23份蓮資源直鏈淀粉和支鏈淀粉含量測(cè)定

吳遠(yuǎn)琴　黃娟　鄭興汶等

摘 要：為了研究蓮資源直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量，并為蓮藕的遺傳育種研究和加工利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，本研究采用單波長(zhǎng)比色法對(duì)從干燥的蓮藕地下莖中分離提純的直、支鏈淀粉含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，測(cè)定的23份蓮藕材料中直、支鏈淀粉含量差異較大，平均直鏈淀粉含量占干物質(zhì)總量的5.42%，支鏈淀粉含量占干物質(zhì)總量的23.81%。根據(jù)支鏈淀粉含量可將23份蓮藕淀粉分為三個(gè)類群，高支鏈淀粉品種，包括京1號(hào)、汈汊湖野蓮、泰Ⅵ；中等支鏈淀粉品種，包括山廟、白湘蓮、綠國(guó)紫鵑等12個(gè)品種；低支鏈淀粉品種，有紅花建蓮、太空蓮36號(hào)、泰Ⅲ等8個(gè)品種。

關(guān)鍵詞：蓮藕；直鏈淀粉；支鏈淀粉；單波長(zhǎng)比色法

中圖分類號(hào)：S645.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-3547（2014）06-0041-03

蓮（Nelumbo nucifera Gaertn.）是我國(guó)重要的水生經(jīng)濟(jì)作物之一，可以分為藕蓮、子蓮、花蓮三種類型[1]。蓮全身是寶，其中蓮籽和蓮藕是我國(guó)傳統(tǒng)蔬菜，可以供加工之用。藕節(jié)、蓮芯、蓮須、蓮梗、蓮葉均可入藥，在歷來(lái)的中藥典籍中多有記載。蓮花則是我國(guó)的十大名花之一，澳門、濟(jì)南、許昌等城市還將其作為市花。蓮在亞洲分布廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)，在我國(guó)有文字可考的栽培歷史逾三千年。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前的藕蓮栽培面積約33.3萬(wàn)hm2，子蓮栽培面積約6.7萬(wàn)hm2 [2]。近年來(lái)，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及一些湖蕩資源、荒洼資源的開(kāi)發(fā)利用，蓮藕生產(chǎn)得到較快發(fā)展。

直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例及分子大小與淀粉老化密切相關(guān)，直接影響著淀粉質(zhì)食品的品質(zhì)。直鏈淀粉分子易于凝沉（老化），支鏈淀粉分子不易凝沉。支鏈淀粉含量高的食品較難以老化，因此支鏈淀粉分子起到緩和直鏈淀粉分子老化的作用[3]。對(duì)于大多數(shù)淀粉及淀粉質(zhì)食品來(lái)說(shuō)，老化速率越大，儲(chǔ)存穩(wěn)定性越差，其貨架壽命也越短。藕中含有近80%的水分，蛋白質(zhì)含量較低，只有1%～2%；粗纖維含量約為1%，且長(zhǎng)度較大；淀粉含量占10%～12%，其余為可溶性糖，果膠類的膠體物含量很少，可見(jiàn)，淀粉是蓮藕最主要的營(yíng)養(yǎng)成分[4]。蓮直鏈、支鏈淀粉的含量和特性，直接影響蓮的商品品質(zhì)，改良蓮藕淀粉相關(guān)品質(zhì)已逐漸成為蓮育種的主攻目標(biāo)。本研究利用單波長(zhǎng)比色法測(cè)定了23種藕樣品中直、支鏈淀粉含量，旨在為蓮資源評(píng)價(jià)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

23份不同品種的蓮藕由江西廣昌縣白蓮研究所提供，選取生長(zhǎng)正常、大小相近的3支主藕，洗凈，拭干，隨即迅速放入烘箱100℃殺青1 h，之后在60℃下烘干至恒重，粉碎，放入干燥器保存?zhèn)溆?。?biāo)準(zhǔn)直、支鏈淀粉購(gòu)自上海楷洋生物技術(shù)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

①淀粉的提取 參照李潔等[5]的提取方法，分離純化獲得蓮藕的直鏈淀粉和支鏈淀粉。

②直、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)液的配制 分別稱取直、支鏈淀粉純品50.0 mg于100 mL燒杯中，加入

0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鮮膜封住燒杯口，在沸水浴中攪拌30 min，待樣品完全溶解后，加蒸餾水定容到100 mL，即為0.5 mg/mL直、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③標(biāo)準(zhǔn)曲線制作 分別吸取0.5 mg/mL直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液5，6，7，8，9，10 mL于6只100 mL燒杯中，各加蒸餾水40 mL，以0.1 mol/L HCl溶液調(diào)pH值至3.5左右，加入碘試劑1 mL。用蒸餾水定容到100 mL，靜置20 min，以蒸餾水為空白，用1 cm比色杯在620 nm波長(zhǎng)下測(cè)得吸光度A，以A為縱坐標(biāo)，直鏈淀粉含量（mg）為橫坐標(biāo)，得到直鏈淀粉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線。以同樣的方法在556 nm波長(zhǎng)下測(cè)得各梯度支鏈淀粉的吸光度，繪制支鏈淀粉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線。

④樣品測(cè)定 稱取約50.00 mg待測(cè)藕淀粉于100 mL燒杯中，加0.5 mol/L KOH溶液10 mL，用保鮮膜封住燒杯口，在沸水浴中加熱攪拌，待樣品完全溶解后，以蒸餾水定容到100 mL。吸取樣品液15 mL兩份（樣品測(cè)定液和空白液）于100 mL燒杯中，分別加蒸餾水30 mL，以0.1 mol/L HCl溶液調(diào)pH值至3.5，樣品中加入碘試劑1 mL，空白不加碘試劑，然后均定容至100 mL。靜置20 min，以空白液為對(duì)照，用 1 cm比色杯，測(cè)定吸光值A(chǔ)。

⑤結(jié)果計(jì)算 待測(cè)樣品直、支鏈淀粉含量（%）=（x×100×mL×100）/（15×m×0.05×1 000），式中，x為根據(jù)直、支鏈淀粉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的樣品液中直、支鏈淀粉含量（mg）；m為樣品質(zhì)量（g）；mL為直、支鏈淀粉純品提取量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 直、支鏈淀粉的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

將配制好的直鏈淀粉及支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，得到直、支鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見(jiàn)圖1、圖2。結(jié)果表明，在直鏈淀粉含量與620 nm波長(zhǎng)下吸光度、支鏈淀粉含量與556 nm波長(zhǎng)下吸光度有著顯著的直線正相關(guān)關(guān)系，回歸方程極顯著。

2.2 不同蓮藕直、支鏈淀粉含量

表1結(jié)果表明，在蓮藕的干物質(zhì)中，支鏈淀粉平均含量為23.81%，變異系數(shù)為36.50%，含量最高的品種為汈汊湖野蓮達(dá)，到42.25%，最低的品種為泰Ⅲ，僅11.40%；直鏈淀粉平均含量為5.52%，變異系數(shù)為27.17%，含量最高的品種為紅花建蓮（9.2%），最低的品種為紅湘蓮（3.6%）。

根據(jù)支鏈淀粉含量可將23份蓮藕淀粉分為三個(gè)類群，高支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量>35%，包括京1號(hào)、汈汊湖野蓮、泰Ⅵ；中等支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量介于20%～35%，包括山廟、白湘蓮、綠國(guó)紫鵑等12個(gè)品種；低支鏈淀粉品種，其支鏈淀粉含量<20%，包括紅花建蓮、太空蓮36號(hào)、泰Ⅲ等8個(gè)品種。

3 結(jié)論與討論

單波長(zhǎng)比色法是一種比較準(zhǔn)確和具有應(yīng)用價(jià)值的直鏈淀粉、支鏈淀粉含量測(cè)定方法，該方法基于淀粉與碘的顏色反應(yīng)，直鏈淀粉與碘形成藍(lán)色，支鏈淀粉與碘形成紫色。我們的研究證明單波長(zhǎng)比色法適用于蓮藕直、支鏈淀粉含量的測(cè)定。目前蓮藕制品的種類很多，但按品質(zhì)要求大致可分為兩大類，一類是脆質(zhì)類型，如目前鹽漬藕、速凍藕、水煮藕、炒食和作水果用的鮮藕等，這一類型要求蓮藕產(chǎn)品含水量高，淀粉含量低；另一類是粉質(zhì)類型，適宜生產(chǎn)藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，該類型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支鏈淀粉含量要求高[6]。本試驗(yàn)對(duì)23種蓮藕的直、支鏈淀粉的含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)蓮雖然僅一個(gè)種，但是種內(nèi)在地下莖的直、支鏈淀粉的含量上具有極其豐富的遺傳多樣性，我們從測(cè)定的材料中能夠篩選出一些高直、支鏈淀粉藕資源和低直、支鏈淀粉資源。例如，汈汊湖野蓮中蓮藕的支鏈淀粉占干物質(zhì)的42.25%，說(shuō)明該資源是培育適宜粉質(zhì)加工型蓮藕的優(yōu)秀候選材料。泰國(guó)蓮是產(chǎn)于熱帶地區(qū)的蓮，其在原產(chǎn)地可終年生長(zhǎng)及開(kāi)花，被認(rèn)為是蓮的一種生態(tài)型[7]。目前，泰國(guó)蓮基本是野生狀態(tài)，還沒(méi)有進(jìn)行品種選育，我們的研究結(jié)果表明，3份來(lái)自泰國(guó)不同地區(qū)的泰國(guó)蓮材料，其地下莖淀粉的組成和含量具有較大差別，特別是支鏈淀粉的含量泰Ⅵ與泰Ⅲ的差異接近4倍，這說(shuō)明泰國(guó)蓮這種生態(tài)型的內(nèi)部也存在較大的遺傳分化，因此可以從泰國(guó)蓮中選育蓮的新品種。本研究利用單波長(zhǎng)比色法對(duì)23份蓮資源地下莖的支鏈淀粉和直鏈淀粉的含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，所研究的資源材料中兩類淀粉含量的差異較大，并且在其中發(fā)現(xiàn)了汈汊湖野蓮、泰Ⅵ野蓮、逸仙蓮等高支鏈淀粉含量的資源和紅花建蓮、嫦娥醉舞等高直鏈淀粉含量的資源，這些研究結(jié)果為蓮藕鮮食和加工品種選育、加工企業(yè)科學(xué)選用原材料、提高加工產(chǎn)品的產(chǎn)出率、提高綜合效益，提供了重要參考數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭宏波.蓮屬（Nelumbo）的資源分類[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003.

[2] 劉義滿，柯衛(wèi)東.關(guān)于提高蓮產(chǎn)業(yè)效益的建議[J].長(zhǎng)江蔬菜，2012（16）：134-137.

[3] 鄭鐵松，龔院生，周瑞芳.蓮子蛋白飲料的加工工藝研究[J].食品工業(yè)科技，1996（1）：58-61.

[4] 錢文文.兩類不同質(zhì)地蓮藕的特性研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[5] 李潔，田翠華，譚正林，等.蓮藕淀粉及其級(jí)分的分離純化[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，46（2）：297-299.

[6] 張曉冬.蓮藕根狀莖碳水化合物代謝及淀粉特性的初步研究[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2005.

[7] 張行言，王其超.熱帶型荷花的發(fā)現(xiàn)與荷花品種分類系統(tǒng)[J].園林植物，2006（7）：82-85.

單波長(zhǎng)比色法是一種比較準(zhǔn)確和具有應(yīng)用價(jià)值的直鏈淀粉、支鏈淀粉含量測(cè)定方法，該方法基于淀粉與碘的顏色反應(yīng)，直鏈淀粉與碘形成藍(lán)色，支鏈淀粉與碘形成紫色。我們的研究證明單波長(zhǎng)比色法適用于蓮藕直、支鏈淀粉含量的測(cè)定。目前蓮藕制品的種類很多，但按品質(zhì)要求大致可分為兩大類，一類是脆質(zhì)類型，如目前鹽漬藕、速凍藕、水煮藕、炒食和作水果用的鮮藕等，這一類型要求蓮藕產(chǎn)品含水量高，淀粉含量低；另一類是粉質(zhì)類型，適宜生產(chǎn)藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，該類型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支鏈淀粉含量要求高[6]。本試驗(yàn)對(duì)23種蓮藕的直、支鏈淀粉的含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)蓮雖然僅一個(gè)種，但是種內(nèi)在地下莖的直、支鏈淀粉的含量上具有極其豐富的遺傳多樣性，我們從測(cè)定的材料中能夠篩選出一些高直、支鏈淀粉藕資源和低直、支鏈淀粉資源。例如，汈汊湖野蓮中蓮藕的支鏈淀粉占干物質(zhì)的42.25%，說(shuō)明該資源是培育適宜粉質(zhì)加工型蓮藕的優(yōu)秀候選材料。泰國(guó)蓮是產(chǎn)于熱帶地區(qū)的蓮，其在原產(chǎn)地可終年生長(zhǎng)及開(kāi)花，被認(rèn)為是蓮的一種生態(tài)型[7]。目前，泰國(guó)蓮基本是野生狀態(tài)，還沒(méi)有進(jìn)行品種選育，我們的研究結(jié)果表明，3份來(lái)自泰國(guó)不同地區(qū)的泰國(guó)蓮材料，其地下莖淀粉的組成和含量具有較大差別，特別是支鏈淀粉的含量泰Ⅵ與泰Ⅲ的差異接近4倍，這說(shuō)明泰國(guó)蓮這種生態(tài)型的內(nèi)部也存在較大的遺傳分化，因此可以從泰國(guó)蓮中選育蓮的新品種。本研究利用單波長(zhǎng)比色法對(duì)23份蓮資源地下莖的支鏈淀粉和直鏈淀粉的含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，所研究的資源材料中兩類淀粉含量的差異較大，并且在其中發(fā)現(xiàn)了汈汊湖野蓮、泰Ⅵ野蓮、逸仙蓮等高支鏈淀粉含量的資源和紅花建蓮、嫦娥醉舞等高直鏈淀粉含量的資源，這些研究結(jié)果為蓮藕鮮食和加工品種選育、加工企業(yè)科學(xué)選用原材料、提高加工產(chǎn)品的產(chǎn)出率、提高綜合效益，提供了重要參考數(shù)據(jù)。

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單波長(zhǎng)比色法是一種比較準(zhǔn)確和具有應(yīng)用價(jià)值的直鏈淀粉、支鏈淀粉含量測(cè)定方法，該方法基于淀粉與碘的顏色反應(yīng)，直鏈淀粉與碘形成藍(lán)色，支鏈淀粉與碘形成紫色。我們的研究證明單波長(zhǎng)比色法適用于蓮藕直、支鏈淀粉含量的測(cè)定。目前蓮藕制品的種類很多，但按品質(zhì)要求大致可分為兩大類，一類是脆質(zhì)類型，如目前鹽漬藕、速凍藕、水煮藕、炒食和作水果用的鮮藕等，這一類型要求蓮藕產(chǎn)品含水量高，淀粉含量低；另一類是粉質(zhì)類型，適宜生產(chǎn)藕粉，制作蜜汁糯米藕及煮食，該類型要求加工原料含水量低，淀粉含量高，且淀粉中支鏈淀粉含量要求高[6]。本試驗(yàn)對(duì)23種蓮藕的直、支鏈淀粉的含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)蓮雖然僅一個(gè)種，但是種內(nèi)在地下莖的直、支鏈淀粉的含量上具有極其豐富的遺傳多樣性，我們從測(cè)定的材料中能夠篩選出一些高直、支鏈淀粉藕資源和低直、支鏈淀粉資源。例如，汈汊湖野蓮中蓮藕的支鏈淀粉占干物質(zhì)的42.25%，說(shuō)明該資源是培育適宜粉質(zhì)加工型蓮藕的優(yōu)秀候選材料。泰國(guó)蓮是產(chǎn)于熱帶地區(qū)的蓮，其在原產(chǎn)地可終年生長(zhǎng)及開(kāi)花，被認(rèn)為是蓮的一種生態(tài)型[7]。目前，泰國(guó)蓮基本是野生狀態(tài)，還沒(méi)有進(jìn)行品種選育，我們的研究結(jié)果表明，3份來(lái)自泰國(guó)不同地區(qū)的泰國(guó)蓮材料，其地下莖淀粉的組成和含量具有較大差別，特別是支鏈淀粉的含量泰Ⅵ與泰Ⅲ的差異接近4倍，這說(shuō)明泰國(guó)蓮這種生態(tài)型的內(nèi)部也存在較大的遺傳分化，因此可以從泰國(guó)蓮中選育蓮的新品種。本研究利用單波長(zhǎng)比色法對(duì)23份蓮資源地下莖的支鏈淀粉和直鏈淀粉的含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，所研究的資源材料中兩類淀粉含量的差異較大，并且在其中發(fā)現(xiàn)了汈汊湖野蓮、泰Ⅵ野蓮、逸仙蓮等高支鏈淀粉含量的資源和紅花建蓮、嫦娥醉舞等高直鏈淀粉含量的資源，這些研究結(jié)果為蓮藕鮮食和加工品種選育、加工企業(yè)科學(xué)選用原材料、提高加工產(chǎn)品的產(chǎn)出率、提高綜合效益，提供了重要參考數(shù)據(jù)。

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