维普资讯 http://www.cqvip.com 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008,Voi.24,No.1 比色法测定巴西虫草菌丝体中虫草酸的含量 蔡友华 ,范文霞 ,刘学铭 ,徐玉娟 ,吴娱明 (1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,广东省农产品加工公共实验室,广东广州l51O61O) (2.江西农业大学生物科学与工程学院,江西南昌330045) 摘要:利用比色法简便、准确和快速地测定了巴西虫草菌丝体中虫草酸的含量。结果表明,虫草酸即D_甘露醇的最大特征吸收 峰在412 11/11处,质量浓度在10- ̄50 mgm范围内线性良好,它的线性回归方程为:Y=0.0102X.0.0029,RZ=0.9989;仪器精密度良好, RSD为0.35%(n=6);样品显色后在180 minl内基本没变化;平均回收率为100.30%,RSD为1.44V4n=5);干扰试验表明在葡萄糖、 鼠李糖和果糖中,只有果糖对检测结果有较大影响。通过果糖的特征吸收峰和高效澎阳色谱法表明,巴西虫草菌丝体中没有果糖的存 在,验证了比色法测定巴西虫草茵丝体中虫草酸含量的准确性;用该方法测定的巴西虫草茵丝体中虫草酸的质量分数为8.45%,RSD 为 34%(n=6)。 关键词:比色法;巴西虫草;虫草酸;甘露醇 中图分类号:TS207.3;文献标识码:A;文章篇号:1673-9078(2008)01.0076-04 Determination of Cordycepic Acid Content in the Mycelia of Cordyceps Orastl ̄enst- … ■TT s Henn DY l OIOrimetry l ■ ・ CAI You-hua E N Wen-xia LIu Xue-ming ,XU Yu ̄uan ,crmN zm-yi (1.nle Sericulture&Farm Produce Processing Research Institute ofGuangdong Academy ofAgricultural Scienees, Guangdong OpenAccess Laboratory ofAgricultural roductP Processing,Guangzhou 510610,China)(2.College of Bioscience&Bioengineering,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China) Abstract:A simple,accurate and rapid colorimetrymethodforthedetermination ofthe cordycepic acid contentinfermentedmycefiaof cordyceps brasiliensishennwas established.The results showedthat characteristic absorptionpeakofcordycepic acid,mannitol,Wasfound at 412 lia.Wirthin a lnear irange of 1 5Omg/L,the regression equation Was:Y=0.0102X-0.0029, =o.9989.The precision ofthe inslrument was satisfactorywiththeRSDofO.35%(n=6).The average recoveryandRSD(n=5)were100.30%and1.44%,respectively.Amongthetested sugar, D-fructose showedhigh effect onthetest results.NoD—fructoseWasfoundinfermentedmycelia ofcordyceps brasiliensis,whichprovedthe colorimetric method was suiablte for the determination ofcordvcepic acid contnte in fermentd myceliea ofcordyceps brasiliensis henn.11话 mannitol contntienfermentedmyceliaofbrasiliensisWasfoundtobe 8.45%withtheRSDvalueofO.34%. Keywords:colorimetry;Cordycepsbrasiliensis;cordycepic acid;mannitol 虫草酸,即D.甘露醇,为虫草类真菌中的主要有 效成分之一,具有利尿脱水、提高血浆渗透压、镇喘 祛痰【l】、抗自由基等药理作用,并且对多种疾病有一 定的疗效【2l。甘露醇现已被认为是发酵虫草菌丝体 采集到虫草野生菌株,经广东微生物所鉴定为巴西虫 草(Cordyceps brasiliensisHenn)。之后,方定坚等【jj对 家蚕蛹人工培养巴西虫草所产的子实体中的有效成分 进行了检测,认为人工培养巴西虫草的麦角多醇、甘 中活性成分的重要测试指标之一。1988年广东省农科 院蚕业与农产品加工研究所科技人员于某自然保护区 收璃日期:2007-09-25 露醇、腺苷、虫草多糖、氨基酸、微量元素等的含量 与冬虫夏草(cordycepssinensis)相近,有提高实验动 物免疫功能、降低血清胆固醇等药理作用。而液体培 养巴西虫草所产菌丝体中虫草酸含量测定方面的研究 尚未见文献报导,本文通过研究比色法测定巴西虫草 基金项目: 项目(.2005B20401020) 究专项(06-08-03B)和广东省科技攻关 作者简介:蔡友华(1983-),男,硕士研究生.研究方向:发酵工程。 菌丝体中虫草酸的含量,为冬虫夏草在甘露醇方面的 应用找到新的替代品具有一定意义。 通讯作者:刘学铭(1967-),博士,研究员,主要研究农产品加工及其活性 成分研究。 76 维普资讯 http://www.cqvip.com 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008,Vo1.24,No.1 1材料和方法 1.1材料 1.1.1样品 巴西虫草菌丝体干燥、磨粉放于样品袋中保存备 用。 1.1.2仪器 UV-visible Spectrophotometer-1 700,HH.4数显恒 温水浴锅,Agilent LC1200系列(包括:G1379B. Degasser、G13 1 1A Quat-pump、G1329AALS、GI3 16A TCC、G1362A RIB)。 1.1.3试剂 D.甘露醇(分析纯),L.鼠李糖(生化试剂),高碘酸 钾(分析纯),盐酸(质量分数为36%-38%,分析纯), 醋酸铵(分析纯),冰乙酸(化工试剂),乙酰丙酮(分析 纯),乙睛(色谱纯),果糖(分析纯),单蒸水。 1.2方法 1.2.1溶剂的配置方法 1.2.1.1高碘酸钾溶液 15 mmol( ̄[J 3.45 g)高碘酸钾溶于1 L 0.12 mol/L 盐酸溶液中。 1.2.1.2 Nash试剂 150 g醋酸铵+2 mL冰醋酸+2 mL乙酰丙酮,用蒸 馏水稀释至1 L(现用现配)。 1.2.1.3 L.鼠李糖溶液 L.鼠李糖100 mg,用蒸馏水定容至100 mL。 1.2.1.4供试品溶液的制备 精密称取虫草菌丝体粉末4.0 g,加蒸馏水80 mL, 沸水浴提取2 h后,过滤,用蒸馏水洗残渣3次,将 滤液、洗液合并于100 mL容量瓶中,加蒸馏水定容 至刻度,再从中精密取1 mL,置100 mL容量瓶中, 加蒸馏水定容至刻度作为待测样品溶液,即浓度为0.4 mg/mL或者400 mg/L(按原料计)。 1.2.1.5标准品溶液的制各 精密称取干燥至恒重的甘露醇标准品0.1 g于烧 杯中,加蒸馏水50 mL溶解完全,转移置100 mL容 量瓶中定容,配置成质量浓度为1 gm的甘露醇溶液, 然后分别精密量取1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、 5.0 mL各置100 mL容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度, 得到质量浓度分别为10 mg/L、20 mgm、30 mgm、40 mg,L、50 mg/L的甘露醇标准溶液。 1.2.2测定方法 精密量取待测样品溶液1 mL,加入10 mL刻度 试管中,加1 mL高碘酸钾溶液,混匀,室温反应10 min,加2 mL 0.1%的L.鼠李糖溶液以除去过多的高碘 酸钾,振荡混匀后,加4 mL新鲜配置的Nash试剂53 ℃水浴15 min使其呈色,之后快速冷却至室温,用分 光光度计在412 1Zrlq波长处,以蒸馏水代替待测样品 溶液,用同样的方法操作作为对照,测定其吸光度值。 1.2-3色谱条件 色谱柱: Zorbax Carbohydrate Analysis(1 50 mmx4.6 llqn'l i.d.,5 rtm);流动相:乙腈/水(体积比为 75/25);流速:1 mL/min;柱温:30℃;进样量:10 L。 2结果与分析 2.1 样品和标准品的吸收曲线比较 分别取1 mL待测样品和1 mL 50 mg/L的甘露醇 标准品,按“1.2.2”操作分别使其呈色,用UV-visible Spectrophotometer-1700紫外分光光度计使呈色的样 品溶液和标准溶液分别在200--800 n/i1范围内扫描, 得到两者在该范围内的特征吸收波长图(如图1所示), 两者的最大特征吸收峰基本完全重叠,波长为412 nm,这与文献【4 艮道一致,初步定性确定样品溶液中 有甘露醇。 nm 图1甘露醇和样品的特征吸收峰 Fig.1 Characteristic wave of mannitol and sample 2.2甘露醇标准曲线的制各 分别精密量取1 mL质量浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L的甘露 醇标准品,按“1.2.2”操作,结果表明,在10~50 mg/L 范围内,其吸光度值与质量浓度有较好的线性关系(如 图2所示),其线性回归方程为:Y=O.0102X.0.0029, R=0.9989。根据虫草菌粉的提取和稀释路线,虫草菌 粉中甘露醇的含量(%)=(X/400)×100,(其中,Y为 吸光度值,x为质量浓度)。 77 维普资讯 http://www.cqvip.com 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008,Voi.24,No.1 Q o 质量浓度/(m L) 图2甘露醇标准曲线 孽 .2 Standard curve of mannitol 2.3精密度试验 精密量取lml浓度为0.4 mg/rr ̄(按原料计)的巴 西虫草菌丝体提取液6份,按“1.2.2”使其呈色,在412 n//1处测定其吸光度值,结果分别为:0.341,0.346, 0.345,0.342,0.339,0.337,平均为0.342,相对标准 偏差RSI)c=o.346%(11=6)。任健敏等【5J认为,对于某些 微量组分(仪器分析),一般要求相对标准误差小于 8%。表明该分光光度计能够较精密地测定其吸光度 值。 2.4样品显色后稳定性试验 精密量取1 mL浓度为0.4medmL(按原料计)的巴 西虫草菌丝体提取液,按“1.2.2”使其呈色,每间隔5 min测定其吸光度值,连续测定了3 h,结果如表1所 不。 表1呈色物质的稳定性 Tab.1 atabmt-y ofchromogenic reagent 结果表明:随着时间的推移,样品在412 n//1处 的吸光度值变小,稳定性降低。由相对标准偏差RSD 值,也可以明显看出,待测样品在前20min表现出比 较稳定,40 min之后比较有规律地等差降低,但是降 低幅度很小,由此,可以认为样品显色后在180 min 之内表现稳定。 2.5干扰试验 78 考虑到提取液中含有葡萄糖、果糖以及剩余的鼠 李糖,将进行以下试验。精密量取10 mL浓度为o.4 medmL(按原料计)的巴西虫草菌丝体提取液3份,分 别加入这三种单糖0.5 mg,使其浓度达到50 mg/L, 按“1.2.2”操作,412 n//1处测定其吸光度值,结果如下 表。 表2三种单糖对甘露醇测定结果的影响 aTb.2 Effect ofthI1ee monosaccharides on measured value of mannitoi 注:“抖’'表示在99%区间内显著 Note:” ”means significant in 99%compared with the CK 通过统计分析表明,葡萄糖和鼠李糖对样品中甘 露醇的测定基本没有影响(P>0.05),而加有果糖的样 品与对照品相比,则有显著影响(P<0.01),为进一步 验证比色法测定巴西虫草菌丝体粉中甘露醇含量的准 确性,分别通过果糖标准品与样品的波谱比较和高效 液相色谱法,来验证样品中是否含有果糖,结果如下 图所示。 IlII1 图3果糖标准品和样品的特征吸收峰 Fig.3 Characteristic wave ofD-fructose and sample 通过果糖标准品特征吸收峰和样品特征吸收峰比 较,果糖标准品虽然在412 n/ll处也有吸收峰,但是 如图3所示,其峰形宽明显比样品的要宽,与文献【6J 报道一致,而样品与甘露醇的峰宽是重叠的,如图l 所示,初步确定样品中没有果糖,为进一步确定,通 过HPLC法来鉴定样品中是否含有果糖,如图4所示 结果表明:在相同的条件下,果糖标准品在5.158 min时出峰,而此时样品溶液则没有特征吸收峰,表 明样品中的确没有果糖的存在,进一步证明虫草样品 维普资讯 http://www.cqvip.com
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008,Vo1.24,No.1 通过比色法可以较准确地检测巴西虫草菌丝体中甘露 醇的含量。 O O 2 4 6 O O 2 4 6 8 t/mln B 图4果糖标准品(A)和样品(B)色谱图 F .4 Chromatograms of standard D—fructose(A)and sample (B) 2.6回收率试验 取已知浓度为33.70 mg/L的样品溶液5份,每份 2mL,分别加入30medL的标准品甘露醇各1、2、3、 4、5 mL,加水定容至10 mL,按“1.2.2”操作,结果见 表3。 表3回收率试验结果 Tab3 The experiment result of recovery 由表3可见:平均回收率为100.30%,相对标准 偏差RSD为1.44%(n=5)。 2.7 巴西虫草菌丝体中甘露醇的测定结果 根据以上甘露醇的测定条件,最终测得巴西虫草 菌丝体提取液中甘露醇的含量为8.45%,相对标准偏 差RSD=0.34%(n=6)。 3结论 (1)干扰试验发现果糖的存在对巴西虫草菌粉中 甘露醇的测定有较大影响,因此在测定前要减去样品 中果糖的含量。这是因为KIO 可以把具有羟基的单 糖生成醛,由于在酸性条件下游离单糖以稳定的环状 结构存在,故不会对测定结果产生干扰,试验结果表 明也吻合这个理论。但作为酮糖的果糖在相同的条件 下,不能形成稳定的环状结构,可以被KIO 氧化【6J。 (2)样品在412 nlTl处的特征吸收峰跟甘露醇标准 品是重叠的,而果糖的峰则更宽。且通过高效液相色 谱表明样品中没有果糖,表明色谱法能够较准确测定 巴西虫草菌丝体粉中的甘露醇含量。 (3)7FI]用该方法测得的人工巴西虫草菌丝体粉中 甘露醇的含量为8.45%。该方法也为其它虫草中甘露 醇的测定提供了一定的参考依据。 参考文献 [1] 侯遇成.女贞子化学成分的研究[J1_中草药通讯,1976,(1):l4 [2] 孙成秀,廖记录,龙小慧,等.甘露醇的临床新用途[J1_新医 学,1996,27(1):41 [3] 方定坚,郑祥明,廖森泰,等.家蚕蛹人工培养巴西虫草研究 [J1_华南农业大学学报,1995,16(1):103.108 [4] 董钰明,刘晖,张军,等.比色法测定复方虫草颗粒巾甘露醇 的含量[J].中草药,2001,32(8):697—699 [5] 任健敏,白玲.定量分析化学[M].南昌:江西高校出版社, 2001,12:11—14 [6] 雷帮星,高海波,税小波,等.人工发酵古尼虫草甘露醇的测 定[J].菌物研究,2004,2(1):40.-44 7q