价[J].
食品科学,2008,29(2) :411 - 414.
[3]马春花. 藏药蕨麻的化学成分及药理作用研究概况[J]. 时珍国
医国药,2006,17(8) :1584 - 1585.
[4]曹伟峰,冯 涛. 蕨麻的开发现状及展望[J]. 食品研究与开发,
2006,27(2) :188 - 189.
[5]何照范. 谷物中直、支链及总淀粉双波长测定法[J]. 生物化学
与生物物理进展,1981(1) :70 - 72.
[6]杨泉生,聂基兰. 双波长分光光度法的原理与应用[M]. 北京:
化学工业出版社,1992:35 - 41.
[7]杨 光,杨 波,丁霄霖. 直链淀粉和支链淀粉对抗性淀粉形成
的影响[J]. 食品工业科技,2008,29(6) :165 - 167,171.
[8]王中荣,刘 雄. 高直链淀粉性质及应用研究[J]. 粮食与油脂,
2005(11) :10 - 13.
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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