摘 要:針對現有生物化學實驗“DNS法測定植物組織中還原糖及總糖含量”中的一些不足進行改進,包括實驗材料選擇、波長選擇、DNS量、顯色時間、DNS的配制等方面,最后對實驗中一些注意事項進行了詳細分析,以提高該實驗的教學效果。
關鍵詞:DNS法;實驗教學;還原糖;改進
中圖分類號 Q547 文獻標識碼 B 文章編號 1007-7731(2013)11-16-02
3,5-二硝基水楊酸法(DNS法)是在堿性條件下,DNS與還原糖加熱后被還原成橘紅色氨基化合物,然后比色測定糖含量。該法可測定還原糖和總糖含量,并可通過多糖=總糖-還原糖,粗略獲得多糖含量。相比之下,該方法具有操作簡便、快速、靈敏度高、雜質干擾較小等優點[1-9]。
“DNS法測定植物組織中還原糖及總糖含量”實驗涉及了一些基本的生物化學實驗技能,如組織搗碎(或研磨)、離心技術、定容操作、比色測定及標準曲線繪制等。該實驗能有效提高學生的基本操作技能和動手能力,同時能將理論知識與實際應用很好地結合在一起。實驗的學時及難度適中,在生物化學實驗中是一項很好的綜合性實驗。
筆者根據多年來實驗教學經驗總結,現對該實驗相關步驟進行改進,并對實驗中值得注意的地方進行詳細總結,以提高其教學效果。
1 方法改進
1.1 實驗材料選擇 多數生物化學實驗教材中的該實驗對象為淀粉[1-5]。淀粉作為實驗材料的缺點主要有:(1)還原糖含量一般很低(如紅薯淀粉);(2)不同淀粉的還原糖含量也不一樣;(3)材料本身缺乏可操作性等。本著材料來源容易,還原糖含量高,色素影響小,易提取,能有效提高學生的動手能力和激發實驗興趣,理論與實際應用有效結合等各方面的因素,結合多年來的實驗經驗積累,認為白薯(又名“地瓜”)為最佳實驗材料。
1.2 波長選擇 考慮到DNS顯色液的影響、葡萄糖標準曲線的線性和最大吸收值等相關因素[6,10-11],多年來本科實驗教學結果證明520nm為最適測定波長。實驗過程中要提醒學生,比色測定時首先要準確調好波長,在測量時就不能再調了,更不能更換分光光度計。
1.3 DNS添加量 DNS的量與待測液中還原糖的含量有關。DNS過多會使其吸光度增大,從而影響標準曲線的線性關系[10]。實驗證明,添加3mL的DNS較適宜,還原糖含量與吸光值之間的線性較好。
1.4 顯色時間的選擇 實驗證明,顯色5min以上,其吸光值已基本趨于穩定[10-11]。考慮到教學實驗過程中,有時水浴溫度未達到或接近沸水浴等因素,故建議顯色時間設定為6~8min。實驗中所有水浴對象的沸水浴時間要保持統一。
1.5 DNS試劑的配制 DNS試劑中酒石酸鉀鈉的作用是防止溶解氧的侵入(DNS與還原糖反應是一種氧化還原反應,隨著氧在待測液中溶解量的增加,顯色液的吸光值呈現明顯的下降趨勢);苯酚是增加DNS顯色后的顏色深度,以及平衡脲形成時對糖測定的影響;亞硫酸氫鈉與苯酚配合使顯色后顏色更加穩定;堿性環境是DNS與還原糖顯色作用的條件[10]。
配制方法:把DNS加入到氫氧化鈉溶液中,(下轉26頁)(上接16頁)加熱攪拌待其完全溶解后,加入已溶解的酒石酸鉀鈉溶液并混勻,再加入苯酚和亞硫酸氫鈉,貯存于棕色試劑瓶中。
2 注意事項分析
實驗過程中一些細節問題值得注意,如:(1)現在的實驗室條件都普遍提高了,可以考慮選擇組織搗碎機或勻漿機代替手工研磨實驗材料,這樣可以從很大程度上減少實驗誤差;(2)除去提取的糖溶液中雜質可采用4 000r/min,離心5min;(3)比色皿要使用同一廠家生產的且為同一型號的,比色皿的清潔度無疑是實驗誤差的主要因素,比色皿的清洗可以先用小鑷子夾酒精棉球里外擦凈,然后再用蒸餾水里外沖洗3遍。(4)控制好待測液吸光值在標準曲線范圍以內,濃度過高要進行稀釋;(5)比色測定前需自然冷卻至室溫,切勿驟冷而導致溶液渾濁,同時,測定時溶液要混勻;(6)因多糖水解成單糖時,每斷裂1個糖苷鍵需加入1個水分子,故在計算總糖含量時,需將測得的單糖量乘以0.9加以校正;(7)實驗過程中注意DNS的污染。
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(責編:徐世紅)