一種快速測定蝦青素含量的方法

周 凡，屈 云，譚家聲，張亞娟

(湖北省興發磷化工研究院有限公司，湖北 宜昌 443007)

蝦青素亦稱蝦黃素，是一種酮式類胡蘿卜素，廣泛存在于生物界中，具有很強的抑制腫瘤發生和生長，抗氧化，抵御紫外線，增強人體免疫功能，改善視力、色素形成和神經連通以及改善生育等作用，特別是抗氧化作用超強，被譽為“超級抗氧化劑”。研究發現，很多種類的藻類都含有蝦青素。其中，雨生紅球藻生產蝦青素具有細胞繁殖快、培養簡單、易于提取的特點，且藻粉可直接應用于食品及飼料工業，降低成本，是目前公認生產天然蝦青素最好的生物來源。

目前，檢測蝦青素含量的方法主要有分光光度法和液相色譜法[1-4]。因國內更多企業對于蝦青素的測定方法更注重簡便、快捷、經濟等因素，故本文采用分光光度法測定蝦青素含量，通過單因素實驗比較了不同溶劑的提取效果，選擇了最佳提取溶劑二甲基亞砜，并對比了用二甲基亞砜做提取溶劑測定雨生紅球藻粉和含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量的準確性。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

7200型可見分光光度計(尤尼柯上海儀器有限公司)；ME-204E電子天平(梅特勒托利多)；Milli-Q超純水儀(Millipore)；HH-4型數顯恒溫水浴鍋(常州國宇儀器制造有限公司) ；Cenlee 16R臺式冷凍離心機(湖南湘立科學儀器有限公司)；RE-5299旋轉蒸發器(青島明博環保科技有限公司)；UltiMate3000液相色譜儀(賽默飛世爾科技公司)。

蝦青素標準品(BWRM，BW1827-20mg，純度98.2%)，具有不同蝦青素含量的雨生紅球藻粉(山東金晶生物技術有限公司)，磷酸鹽(食品級，興發集團湖北省興發磷化工研究院有限公司)，碳酸氫鈉(食品級，湖南銀橋食品添加劑有限公司)，檸檬酸鈉(食品級，大自然生物集團有限公司)，食鹽(食品級，湖南省湘鹽化有限責任公司)，甲醇、無水乙醇、丙酮、二甲基亞砜、石油醚、二氯甲烷、叔丁基甲基醚，均為分析純，磷酸、氫氧化鈉為優級純，天津科密歐公司，水為超純水。

1.2 檢測方法

1.2.1 提取溶劑的選取

用天平稱取5份蝦青素質量分數約為2%的雨生紅球藻粉，放入 25 mL 的試管中。將 10 mL 的乙醇、丙酮、二甲基亞砜、石油醚、二氯甲烷分別加入到5個試管中。在常溫下提取 1 h 后，將溶液進行旋蒸干燥，分別加入 10 mL 的二甲基亞砜溶液。將溶液置于分光光度計中 (吸收波長 489 nm) 測定吸光度。

1.2.2 繪制蝦青素標準曲線

用二甲基亞砜作為溶劑，蝦青素標準品為溶質，配制成1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg/mL 的標準溶液，用 1 cm 比色皿在分光光度計上 489 nm 處測定吸光度值，繪制標準曲線。

1.2.3 樣本溶液的制備

實驗樣本是蝦青素質量分數分別約為2%、3%、4%、5%的雨生紅球藻粉原料Ⅰ、原料Ⅱ、原料Ⅲ、原料Ⅳ和雨生紅球藻粉(蝦青素質量分數約為2%)與磷酸鹽、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、食鹽分別按質量比1∶9配成的復配產品Ⅰ、復配產品Ⅱ、復配產品Ⅲ、復配產品Ⅳ。

精密稱取樣品0.1～1 g(精確至 0.0001 g)左右于 50 mL 潔凈干燥的離心管中，使用 50 mL 二甲基亞砜少量多次萃取，直至樣品中無色素，每次倒入萃取溶劑后于50～52 ℃ 恒溫水浴鍋中至少靜置 10 min，分別固液分離，然后合并萃取液，再向合并的萃取液中加入二甲基亞砜定容 100 mL，避光靜置，測定所獲得溶液在 489 nm 處的吸光度值，計算樣品中蝦青素的質量分數。

1.2.4 回收率試驗

以雨生紅球藻粉原料Ⅰ和復配產品Ⅰ，同時進行蝦青素三水平加標回收測定，測定蝦青素回收率。

2 結果與分析

2.1 提取溶劑的選取

從圖1看出，5種不同溶劑對于蝦青素的提取效果差異明顯，其中二甲基亞砜溶液的提取效果最佳，所以選擇二甲基亞砜溶液為最宜提取溶劑。

圖1 不同溶劑的提取效果

2.2 蝦青素標準曲線圖

在最大吸收波長 489 nm 處測得蝦青素各質量濃度標準溶液的吸光度值 (如圖2所示) ，以吸光度值為縱坐標，蝦青素質量濃度為橫坐標繪制標準曲線。二甲基亞砜溶液中蝦青素質量濃度和吸光度之間的關系式為y=0.1657x+0.0087，R2=0.9997，線性關系良好。

圖2 蝦青素標準曲線

2.3 蝦青素含量測定結果對比

分別用本方法和GB/T 31520—2015 《紅球藻中蝦青素的測定液相色譜法》測定雨生紅球藻粉Ⅰ和含雨生紅球藻粉的復配產品Ⅰ中蝦青素含量。從表1看出，本方法與國標法比較，測定雨生紅球藻粉中蝦青素含量的誤差為0.02%～0.09%，測定含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量的誤差為0.003%～0.011%。此方法能快速且準確測定雨生紅球藻粉和含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素的含量。

表1 蝦青素含量測定結果對比

2.4 蝦青素回收率測定結果

從表2看出，雨生紅球藻粉中蝦青素平均加標回收率為98.7%，含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素平均加標回收率為98.3%。

表2 蝦青素回收率測定結果

3 結論

本文利用蝦青素易溶于有機溶劑的特點，通過溶劑篩選選擇出最佳提取溶劑二甲基亞砜，在最大吸收波長 489 nm 處利用分光光度法對雨生紅球藻粉及含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量進行測定，其標準曲線回歸方程的R2是0.9997，線性關系良好。本方法與GB/T 31520—2015比較，測定雨生紅球藻粉中蝦青素含量的誤差為0.02%～0.09%，測定含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量的誤差為0.003%～0.011%。且用本方法雨生紅球藻粉中蝦青素平均加標回收率為98.7%，含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素平均加標回收率為98.3%。本方法能用于雨生紅球藻粉及含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量定量分析，方法操作簡單、快速、不需要特別昂貴的檢測儀器，能夠滿足企業快速定量檢測雨生紅球藻粉及含雨生紅球藻粉的復配產品中蝦青素含量的需要。