硫代葡萄糖苷的检测
1 硫代葡萄糖苷的简介
硫代葡萄糖苷 ( 以下简称硫苷)是主要分布于十字花科和刺山柑植物中的含硫次生代谢产物。
由β- D- 硫葡萄糖基、硫化肟基团和来源于氨基酸的可变侧链 R 组成。
其生物合成途径分为三部分:前体氨基酸侧链延伸、核心结构形成及次级侧链的修饰。
硫苷以稳定化合物的形式分布于植物营养器官和生殖器官中,当植物组织受到破坏时,分布于细胞质的黑芥子酶将液泡中的硫苷分解成腈、异硫氰酸酯、硫氰酸酯、恶唑烷酮等多种降解产物,反应产物因硫苷种类、金属离子、pH 值等而不同,其过程十分复杂。
2 硫苷生理功能
2.1增强植物抗逆性
硫苷及其降解产物具有抵御草食动物、抗病虫及抗病原微生物能力,在植物的防卫反应中发挥重要的作用。
硫苷降解产物烯丙基异硫氰酸酯、2- 苯乙基异硫氰酸酯、n- 丁基异硫氰酸酯及 1-氰基 - 2- 苯乙烷对芸苔属专食性昆虫卵具有致死作用。
其中 2- 苯乙基异硫氰酸酯致死剂量最低,烯丙基异硫氰酸酯、n- 丁基异硫氰酸酯次之,1- 氰基- 2- 苯乙烷最高。
较适应寄主植物中异硫氰酸酯含量比适应寄主植物高,因而可推测硫苷组成及浓度对专食性昆虫有影响。
异硫氰酸酯对土传病虫害防治效果因其含量、病虫对其敏感性,在土壤中的释放速率及残留时间等而不同。
当植株中 2- 苯乙基硫苷含量增加时,蚜虫数量减少,植株抗虫性增强。
2.2诱虫作用
硫苷是黄曲条跳甲进行寄主选择的主要因素,同一蔬菜品种中硫苷含量与其选择性呈显著相关。
除此之外,硫苷还能刺激小菜蛾产卵,其产卵量与硫苷含量变化趋势基本相符。
因而,硫苷具有诱虫作用。
2.3致甲状腺肿大
硫苷是菜籽饼中最主要的抗营养因子,其降解产物异硫酸氰盐及恶唑烷酮能够引起畜禽甲状腺肿大,并且甲状腺受损存在种间差异。
2.4抗癌
吲哚族硫苷降解产物对 S180 小鼠具有抗肿瘤作用。
葡萄糖莱菔子苷(硫苷中一种)降解产物萝卜硫素是蔬菜抗癌效果最好的植物活性物质,诱导人或动物体内 Phase酶II (如谷光苷肽 - S- 转移酶、苯醌还原酶和UDP- 葡萄糖醛酸转移酶)数量的增加,抑制 Pha-seI 酶的产生,从而阻断致癌物产生的代谢途径,抑制癌细胞分裂和生长。
3 检测方法:
原子吸收法
本法可测定umol/g量的硫代荀萄糖普。
重量法、容量法、侧葡萄糖法、氯化肥法气相色谱法和液相色谱法.这些方法有的操作繁复,费时,所需样品量大,再现性差,
有的需要昂贵的酶试剂,而各种方法的结果又难以比较,正如Uppstrom[”在1985年国际油菜分析化学讨论会上指出的有关硫普总量的测定,需要解决的问题很多.将欲测的有机物直接(或将其转化为某种化合物后)与金属离子反应,再用原子吸收法测定反应产物中(或未反应的)过量金属离子,即可求得有机物的含量.这种方法既可扩大原子吸收法的应用范围,又可解决一些有机分析方法要用纯有机化合物做标准的困难.本文用这种方法测定了油菜籽中硫代葡萄搪普(以下简称硫普).硫普分子虽然复杂,但经酶解后,均能无例外地定量产生等摩尔的H2SO4,而测定so4-目前一般被认为是较可靠的方法,因此若用巳知量的钡离子溶液与其反应,然后用原子吸收法测量过量的钡离子,即可间接求得硫普的含量。
实验部分:
1仪器与试剂
zeeman原子吸收分光光度计,离心机,超级恒温槽.0.01000mol/L钡标准溶液:称取l.9734gBaCo:溶于20mL2mol/L的HCI中,用水稀释至IL,用时再稀释为1.00mmol/L.0.0l000mol/LSO三一标准溶液:称取1.4204gNa:50。
溶于少量水中,再稀释成1L,用时再稀释成1.00mmo1/L.油菜籽:江苏省农科院经作所提供.
2工作条件
用单纯型方法选定的最佳测定条件如下.波长:553.6nm,狭缝:1.3nm,灯电流:20mA,燃烧器高度7mm,乙炔流量2.5L/min.
3分析步骤
将一定体积含so4近中性试样溶液,移入已校正过的l0mL离心管中,加入2.00mLI.00mmol/L的Ba离子标准溶液,沸水浴5min,取出冷至室温,用水稀释至4.OmL,摇匀,在3500rPm.下离心lmin,用原子吸收法测定溶液中过量的Ba离子.
4样品分析
4.1工作曲线
往预先校正过的10mL离心试管中,分别加入1.00mol/L的so42-标准溶液。
0.00、0.40、0.80、1.20、l.60mL,再分别加入2.00mL的l.00mmol/L的Ba离子标准溶液,摇匀、沸水浴5min,取出冷至室温。
用水稀释至4.00mL,摇匀,在3500rPm下离心lmin.用原子吸收法测定溶液中过量的Ba离子.
5结果和讨论
5.1酸度试验结果表明,pH值为4一8时对测定无影响,故试样的测定酸度为pH5、7。
5.2加.热时间为改善BaSO4的沉淀晶形,.沉淀后,沸水浴加热5、60min,对结果无影响,故加热时间定为5、l0min.
5.3离心时间与速度为使BaSO4。
快速沉降,用不同的离心速度和时间进行试验,当转速为3500rPm时,离心lmin即可得到满意的结果.由此可说明,在所述条件下,可不用分离BaSO4。
,也能得到满意的结果。
甲醇回流提取法
原理:采用甲醇法提取西兰花中硫代葡萄糖苷, 利用重量法测定其中硫代葡萄糖苷的含量, 得出硫代葡萄糖苷最佳提取条件。
1 材料与设备
1.1 主要实验材料
新鲜西兰花(市售)、定量滤纸(中速)、瓷坩埚、牛津杯(内径 6mm、外径 8mm、高 10mm)、移液枪等。
无水甲醇、醋酸钡、氯化钡、浓盐酸、抗生素(硫酸链霉素)。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白葡萄球菌(white staphylococcus)、枯草芽孢杆菌(Bacil-lus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)(以上菌种来自于哈尔滨医科大学)。
1.2 主要实验设备
粉碎机、马福炉、电热恒温鼓风干燥箱、微电脑控制生化培养箱、电热恒温培养箱、立式自动电热压力蒸汽灭菌器、高压灭菌锅、无菌操作台。
2 实验方法
2.1 工艺流程
2.1.1 硫代葡萄糖苷的提取工艺流程西兰花→洗涤→切片→干燥→粉碎称重(西兰花蕾部位)→甲醇加热回流→加入 Pb(AC)2→静止→离心→滤液(硫代葡萄糖苷的粗提物)。
2.1.2 硫代葡萄糖苷的测定工艺流程(采用重量法测定,参考吴谋成[6]、褚庆华[7]的测定方法,略有改动):上述滤液→加入 Ba(AC)2,过滤→除甲醇→加入 BaCl2、HCl→沸水浴→静止过夜→过滤→灰化至衡重→称重→计算硫代葡萄糖苷含量(同时做空白)。
操作要点如下:
(1)切片:切片厚度在 0.5cm 左右。
(2)加入 Ba(AC)2目的:除去样品液中游离硫酸根离子的干扰。
(3)加入 BaCl2、HCl:采用酸水解工艺将硫代葡萄糖苷水解为 ITCS,游离硫酸根与钡离子结合生成硫酸钡沉淀。
(4)过滤:采用定量滤纸。
2.2 测定方法。