徐聰 周高新 王勇 馬俊 楊柱 劉丙蕊
摘要 研究了富硒猴頭菇中硒的含量分布和賦存形態(tài),結(jié)果表明,猴頭菇中總硒含量為205.98 μg/g,其中有機硒含量占總硒的91.39%,而有機硒中最主要的賦存形態(tài)為蛋白硒,含量占有機硒的66.18%,其次是多糖硒和其他有機硒,占比分別為18.90%和14.30%,另有少量的核酸硒。
關(guān)鍵詞 猴頭菇;硒;含量分布;賦存形態(tài)
中圖分類號 TS218? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
文章編號 0517-6611(2024)06-0182-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.040
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
Study on Content Distribution and Combined Forms of Selenium in Selenium-enriched Heircium erinaceus
XU Cong,ZHOU Gao-xin,WANG Yong et al
(Ankang Institute of Agricultural Sciences,Ankang,Shaanxi 725021)
Abstract The content distribution and combined forms of selenium in selenium-enriched Hericium erinaceus were studied.The results showed that the content of total selenium in Hericium erinaceus was 205.98 μg/g,in which the content of organic selenium accounted for 91.39% of the total selenium.The main form of organic selenium was protein selenium,which accounted for organic selenium 66.18%; followed by polysaccharide selenium and other organic selenium,which accounted for organic selenium 18.90% and 14.30% respectively,and there was also a small amount of nucleic acid selenium.
Key words Heircium erinaceus;Selenium;Content distribution;Combined form
硒是人體中重要的微量元素之一[1],硒能有效提高人體免疫能力[2-3],預(yù)防癌癥和腫瘤等疾?。?]。我國缺硒或低硒地區(qū)高達(dá)72%,因此科學(xué)補硒已成為近年來功能性食品研究熱點。隨著研究深入,人們已經(jīng)認(rèn)識到富硒產(chǎn)品不能僅僅追求硒的含量,還需要著重研究硒的形態(tài),因為不同形態(tài)的硒有著不同的化學(xué)功能和生物活性[5]。其中無機硒毒害性大,且吸收利用率低,但植物通過吸收、利用、轉(zhuǎn)化土壤中的硒變成有機硒進(jìn)入食物鏈,成為人類和動物攝入硒的重要來源,因此研究植物對硒的生物富集特點具有重要意義。
猴頭菇自古就是藥食兩用寶庫中的珍品,其性平、味甘、利五臟、助消化、滋補功效[6],特別是對胃潰瘍、十二指腸潰瘍和神經(jīng)衰弱等患者有很好的保健效果[7-8]。李好[9]研究表明富硒猴頭菇的抑菌效果和對腸道菌的調(diào)節(jié)作用明顯優(yōu)于普通猴頭菇。許偉等[10-12]研究表明猴頭菇硒多糖在抗氧化、增強正常小鼠免疫功能、腫瘤抑制作用方面效果都優(yōu)于猴頭菇多糖。筆者著重研究有機硒在猴頭菇中的賦存形態(tài)和分布規(guī)律,這對開發(fā)新型補硒資源和尋找具有更強生物活性的功能因子具有重要意義,也為合理開發(fā)利用富硒猴頭菇、完善富硒猴頭菇標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 試材。猴頭菇樣品由安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食用菌研究所提供。
1.1.2 儀器。
全能型微波化學(xué)工作平臺(TOPEX+,上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司);智能控溫電加熱器(G-400,上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司);原子熒光光度計(AFS-8220,北京吉天儀器公司);硒編碼特種空心陰極燈;超聲波清洗器(KH5200DE,昆山禾創(chuàng)超聲儀器公司);優(yōu)普純水機(UPH-Ⅱ-20T)。
1.1.3 試劑。硒標(biāo)準(zhǔn)溶液[GBW(E)080215],100 μg/mL,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;硝酸,優(yōu)級純,成都科龍化工試劑廠;鹽酸,優(yōu)級純,洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司;30%過氧化氫,分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;三氯乙酸,分析純,上海山浦化工有限公司;試驗用水為優(yōu)普純水機制備的超純水;器皿使用前用10% HNO3浸泡24 h,超純水沖洗備用。
1.2 試驗方法
1.2.1 樣品預(yù)處理。烘箱75 ℃烘干至恒重,再粉碎、過篩后貯存在干燥器中備用。
1.2.2 總硒含量的測定。硒含量測定采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法[13-14]。
1.2.3 無機硒含量的測定。稱取1.0 g左右菇粉放入50 mL離心管,加入20 mL超純水搖勻,測pH約為6.5。70 ℃水浴振蕩0.5 h后,50 ℃超聲提取20 min,冷卻離心取上清;殘渣再提取一次后合并上清液,用甲苯萃取2次,水相濃縮[15]。再采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法[13-14]測定其中硒含量。
1.2.4 有機硒含量。采用差減法,總硒含量減去無機硒含量得有機硒含量。
1.2.5 硒蛋白的提取和測定。稱取2.0 g左右菇粉放入100 mL 離心管,加入40 mL的0.07 mol/L NaOH溶液,提取溫度70 ℃,第1次提取4 h離心收集上清,第2次沉渣加入0.07 mol/L NaOH溶液20 mL,70 ℃下再次提取2 h后取上清,第3次重復(fù)第2次步驟。合并上清液,6 mol/L 鹽酸調(diào)pH至4.0~4.5,出現(xiàn)沉淀,4 ℃下靜置過夜,離心收集沉淀[16]。采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法[13-14]測定其中硒含量。
1.2.6 多糖硒的提取和測定。稱取3.0 g左右菇粉放入100 mL 離心管,加入50 mL純化水,搖勻后用緩沖液調(diào)pH為4.0,加入木瓜蛋白酶、果膠酶、纖維素酶各0.03 g,搖勻50 ℃水浴加熱酶解90 min,80 ℃水浴滅酶10 min。超聲波破碎20 min 后離心取上清液,沉淀20 mL水再次清洗、離心,合并上清液約80 mL。TCA法[17]除去蛋白質(zhì)后,加入4倍體積的乙醇,4 ℃下靜置過夜,得多糖沉淀,用85%乙醇洗滌2次后,超純水溶解定容至50 mL[18-19]。采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法[13-14]測定其中硒含量。
1.2.7 核酸硒的提取和測定。采用濃鹽法[20]提取后,采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法[13-14]測定其中硒含量。
1.2.8 其他有機硒含量。采用差減法,有機硒含量減去蛋白硒、多糖硒、核酸硒的硒含量所得。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
硒標(biāo)準(zhǔn)使用液配制成濃度為1.0、3.0、5.0、10.0、20.0、30.0 μg/L的梯度標(biāo)液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.4 儀器工作條件
1.4.1 TOPEX+微波化學(xué)工作平臺設(shè)置。根據(jù)屹堯微波消解儀說明書設(shè)置TOPEX+消解菇粉的工作條件,具體見表1。
1.4.2 AFS-8220原子熒光光度計工作設(shè)置。負(fù)高壓270 V;總電流80 mA;輔陰極電流40 mA;載氣流量300 mL/min,屏蔽氣流量800 mL/min;原子化器高度8 mm;測定方式為校準(zhǔn)曲線;讀數(shù)方式為Peak Area;測量方式為Std.Curve;讀數(shù)時間10 s,延遲時間1 s,重復(fù)次數(shù)2次;載流為10% HCl,還原劑為2% KBH4~0.5% KOH;進(jìn)樣方式為手動進(jìn)樣[21]。
2 結(jié)果與分析
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及檢出限 在“1.4.2”中設(shè)置的工作條件下用“1.3”配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液依次測量,以相對熒光強度為縱坐標(biāo)、硒標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過儀器工作站得到硒標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=147.23x+37.78(R2=0.999 8),表明硒在1~30 μg/L與原子熒光強度線性關(guān)系良好。根據(jù)限量檢測要求,用3б法得出方法檢出限為0.009 mg/kg,滿足檢測要求。
2.2 加標(biāo)回收試驗
樣品采用標(biāo)準(zhǔn)加入法驗證硒含量測定方法的準(zhǔn)確度和精密度,在已知總硒含量本底值為6.256 μg/L的菇粉中分別加入高、中、低3種濃度的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液,靜置過夜后按微波消解-氫化物原子熒光光譜法進(jìn)行處理,獲得回收率和精密度試驗結(jié)果,結(jié)果見表2。從表2可以看出,平均回收率為86.53%~108.28%,加標(biāo)后相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)<5%,符合試驗要求。
2.3 重復(fù)性試驗
為了驗證該試驗方法的可靠性,稱取7份猴頭菇粉采用微波消解-氫化物原子熒光光譜法測定總硒含量,得到總硒平均含量為205.98 μg/g,RSD為2.60%,RSD小于5.00%,符合試驗要求。
2.4 精密性試驗
為了驗證測量方法的可靠性,對3份猴頭菇粉總硒含量分別測量了5次,計算RSD,結(jié)果見表3。從表3可以看出,RSD均小于5%,符合試驗要求。
2.5 富硒猴頭菇中硒的形態(tài)及分布比例 根據(jù)“1.2”的試驗方法依次得到了菇粉總硒和各類有機硒的含量,具體結(jié)果見表4。從表4可以看出,猴頭菇中大部分硒為有機硒,占總量的91.39%。其中蛋白硒是有機硒中硒的主要賦存形態(tài),占有機硒含量的66.18%,其次是多糖硒,占18.90%,核酸硒占0.62%,其他有機硒占14.30%。
3 結(jié)論
猴頭菇中大部分硒為有機硒,占總硒的91.39%,說明猴頭菇是一種較好的富集硒的生物載體,多能為人體安全吸收、利用。其中,蛋白硒是富硒猴頭菇中硒的主要賦存形態(tài),約總硒量的60.48%,占有機硒含量的66.18%。3種有機態(tài)硒含量從高到低依次為蛋白硒、多糖硒、核酸硒,這與蛋白質(zhì)、多糖、核酸3類物質(zhì)在猴頭菇中含量分布一致。研究猴頭菇中硒的賦存形態(tài),為拓展其在食療保健領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了試驗依據(jù),開發(fā)綠色補硒產(chǎn)品,有利于提高其利用價值。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳永堯,彭振坤,羅澤民.硒的多重生物學(xué)功能及對人和動物健康的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997,23(3):294-300.
[2] HEGAZY S M,ADACHI Y.Comparison of the effects of dietary selenium,zinc,and selenium and zinc supplementation on growth and immune response between chick groups that were inoculated with Salmonella and aflatoxin or Salmonella[J].Ponltry science,2000,79(3):331-335.
[3] BECK M A.Selenium and host defence towards viruses[J].Proceedings of the nutrition society,1999,58(3):707-711.
[4] STEWART M S,SPALLHOLZ J E,NELDNER K H,et al.Selenium compounds have disparate abilities to impose oxidative stress and induce apoptosis[J].Free radical biology and medicine,1999,26(1/2):42-48.
[5] MAHN A,ZAMORANO M,BARRIENTOS H,et al.Optimization of a process to obtain selenium-enriched freeze-dried broccoli with high antioxidant properties[J].LWT food science and technology,2012,47(2):267-273.
[6] 劉梅森,陳海晏,孫紅斌.猴頭菌的藥用價值概述[J].中國食用菌,1999,18(1):24-25.
[7] 涂彩虹,羅小波,鄭旗,等.猴頭菇藥用功效及安全性研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2019(1):61-65.
[8] 皇甫永冠,閆寶松,宗憲春.猴頭菇的營養(yǎng)功效及在食品加工中的應(yīng)用[J].食用菌,2016,38(2):7-8,35.
[9] 李好.富硒猴頭栽培及其藥理活性初探[D].合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.
[10] 許偉,潘麗媛,朱黎霞,等.猴頭蘑硒多糖的抗脂質(zhì)過氧化作用[J].航空航天醫(yī)藥,2010,21(5):658-660.
[11] 許偉,許洪霞,潘麗媛,等.猴頭蘑硒多糖對正常小鼠免疫功能影響的實驗研究[J].中國中醫(yī)藥科技,2009,16(3):199.
[12] 許偉,王桂秋,潘麗元,等.猴頭蘑硒多糖對小鼠實驗性腫瘤抑制作用[J].中成藥,2009,31(12):1932-1933.
[13] 徐聰,楊柱.黑花生與紅花生果實各部分硒含量的研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,65(9):18-20.
[14] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會,國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定:GB 5009.93—2017[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.
[15] 李志全,龔國珍.食品中有機硒無機硒的檢測[J].檢驗檢疫學(xué)刊,2019,29(3):47-48.
[16] 田敏爵,李好.富硒猴頭菌中含硒蛋白提取工藝研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(19):320-322.
[17] 朱美靜,童群義.猴頭多糖脫蛋白方法的研究[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,26(4):25-27.
[18] 張樹海.猴頭菇多糖提取及純化的研究[J].食品研究與開發(fā),2006,27(11):103-106.
[19] 張素斌,黃勁崢.猴頭菇多糖提取方法的比較[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2014,40(4):233-237.
[20] 曾紅燕,翟嗣貴,劉忠義.從酵母中提取核酸的研究[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報,1996,18(2):74-76.
[21] 北京吉天儀器有限公司.原子熒光分析手冊[M].北京:北京吉天儀器有限公司,2015.