6、注意事項
(1)本法測定的結(jié)果為粗蛋白質(zhì)的含量。如要測定純蛋白質(zhì)的含量,則樣品應(yīng)先用蛋白質(zhì)沉淀劑如堿性硫酸銅、堿性乙酸鉛、單寧酸溶液[p(C76H52046)=200g·L-1]、三氯乙酸溶液[p(C2HC1302)=100g·L-1〕等處理,將蛋白質(zhì)從水溶液中沉淀出來,再測定此沉淀的全氮量,乘以蛋白質(zhì)的換算系數(shù)即可得“純蛋白質(zhì)”量。其具體步驟是:稱取風(fēng)干磨細(xì)樣品0.5× × ×g~2.2×××g,放于150 mL燒杯中,加59 mL沸水,加熱至沸,5min后取下,放置30 min(如含淀粉多的樣品,則勿加熱至沸,而是加入50 mL沸水,再放入401~50℃水浴中保溫10 min即可,然后趁熱加入CuSO4及NaOH溶液)。然后緩緩注入硫酸銅溶液〔p(CuSO4)=60g·L-1]25 mL,用玻棒攪拌,同時加入氫氧化鈉溶液[p(NaOH)=12.5g·L-1]25mL,放置0.5h~1 h使沉淀完全(也可放置過夜),用傾瀉法過濾,然后用沸水洗沉淀,至濾液遇BaCl2溶液不產(chǎn)生白色BaSO4沉淀為止,間接指示非蛋白質(zhì)含氮物已經(jīng)洗凈。將已洗凈的沉淀及濾器一起放入60 oC烘箱中烘至稍干即可。將已烘干的沉淀連帶濾紙,無損地轉(zhuǎn)入開氏瓶中。
樣品的消煮:稱取烘干樣品(過0.25mm篩子)0.3g~0.5g置于50mL或100mL開氏瓶或消煮管中,加入混合催化劑1.8g,加幾滴水濕潤后,加5 mL濃H2S04,小心輕搖后(最好加塞放置過夜),蓋上小漏斗,將消煮管放置在消煮爐或電爐上,開始時用小火加熱,當(dāng)消煮液呈棕色時,提高溫度,消煮至溶液呈清亮帶淺藍(lán)色時,再加熱約10min,取下,冷卻至溫?zé)釙r,將消煮液無損地轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中,冷卻至室溫后,定容并放置澄清。
氮的測定:用移液管吸取澄清待測液5.00 mL或10.00 mL放入半微量定氮儀中進(jìn)行定氮(以下操作同土壤全氮的測定)。同時作空白試驗,校正試劑和滴定誤差,并做核對試驗。
(2)稱樣量的大小取決于樣品的含氮量。若含氮為1%~5%,稱樣量為0.30g,可根據(jù)含氮量的水平適當(dāng)增減稱樣量。
(3)在消煮過程中須經(jīng)常轉(zhuǎn)動開氏瓶,使噴淺在瓶壁上的樣品及早回流至硫酸溶液中。特別是開始消煮后不久,會有大量氣泡上逸,升溫不宜過快,以防溢出。
(4)核對試驗是將已知量的NH4+-N標(biāo)準(zhǔn)溶液〔如p(N)=100mg·L-1NH4+-N標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL,其中含N lmg]放入半微量定氮蒸餾裝置中,按測定樣品同樣操作步驟進(jìn)行蒸餾、滴定,用以檢驗蒸餾過程中的誤差大小。
(三)同類種子中蛋白質(zhì)的測定〔染料結(jié)合(DBC法)]
1、方法原理
蛋白質(zhì)中的堿性氨基酸(賴氨酸、精氛酸和組氨酸)的一NH2、咪唑基和胍基,以及蛋白質(zhì)末端自由氨基在pH2~pH3的酸性緩沖液體系中呈陽離子狀態(tài)存在,可以和偶氮磺酸染料類物質(zhì)如桔黃G,酸性橙12#等的陰離子結(jié)合,形成不溶于水的蛋白質(zhì)-染料絡(luò)合物而沉淀下來,通過測定一定量樣品與一定量體積的已知濃度染料溶液反應(yīng)前后溶液中染料濃度的變化,可計算出樣品的染料結(jié)合量,即每克樣品所結(jié)合的染料的毫克數(shù)。染料結(jié)合量的大小反映出樣品中堿性氨基酸的多少。在小麥、大麥、水稻、大豆、花生等種子中,蛋白質(zhì)的含量與堿性氨基酸的含量之間有很好的相關(guān)性。因此,可以用染料結(jié)合量來評比同種作物種子大量原始材料之間蛋白質(zhì)含量的高低。
如果要從染料結(jié)合量來計算樣品的粗蛋白質(zhì)的含量,則需要用開氏法測定同類種子的一批樣品的粗蛋白質(zhì),同時也用染料結(jié)合法測定其染料結(jié)合量,然后求出粗蛋白質(zhì)對染料結(jié)合蛋的回歸方程或繪出回歸曲線。這樣,測定未知樣品的染料結(jié)合量,就可以從回歸方程計算或查回歸線得到粗蛋白質(zhì)了。若只需比較蛋白質(zhì)含量的高低(如在篩選同種作物種子的大批樣品時),則不必知道蛋白質(zhì)的絕對含量,而只要測定樣品的染料結(jié)合是即可進(jìn)行比較。
該法是間接測定種子中蛋白質(zhì)的方法,方法簡單、快速,與開氏法的相關(guān)性較好但準(zhǔn)確性較差,適用于大批樣品的篩選工作。美國谷物化學(xué)協(xié)會將該法列為分析小麥蛋白質(zhì)含量的正式方法(AACC 11-2-72)?,F(xiàn)已有據(jù)此方法原理而設(shè)計的蛋白質(zhì)分析儀。但該法對隨意混合物的樣品不適用。
2、主要儀器
水平振蕩器;離心機(jī);GXD-201型蛋白質(zhì)分析儀或721型分光光度計。
3、試劑
染料溶液:稱取檸檬酸(C6H807. H2O,分析純)20.70g和磷酸氫二鈉Na2HP04. 12H20,分析純))1.44g溶于300mL~400mL水,全部轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中。另外準(zhǔn)確稱取1.000g桔黃G (C16H10O7S2Na2,分子量452.38),加少量水在80oC水浴上溶解。無損地轉(zhuǎn)入上述容量瓶中,再加入百里酚乙醇溶液〔p(C10H14)=100g·L-1]3滴~5滴以防腐,定容。此溶液為1000 mg·L-1染料溶液。
4、操作步驟
(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線與樣品測定的同時,取1000mg·L-1的染料溶液10mL、30mL、50mL、60mL、70mL、80mL放入100 mL容量瓶中,用水定容,即得濃度系列為100mg·L-1、300mg·L-1、500mg·L-1、600mg·L-1、700mg·L-1、800mg·L-1的染料標(biāo)準(zhǔn)溶液,可用GXD-201型蛋白質(zhì)分析儀測透光率(T),并用半對數(shù)座標(biāo)紙繪制濃度一透光率(T)值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,也可以把染料溶液用水稀釋50倍后,用0.5cm比色槽和482nm的波長測定吸收值(A)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(2)樣品的測定稱取通過0.25mm篩子的谷物樣品0.2 g~0.7g(精確至0.001g),放入30mL試管中,加入1000g·L-1染料溶液20 mL蓋緊試管口,在水平振蕩器上振蕩60min,使樣品和染料溶液充分反應(yīng),取反應(yīng)后的渾濁液((8mL~10 mL即可)注入離心管中,以3000 r·min-1的速度離心8min~12 min,至上部溶液沒清為止,以下操作步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(3)回歸方程選取粗蛋白質(zhì)含量從低到高(如小麥種子粗蛋白質(zhì)含量可從7%~17%)的同一類谷物樣品35個左右,用開氏法測其粗蛋白質(zhì),并用上述方法測定各樣品的染料結(jié)合量。根據(jù)所得的結(jié)果,計算出染料結(jié)合量與蛋白質(zhì)之間的回歸方程。從測得的未知樣品的染料結(jié)合量,求出蛋白質(zhì)的含量。
5、結(jié)果計算
樣品的染料結(jié)合量計算公式如下:
式中:B——每克樣品所結(jié)合的染料的毫克數(shù)mg·g-1。
V——加入染料溶液的總體積mL;
10-3——將mL換算成L的系數(shù);
Co——染料溶液的初始濃度,mg·g-1;
C——染料結(jié)合反應(yīng)后殘余溶液中的染料濃度,mg ·g-1;
m——樣品的質(zhì)量,g。
6、注意事項
(1)在偶氮磺酸染料中,除桔黃G外,也可以使用酸性12#(Acid Orange 12#,縮寫AO12,C16H11O4N2SNa,分子量 305.37),它的分子結(jié)構(gòu)與桔黃G基本相同,也含有一個偶氮發(fā)色基團(tuán),但只有一個磺酸基,即一個結(jié)合堿基的位置(桔黃G二個),后者每個堿基結(jié)合點引起的顏色變化約是枯黃G的兩倍。故其更適合于在染料結(jié)合法中應(yīng)用,它們在482 nm左右有一個較寬的吸收峰,便于比色測定。
(2)樣品稱樣量按蛋白質(zhì)含量的高低而定,水稻、小麥、大麥等樣品可稱取0.5g,玉米稱取0.7g,大豆稱取0.2g,花生及魚粉等可少一些。
(3)染料結(jié)合反應(yīng)的條件,如染料的pH、樣品的粒度、振蕩反應(yīng)的時間和溫度等都會影響測定的結(jié)果,故每次測定應(yīng)力求反應(yīng)條件一致,特別是在測定樣品與測定回歸方程的樣品時,反應(yīng)條件尤需一致。
參考資料:土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法