甘薯淀粉含量测定及其基因型差异分析

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　　摘要：研究了测定甘薯淀粉含量的DNS比色法，分析了不同基因型甘薯品种淀粉含量的差异。结果表明，采用DNS比色法测定甘薯淀粉含量，不需要去除脂肪和蛋白质，最佳水解时间为1.0 h，该测定方法简单、快速、稳定性好。甘薯淀粉含量丰富，不同基因型间淀粉含量差异极显著（P<0.01），变异系数达19.66%。
　　关键词：甘薯 淀粉含量 测定 基因型差异
　　中图分类号：S
　　Determination of Starch Content and Its Genotypic Difference in Sweetpotato
　　SHEN Li-fei
　　（Jiangsu Yixing Product Quality Supervision and Inspection Institute， Yixing 214205， China）
　　Abstract： Using different sweetpotato genotypes as the trial materials， the determination of starch content in sweetpotato was studied by DNS colorimetry， and genotypic difference in starch content was analyzed.The results showed that the fat and protein of sweetpotato did not need to be removed in a course of determination of starch content by DNS colorimetry. The optimum hydrolyzation time of starch for the determination was 1.0 h . This determination method was simple， rapid and stable. Sweetpotato was rich in starch， there was highly significant difference in starch content among 7 sweetpotato genotypes， and the coefficient of variation was 19.66%.
　　Key words： Sweetpotato； Starch content； Determination； Genotypic difference
　　我国是世界上最大的甘薯生产国，甘薯年种植面积和总产量均居世界首位。甘薯是我国重要的粮食、工业原料和新型能源作物，甘薯含有丰富的淀粉，其含量一般在15%～25%左右[1]。利用甘薯淀粉可以生产粉丝、粉皮等初级产品，还能够制备变性淀粉、乳酸、乙醇等生物产品，淀粉制品的开发是我国甘薯深加工的主要方式[2]；而且高淀粉甘薯品种的选育也是我国甘薯育种的主要研究方向，因此甘薯淀粉含量的快速、准确的测定对甘薯加工和品种选育具有重要指导意义。有关淀粉含量的分析方法已有很多研究报道[3-6]，主要有滴定法、旋光法、酶解法、蒽酮法、比色法等，但目前利用DNS比色法测定甘薯淀粉含量方面的研究较少。本文对DNS比色法测定甘薯淀粉含量的方法进行优化研究，分析了不同基因型甘薯品种间淀粉含量的差异。
　　1.材料与方法
　　1.1试验材料
　　选取7个有代表性甘薯品种（徐薯18、商薯19、苏渝303、徐薯27、宁43-5、洛薯10号、商薯7号，由中国农科院甘薯研究所提供，中等薯块。
　　去皮，洗净，切丝，于65℃下烘至恒重，粉碎，过60目筛，密封保存，备用）、3，5- 二硝基水杨酸（DNS）（国药集团化学试剂有限公司）、马铃薯淀粉标样（国药集团化学试剂有限公司）、葡萄糖、醋酸铅、硫酸钠、氢氧化钠、盐酸（以上试剂均为分析纯）。
　　1.2仪器设备
　　UV-2450紫外分光光度计：日本岛津公司；DK-S26恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；9246A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；JA3003电子分析天平，上海精密科学仪器有限公司。
　　1.3试验方法
　　1.3.1样品制备
　　称取1.000g甘薯粉，用30mL乙醚分3次洗去样品中的脂肪，再用150mL85%乙醇分数次洗涤以除去可溶性糖类，真空抽滤收集残渣，以100mL水把漏斗中残渣全部转移至250mL锥形瓶中，加入30mL 6 mol/L盐酸溶液，装上冷凝管，置沸水浴中回流2-3h。回流完毕，立即用流动水冷却。待样品水解液冷却后，加入2滴甲基红，先用40%氢氧化钠溶液调至黄色，再用6mol/L盐酸溶液调至刚好变为红色，再用10%氢氧化钠溶液调至红色刚好退去。若水解液颜色较深，可用精密pH试纸测试，使样品水解液的pH值约为7。然后加入20mL 20%醋酸钠，摇匀后放置10min，以沉淀蛋白质等杂质。再加入20mL 10%硫酸钠溶液，以除去过多的铅。摇匀后用水转移至500mL容量瓶中，加水定容，摇匀取2.0 mL样液，5000 r/min离心10 min，上清液作为待测液。
　　1.3.2标准曲线绘制
　　分别吸取1 mg/mL标准葡萄糖液0.0、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0mL 于25mL比色管中，分别加入蒸馏水使各管体积均为4.0mL，加入3mLDNS显色剂，沸水浴5min，定容至25mL，摇匀，在540波长处测定吸光值。分别以标准葡萄糖糖浓度及光密度为横、纵座标绘制标准曲线，得到的回归方程为 y = 0.3289 x - 0.003（R2=0.9999）。 　　1.3.3样品测定
　　吸取上述1.3.1中提取液1mL，加入3mLDNS显色剂，沸水浴5min，定容至25mL，摇匀，在540波长处测定吸光值，根据回归方程按下式计算样品淀粉含量：
　　式中：P为淀粉含量（%）；C为由回归方程求得的葡萄糖浓度（mg/mL）；V为待测液体积；m为样品质量（g）；0.9为还原糖（以葡萄糖计）换算为淀粉的因数。
　　1.3.4精密度测定
　　准确称取某一品种甘薯粉0.5 g，按照1.3.1项操作，制备5份供试品溶液，各准确移取1mL，按照1.3.3项操作，测定吸光度，计算淀粉含量。
　　1.3.5淀粉回收率测定
　　取已知含量的供试样品0.5 g，再加入马铃薯淀粉标样0.1 g，按照1.3.3项操作，测定吸光度，计算淀粉含量与淀粉回收率。
　　2 .结果与分析
　　2.1脂肪对甘薯淀粉测定的影响
　　脂肪含量的高低对样品的淀粉的测定会产生一定的影响，考察去除脂肪对甘薯淀粉含量测定的影响。由表1可知，去除脂肪甘薯样品的淀粉含量测定值略高于未去除脂肪样品，但未达到不显著水平（P>0.05），这与甘薯的脂肪含量较低有关，甘薯脂肪含量约0.2g/100g鲜重[7]。因此，甘薯淀粉含量测定可以不去除脂肪。
　　表1 脂肪对淀粉测定的影响
　　样品 去除脂肪测定值 均值 未去除脂肪测定值 均值
　　I
　　II
　　III
　　I
　　II
　　III
　　徐薯27 64.99 64.87 65.02 64.96 64.57 65.11 64.96 64.88
　　商薯19 51.55 51.86 51.30 51.57 51.74 50.91 51.64 51.43
　　2.2蛋白质对甘薯淀粉测定的影响
　　甘薯蛋白质含量一般为2.3 g/100g鲜重[7]，可能会影响其淀粉含量的测定。试验结果显示（表2），测定的2个甘薯样品的淀粉含量，去除蛋白样品的测定值略高于未去除蛋白样品，但未达到不显著水平（P>0.05）。结合节约试剂、简化实验等考虑，甘薯淀粉含量测定也无需去除蛋白质。
　　表2蛋白质对淀粉测定的影响
　　样品 去除蛋白测定值 均值 未去除蛋白测定值 均值
　　I
　　II
　　III
　　I
　　II
　　III
　　徐薯27 65.01 64.82 64.42 64.75 64.61 64.89 64.39 64.63
　　商薯19 51.36 51.42 51.63 51.47 51.03 51.57 51.18 51.26
　　2.3水解时间的确定
　　淀粉的水解时间对其含量测定影响较大，分别考察了水解0.5、1.0、2.0 h对淀粉含量测定的影响。从表3可以看出，水解0.5 h样品淀粉含量明显低于水解1.0 h样品，而水解1.0 h样品略低于水解2.0 h样品，差异不显著。因此，甘薯淀粉的水解时间以1.0 h为宜。
　　表3 水解时间对淀粉测定的影响
　　样品 水解时间/ h
　　0.5 1.0 2.0
　　徐薯27 60.56 64.87 64.98
　　商薯19 45.31 51.48 51.67
　　2.4精密度与回收率测定
　　为验证甘薯淀粉测定方法的可靠性与稳定性，对精密度和标样回收率进行试验，标样回收率测定以未加标样的甘薯样品为对照。精密度试验显示，5份甘薯样品提取液测定的OD 值分别为64.90%、65.09%、63.93%、64.21%、65.97%，平均为64.82%，变异系数为1.24%。由表4可知，本测定方法各处理的回收率均接近100%，重现性很好。因此，本方法适用于甘薯淀粉含量的测定。
　　3. 讨论与结论
　　淀粉含量的高低对甘薯加工业具有重要影响，越来越受到育种家和企业家的重视。本研究结果发现，采用DNS比色法测定甘薯淀粉含量不需要去除脂肪和蛋白质，最佳水解时间为1.0h。DNS比色法测定甘薯淀粉含量简单快速，但易受可溶性糖的干扰，若可溶性糖去除不彻底，会导致测定结果偏高，所以应严格控制测定样品中可溶性糖含量。从测定方法的精密度和淀粉回收率试验结果可知，DNS比色法适于甘薯淀粉含量的测定，且具有良好的重现性和稳定性。
　　本研究表明，不同基因型甘薯淀粉含量差异极显著，洛薯10号淀粉含量最高，为71.50%。高淀粉甘薯品种对提高淀粉加工企业经济效益、保障农民收入、促进甘薯产业发展等方面具有重要意义。为此，育种家应不断加强高淀粉品种研发力度，加快高淀粉高产优质甘薯品种产出及推广。
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　　作者简介：
　　沈力飞（1980），男，江苏宜兴，硕士，工程师，主要从事产品质量检测工作。
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