温度与pH值对笋壳氰甙脱毒效果的影响

2016-08-10 04:07曾俊棋岳万福
浙江农业科学 2016年1期
关键词:笋壳缓冲溶液糖苷酶

曾俊棋,岳万福

(浙江农林大学 动物科技学院,浙江 杭州 311300)

温度与pH值对笋壳氰甙脱毒效果的影响

曾俊棋,岳万福*

(浙江农林大学 动物科技学院,浙江 杭州 311300)

采用异烟酸-吡唑啉酮比色法,研究温度与 pH值对笋壳氰甙脱毒效果的影响。试验结果表明,随着温度的升高,笋壳氰甙含量逐渐下降,在75℃时,笋壳氰甙含量降到最低,脱毒率最高,可达51.27%。随着pH值的降低,笋壳氰甙含量逐渐下降。pH值为3.0时,笋壳氰甙脱毒率可达46.45%,脱毒效果明显。试验表明,当温度为75℃、pH值为3.0时,笋壳的脱毒效果最为明显。

笋壳;氰甙;温度;pH;脱毒

文献著录格式:曾俊棋,岳万福.温度与pH值对笋壳氰甙脱毒效果的影响[J].浙江农业科学,2016,57(1):104-106.

我国是世界竹类资源最丰富的国家之一,占世界总量30%,竹林面积约550万hm2,有竹子王国之称[1]。笋壳是农业废弃物,其营养价值高于常用的秸秆饲料[2-3],且产量巨大,经粉碎、青贮发酵等处理后,可作为优质的家畜饲料来源[4]。但笋壳中含有氰甙,这是一种植物毒素,至少2 000种植物中含有这种毒素,如竹笋、亚麻籽、苦杏仁等[5-6]。氰甙本身是无毒的,但当植物细胞结构被破坏时,含氰甙植物内的β-葡萄糖苷酶可水解氰甙生成剧毒的氢氰酸[7-9]。若家畜采食大量含氰甙的食物,除可引起急性中毒外,同时伴有蛋白质代谢障碍,容易引起神经系统疾患[10-11],造成家畜中毒甚至死亡,进而对养殖业经济效益造成重大损失[12]。虽然国内对木薯、亚麻籽等食用植物中氰甙含量有相关研究报道[13],但对笋壳中氰甙含量及脱毒效果方面的研究却鲜见报道,为此,本试验研究温度与pH值对笋壳氰甙脱毒效果的影响,旨在寻找一条合理利用开发笋壳饲料资源的新途径,为笋壳在饲料工业中的应用提供理论依据和实践参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015年8月在浙江农林大学动物科技学院进行,试验用鲜笋壳由临安庆仙生态农业有限公司提供。

药品与试剂有乙酸锌溶液(100 g·L-1),氢氧化钠溶液(10 g·L-1),酚酞-乙醇指示液(10 g·L-1),乙酸,磷酸盐缓冲溶液(0.5mo1·L-1,pH值7.0),氯胺T溶液,异烟酸-吡唑啉酮溶液,酒石酸,硬脂酸,柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲溶液,氰甙标样(65 μ g·m L-1)购自国家标准物质中心。

1.2 笋壳处理

将笋壳粉碎后放在催化温度分别为30℃,45℃,60℃,75℃的干燥箱中保温60 min后取样,测定氰甙含量。在常温下,分别将青贮笋壳加入 pH值为 3.0,4.5,6.0,7.5的缓冲溶液(500mL容量瓶)中(柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲溶液),60 min后取样,测定氰甙含量。

1.3 样品测定

笋壳粉碎匀浆,称取10 g(精确到0.01 g)置于500mL蒸馏瓶中,加水约200mL,将样品浸没,依次加20mL乙酸锌溶液、1 g酒石酸和1 g硬脂酸,迅速连接好氰甙蒸馏装置。将冷凝管下端插入盛有10mL氢氧化钠溶液的100mL容量瓶液面下,缓慢加热蒸馏瓶,收集蒸馏液近100mL,取下容量瓶,加水至刻度并混匀。取10mL蒸馏液置于25mL比色管中,如浓度过高,经稀释后取10mL。吸取不同浓度氰甙标准溶液 10mL于25mL比色管中。在样品溶液及标准溶液中各加入1mL氢氧化钠溶液和1滴酚酞-乙醇指示液,用乙酸调至红色刚好消失,加入5mL磷酸盐缓冲溶液,加热至35℃左右,再加入0.1mL氯胺T溶液,加塞混合,放置5 min,然后加入5mL异烟酸-吡唑啉酮溶液,加水至25mL,混匀,于35℃水浴放置40 min,用1 cm比色杯,以零浓度管作参比,于638 nm波长处测定吸光值。

1.4 数据分析

检测方法的准确度用加标回收率估计。5个不同试样加标时,其平均回收率为99.9%。检测方法的精确度是用5个平行试样测定,表中数据为平均数±标准差。

2 结果与分析

由表1可知,笋壳鲜样的氰甙含量平均为15.39mg·kg-1。随着处理温度的升高,笋壳氰甙含量逐渐下降,在75℃时,笋壳氰甙含量降至最低,脱毒率可达 51.27%,脱毒效果明显。随着pH值的降低,笋壳氰甙含量逐渐下降,在 pH值为3.0时,笋壳氰甙含量降至最低,脱毒率可达46.45%,脱毒效果明显,表明当温度为 75℃、pH值为3.0时,笋壳的脱毒效果最为明显。

表1 温度与pH值对笋壳氰甙含量的影响

3 小结与讨论

笋壳营养物质丰富,含有较多的生物活性物质,作为青贮饲料能提高家畜的免疫能力和生产能力,促进家畜生长发育[14]。但若不对笋壳饲用安全性进行有效评估,并采取合适的饲料配合方法,会对家畜生长甚至生命造成严重威胁,达不到有效合理利用资源的目的[15-16]。

氰甙一般不稳定,易发生水解,尤其在加热、酸性条件下。利用加热、水处理和溶剂浸提法,可使食品或饲料中的氰甙达到可食用水平[17]。已报道的β-葡萄糖苷酶的 pH值大多数都在酸性范围,且变化不大,一般在3.5~5.5,但最适pH值可超过7.0,且酸碱耐受性强。β-葡萄糖苷酶的最适温度在40~110℃均有分布,通常来自植物的β-葡萄糖苷酶最适温度在40℃左右[18]。氰甙本身在植物体内并不产毒,当植物被食草动物侵食后,植物细胞组织受损,氰甙与原本存在于不同部位的 β-葡萄糖苷酶、α-羟腈酶接触,在pH值为5左右、温度40~50℃的条件下,水解生成剧毒的氢氰酸[19]。以上与本研究结果基本一致。

本研究表明,随着温度的升高,笋壳氰甙含量逐渐下降;随着pH值的降低,笋壳氰甙含量逐渐下降。当温度为75℃和 pH值为3.0时,笋壳的脱毒效果最为明显。

[1]李琴,汪奎宏.中国竹笋加工与贸易现状[J].浙江林业科技,2001,21(2):38-41.

[2]LU B Y,REN Y P,ZHANG Y,et a1.Effects of genetic variabi1ity,parts and seasons on the stero1 content and composition in bamboo shoots[J].Food Chemistry,2009, 61:1016-1021.

[3]石全太.我国竹笋加工利用的现状与发展前景[J].竹子研究汇报,2003,22(1):1-3.

[4]周建忠,刘力,冯炎龙.氨化竹笋加工下脚料饲用价值研究[J].竹子研究会刊,2001,7(11):33-35.

[5]杨宏志.用溶剂法对亚麻籽脱毒的工艺研究[J].黑龙江八一农垦大学学报,2005,17(4):61-65.

[6]熊丽娜,陆柏益.农产品中生氰糖苷安全性及减控技术研究进展[J].中国食品学报,2014,14(2):209-211.

[7]GANJEWALA D,KUMAR S,DEVI A,et a1.Advances in cyanogenic g1ycosides biosynthesis and ana1yses in p1ants[J].Acta Bio1ogica Szegediensis,2010,54:1-14.

[8]周小洁,车向,荣于霏.亚麻籽及其饼粕的营养学和毒理学研究进展[J].饲料工业,2005,26(19):46-50.

[9]Wor1d Hea1th Organization( WHO).Cyanogenic g1ycosides toxico1ogica1 eva1uation of certain food additives and natura11y occurring toxicants[ J]. WHO Food Additive,2013,30(5) :121-123.

[10]FENG D,SHEN Y,CHAVEZ E R.Effectiveness of different processing methods in reducing hydrogen cyanide content of f1axseed [J].Journa1 of the Science of Food and Agricu1ture,2003,83:836-841.

[11]王建华,张树方.动物中毒病及毒理学[M].台湾:中草药杂志社出版,2002:54-57.

[12]WANASUNDARA J P,AMAROWICZ R,KARE M T.Remova1 of cyanogenic g1ycoside of f1axseed mea1[J].Food Chemistry,1993,15:263-266.

[13]黄辉,夏学京,陈志霞.新鲜竹笋中氰化物含量测定及家庭加工方法对其含量的影响[J].职业与健康,2010,26(5):514-515.

[14]李次力,缪铭.亚麻籽粕不同脱毒方法的比较研究[J].食品科学,2006,27(12):280-282.

[15]刘力,王中华.非常规饲料资源开发的地位和途径[J].山东畜牧兽医,2000,6(12):16-19.

[16]BERENGUER N V,GINER R M,GRANE T N.Chromatographic determination of cyanogenic g1ycosides prunasin and amygda1ine in p1ant extracts using a porous graphic carbon co1umn [ J]. J Agric Food Chem,2002,50:6960-6963.

[17]龙新宪,杨肖娥.食物链中氰甙的降解研究进展[J].天然产物研究与开发,2000,10(4):99-104.

[18]潘利华,罗建平.β-葡萄糖苷酶的研究及应用进展[J].食品科学,2006,27(12):803-806.

[19]FRANCISCO I A,PINOTTI M H.Cyanogenic g1ycosides in p1ants[ J].Brazi1ian Archives of Bio1ogy and Techno1ogy,2000,43(5) :487-492.

(责任编辑:张瑞麟)

S816.2

B

0528-9017(2016)01-0104-02

10.16178/j.issn.0528-9017.20160139

2015-12-10

浙江农林大学校科研发展基金(2011FR009)

曾俊棋(1990-),男,陕西西安人,硕士生,研究方向为动物营养与饲料,E-mai1:zengjunqizju@sina.com。

岳万福(1967-),男,浙江杭州人,副教授,博士,从事动物营养与饲料研究工作,E-mai1:yuewanfuzju@a1iyun.com。

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