代秋瓊,孫達(dá)鋒,華 蓉,陳 勇,曹燕妮,鄧雅元,吳素蕊,游金坤**
(1.中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650221;2.云南省食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,云南 昆明 650221;3.云南云菌科技(集團(tuán)) 有限公司,云南 昆明 650221;4.南京工業(yè)大學(xué) 國家生化工程研究中心,江蘇 南京 210009)
食用菌是指能形成菌核組織或大型肉質(zhì)子實(shí)體的一類大型真菌,俗稱蘑菇。常見的食用菌有香菇(Lentinula edodes)、杏鮑菇(Pleurotus eryngii)、金針菇(Flammulina velutipes)、猴頭菇(Hericium erinaceus)、松茸(Tricholoma matsutake)、牛肝菌(Boletus spp.)、羊肚菌(Morchella spp.)、雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)、灰樹花(Grifola frondosus)、雞油菌(Fructificatio cantharelli) 等。食用菌不僅味道鮮美,還富含豐富的營養(yǎng)成分,如維生素、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、氨基酸等,且在其生長過程中會(huì)產(chǎn)生和積累多糖、三萜類、天然有機(jī)鍺、核苷酸等多種活性成分[1-4]。食用菌濃郁的鮮香風(fēng)味和特有的菌菇味道促進(jìn)了食用菌作為食材、功能性食品和調(diào)味品的消費(fèi)。食用菌中的鮮味物質(zhì)可以用于開發(fā)食用菌天然風(fēng)味增強(qiáng)劑和食用菌天然調(diào)味品[5]。食用菌風(fēng)味主要表現(xiàn)為嗅覺帶來的香味感受和味覺帶來的滋味感受,通過嗅覺感受的香味主要包括一些揮發(fā)性化合物和酸、醛、酮、酯類化合物等;而通過味覺感受到的鮮味和甜味主要取決于食用菌中所含的非揮發(fā)性物質(zhì),包括糖類、氨基酸類、核苷酸等[6-7]。食用菌風(fēng)味是產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,食用菌風(fēng)味形成的影響因素有很多,對(duì)風(fēng)味成分進(jìn)行分析研究,不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食用菌產(chǎn)品的品質(zhì)控制,還可對(duì)產(chǎn)品分級(jí)、改良及新產(chǎn)品的開發(fā)具有輔助作用。
食用菌中除含有氨基酸外,還有較多的核苷酸類物質(zhì),具有鮮味的有鳥嘌呤核苷酸(guanosine 5’-monophosphoric acid,GMP)、肌苷5’-肌苷酸(inosine 5’-monophosphate,IMP)、黃嘌呤核苷酸(xanthosine-5’-monophosphoric acid,XMP) 等5’-核苷酸。目前對(duì)食用菌中核苷酸測(cè)定的報(bào)道鮮少,對(duì)云南省野生菌的呈香呈味物質(zhì)的研究也較少[8]。為此,試驗(yàn)通過對(duì)食用菌中尿嘧啶核苷酸(uridylic acid,UMP)、胞嘧啶核苷酸(cytidine monophos phate,CMP)、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷(Adenosine 5’-monophosphate monohydrate,5’-AMP)、黃嘌呤核苷酸共6 種核苷酸進(jìn)行檢測(cè),建立食用菌6 種核苷酸的UHPLC 檢測(cè)方法并進(jìn)行方法學(xué)考察,為食用菌的鮮味評(píng)價(jià)和產(chǎn)品精深加工提供參考依據(jù)。
UltiMate 3000 超高效液相色譜儀(紫外檢測(cè)器:190~800 nm),賽默飛世爾科技(中國) 有限公司;5430R 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)、移液器,艾本德(上海) 國際貿(mào)易有限公司;EOAA-HM-01 多管漩渦混合儀,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;SB-25-12D 超聲波清洗器,寧波新芝生物科技有限公司;Sevenmulti S40 酸度計(jì)、XSRI05D 十萬分之一天平,梅特勒托利多科技(中國) 有限公司;UPR-II-10T超純水機(jī),四川優(yōu)普超純科技有限公司。
尿嘧啶核苷酸(純度≥98%)、肌苷5’-核苷酸(純度≥98%)、乙酸銨(HPLC 級(jí)),西格瑪奧德里奇(上海) 貿(mào)易有限公司;胞嘧啶核苷酸(純度≥92.78%)、鳥嘌呤核苷酸(純度≥98%)、5’-磷酸腺苷(純度≥92.6%),艾吉析科技(上海) 有限公司;黃嘌呤核苷酸-5-磷酸二鈉鹽(純度≥98%),森嵐科技有限公司;甲醇(色譜純),默克化工技術(shù)(上海) 有限公司。
食用菌樣品包括香菇、松茸、青頭菌(Russula virescens)、白蔥(Boletus albidus)、雞油菌、奶漿菌(Lactarius volemus)、美味牛肝菌(Boletus edulis)、黃賴頭(Leccinum crocipodium)、雞址樅(Termitornyces albuminosus)、紅蔥(Boletus speciosus)、干巴菌(Thelephora ganbajun)、老人頭(Catathelasma ventricosum) 12 種。子實(shí)體陰干,粉碎過80 目篩保存?zhèn)溆谩?/p>
根據(jù)主要色譜峰的峰面積和分離度,確定最優(yōu)樣品前處理和色譜條件。
1) 前處理?xiàng)l件篩選。提取溶劑:水、20%甲醇、0.1%乙酸水。料液比:1 ∶10、1 ∶20。超聲提取時(shí)間:30、40、60 min。
2) 色譜條件篩選。色譜柱:Waters Atlantis T3色譜柱、Themo Scienfic AQUASIL C18 色譜柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm) 和YMC-Pack QDS-AQ 色譜柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm)。流動(dòng)相溶液:乙腈-水、甲醇-水、乙腈-0.1%甲酸水、甲醇-0.1%甲酸水、乙腈-10 mmol·L-1磷酸二氫鉀溶液-0.12%磷酸溶液、甲醇-10 mmol·L-1磷酸二氫鉀溶液、體積比為1 000∶40的磷酸鹽緩沖液(1.40 mmol·L-1四丁基硫酸氫銨,0.01 mol·L-1磷酸二氫鉀) 和甲醇混合液、甲醇-10 mmol·L-1乙酸銨溶液。流速設(shè)定:0.5、0.6、0.8、1.0 mL·min-1。柱溫:25、30、35 ℃。
2.2.1 色譜條件
YMC-Pack QDS-AQ 色譜柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm);檢測(cè)波長為260 nm;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量為10 μL;流動(dòng)相A 為甲醇,流動(dòng)相B 為10 mmol·L-1乙酸銨(用乙酸調(diào)pH 至4.0),流速為0.8 mL·min-1,梯度洗脫方式見表1。
表1 流動(dòng)相梯度洗脫方式Tab.1 The gradient elution method of mobile phase
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備
精密稱取尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸磷酸二鈉鹽標(biāo)準(zhǔn)品各1 mg (精確到0.001 g),分別置于6 個(gè)10 mL 容量瓶中,加超純水溶解并定容,搖勻,即得對(duì)應(yīng)濃度的各核苷酸標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液,冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
分別精密移取上述儲(chǔ)備液于同一容量瓶中,配制成濃度為100 μg·mL-1的尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸磷酸二鈉鹽混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,備用。
2.2.3 樣品溶液的制備
精密稱取均勻的試樣1 g,置于50 mL 離心管中,精密加入20 mL 水,搖勻,稱定質(zhì)量。隨后超聲提取40 min,冷卻至室溫,再次稱定質(zhì)量,用水補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻。3 000 r·min-1離心10 min ,上清液用0.45 μm 水系微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得。
根據(jù)色譜峰的峰面積和分離度,最終確定樣品前處理以水為溶劑,料液比為1 ∶20,超聲40 min 進(jìn)行提取。比較3 個(gè)色譜,Waters Atlantis T3 色譜柱和Themo Scienfic AQUASIL C18 色譜柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm) 對(duì)核苷酸的分離效果不好,經(jīng)考察最終選擇YMC-Pack QDS-AQ 色譜柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm) 進(jìn)行色譜分析。比較不同流動(dòng)相溶液發(fā)現(xiàn),以磷酸鹽緩沖液(1.40 mmol·L-1四丁基硫酸氫銨,0.01 mol·L-1磷酸二氫鉀)-甲醇(磷酸調(diào)pH 為3.1) 和甲醇-10 mmol·L-1乙酸銨溶液(冰醋酸調(diào)pH 為4.0) 為流動(dòng)相時(shí),色譜峰的分離度最好,且基線平穩(wěn),但四丁基硫酸氫銨對(duì)色譜柱的損傷比較大,且分析時(shí)間較長,經(jīng)綜合考慮選擇甲醇-10 mmol·L-1乙酸銨溶液(冰醋酸調(diào)pH 為4.0)作為流動(dòng)相。比較不同流速、不同柱溫下各待測(cè)成分的分離度,最終確定流速為0.8 mL·min-1、柱溫為30 ℃。依據(jù)篩選結(jié)果最終建立2.2 中UHPLC 測(cè)定食用菌中6 種核苷酸的方法。
以香菇為例,按篩選獲得的測(cè)定方法,對(duì)核苷酸混合標(biāo)準(zhǔn)品和香菇樣品溶液進(jìn)行UHPLC 分析測(cè)定,核苷酸混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見圖1,香菇樣品溶液色譜圖見圖2。
圖1 核苷酸混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Chromatogram of nucleotide mixed standards
圖2 香菇樣品中6 種核苷酸色譜圖Fig.2 Chromatogram of 6 nucleotides in Lentinula edodes sample
如圖1 和圖2 所示,以香菇為例按照篩選得到的樣品前處理?xiàng)l件進(jìn)行提取,按照篩選得到的色譜條件進(jìn)行UHPLC 分析,獲得的色譜圖中峰的分離度好。
3.2.1 線性關(guān)系考察
取2.2.2 的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為100.00、50.00、25.00、20.00、16.00、12.50、8.00、6.25、4.00 μg·mL-1的工作液,按2.2.1 色譜條件分別進(jìn)行HPLC 分析,測(cè)定峰面積,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程及相關(guān)系數(shù)R2,結(jié)果見表2。
表2 6 種核苷酸線性回歸方程Tab.2 Linear regression equation of 6 nucleotides
由表2 可知,結(jié)果顯示建立的UHPLC 檢測(cè)方法下6 種核苷酸在4~100 μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,R2>0.999 7。
3.2.2 精密度考察
配制適宜濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,測(cè)定混合對(duì)照品溶液中各核苷酸的峰面積。計(jì)算得到尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD (relative standard deviation,RSD) 分別為0.163%、0.137%、0.097%、0.394%、0.035%、0.195%,結(jié)果顯示儀器精密度良好。
3.2.3 穩(wěn)定性考察
精密稱取樣品粉末約1 g,按照2.2.3 的方法制備樣品溶液,進(jìn)行UHPLC 分析,分別在0、3、6、9、12、24 h 測(cè)定峰面積。以香菇為例,計(jì)算得到尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸檢測(cè)結(jié)果的RSD (n=6) 分別為4.80%、2.84%、11.85%、13.00%、11.09%、5.59%。試驗(yàn)結(jié)果可以看出,24 h之內(nèi)樣品溶液中各核苷酸類化合物穩(wěn)定,說明該方法穩(wěn)定可靠,可以進(jìn)行色譜分析。
3.2.4 重復(fù)性考察
平行稱取6 份樣品,按照2.2.3 樣品溶液的制備方法進(jìn)行處理,再按照已確定的色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定樣品中6 種核苷酸的峰面積,計(jì)算RSD 值。以香菇為例,尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-磷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸檢測(cè)結(jié)果的RSD 值分別為2.53%、9.28%、5.62%、8.77%、12.51%、11.08%。結(jié)果表明該方法的重復(fù)性良好。
3.2.5 加標(biāo)回收率試驗(yàn)
精密稱量樣品1 g,平行稱取9 份,分別加入適量的混合核苷酸對(duì)照品溶液,按照2.2.3 樣品制備方法進(jìn)行前處理并進(jìn)行UHPLC 分析。以香菇為例,檢測(cè)得到尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、5’-磷酸腺苷、黃嘌呤核苷酸的平均回收率分別為91.38%、93.65%、117.47%、95.33%、93.14%、90.61%,RSD 分別為2.12%、3.06%、4.16%、7.72%、6.10%、3.41%。結(jié)果表明該方法能夠滿足分析要求。
方法學(xué)考察證明該方法準(zhǔn)確可靠,使用建立的方法分別測(cè)定12 種食用菌樣品中6 種核苷酸,檢測(cè)結(jié)果見表3。
表3 12 種食用菌中6 種核苷酸含量Tab.3 Contents of 6 nucleotides in 12 kinds of edible fungi
開發(fā)了用UHPLC 同時(shí)測(cè)定食用菌中尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、肌苷5’-核苷酸、黃嘌呤核苷酸、5’-磷酸腺苷6 種核苷酸的檢測(cè)方法。經(jīng)方法學(xué)驗(yàn)證,該方法簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確,靈敏度高,重復(fù)性好,穩(wěn)定可靠,可用于食用菌中核苷類成分的含量測(cè)定。該研究可為食用菌的鮮味評(píng)價(jià)和產(chǎn)品深加工提供參考依據(jù)。