淀粉与碘的颜色反应与还原糖含量的关系
第24卷第3期 2005年3月
实验室研究与探索
RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY
Vol.24No.3
Mar.2005
淀粉与碘的颜色反应与还原糖含量的关系
江培 , 陆 红, 何正平, 吴忠良
(复旦大学生物科学教学实验中心生物化学实验室,上海200433)
摘 要:将糖的定性实验和定量实验相结合,我们测定了淀粉遇碘呈不同颜色反应阶段还原糖的含量,
给出定性实验一个量化的结果。当底物淀粉浓度为2gΠL,加入α2淀粉酶为0.5uΠmL时,0～2.5min呈蓝色,2.5～5.5min呈紫色,5.5～13.5min呈红色,13.5min后呈无色。对应颜色变化点还原糖的分解比率分别为45%(蓝色→紫色),66%(紫色→红色),76%(红色→无色)。关键词:糖;颜色反应;还原糖含量中图分类号:Q53文献标识码:A文章编号:100627167(2005)0320031OntheRelationshipbetweenwithI2
Sugar
2, LUHong, HEZheng2ping, WUZhong2liang
(Lab.of,TeachingCenterofBiology,FudanUniv.,Shanghai200433,China)
Abstract:Anexperimentwasdesignedthatcombinesbothqualitativeandquantitativeexperimentonsugar.ThecontentofreducingsugarismeasuredwhenthedifferentcolorschangeduringthereactionofstarchwithI2,andaqualitativeresultcorrespondingtoaquantitativeexperimentisreported.Whentheconcentrationofsubstratestarchis2gΠLandthatof
α2amylaseis0.5uΠmL,thesolutionshowsblue,violetandredforthereactiontimeof0～2.5minu,2.5～5.5minand5.5
～13.5minrespectively.Beyond13.5min,thesolutionturnstocolorless.Thedecompositionratesofreducingsugarcorrespondingtothechangingpointofcolorsare45%(bluetoviolet),66%(violettored)and76%(redtocolorless)respectively.
Keywords:sugar;colorreaction;contentofreducingsugar
1 引 言
α淀粉为均一多糖,单体为1,422D2糖苷。淀粉分可溶性的直链淀粉和不可溶性的支链淀粉两类。淀粉被酸或酶降解是逐步进行的,其不同阶段的产物与碘反应颜色分别为:淀粉(遇碘呈蓝色)→紫色糊精(遇碘呈紫色)→红色糊精(遇碘呈红色)→无色糊精(遇碘无色)。
α2淀粉酶普遍存在于人,动物,植物和微生物体内,它与多糖反应是从多糖链的末端向内逐一水解生成麦芽糖。水解过程中不同时间加入碘,随着麦芽糖含量的变化,溶液颜色呈现从蓝色→紫色→红色→无
色的变化。一个α2淀粉酶单位定义为:37°C,pH6.8
条件下1min从淀粉中释放1mg麦芽糖所需要的酶量。
生物化学实验课中通常会以淀粉与碘的颜色反应作为定性实验,总糖和还原糖的测定作为定量实验,但是不同颜色反应阶段还原糖的含量是多少,也就是给出定性实验一个量化的结果,这方面尚未有可借鉴的结果。我们在教学中发现,应该教会学生在实验中如何将定性的实验量化,尽早培养同学们良好的科研作风,因此,在实践中探讨了淀粉与碘的颜色反应与还原糖含量的关系。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
(1)仪器。试管及试管架,容量瓶,恒温水浴装
收稿日期:2004205221作者简介:江培
(1969-),女,博士,副教授。Tel:[1**********]6;
E2mail:[email protected]
置,752紫外光栅分光光度计。
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实 验 室 研 究 与 探 索
2.2 实验原理
第24卷
(2)试剂。磷酸缓冲液(pH6.8,0.2molΠL)。可
α溶性淀粉溶液(2gΠL,以pH6.8磷酸缓冲液配制)。2
3,52二硝基水杨酸与还原糖共热后被还原成棕红
淀粉酶粉(购自中国医药集团上海化学试剂公司,50
uΠmg)(1μgΠL,以pH6.8磷酸缓冲液配制)。HCl(6molΠL)。NaOH(6molΠL,2molΠL)。还原糖显色剂(DNS试剂)(3,52二硝基水杨酸6.3g,苯酚6g,亚硫酸钠6g,酒石酸钾钠182g,2molΠL氢氧化钠262mL,定容至1L)。碘液(结晶碘5g,碘化钾10g,定容至500mL,贮于棕色瓶内)。葡萄糖标准溶液(1μgΠL)。麦芽糖标准溶液(3μgΠL)。
色的氨基化合物,该物质在540nm处有特征吸收峰。
在一定的浓度范围内,还原糖的量和棕红色物质颜色的深浅程度成一定的比例关系,因此可以通过测定反应后540nm的光吸收而对还原糖进行定量。2.3 实验方法2.3.1 还原糖标准曲线的绘制
(1)葡萄糖标准曲线的绘制。取7只试管,编号后按表1操作。
表1
试管号
1
22000.5-33000.5-45-50.-66000.5-7--0.5葡萄糖(ng・浓度ΠL
-1
)1000.5-用量ΠmL蒸馏水ΠmL蒸馏水ΠmL
OD540nm
各管摇匀,置沸水浴5min后冷水冷却
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
以7号管为对照,测定各管的OD540nm值,以葡萄糖含量为横坐标,以OD540nm值为纵坐标,作出标准曲线。
(2)麦芽糖标准曲线的绘制。7只试管中麦芽糖
加入量为100倍稀释,即0.5单位时,颜色变化较易观
察,分别为:0～2.5min呈蓝色,2.5～5.5min呈紫色,5.5～12min呈红色,12～13.5min呈黄色,13.5min后呈无色。对应颜色变化点糖的分解比率分别为45%(蓝色→紫色),66%(紫色→红色),76%(红色→无色)。
为了增加同学们的实验兴趣,同时也可以节约实验经费,又尝试了让同学们自己取唾液淀粉酶,先测定自己的唾液淀粉酶的活力,然后适当稀释做淀粉与碘的颜色反应与还原糖含量的关系实验,实验效果更好。参考文献:
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浓度分别为葡萄糖对应浓度的3倍,其他用量及操作
完全同葡萄糖标准曲线的绘制。2.3.2 淀粉中总糖的测定 取可溶性淀粉0.4g,加15mL水溶解后加入10mL6molΠLHCl,沸水浴水解3h后冷却,用6molΠLNaOH调pH到中性,蒸馏水定容
到1L,测定还原糖的含量,根据稀释倍数,算出淀粉中总糖值。2.3.3 淀粉酶水解过程中与碘作用呈不同颜色变化
的时间点的确定 将α2淀粉酶稀释成不同的
单位数,0.5mL淀粉加入0.5mL不同单位的α2淀粉酶,不同时间取样加入碘液,确定最佳α2淀粉酶用量和淀粉酶水解过程中与碘作用呈不同颜色变化的时间点。2.3.4 淀粉酶水解过程中与碘作用呈不同颜色时还原糖含量的测定 根据1.3.3的实验结果,在不同颜色变化的时间点测定相应的还原糖的含量,计算还原糖占总糖的百分比。
社,1997.
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46.
3 结果与讨论
经过多次反复实验,按文中条件,得到当α2淀粉酶