昭通不同产区魔芋中葡甘聚糖含量的测定分析

叶 坪，陈 鸿2，樊钦平

(1.昭通学院 化学化工学院，云南 昭通 657000；2.叙永第三中学，四川 叙永646400)

1 前言

魔芋(Amorphophallusrerieri)又名磨芋、鬼芋、蛇六谷、蛇头草、蒟蒻、蛇包谷等，单子叶植物纲，天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus Blume)多年生耐荫性草本植物球茎，其分布广、适应能力强。到目前为止，全世界已知有170多种，在亚洲分布的130多种中我国就已发现21种，其中9种为我国特有，14种魔芋资源在云南省均有分布，约占中国魔芋资源的66.7%[1]，在昭通市11县区大面种植的主要有白魔芋和花魔芋两种。魔芋的块茎中的主要成分为天然高分子多糖魔芋葡甘聚(KonjaeGlucomannan，KGM)或称葡甘露聚糖，约为25-65%，研究发现葡萄甘露聚糖是一种可溶、可发酵和高粘性碳水化合物聚合物的高相对分子质量的水溶性非离子天然多糖，其主链是由含有β-1,4糖苷键的D-葡萄糖和 D-甘露糖按1:1.6比例结合的线性的无规律共聚复合多糖[2]，具有很强的溶胀能力，吸水量是 KGM自身重量的80-120倍，溶于冷水后，可形成粘稠胶液[3]；另外，KGM被证明是优良的膳食纤维。魔芋葡甘露聚糖被用作食物和亚洲1 000多年的食品添加剂，传统上被当作面条或作为果冻，以及作为增稠剂或乳化剂，应用程序包括形成用于涂层和包装的混合膜矩阵释放的应用与控制。也可被用作功能性药物，提供不可消化的高质量膳食纤维，有助于减肥，降低血浆胆固醇，改善血糖状态[4]。现代研究表明，KGM还具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、抗肿瘤和调节免疫功能等诸多功效[5]。

2 实验部分

2.1 材料、仪器与试剂

材料：生魔芋(巧家、永善、鲁甸，品种均为白魔芋)。

仪器：UNICO-7200可见光分光光度计(尤尼柯上海仪器有限公司)、88-1大功率磁力搅拌器(常州国华电器有限公司)、SC-04低速离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公司)、XFB-200家用粉碎机(吉首市中湘制药机械厂)、电热恒温鼓风箱(上海锦屏仪器仪表有限公司)、电子分析天平(上海右一仪器有限公司)、循环水式真空泵(河南英谷豫化仪器厂)。

试剂：乙醇、石油醚、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、葡萄糖、3,5-二硝基水杨酸、甲酸、酒石酸钾钠，以上药品均是分析纯。

2.2 实验方法

2.2.1 DNS显色剂配制

将3.15 g 3,5-二硝基水杨酸和131 mL 2 mol/L的氢氧化钠溶液，加入到250 mL含酒石酸钾钠92.5 g的热水溶液中，再加入重蒸馏苯酚和亚硫酸钠各2.5 g，溶解冷却后加蒸馏水定容至500 mL，贮于棕色瓶中放置备用。

2.2.2 标准葡萄糖溶液的配制

精密称取在105℃烘干至恒重的葡萄糖标准品0.1003 g，溶解稀释后定容至100 mL，配制成1.0030 mg/mL的葡萄糖标准工作液备用。

2.2.3 葡萄糖标准工作曲线的绘制

根据欧阳华学等人[6]的方法精密吸取0.00、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00 mL的标准葡萄糖工作液，加入到6个10 mL的具塞刻度试管中加蒸馏水补足至2.00 mL，依次向6个刻度试管中加入2.00 mL的3,5-二硝基水杨酸显色剂，在沸水浴中加热5 min，立即冷却，转移到25 mL具塞比色管中定容至25 mL，以非葡萄糖组作为空白对照，用分光光度计在波长550 nm处测其吸光度。

2.2.4 魔芋样品处理

根据春燕[7]等人在样品处理中的方法将魔芋球茎用清水洗干净后晾干切片，然后用1.0 %的亚硫酸氢钠溶液进行保色处理1 min，沥干后在80℃条件下灭菌0.5 h，再在60 ℃烘干至恒重。用粉碎机打碎至粉末状，收集。

2.2.5 葡甘聚糖精粉制备

精密称取魔芋粉5.000 g烧杯中，加入50 mL石油醚进行脱脂，震荡，离心机3500 r/min，弃去上清液，将剩余固体风干至恒重[8]，所得固体粉末用50 mL 90%的乙醇溶液在70℃恒温水浴加热搅拌0.5 h，用抽滤机抽滤，重复3次，烘干至恒重，所得粉末即为魔芋葡甘聚糖精粉。

2.2.6 KGM提取液的配制

参考喻玲玲等人[9]的方法，将处理过的魔芋精粉用60 mL甲酸-氢氧化钠缓冲溶液(pH约为2～3)在50℃水浴中溶胀4 h，冷却，在100 mL容量瓶中以甲酸-氢氧化钠缓冲溶液进行定容，离心机1500 r/min离心20 min，上清液即KGM提取液。

2.2.7 KGM测定液的配制

根据熊绿芸等人[10]的方法，精确吸取5.00 mL KGM提取液于普通试管中，准确加入2.5 mL3 mol/L硫酸溶液，震荡摇匀，沸水浴中进行1.5 h的密封水解，冷水冷却，加入2.5 mL 6mol/LNaOH溶液，摇匀，转移至25 mL比色管中加蒸馏水定容，即得KGM测定液，贮存待用。

3 结果与分析

3.1 标准工作曲线与回归方程

根据“2.2.3”步骤，以吸光度(A)为纵坐标，葡萄糖标准溶液浓度(C)为横坐标绘制标准葡萄糖工作曲线，所得曲线方程为A=0.4493C+0.0219，R=0.9998，其中A为标准溶液吸光度，C为葡萄糖标准溶液浓度(mg/mL)。

图1 标准葡萄糖工作曲线Fig.1 Standard glucose working curve

3.2 魔芋中KGM含量的测定

参照罗玉梅等人[11]的方法，取上述“2.2.7.”步骤中的测定液，测定其吸光度，通过葡萄糖标准工作曲线，按照下列公式计算出魔芋中葡甘聚糖含量，结果见表1。

ε：0.9(多糖校正系数)

C:标准曲线中所查得待测液中葡萄糖含量(mg/mL)

V:稀释倍数(250倍)

100%:换算百分比

m:样品重量(mg)

表1 昭通不同产区魔芋中葡甘聚糖含量测定结果

3.3 稳定性试验

取测定液测定吸光度，以每0.5 h为间隔测定一次，连续测定5次，考察其稳定性，结果表明在4.5 h内显色稳定，吸光度无明显变化，结果见表2。

表2 稳定性试验Table 2 Stability test results

3.4 精密性试验

表3 精密性试验结果Table 3 Precision test results

取测定液，连续测定其吸光度5次，用以考察试验的精密性，试验相对标准偏差为0.10%，精密性良好，结果见表3。

3.5 重复性试验

取同一样品中5份KGM提取液5.00 mL，测定其吸光度，用以考察实验的可重复性，试验相对标准偏差为1.22%，重复性良好，结果见表4。

表4 重复性试验结果Table 4 Repeatability test results

3.6 回收率试验

吸取KGM测定液2.00 mL于2只10 mL具塞刻度试管中，在任意一只试管加入1.00 mL已知浓度为0.1003 mg/mL的葡萄糖标准溶液，测定两份样品的吸光度，计算回收率，试验回收率为89.36%，相对标准偏差为0.52%，回收率良好，但在样品分析操作过程中需要5 min的沸水浴加热，因此可能会有部分成分挥发损失，重新定容后，导致浓度稍小，造成回收率略有下降，但还是在80%～120%区间内，结果见表5。

表5 加标回收率结果Table 5 Results of standard addition recovery

4 结论与分析

魔芋中还存在有淀粉、纤维素、半纤维素以及少量还原糖等物质，可通过脱脂、沉淀和离心，将淀粉、纤维素、半纤维素分离，通过用90%乙醇沉淀可除去魔芋精粉中游离的还原糖。在本实验中为了解决魔芋葡甘聚糖极易吸水溶胀的情况，采用了甲酸氢氧化钠缓冲溶液配制测定液，有效的降低了葡甘聚糖附着在容器壁而导致结果偏低的现象，试验回收率、精密性、重复性、稳定性良好，测定方法相对准确。

实验数据表明永善所产魔芋中葡甘聚糖含量最高达58.34%，鲁甸所产魔芋中葡甘聚糖含量最低仅为29.65%，从所查阅的文献中可知该试验结果在25%～65%区间内，但是操作过程中，不可避免会有产物的损失与消耗，因此所测得的魔芋葡甘聚糖含量可能略有偏低。