■ 占 峰 付志歡 林 羽 周 萌* 吳國(guó)杰 舒緒剛 周新華 邱桂雄
(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,廣東廣州510225;2.廣州天科生物科技有限公司,廣東廣州510627)
硒具有抗氧化、抗腫瘤等多種生理功能,是動(dòng)物的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一,廣泛用于飼料添加劑中,硒的主要添加形式有無(wú)機(jī)亞硒酸鈉鹽和有機(jī)酵母硒,亞硒酸鈉毒性高、不易被動(dòng)物吸收利用,易造成浪費(fèi)和環(huán)境污染,而酵母硒具有代謝周期長(zhǎng),生物利用率高,毒性低等特點(diǎn)[1]。因此,了解酵母硒中無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒含量具有重要意義。
目前,酵母硒作為一種重要飼料添加劑,總硒的測(cè)定方法主要有二氨基聯(lián)苯紫外分光光度法[2]、原子熒光分光光度法[3-6]、電感耦合等離子法[7-8],其中氫化物原子熒光光度法已引入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法中;有機(jī)硒的測(cè)定方法目前還沒(méi)有唯一標(biāo)準(zhǔn),報(bào)道較多的主要有質(zhì)譜-高效液相色譜法[9-10]、衍生-高效液相色譜法[11]等,但這些方法對(duì)儀器要求較高,測(cè)試周期較長(zhǎng),且成本較高不適合廣泛推廣。本研究以酸熱法提取硒酵母中無(wú)機(jī)硒并結(jié)合HG-AFS方法測(cè)定硒酵母中總硒、無(wú)機(jī)硒含量,并通過(guò)總硒含量減去無(wú)機(jī)硒含量的方法間接計(jì)算出有機(jī)硒含量,該法操作簡(jiǎn)單,用時(shí)較短,期望能為酵母硒中有毒無(wú)機(jī)硒測(cè)定提供理論依據(jù)。
硼氫化鉀,鹽酸、硝酸、高氯酸(均為優(yōu)級(jí)純),高純水,硒標(biāo)準(zhǔn)溶液。
AFS-2000原子熒光分光光度計(jì)(北京科創(chuàng)海光有限公司),數(shù)顯恒溫浴鍋(上海申勝生物技術(shù)有限公司),超聲波清洗器(上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司),恒溫電熱板(Lab-Tech EH20B),低速離心機(jī)(金壇鴻科儀器HDL-4)。
1.3.1 溶液配制
混合酸:硝酸∶高氯酸=4∶1(配比與樣品有關(guān));硼氫化鉀溶液:稱取1 g氫氧化鈉加200 ml高純水使其充分溶解,再加入4 g硼氫化鉀混合均勻,現(xiàn)配先用。
1.3.2 總硒含量測(cè)定方法
按GB/T13883—2008《飼料中硒的測(cè)定》方法測(cè)定。
1.3.3 無(wú)機(jī)硒含量測(cè)定方法
準(zhǔn)確稱取0.1 g硒酵母于100 ml三角瓶中加入10 ml 3 mol/l的鹽酸,超聲5 min,使酵母充分溶解,再置于沸水浴中10 min后迅速冷卻,4 000 r/min離心10 min,取上清液,酵母細(xì)胞沉淀重復(fù)利用鹽酸提取2次,合并上清液再置于電熱板上煮沸2 min,稀釋定容。
1.3.4 有機(jī)硒含量測(cè)定方法
有機(jī)硒含量通過(guò)差減法(總硒含量減去無(wú)機(jī)硒含量)測(cè)定。
儀器工作負(fù)高壓:280 V;空心陰極燈電流:80 mA;載氣流量:400 ml/min;屏蔽氣流量:900 ml/min;原子化爐高度:8 mm;讀數(shù)時(shí)間:15 s;延遲時(shí)間:3 s;載液:5%HCl;還原劑 :2%KBH4+0.5%NaOH。
表1 儀器精密度
按照儀器的最佳條件,確定硒的最佳線性范圍為 0~40 μg/l,曲線的相關(guān)系數(shù) R2=0.999 9。通過(guò)對(duì)10 μg/l標(biāo)準(zhǔn)硒測(cè)定5次,得到RSD=2.8%,該方法有較好的精密度。同時(shí),將標(biāo)準(zhǔn)空白連續(xù)測(cè)定11次,按3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差得到檢出限(3δ)為0.020 1 μg/l。
由于酵母細(xì)胞壁較厚,在沸水浴中,鹽酸能有效的破壞酵母細(xì)胞璧的結(jié)構(gòu),使其通透性發(fā)生變大或甚至破裂,胞內(nèi)小分子物質(zhì)溢出,而本試驗(yàn)考察了不同濃度鹽酸對(duì)無(wú)機(jī)硒提取效果的影響,結(jié)果如圖1所示,當(dāng)鹽酸濃度在3 mol/l時(shí),提取量達(dá)到較大,并通過(guò)重復(fù)稱取5份酵母硒測(cè)定無(wú)機(jī)硒含量,如表2,其相對(duì)偏差在2.85%,方法較為穩(wěn)定。
圖1 鹽酸濃度對(duì)無(wú)機(jī)硒提取效果的影響
表2 無(wú)機(jī)硒的測(cè)定含量
通過(guò)測(cè)定3種不同市售的富硒酵母樣品中無(wú)機(jī)硒回收率(結(jié)果見(jiàn)表3)可知,分別在2.5、5、7.5 μg/l的加標(biāo)量下,其無(wú)機(jī)硒回收率在83.4%~89.7%,其回收率大于80%,符合微量元素測(cè)定準(zhǔn)確的方法,可以通過(guò)差減法進(jìn)行后續(xù)的有機(jī)硒定量測(cè)定。
表3 無(wú)機(jī)硒回收率的測(cè)定
對(duì)市售的3種不同廠家的富硒酵母樣品進(jìn)行分析測(cè)定結(jié)果如表4。如表4可知,3種不同的市售富硒酵母其有機(jī)硒占富硒酵母總硒含量分別為98.8%、98.3%、98.0%。
表4 酵母硒中有機(jī)硒和無(wú)機(jī)硒的測(cè)定
本文采用HG-AFS與鹽酸破碎提取相結(jié)合的方法測(cè)定硒酵母中的總硒和無(wú)機(jī)硒含量,并通過(guò)差減法得到有機(jī)硒含量,結(jié)果表明樣品中有機(jī)硒含量占98%以上,這一結(jié)果符合《飼料添加劑安全使用規(guī)范》的規(guī)定,可以用于飼料添加劑,同時(shí)通過(guò)無(wú)機(jī)硒的加標(biāo)回收試驗(yàn),該方法準(zhǔn)確、穩(wěn)定,適于富硒酵母有機(jī)硒和無(wú)機(jī)硒的測(cè)定。