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大理产甜玉米与糯玉米中多糖的提取与含量测定比较

2010-11-02王悦静张国美李倩萌

大理大学学报 2010年10期
关键词:糯玉米甜玉米大理

王悦静,孟 颖,张国美,李倩萌,熊 伟

(1.大理学院临床医学院,云南大理 671000;2.大理学院基础医学院,云南大理 671000)

大理产甜玉米与糯玉米中多糖的提取与含量测定比较

王悦静1,孟 颖1,张国美1,李倩萌1,熊 伟2*

(1.大理学院临床医学院,云南大理 671000;2.大理学院基础医学院,云南大理 671000)

目的:研究云南大理产甜玉米(云甜玉1号)与糯玉米(云筑糯5号)玉米粒中的多糖的提取方法,进行多糖含量测定并比较。方法:采用单因素试验对多糖的提取条件进行优化,活性炭脱色,Sevage法脱蛋白质精制玉米多糖。采用蒽酮-浓硫酸法测定多糖的含量,显色后检测波长为600nm。结果:玉米多糖的最佳提取条件固液比为1∶15,提取时间2h,提取次数3次。葡萄糖标准曲线方程为:Y=0.074 9X+0.039 6,r=0.999 1,线性关系极好,甜玉米(云甜玉1号)中总多糖含量为56.21mg/g,糯玉米(云筑糯5号)中总多糖含量为30.64mg/g。结论:最佳提取条件下玉米多糖得率高,测定方法准确可靠,糯玉米(云筑糯5号)中总多糖含量远远低于甜玉米(云甜玉1号),(P<0.05),为大理地区不同品种玉米资源的开发利用提供实验依据。

甜玉米;糯玉米;多糖;提取

玉米(Zeamays L.),俗称玉蜀黍、包谷、苞米、棒子,一年生禾本科草本植物。玉米营养丰富,除蛋白质、脂肪和粗纤维外,还含有多种活性多糖,已有研究表明,玉米多糖具有抗便秘〔1〕、减肥降脂〔2〕、清热利胆〔3〕、调节免疫及抑癌〔4〕等作用。目前对于玉米多糖的研究仅限于玉米皮〔5〕、玉米须〔6〕和玉米花粉〔7〕中多糖的提取、含量测定和生物学活性的研究,笔者尚未见对于不同品种玉米子粒中多糖含量的测定与比较的相关报道。大理地区玉米栽培历史悠久,种植面积广泛,甜玉米子粒皮薄,生吃甜脆,熟吃香甜,糯玉米香黏可口,深受大理各族人民青睐。本研究采用常规水提醇沉法提取大理产甜玉米(云甜玉1号)和糯玉米(云筑糯5号)的多糖,利用蒽酮-浓硫酸法测定多糖的含量并进行比较,旨在为综合开发利用大理地区玉米资源提供实验依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器 FY135型中草药粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);回流装置;HH-4数显恒温水浴锅(国华电器有限公司);TDL-4A台式低速离心机(上海菲恰尔分析仪器有限公司);UV2500双光束紫外可见分光光度计(日本岛津仪器公司);RE-52AA型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);微量移液器(德国Eppendorf公司)。

1.2 材料 甜玉米(云甜玉1号)与糯玉米(云筑糯5号)为市场采购新鲜玉米鲜果,葡萄糖标准品(上海伯奥生物科技有限公司,编号A1375);蒽酮(北京鼎国生物技术公司,进口分装,批号20081023);其它化学试剂均为国产分析纯。

2 方法与结果

2.1 溶液的配制

2.1.1 蒽酮-浓硫酸试液的配制 称取蒽酮粉50mg置于锥形瓶中,加蒸馏水25mL溶解,然后加入浓硫酸75mL,置于100mL容量瓶中定容即得,临用新配。

2.1.2 葡萄糖标准溶液的配制 精密称取干燥至恒重的葡萄糖标准品1g,置于1 000mL容量瓶中,加蒸馏水溶解并稀释至刻度,配成1g/L的标准溶液,即得。

2.2 玉米子粒总多糖的提取方法 剥取甜、糯玉米鲜果的子粒,经中草药粉碎机粉碎成细小粉末状,烘干后用电子分析天平称取新鲜甜玉米与糯玉米子粒粉末各100g,加入5倍体积的95%无水乙醇回流3次,每次2h,倾出上层液。玉米渣于50℃烘箱烘干,15倍水量热回流提取3次,每次2h,过滤,滤液离心,上清液用旋转蒸发仪浓缩,无水乙醇调至含醇量为80%,4℃静置过夜,抽滤后冷冻干燥,得粗多糖。活性炭经重蒸水清洗过滤,干燥(120℃,8h)冷冻备用,分别取甜玉米与糯玉米玉米粒的粗多糖溶液(0.5mg/mL),加入1%的活性炭保温15min。取脱色后的两种粗多糖溶液(0.5mg/mL)100mL,分别加入1/4体积的Sevage试剂(氯仿∶正丁醇=4∶1),搅拌1.5h,倒入分液漏斗中静置2h,取下层液(水层),重复4~5次,取下层液,无水乙醇调至含醇量为80%,4℃静置过夜,离心后沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚反复清洗数次,抽滤后冷冻干燥,得精制总多糖〔8〕。

2.3 玉米子粒总多糖的提取与测定工艺考察

2.3.1 提取固液比考察 精密称取同一批的玉米样品7份,每份约1g,分别按固液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40加水超声提取,过滤,定容至100mL,并按“2.3.4”方法显色测定,计算多糖的含量,结果表明按1∶15的料液比提取,提取效率最高。

2.3.2 提取时间考察 精密称取同一批的玉米样品3份,每份约1g,提取时间分别为30min、1h、2h,提取溶剂每次加15mL,过滤,并按“2.3.4”方法显色测定,计算多糖的含量,结果表明每次提取时间2h,提取效率最高。

2.3.3 提取次数考察 精密称取同一批的玉米样品3份,每份约1g,提取次数分别为1、2、3次,提取溶剂每次加15mL,过滤,定容后按“2.3.6”项下的最佳显色时间进行显色测定,结果表明提取3次时吸光度值最大,因此,选择提取次数为3次。

2.3.4 分光光度计测量波长的选择 分别取葡萄糖对照品溶液、样品溶液、蒸馏水各2mL于3个50mL的量瓶中,再加0.2%蒽酮-浓硫酸溶液4mL,并于沸水中加热显色15min,迅速冷却至室温,定容,混匀,在紫外可见分光光度计中进行波长扫描,结果显示对照品溶液和样品溶液在600nm处均有最大吸收,因此,确定本试验的最佳测定波长为600nm。

2.3.5 分光光度计精密度考察 取葡萄糖对照液2mL,按“2.3.4”所示方法操作,连续测定6次,吸光度值分别为0.152、0.152、0.151、0.151、0.151、0.150,RSD为0.5%。结果表明仪器精密度良好。

2.3.6 显色时间的考察 取2mL葡萄糖对照液于量瓶中,按“2.3.4”显色方法进行显色后,测吸光度A。得吸光度与显色时间的关系(见表1)。因此,选择显色时间为30min。

表1 显色时间考察

2.4 玉米子粒总多糖含量的测定与比较

2.4.1 葡萄糖溶液标准曲线的绘制 用微量移液器分别取葡萄糖标准液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL于10.0mL量筒中,蒸馏水定容至6mL,分别精密吸取1.0mL上述溶液于10mL具塞试管中,各自加入0.2%蒽酮-浓硫酸溶液4mL,立即置于沸水浴加热15min,取出用冷水冷却至室温,静置10min左右,于600nm处测定吸光度。以葡萄糖浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,得葡萄糖溶液标准方程为:Y=0.074 9X+ 0.039 6,r=0.999 1。见图1。

图1 葡萄糖标准曲线

2.4.2 样品液的制备 分别取“2.2”方法提取的两种精制玉米总多糖溶液5mL,置于10mL具塞试管中定容,冰浴备用。

2.4.3 蒽酮-浓硫酸法测定玉米总多糖 微量移液器精密吸取样品液各1mL,加入0.2%蒽酮-浓硫酸溶液4mL,立即置于沸水浴加热15min,取出用冷水冷却至室温,静置10min左右,于600nm处测定吸光度〔9〕。对照葡萄糖标准曲线方程,分别得到甜玉米与糯玉米玉米粒中多糖含量(见表2)。

表2 样品多糖含量测定结果(±s,n=3)

表2 样品多糖含量测定结果(±s,n=3)

*注:与甜玉米相比P<0.05。

玉米品种甜玉米(云甜玉1号)糯玉米(云筑糯5号)多糖含量(mg/g)56.21±10.94 30.64±8.72*

2.4.4 加样回收实验 取甜玉米(云甜玉1号,多糖含量为56.21mg/g)粉末7份,按下表精密加入葡萄糖对照品,按“2.3.4”项步骤操作,显色测定,计算回收率〔10〕。结果表明,本实验确立的方法回收率较好(见表3)。

表3 回收实验结果(n=10)

3 讨论

在植物多糖的含量测定过程中,样品的前处理是造成实验误差的主要原因〔11〕。本实验使用传统的水提醇沉法提取粗多糖,并使用Sevage法脱蛋白质〔12〕,活性炭脱色〔13〕,用无水乙醇、乙醚和丙酮反复洗涤,得到精制的甜玉米(云甜玉1号)和糯玉米(云筑糯5号)总多糖。分离纯化过程中采用单因素实验探索玉米多糖的提取条件,优化固液比、提取时间、提取次数。结果表明在固液比为1∶15,提取时间2h,提取次数为3次条件下进行提取,多糖提取率最高,该方法简单、快速、准确,为从玉米子粒中提取玉米总多糖提供了实验参考。

蒽酮-浓硫酸比色法测定多糖的原理是多糖经浓硫酸水解,脱水生成糠醛及其衍生物,并与蒽酮反应缩合为蓝绿色复合物,此化合物在600nm处有最大吸收峰,用分光光度法在最适波长处测定其吸光度,再通过绘制葡萄糖标准曲线,可以计算得多糖含量。本实验对大理产甜玉米(云甜玉1号)和糯玉米(云筑糯5号)多糖含量测定发现,大理产不同品种的玉米中总多糖的含量差异较大,但含糖量均较高,甜玉米(云甜玉1号)总多糖含量远远高于糯玉米(云筑糯5号)。

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Study on the Extraction and Determ ination of the Polysaccharide in Sweet M aize and W axy M aize Produced in Dali

WANG Yuejing1,MENG Ying1,ZHANG Guomei1,LIQianmeng1,XIONGWei2*
(1.College of ClinicalMedicine,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China; 2.College of Basic Medicine,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China)

Objective:To investigate the abstraction means of polysaccharide from maize and determine the polysaccharide of sweet maize and waxy maize produced in Dali.M ethods:The content of polysaccharide was determined by Absorption Spectrometry;the determine method was anthrone-sulfuric acid,and the wave-length was 600 nm.Resuls:The optimal extraction parameters were obtained as follows:extracting time 2 h,solid-liquid ratio 1∶15,extracting 3 times.The standard curve for glucose showed good linear, and its standard equation was Y=0.0749X+0.0396,r=0.9991.Polysaccharide of sweetmaize was 56.21 mg/g and that of waxy maize was 30.64 mg/g.Conclusion:The quantitative method is simple,rapid and accurate.Polysaccharide of waxy maize is much more lower than thatof sweetmaize.

sweetmaize;waxymaize;polysaccharide;extraction

Q493.4

A

1672-2345(2010)10-0056-03

大理学院大学生科研基金资助项目(2009DXS036)

2010-06-29

王悦静,主要从事食品营养成分研究.

*通信作者:熊伟,博士研究生,手机:18908806520.

(责任编辑 李 明)

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