棉花中水溶性总糖含量的提取及测定方法研究

摘 要：通过对蒽酮比色法测定棉花中水溶性总糖含量的几个问题进行了探讨，优化了蒽酮比色法测定棉 花中水溶性总糖含量的反应条件及棉花中水溶性总糖的提取条件。结果表明：蒽酮比色法测定棉花水溶 性总糖的适宜测定条件为：波长575 nm，显色剂添加量5 mL，显色时间10 min，静置时间10 min~1 h均可， 在此条件下葡萄糖标准品浓度与吸光度之间具有良好的线性关系(C=0.1318A+0.0004，R2 =0.9992)。采 用此优化条件测定棉花中水溶性总糖含量，灵敏度高（可达到0.003 mg/mL的检出限），具有良好的精密 度（重复性标准偏差为0.04）和准确性（平均回收率为100.3%）。该测定方法简单、经济、快捷、准确，特 别适合大批量样品，尤其是资金有限的实验室。

关键词：棉花；水溶性总糖；提取；测定

0 引言

棉花作为纺织工业的主要原料，世界性的重要经 济作物，在国民经济中占有举足轻重的地位[1] 。棉纤 维是一种优良的天然纤维，具有回潮率适中、良好的保 暖及透气性，不带静电，手感柔软等人造纤维难以比拟 的优点。20世纪90年代以来，随着人们保健意识的增 强和生活水平的提高，追求纯天然、绿色环保、高档棉 制品已成为一种不可逆转的国际潮流[2] 。然而，棉花 中的水溶性总糖却对棉花纤维品质和纺纱工艺有着严重的影响，已引起人们的普遍重视[3] 。在棉花的生产 利用过程中，籽棉从采摘到轧花，皮棉从打包到纺纱， 国储棉从入库到出库，或长或短都要经过一定时间的 贮藏期。

如果棉花含糖量过高，在贮藏过程中会使棉 花黄度升高，断裂比强度降低，导致棉花纤维品质下 降、品级降低；在纺织过程中不仅容易粘结成块、缠绕， 导致纺出的纱线不均匀，而且纱线容易断裂，形成棉 结，影响纺纱的质量和效率；棉花含糖量过高，还可能 聚集起来，造成纺织机械和输送管道的堵塞，严重时将导致加工中断[4] 。近年来，新疆棉花因含糖量的增高 已严重影响了新疆原棉出口[5] 。

因此，准确地测定棉 花水溶性总糖含量对于评价棉纤维品质非常重要。对 于纺织企业来说，在对棉花加工利用之前，可及时采取 降糖措施，避免加工出不合格产品；对于棉花贮藏来 说，有助于监测贮藏过程中棉花品级的变化趋势；对于 棉花科研来说，可减少棉花低糖育种的盲目性，为进一 步解决棉花含糖量高的问题提供理论指导。 棉花中的含糖分为生理糖和外源糖两种。

生理 糖是棉纤维在生长发育过程中自身合成的，主要有果 糖、葡萄糖和蔗糖[6] 。外源糖是棉花遭受蚜虫、红铃虫 等害虫为害后，由昆虫的分泌物形成的，称为昆虫蜜露 糖，主要有果糖、蔗糖、葡萄糖、松三糖和海藻糖等[7] 。 目前，棉花中可溶性总糖含量的测定一般是以葡萄糖 作为测定对象[8-9] 。用于测定棉花含糖量的方法很多，主要有定性法和定量法。定性法主要采用色卡比色 法[10] ，定量法[11] 中有容量法、重量法和光电比色法。光 电比色测定方法主要有蒽酮硫酸比色法[13-17] 、苯酚硫酸 比色法[18-21] 、3,5-二硝基水杨酸比色法[22-23] 和斐林试剂 比色法等[24] 。

棉花中水溶性糖的提取方法也有很多， 目前广泛应用的主要有水解提取法、水煮法、酒精提取 法和0.05% Triton X-100提取法[25-29] 。然而，己有的这 些方法各有其局限性：色卡比色法虽能确定棉花含糖 量等级被应用于商检，但其仅能进行含糖分级，而且溶 液颜色较接近，难以区分，无法检测出棉花含糖量间的 微量差异；重量法操作步骤比较繁琐，实验持续时间 长，试验条件要求严格，棉纺织厂应用起来比较困难。

有些光电比色法用测定还原糖量来代替总糖量，既影 响测定准确性，也难以有效地反映棉花含糖规律和棉 花粘性；棉花含糖量的提取制备有的未排除干扰因素 的影响，有的费工费时等。笔者拟从反应体系的稳定性、试剂配制成本的低廉、试验方法的操作简便、测定 结果的准确可靠4个方面入手，对棉花水溶性总糖的 检测方法、提取方法进行比较及优化，旨在对可能影响 棉花水溶性总糖含量测定的几个方面进行试验探索， 摸索出简便、经济、快速、准确的测定方法，为棉花科研 和生产服务。

1 材料与方法

1.1 试验材料 在中国的三大主产棉区黄河流域棉区、长江流域 棉区和新疆棉区各取 2 份主栽棉花品种样品，共计 6 份。具体如下：西北内陆棉区样品包括北疆奎屯的‘鲁 棉研24’和南疆库尔勒的‘中棉所49’；黄河流域棉区