周 浩,王 健,聶 旭,譚 軍,吳永堯
(湖南農業大學生物科學技術學院,湖南 長沙410128)
神經酰胺(Ceramide),即N-脂酰神經鞘胺醇,是細胞膜的組成成分鞘磷脂的基本單位,也是體內一類重要的生物活性物質,具有屏障[1]、粘合、保濕[2]、提高免疫和防癌抗癌的作用[3]。結合態的神經酰胺即鞘磷脂也具有很高的利用價值,可通過磷脂酶C的定向酶解獲得。天然神經酰胺的分子不含紫外和熒光發色團,而且難以衍生,導致神經酰胺的分析比較困難[4]。目前,從天然生物原料中提取的神經酰胺類物質主要有動物源神經酰胺和植物源神經酰胺[5,6]。動物源神經酰胺因豬牛感染瘋牛病、口蹄疫等人畜共患病,其產品中殘留該類病毒而引起消費者普遍的憂慮,使得動物源神經酰胺的應用逐步萎縮。因此,較安全的植物源神經酰胺成為研究熱點。
神經酰胺在生物試樣中的含量極低,但魔芋中神經酰胺含量較高[7],是神經酰胺的潛在重要來源。我國魔芋資源豐富,如果能將魔芋作為神經酰胺的來源,將極大地提高魔芋的經濟價值。
作者在此利用HPLC-ELSD法測定了4種魔芋中的神經酰胺含量,擬為魔芋神經酰胺的綜合利用提供理論依據。
魔芋:分類學上屬于不同的種,品種待鑒定,分別編號M1~M4,M1葉柄無色、M2葉柄黃色、M3葉柄綠色、M4葉柄紅色。
亞硫酸鈉、無水乙醇、石油醚均為分析純;甲醇為色譜純。
超級恒溫水浴箱;旋轉蒸發儀;水分測定儀;超聲波清洗器;低速離心機;Agilent 1200型高效液相色譜儀(包括梯度泵G1311A、手動進樣器G1328B、柱恒溫系統G1316A、紫外檢測器和色譜工作站等),美國Agilent公司;Alltech ELSD 3300型蒸發光散射檢測器,美國Alltech公司。
1.2.1 魔芋粉的制備
將新鮮魔芋日曬脫水,再將其切片并用亞硫酸鈉溶液護色,置于45℃的烘箱中烘干,粉碎,即得魔芋粉。
1.2.2 魔芋神經酰胺的提取及樣品溶液的制備
稱取25g魔芋粉于圓底燒瓶中,按料液比1∶10(g∶mL,下同)加入95%乙醇,在80℃下冷凝回流提取8h。離心(4000r·min-1,10min),濾紙過濾,并用50mL石油醚萃取3次。取石油醚層在旋轉蒸發器中蒸干后加入少量石油醚,在超聲波清洗器上超聲后倒入小燒杯,待溶劑揮發后,即得魔芋神經酰胺粗品。
準確稱取魔芋神經酰胺粗品0.5g,置于50mL容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,即得10 mg·mL-1樣品溶液。
1.2.3 含量測定
參照文獻[8],采用 HPLC-ELSD法測定魔芋中神經酰胺的含量。
色譜條件:色譜柱為 Agilent ZORBZX Eclipse XDB-C18(4.6mm×250mm,5μm);流動相為甲醇-水;柱溫35℃;流速1mL·min-1;蒸發光散射檢測器漂移管的溫度40℃;氮氣流速1.5L·min-1;檢測靈敏度為2。
按下式計算魔芋神經酰胺(本實驗測定的是CerⅡ含量,由于神經酰胺是結構復雜的一類物質,可能會有其它神經酰胺類物質未被檢出)的含量:

式中:x為峰面積的自然對數;y為神經酰胺質量(μg)的自然對數。
實驗測定了4種魔芋粉的含水量,分別為M1 10.3%、M2 10.6%、M3 10.2%、M4 10.4%。
在相同條件下,從4種不同種的魔芋中提取得到的魔芋神經酰胺粗品的含量表現出差異,如表1 所示。

表1 4種魔芋神經酰胺粗品含量Tab.1 The contents of ceramide crude from 4kinds of konjac
由表1 可知,M4魔芋中的神經酰胺粗品含量最高,為3.288mg·g-1。
采用HPLC-ELSD法測定4種魔芋M1、M2、M3、M4中的神經酰胺含量,進樣量為20μL,結果見圖1。

圖1 4種魔芋神經酰胺的HPLC-ELSD圖譜Fig.1 HPLC-ELSD Chromatograms of ceramide from 4kinds of konjac
由圖1可知,4種魔芋中均含有神經酰胺,出峰效果較好。但由于魔芋神經酰胺的脂肪酸部分長度不同,因而出峰的時間也略有差異。4種魔芋神經酰胺的色譜峰面積分別為1457、1583、1612、1731,其中峰面積最大的是M4,為1731。
由峰面積計算得到4種魔芋神經酰胺含量見圖2。
由圖2可知,M1魔芋中神經酰胺含量為25.72 μg·g-1,M2魔芋中神經酰胺含量為32.73μg·g-1,M3魔芋中神經酰胺含量為25.44μg·g-1,M4魔芋中神經酰胺含量為43.75μg·g-1,其中神經酰胺含量最高的是M4。

圖2 4種魔芋神經酰胺的含量Fig.2 The contents of ceramide from 4kinds of konjac
采用HPLC-ELSD法測定了4種魔芋中的神經酰胺含量并進行了比較。結果發現,4種魔芋中均含有神經酰胺,其含量與種類有較大的關系。其中M4中神經酰胺含量最高,達到43.75μg·g-1。
[1]Grubauer G,Feingold K R,Elias P M.Relationship of epidermal lipogenesis to cutaneous barrier function[J].J Lipid Res,1987,28(6):746-752.
[2]Imokawa G,Akasaki S,Kuno O,et al.Functions of lipids on human skin[J].Joural of Dispersion Science and Technology,1989,10(4-5):617-641.
[3]丁振華.神經酰胺在細胞內信號轉導中的作用[C].全軍第五屆生物化學與分子生物學學術會議論文,1998.
[4]謝建平,張敏蓮,劉錚.神經酰胺及其分析與分離技術研究進展[J].精細化工,2002,19(7):381-384.
[5]龔蘇曉.五種蘑菇中的神經酰胺類成分[J].國外醫學中醫中藥分冊,2003,25(4):240.
[6]陳玉,楊光忠,李援朝.雷公藤中神經酰胺類化合物的分離與結構鑒定[J].華中師范大學學報(自然科學版),2005,39(2):225-227.
[7]蒲云峰,張偉敏,鐘耕.神經酰胺功能和應用[J].糧食與油脂,2005,(7):14-16.
[8]劉仁萍,楊建奎,詹逸舒,等.魔芋中神經酰胺類物質的 HPLCELSD分析及其含量測定[J].中國生物化學與分子生物學報,2010,26(2):189-194.