Йодная реакция является единственной цветной реакцией на крахмал. Для проведения этой реакции применяется раствор иода в воде, спирте, иодистом калии или в какой-либо просветляющей жидкости. Во всех случаях смоченный крахмал окрашивается в синий, сине-фиолетовый или почти черный цвет*. Оттенок зависит от состояния крахмального зерна.
* (Синее окрашивание дает смоченный крахмал, сухой окрашивается иодом в темно-бурый цвет.)
При уменьшении молекулярного веса продуктов гидролиза крахмала (декстринов) окраска их меняется так: сине-фиолетовая, темно-бурая, красная, затем они перестают давать реакцию с иодом.
У некоторых растений крахмальные зерна принимают красный или красно-фиолетовый цвет. Это объясняется присутствием в них декстринов (например, при прорастании семян), либо большого количества амилопектина (например, в зерне восковидной кукурузы).
Окраска, связанная с возникновением химической и адсорбционной связи крахмала с иодом, держится недолго, поэтому препарат следует изучать сразу же после его изготовления.
В тех случаях, когда количество крахмала незначительно, а также при рассмотрении объекта целиком (например, листа), применяется раствор иода в какой-либо просветляющей жидкости (хлоралгидрате, молочной кислоте). При этом просветляющая жидкость разрушает клеточное содержимое, просветляя объект, и производит оклейстеризование крахмального зерна, что улучшает условия присоединения иода к крахмалу. Можно пользоваться также жавелевой водой, после действия которой крахмал обнаруживается раствором Люголя*.
* (Для просветления объект помещается в каплю жавелевой воды на время от 10 мин до нескольких часов.)
Реактивы
1) Раствор Люголя (раствор иода в иодиде калия по Грамму).
Приготовление раствора. 2 г калия растворить при нагревании в 5 мл дистиллированной воды, добавить в этот раствор 1 г кристаллического иода. Довести водой объем раствора до 300 мл. Хранить раствор в темной посуде.
2) Раствор иода в хлоралгидрате по Мейеру.
Приготовление раствора. 5 г хлоралгидрата растворить в 2 мл воды и при растворении металлического иода получить насыщенный раствор.
3) Раствор иода в молочной кислоте.
Приготовление раствора. Несколько кристаллов иода растворить в подогретой молочной кислоте.
4) Жавелевая вода.
Приготовление жавелевой воды. 20 г хлорной извести растворить в 100 мл воды, 15 г карбоната калия (поташа) или карбоната натрия растворить в 25 мл воды. Через сутки слить оба раствора и профильтровать.
Проведение реакции с реактивом Люголя
* (Аналогичным способом проводятся реакции с растворами иода в просветляющих жидкостях.)
1. Поместить срез в каплю реактива* на предметном стекле и накрыть покровным стеклом.
* (В случае большого количества крахмала реактив следует разбавить водой (например, при проведении реакции на зерновке).)
2. Наблюдать появление окраски.
Результаты реакции (табл. 4)
Таблица 4. Реакция на крахмал с реактивом Люголя. Лист капусты. 1 - эпидермис; 2 - паренхима листа; 3 - колленхима пучка; 4 - ксилема; 5 - камбий; 6 - флоэма (увеличение 7 X 8 и 7 X 40)
В Клетках паренхимы листа капусты обнаруживаются крахмальные зерна различных размеров. Особенно много крахмала в слое паренхимы, окружающем пучок. В клетках флоэмы, ксилемы и паренхимы пучка крахмал отсутствует.
Эндосперм зерновки кукурузы окрашивается в темно-лиловый, почти черный цвет. Клетки его забиты крупными крахмальными зернами. В алейроновом слое крахмал отсутствует. При большом увеличении микроскопа крахмал обнаруживается в щитке зародыша в виде мелких зерен. В корешке и почечке, а также в эпителии щитка крахмала нет.