还原糖含量的测定( Somogyi-Nelson 比色法)
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一.目的
在植物营养及代谢研究中,常需测定还原糖的含量,本实验要求掌握 Somogyi-Nelson 比色法的测定原理。
二、原理
还原糖是具有羰基(> C = O )的糖,能将其他物质还原而其本身被氧化。
(1) 还原糖在碱性条件下加热,在酒石酸钾钠存在的情况下,可以定量地将二价铜离子还原为一价铜离子,即产生砖红色的氧化亚铜沉淀,其本身被氧化。具体反应如下:
CuSO 4 十 2 NaOH → Na 2 SO 4 十 Cu ( OH ) 2
生成的 Cu 复合物与糖反应, Cu 生成氧化亚铜( Cu 2 O )。
(2) 氧化亚铜在酸性条件下,可将钼酸铵还原,还原型的钼酸铵再与砷酸氢二钠起作用,生成一种蓝色复合物即砷钼蓝,其颜色深浅在一定范围内与还原糖含量(即被还原的 Cu 2 O 量)成正比,用标准葡萄糖与砷钼酸作用,比色后用做标准,就可测得样品中还原糖含量。
三、仪器、试剂和材料
1 .仪器
( 1) 分光光度计
( 2 )水浴锅
(3 )具塞刻度试管: 15ml X 10
( 4 )吸管: 1ml X 1 , 2m1X4 , 5ml X 3
( 5 )容量瓶: 100m1 X 2
( 6 )漏斗
( 7 )研钵
( 8 )电子顶载天平
2 .试剂
( 1) 铜试剂
1 ) 4 % CuS0 4 ・ 5H 2 0
2) 称取 24g 无水碳酸钠,用 850m1 水溶于大烧杯中,加 120g 含 4 分子结晶水的酒石酸钾钠,待全溶(可适当加热)后加入碳酸氢钠 16g, 再加入 120g 无水硫酸钠,全溶及冷却后加水至 900m1 ,沉淀 1~2 天,取上清液(要求严格时过滤)即可备用。使用前将 A 与 B 按 1 : 9 混匀即可。
(2 )砷钼酸试剂 :25g 钼酸铵[( N H 4 ) 6 Mo 7 0 24 . 4H 2 0 ]溶于 450ml 蒸馏水中(加热溶解,但温度接近 150 ℃时易分解),待冷却后再加入 21 ml 浓 H 2 SO 4 混匀。另将 3g 砷酸氢二钠( Na 2 HAs0 4 . 7H 2 0) 溶解于 25ml 蒸馏水中,然后加到钼酸铵溶液中,室温下放置于棕色瓶中可长期备用。
(3 ) 200ug/ml 葡萄糖标准液:准确称取分析纯葡萄糖 200mg, 溶解定容到 l000ml 。
3 .材料
新鲜植物组织。
四、操作步骤
1 .标准曲线的制作
在 7 支刻度试管中,分别加入 200ug / ml 标准葡萄糖 0 、 0.1 、 0 . 2 、 0 . 3 、 0 . 4,0 . 5 、 0 . 6 ml ,再顺序加入蒸馏水 2.0 、 1.9 、 1.8 、 1.7 、 1.6 、 1.5 、 1.4 ml ,配成每毫升含 0 、 10 、 30 、 40 、 50, 60ug 葡萄糖的溶液。每试管加入铜试剂 2m1, 混匀后沸水浴中加热 10min ,立即冷却,再加入 2m1 砷钼酸试剂,振荡两分钟后稀释到 15ml, 用分光光度计在 620 nm 波长下比色,测其吸光度。以糖含量( ug )为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
2 .植物样品还原糖的提取
将样品洗净,吸干其表面水分,切碎混匀,称取 1g 放入研钵中,加入石英砂约 0.5g, 磨成匀浆,将样品转移至 100m1 三角瓶中,加水约 70- 80m1, 摇匀置于 80 ℃恒温水浴上浸提半小时。
待样品冷却后,沉淀蛋白质:加入 5% 硫酸锌 5ml, 再慢慢滴入 0.3 mol/L Ba ( OH ) 2 5m1, 以沉淀蛋白质。振荡后静置,至上层出现清液后再加一滴 Ba(OH) 2 , 直至无白色沉淀时,溶液转移至 100m1 容量瓶并加水至刻度。
3 .还原糖含量的测定
过滤上述已定容的样品液,取 5ml 滤液,再定容到 100m1 (此步视样品的含糖量而定)。取已稀释的溶液 2ml ,与标准葡萄糖溶液显色法相同:加铜试剂 2ml ,煮沸 lomin ,加砷钼酸试剂 2m1 ,振荡 2min ,定容到 15ml , 620nm 波长下比色,记录吸光度。
五、结果处理
六、注意事项
因材料不同,应适当调整稀释液倍数。
七、思考题
在提取样品时为何要沉淀蛋白质。