昭通不同產(chǎn)區(qū)魔芋中葡甘聚糖含量的測(cè)定分析

葉 坪，陳 鴻2，樊欽平

(1.昭通學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，云南 昭通 657000；2.敘永第三中學(xué)，四川 敘永646400)

1 前言

魔芋(Amorphophallusrerieri)又名磨芋、鬼芋、蛇六谷、蛇頭草、蒟蒻、蛇包谷等，單子葉植物綱，天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphophallus Blume)多年生耐蔭性草本植物球莖，其分布廣、適應(yīng)能力強(qiáng)。到目前為止，全世界已知有170多種，在亞洲分布的130多種中我國(guó)就已發(fā)現(xiàn)21種，其中9種為我國(guó)特有，14種魔芋資源在云南省均有分布，約占中國(guó)魔芋資源的66.7%[1]，在昭通市11縣區(qū)大面種植的主要有白魔芋和花魔芋兩種。魔芋的塊莖中的主要成分為天然高分子多糖魔芋葡甘聚(KonjaeGlucomannan，KGM)或稱葡甘露聚糖，約為25-65%，研究發(fā)現(xiàn)葡萄甘露聚糖是一種可溶、可發(fā)酵和高粘性碳水化合物聚合物的高相對(duì)分子質(zhì)量的水溶性非離子天然多糖，其主鏈?zhǔn)怯珊笑?1,4糖苷鍵的D-葡萄糖和 D-甘露糖按1:1.6比例結(jié)合的線性的無(wú)規(guī)律共聚復(fù)合多糖[2]，具有很強(qiáng)的溶脹能力，吸水量是 KGM自身重量的80-120倍，溶于冷水后，可形成粘稠膠液[3]；另外，KGM被證明是優(yōu)良的膳食纖維。魔芋葡甘露聚糖被用作食物和亞洲1 000多年的食品添加劑，傳統(tǒng)上被當(dāng)作面條或作為果凍，以及作為增稠劑或乳化劑，應(yīng)用程序包括形成用于涂層和包裝的混合膜矩陣釋放的應(yīng)用與控制。也可被用作功能性藥物，提供不可消化的高質(zhì)量膳食纖維，有助于減肥，降低血漿膽固醇，改善血糖狀態(tài)[4]。現(xiàn)代研究表明，KGM還具有抗衰老、調(diào)節(jié)胃腸道、降血脂、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫功能等諸多功效[5]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 材料、儀器與試劑

材料：生魔芋(巧家、永善、魯?shù)?，品種均為白魔芋)。

儀器：UNICO-7200可見(jiàn)光分光光度計(jì)(尤尼柯上海儀器有限公司)、88-1大功率磁力攪拌器(常州國(guó)華電器有限公司)、SC-04低速離心機(jī)(安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司)、XFB-200家用粉碎機(jī)(吉首市中湘制藥機(jī)械廠)、電熱恒溫鼓風(fēng)箱(上海錦屏儀器儀表有限公司)、電子分析天平(上海右一儀器有限公司)、循環(huán)水式真空泵(河南英谷豫化儀器廠)。

試劑：乙醇、石油醚、硫酸、氫氧化鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、葡萄糖、3,5-二硝基水楊酸、甲酸、酒石酸鉀鈉，以上藥品均是分析純。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 DNS顯色劑配制

將3.15 g 3,5-二硝基水楊酸和131 mL 2 mol/L的氫氧化鈉溶液，加入到250 mL含酒石酸鉀鈉92.5 g的熱水溶液中，再加入重蒸餾苯酚和亞硫酸鈉各2.5 g，溶解冷卻后加蒸餾水定容至500 mL，貯于棕色瓶中放置備用。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液的配制

精密稱取在105℃烘干至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品0.1003 g，溶解稀釋后定容至100 mL，配制成1.0030 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)工作液備用。

2.2.3 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

根據(jù)歐陽(yáng)華學(xué)等人[6]的方法精密吸取0.00、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00 mL的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖工作液，加入到6個(gè)10 mL的具塞刻度試管中加蒸餾水補(bǔ)足至2.00 mL，依次向6個(gè)刻度試管中加入2.00 mL的3,5-二硝基水楊酸顯色劑，在沸水浴中加熱5 min，立即冷卻，轉(zhuǎn)移到25 mL具塞比色管中定容至25 mL，以非葡萄糖組作為空白對(duì)照，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)550 nm處測(cè)其吸光度。

2.2.4 魔芋樣品處理

根據(jù)春燕[7]等人在樣品處理中的方法將魔芋球莖用清水洗干凈后晾干切片，然后用1.0 %的亞硫酸氫鈉溶液進(jìn)行保色處理1 min，瀝干后在80℃條件下滅菌0.5 h，再在60 ℃烘干至恒重。用粉碎機(jī)打碎至粉末狀，收集。

2.2.5 葡甘聚糖精粉制備

精密稱取魔芋粉5.000 g燒杯中，加入50 mL石油醚進(jìn)行脫脂，震蕩，離心機(jī)3500 r/min，棄去上清液，將剩余固體風(fēng)干至恒重[8]，所得固體粉末用50 mL 90%的乙醇溶液在70℃恒溫水浴加熱攪拌0.5 h，用抽濾機(jī)抽濾，重復(fù)3次，烘干至恒重，所得粉末即為魔芋葡甘聚糖精粉。

2.2.6 KGM提取液的配制

參考喻玲玲等人[9]的方法，將處理過(guò)的魔芋精粉用60 mL甲酸-氫氧化鈉緩沖溶液(pH約為2～3)在50℃水浴中溶脹4 h，冷卻，在100 mL容量瓶中以甲酸-氫氧化鈉緩沖溶液進(jìn)行定容，離心機(jī)1500 r/min離心20 min，上清液即KGM提取液。

2.2.7 KGM測(cè)定液的配制

根據(jù)熊綠蕓等人[10]的方法，精確吸取5.00 mL KGM提取液于普通試管中，準(zhǔn)確加入2.5 mL3 mol/L硫酸溶液，震蕩搖勻，沸水浴中進(jìn)行1.5 h的密封水解，冷水冷卻，加入2.5 mL 6mol/LNaOH溶液，搖勻，轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中加蒸餾水定容，即得KGM測(cè)定液，貯存待用。

3 結(jié)果與分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線與回歸方程

根據(jù)“2.2.3”步驟，以吸光度(A)為縱坐標(biāo)，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(C)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖工作曲線，所得曲線方程為A=0.4493C+0.0219，R=0.9998，其中A為標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，C為葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mg/mL)。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖工作曲線Fig.1 Standard glucose working curve

3.2 魔芋中KGM含量的測(cè)定

參照羅玉梅等人[11]的方法，取上述“2.2.7.”步驟中的測(cè)定液，測(cè)定其吸光度，通過(guò)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，按照下列公式計(jì)算出魔芋中葡甘聚糖含量，結(jié)果見(jiàn)表1。

ε：0.9(多糖校正系數(shù))

C:標(biāo)準(zhǔn)曲線中所查得待測(cè)液中葡萄糖含量(mg/mL)

V:稀釋倍數(shù)(250倍)

100%:換算百分比

m:樣品重量(mg)

表1 昭通不同產(chǎn)區(qū)魔芋中葡甘聚糖含量測(cè)定結(jié)果

3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

取測(cè)定液測(cè)定吸光度，以每0.5 h為間隔測(cè)定一次，連續(xù)測(cè)定5次，考察其穩(wěn)定性，結(jié)果表明在4.5 h內(nèi)顯色穩(wěn)定，吸光度無(wú)明顯變化，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 穩(wěn)定性試驗(yàn)Table 2 Stability test results

3.4 精密性試驗(yàn)

表3 精密性試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Precision test results

取測(cè)定液，連續(xù)測(cè)定其吸光度5次，用以考察試驗(yàn)的精密性，試驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.10%，精密性良好，結(jié)果見(jiàn)表3。

3.5 重復(fù)性試驗(yàn)

取同一樣品中5份KGM提取液5.00 mL，測(cè)定其吸光度，用以考察實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，試驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.22%，重復(fù)性良好，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Repeatability test results

3.6 回收率試驗(yàn)

吸取KGM測(cè)定液2.00 mL于2只10 mL具塞刻度試管中，在任意一只試管加入1.00 mL已知濃度為0.1003 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定兩份樣品的吸光度，計(jì)算回收率，試驗(yàn)回收率為89.36%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.52%，回收率良好，但在樣品分析操作過(guò)程中需要5 min的沸水浴加熱，因此可能會(huì)有部分成分揮發(fā)損失，重新定容后，導(dǎo)致濃度稍小，造成回收率略有下降，但還是在80%～120%區(qū)間內(nèi)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 加標(biāo)回收率結(jié)果Table 5 Results of standard addition recovery

4 結(jié)論與分析

魔芋中還存在有淀粉、纖維素、半纖維素以及少量還原糖等物質(zhì)，可通過(guò)脫脂、沉淀和離心，將淀粉、纖維素、半纖維素分離，通過(guò)用90%乙醇沉淀可除去魔芋精粉中游離的還原糖。在本實(shí)驗(yàn)中為了解決魔芋葡甘聚糖極易吸水溶脹的情況，采用了甲酸氫氧化鈉緩沖溶液配制測(cè)定液，有效的降低了葡甘聚糖附著在容器壁而導(dǎo)致結(jié)果偏低的現(xiàn)象，試驗(yàn)回收率、精密性、重復(fù)性、穩(wěn)定性良好，測(cè)定方法相對(duì)準(zhǔn)確。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明永善所產(chǎn)魔芋中葡甘聚糖含量最高達(dá)58.34%，魯?shù)樗a(chǎn)魔芋中葡甘聚糖含量最低僅為29.65%，從所查閱的文獻(xiàn)中可知該試驗(yàn)結(jié)果在25%～65%區(qū)間內(nèi)，但是操作過(guò)程中，不可避免會(huì)有產(chǎn)物的損失與消耗，因此所測(cè)得的魔芋葡甘聚糖含量可能略有偏低。