用籽瓜汁鑒定生物組織中有還原糖

■宋萍

1 籽瓜簡介

籽瓜屬于被子植物亞門，雙子葉植物綱葫蘆目葫蘆科。籽瓜是一個頗具地方特色的瓜種，是甘肅的一大特產。瓜形與西瓜相似，稍圓，但比普通的西瓜小，平均重量2～3公斤，表面光滑，色淺綠，套有深綠色條紋；瓜肉黃白，清甜，含籽量多，籽大。籽瓜是一種潤肺、暖胃的保健食品，《本草綱目》記載：“籽瓜性味甘。”《本草求真》記載：“籽瓜肉汁可潤肺，解心脾胃熱，止消渴，消除潰腫?！爆F代醫學證明，籽瓜富含果酸、核黃酸、尼可酸等18種氨基酸、維生素及多種微量元素，具有利尿、潤肺、健脾的功效，具備低脂、低糖、低熱的特性，對糖尿病、肥胖癥也有輔助治療作用。目前，籽瓜的利用主要以收取瓜籽為目的，利用率僅為5%左右，其瓤、皮均未被利用。籽瓜生命力極強，年產量也高，它的營養價值和保健功能正在被業內人士挖掘傳頌。

甘肅籽瓜生產于蘭州郊區皋蘭、永登及其周圍的靖遠、會寧、景泰、紅古、臨夏、民勤、古浪、武威、永登等地。籽瓜瓜子被稱為“大板瓜子”，是甘肅著名的特產，以其片大、皮薄、板平、肉厚、烏黑發亮、味香、品質優異等特點著稱，是我國傳統的出口商品之一。

2 選籽瓜作為實驗材料的原因

“生物組織中還原糖的鑒定”實驗是高中生物學中的一個重要實驗。筆者在輔導學生進行實驗的過程中發現，實驗教師準備的實驗材料梨和蘋果不足，而且制作的梨和蘋果的組織樣液已經變成了深褐色，想要繼續進行實驗幾乎是不可能的。有一天，筆者恰好和同辦公室的一位同事買了幾個籽瓜存放在辦公室中，于是筆者借花獻佛，將籽瓜切成小塊分發給學生，用籽瓜代替梨和蘋果做實驗材料。學生感到很困惑，明明教材上說：“做還原糖鑒定實驗，應選擇含糖量較高、顏色為白色或近于白色的植物組織，以蘋果、梨為最好?！弊詈?，實驗效果很好，學生也懂得了生物組織中有還原糖，而且學生制作的籽瓜汁在實驗室中連續放了幾天，顏色都未發生改變。

其實做生物組織中有還原糖的鑒定時，各種版本的教材和參考資料介紹一般都用梨或蘋果做實驗材料，效果很好。但是梨或蘋果中含有較多的酚類化合物，如多元酚類、兒茶酚等，將它們榨成汁暴露在空氣中時，酚類化合物很容易被氧化形成醌類化合物，許多醌類化合物聚合就會使顏色變成褐色，影響實驗現象的觀察。經過發現，籽瓜汁放在空氣中不易變色，可能是因為籽瓜中不含酚類化合物或酚類化合物的量很少，所以選擇籽瓜汁作為實驗材料不但放置時間長，而且具有同樣的效果。

3 實驗設計

3.1 實驗原理

某些化學試劑能使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。糖中的可溶性還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）與斐林試劑發生作用，可生成磚紅色沉淀。還原糖是分子結構中含有還原性基團（游離醛基-CHO或游離酮基）的糖。斐林試劑實際是含弱Cu+的堿性溶液，能使具有自由醛基或酮基的糖氧化。Cu+被還原成磚紅色的Cu2O沉淀。反應式為：

CH2OH-(CHOH)-CHO+2Cu(OH)2→CH2-OH-(CHOH)2+Cu2O↓+H2O

因此，可以根據與斐林試劑產生的顏色反應，鑒定生物組織中糖的存在。

3.2 實驗意圖

本實驗是高中生物課程的第一個實驗，從此以后形態解剖方面的實驗內容減少，而生物化學方面的內容增加。實驗的操作技能是以后生物化學方面實驗的基礎。

通過本實驗，使學生懂得選材的要求和就地取材的好處；學會置備生物組織樣液，并按規范化要求操作；進一步鍛煉學生觀察能力，明確觀察對象，正確說出鑒定過程中樣液的顏色變化，并能用準確的語言解釋實驗現象，作出結論。

3.3 實驗過程

1）準備實驗材料。每班準備2～3斤的籽瓜一個或兩個。

2）處理實驗材料。對于實驗材料的處理有兩種方法：第一種是教師將籽瓜切破去籽，用紗布過濾大量汁液到大燒杯中備用，再加一定量的清水稀釋，并將稀釋液分配給每組；另一種是教師將籽瓜切成小塊分發給每組，讓學生自己去皮去籽，用紗布過濾籽瓜汁液到小燒杯中備用。

3）具體實驗步驟。第一步，取制備的籽瓜組織稀釋樣液2 ml于一支干凈的試管中，將該試管標為1號，觀察溶液顏色并記錄；第二步，取斐林試劑2 ml加入1號試管中，搖勻，觀察溶液顏色并記錄；第三步，將1號試管放入水浴中加熱，仔細觀察溶液顏色的變化并記錄。

3.4 實驗現象和實驗結果

籽瓜組織樣液顏色為無色或淡黃色，當加入斐林試劑時變為淡藍色，其實這是斐林試劑本身的顏色。當在水浴中加熱時，溶液顏色由藍色變成褐色，再由褐色變成磚紅色，即可證明生物組織中有還原糖，實驗成功。

4 實驗結論

根據本實驗，可以證明籽瓜中含有可溶性還原糖,由此可進一步確定其他生物組織中也含有可溶性還原糖。

5 實驗檢測

通過以下幾道思考題，可以拓展學生的視野，以便于將所學知識應用于實踐中，加強理論聯系的實驗思想。

1）還有什么辦法可以鑒定生物組織中還原性糖的存在嗎？

提示：還原性糖+班氏試劑→磚紅色沉淀

還原性糖+銀氨溶液→銀鏡反應

2）如果懷疑某人的尿液中含有葡萄糖，如何設計一個實驗加以證明呢？

提示：還原性糖+斐林試劑→磚紅色沉淀

還原性糖+班氏試劑→磚紅色沉淀

還原性糖+銀氨溶液→銀鏡反應

3）據藥理研究，一種茅草的根內含有降血糖的因子及多種有益于健康的成分。要將它開發成一種保健飲料，需要檢測該茅草根中是否含有還原性糖和淀粉，請設計出檢測的具體方法和步驟。提示：淀粉遇碘變藍色；還原性糖遇斐林試劑在加熱的條件下生成磚紅色沉淀。

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