孫國強(qiáng) 董金穎 曹發(fā)昊
(1 山西瑞芝生物科技有限公司,山西 運(yùn)城 044000;2 運(yùn)城學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)
靈芝Ganoderma lucidum,自古就是名貴的藥用真菌[1-2],含有多糖類、三萜類、甾醇類、核苷類、氨基酸、多肽及多種微量元素,具有調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗衰老、保肝、提高機(jī)體耐缺氧能力等作用[3-8]。2000 年版《中國藥典》規(guī)定,赤芝、紫芝子實(shí)體為藥材來源[9]。市場上以靈芝子實(shí)體或孢子為原料的保健食品較多,但不管是野生還是人工栽培的靈芝都極易受自然條件限制,產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大,生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)不能滿足市場需求[10]。近年來,采用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)靈芝菌絲,實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;慨a(chǎn),可有效解決以上問題[11]。研究表明,靈芝菌絲與子實(shí)體的營養(yǎng)成分十分相似,對人體同樣有藥用作用[12]。
國內(nèi)外針對靈芝子實(shí)體及其孢子的成分、含量研究較多[2,3,6,9-10],但對靈芝菌絲的相關(guān)研究報(bào)道卻較少[5-11],且目前尚無較全面的靈芝菌絲水提物活性成分分析數(shù)據(jù),限制了靈芝菌絲水提物活性成分產(chǎn)品開發(fā)。因此,筆者較系統(tǒng)地分析研究靈芝菌絲水提物的多糖、三萜、甾醇、靈芝酸、腺苷、氨基酸、微量元素、農(nóng)藥殘留及黃曲霉毒素的含量,以期為其作為食品新資源提供數(shù)據(jù)支撐。
(1)靈芝菌絲水提物:靈芝菌絲水提物是由山西瑞芝生物科技有限公司的靈芝深層液態(tài)培養(yǎng)物經(jīng)過濾,水洗得靈芝菌絲,再按料液比1∶8用水煎煮提取2次,混合提取液即得。
(2)主要儀器:UV2550 紫外-可見分光光度計(jì)(日本島津株式會社),DK615HTD超聲波清洗器(深圳市得康科技有限公司),Agilent1260 高效液相色譜儀(美國安捷倫科技公司),DHG9620A 電熱鼓風(fēng)恒溫箱(深圳市愛特爾電子科技有限公司),BP211D電子天平(德國賽多利斯集團(tuán)),AL204電子天平(梅特勒托利多科技中國有限公司),HHS4 數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海致金儀器設(shè)備有限公司),EXPEC510 減壓平行濃縮儀(杭州譜育科技發(fā)展有限公司),GILSON GX274 全自動(dòng)固相萃取儀(美國吉爾森公司),XT-9 900 A 微波消解儀(上海新拓分析儀器科技有限公司),AA220 原子吸收分光光度計(jì)(美國瓦里安公司),300MS 氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國瓦里安公司),UPLC-TQD液質(zhì)聯(lián)用儀(美國沃特斯公司)。
(3)主要試劑:無水葡萄糖、齊墩果酸、靈芝酸A、D、F、G 和腺苷(均購自中國食品藥品檢定研究院);硫酸、蒽酮、乙醇、甲醇、香草醛、冰醋酸、高氯酸、乙腈、甲酸、鹽酸、硝酸、苯酚、無水乙醇、濃硫酸、二水合磷酸二氫鈉、無水磷酸氫二鈉(均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
1.2.1 多糖、三萜及甾醇測定
多糖測定采用蒽酮-硫酸法,三萜及甾醇測定采用香草醛-高氯酸法,方法依據(jù)參考文獻(xiàn)[13]。
1.2.2 靈芝酸及腺苷測定
按文獻(xiàn)[14]方法分析靈芝酸、腺苷。
試樣制備:將靈芝菌絲水提物濃縮干制后,精密稱取粉末1.025 4 g,置100 mL具塞錐形瓶中,加甲醇10 mL 溶解,超聲處理40 min,搖勻抽濾,收集濾液,藥渣再次加10 mL 甲醇,超聲處理40 min,抽濾。收集合并兩次濾液,旋干,用色譜級甲醇定容至10 mL,過0.45 μm微孔濾膜,取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
對照品溶液的制備:精密稱取靈芝酸A、D、F、G和腺苷各 1.10 mg、1.06 mg、0.95 mg、1.11 mg、1.03 mg 于一離心管中,加入1 mL 色譜級甲醇,超聲溶解,搖勻,經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得對照品溶液。
測定條件:色譜柱為JADE-PAK?ODS-AQ(5 μm,250×4.6 mm),流動(dòng)相為乙腈(A):0.1%甲酸水(B)。
表1 梯度洗脫條件
1.2.3 氨基酸組成測定
按文獻(xiàn)[15]方法分析氨基酸組成。
1.2.4 微量元素分析
按文獻(xiàn)[16]第一法電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)分析微量元素。
樣品處理方法:將靈芝菌絲水提物濃縮干制后,稱取0.3 g 樣品,于微波消解罐中,加入5 mL 純硝酸,搖勻,放入微波消解儀中,按微波消解程序進(jìn)行消解(表2)。消解完成后,將消解罐轉(zhuǎn)移至電熱板上趕酸,趕酸至近干,加水溶解并轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,定容,搖勻。
表2 微波消解程序
1.2.5 農(nóng)藥殘留及黃曲霉毒素測定
按文獻(xiàn)[17]2341 農(nóng)藥殘留量測定法項(xiàng)下第五法藥材及飲片(植物類)中禁用農(nóng)藥殘留測定法,2351真菌毒素測定法項(xiàng)下黃曲霉毒素測定法,分析33種禁用農(nóng)藥殘留、黃曲霉毒素。
由表3可以看出,靈芝菌絲水提物與子實(shí)體、菌絲體一樣含有多糖、三萜及甾醇,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.43%、0.18%。
表3 靈芝菌絲水提物中多糖、三萜及甾醇含量
由表4 可以看出,靈芝菌絲水提取中含有靈芝酸A、D、F、G 以及腺苷,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.2 μg/g、6.9 μg/g、32.0 μg/g、12.6 μg/g、42.1 μg/g。
表4 靈芝菌絲水提物中靈芝酸及腺苷含量 單位:μg/g
由表5 可以看出,靈芝菌絲水提物中氨基酸種類豐富,含有除色氨酸外的7 種人體必需氨基酸在內(nèi)的16種常見氨基酸,其中含量較多的氨基酸依次為谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.88 g/100 g、1.78 g/100 g、1.15 g/100 g,這些氨基酸為其主要氨基酸。靈芝菌絲水提物中氨基酸總量達(dá)13.70 g/100 g,必需氨基酸總量、支鏈氨基酸總量和芳香族氨基酸總量分別占氨基酸總量的31.02%、15.77%、8.25%。靈芝菌絲水提物中含有高量支鏈氨基酸和低量芳香族氨基酸,可利用這種特殊的氨基酸模式開發(fā)產(chǎn)品[18]。
表5 靈芝菌絲水提物中氨基酸及含量 單位:g/100 g
由表6 可以看出,靈芝菌絲水提物中含有鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅等7 種人體必須微量元素在內(nèi)的12種微量元素,其對細(xì)胞生長及機(jī)體的正常生長發(fā)育等起著重要作用。靈芝菌絲水提物具有高鉀低鈉的特點(diǎn),其中鉀的含量最多,質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)2 342 mg/kg,還含有豐富的鎂(541 mg/kg)和鈣(193 mg/kg),以及0.15 mg/kg的硒。
表6 靈芝菌絲水提物中微量元素含量 單位:mg/kg
為了確保靈芝菌絲水提物的安全無毒,按照《中國藥典》2020年版四部“0212藥材和飲片檢定通則”檢測甲胺磷、久效磷、磷胺、苯線磷、地蟲硫磷、六六六、滴滴涕、除草醚、殺蟲脒等33種禁用農(nóng)藥殘留及黃曲霉毒素,詳見表7。
由表7 可以看出,靈芝菌絲水提物的33 種禁用農(nóng)藥殘留和黃曲霉毒素均未檢出,證實(shí)其安全無毒,具備開發(fā)成食品新資源的前提條件。
靈芝子實(shí)體、孢子、菌絲體因含有多種類似的有效成分,如多糖、三萜、氨基酸和微量元素,已被應(yīng)用于開發(fā)藥品、保健食品、特醫(yī)食品等[3-8]。當(dāng)前靈芝正作為一種重要的藥食同源物質(zhì)按照國家衛(wèi)生健康委、國家市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于對黨參等9種物質(zhì)開展按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理試點(diǎn)工作的通知》在福建、廣東、廣西、江蘇等十幾個(gè)省開展試點(diǎn)工作。
研究結(jié)果表明,靈芝菌絲水提物未檢測到33種禁用農(nóng)藥殘留和黃曲霉毒素,含有0.43%多糖和0.18%三萜及甾醇;靈芝酸A、D、F、G 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.2 μg/g、6.9 μg/g、32.0 μg/g、12.6 μg/g,腺苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.1 μg/g;含有7 種人體必需氨基酸在內(nèi)的16 種常見氨基酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的氨基酸依次為谷氨酸(1.88 g/100 g)、天冬氨酸(1.78 g/100 g)、精氨酸(1.15 g/100 g),氨基酸總量達(dá)13.7 g/100 g;含有7 種人體不可缺的微量元素在內(nèi)的12種微量元素,其中鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)2 342 mg/kg,含有豐富的鎂(541 mg/kg)和鈣(193 mg/kg),還含有0.15 mg/kg 的硒。靈芝菌絲水提物含有的多種生物活性成分與子實(shí)體和菌絲保持一致,表明其能被用于藥品、保健食品、食品等領(lǐng)域,還可作為一種天然營養(yǎng)補(bǔ)充劑。
研究較全面地分析靈芝菌絲水提物的活性成分,為其質(zhì)量評價(jià)提供科學(xué)依據(jù),為其進(jìn)一步開發(fā)提供理論支撐,對推動(dòng)靈芝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。