免费文献传递   相关文献

螺旋藻产品活性物质检测与免疫功能研究



全 文 :— 54 —
中国食品卫生杂志
CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE 2011 年第 23 卷第 1 期
论著
收稿日期:2010-05-20
基金项目:国家自然科技资源平台项目[2005DKA21201-14-1]
作者简介:王文博 女 硕士生 研究方向为免疫与保健
通信作者:孙建光 男 博士 副研究员 研究方向为农业微生物资源与利用 E-mail:jgsun@ caas. ac. cn
螺旋藻产品活性物质检测与免疫功能研究
王文博,孙建光,徐晶
(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 /农业部作物营养与施肥重点实验室,北京 100081)
摘 要:目的 检测国内市场 19 种有代表性螺旋藻产品的理化指标及活性物质含量,比较研究活性物质含量不
同的 2 种螺旋藻产品的免疫功能,研究活性物质含量之间的相关性,确定评价活性物质含量的主要技术指标,为提
高螺旋藻产品检测技术和制定相关产品质量标准提供科学依据。方法 总蛋白质含量测定采用凯氏定氮法,γ-亚
麻酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)采用气相色谱法,类胡萝卜素、藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋
白、叶绿素 a、叶绿素 b、β-胡萝卜素、螺旋藻多糖、超氧化物歧化酶(SOD)采用比色分析法,免疫性能检验采用小鼠
动物实验,相关性分析采用 SPSS 13. 0 统计分析软件。结果 受检样品营养物质及活性物质含量为:总蛋白质
47. 0% ~ 67. 3%,类胡萝卜素 4. 98 ~ 24. 81 g / kg,藻蓝蛋白 3. 89% ~ 9. 23%、别藻蓝蛋白 2. 03% ~ 5. 47%、藻红蛋白
0. 63% ~ 1. 51%,γ-亚麻酸 694. 3 ~ 1 860. 0 mg /100 g、EPA 9. 49 ~ 55. 73 mg /100 g、DHA 0 ~ 19. 81 mg /100 g,叶绿
素 a 705. 37 ~ 1 235. 67 mg /100 g、叶绿素 b 26. 31 ~ 190. 46 mg /100 g,β-胡萝卜素 1. 52 ~ 5. 62 g / kg,螺旋藻多糖
9. 1% ~ 20. 2%,SOD 酶活性 629 ~ 3 086 U / g。类胡萝卜素与藻蓝蛋白、γ-亚麻酸、DHA、叶绿素 a、β-胡萝卜素以及
SOD 显著正相关,藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白、藻红蛋白、γ-亚麻酸、叶绿素 a、β-胡萝卜素以及 SOD 显著正相关,螺旋藻
多糖与总蛋白质、藻蓝蛋白和叶绿素显著负相关。活性物质含量较高的 8 号样品在抑菌效果、对小鼠腹腔巨噬细
胞、血清溶菌酶活力、血清球蛋白含量的促进作用等方面显著强于活性物质含量较低的 13 号样品。结论 活性物
质是螺旋藻产品免疫功能的基础,所检测国内市场有代表性的螺旋藻产品都含有活性物质,但含量差异较大,达到
2 ~ 5 倍。类胡萝卜素、藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和 γ-亚麻酸 4 项技术指标能够比较完全地反映螺旋藻产品的活性物
质含量。我国目前使用的 GB /T 16919—1997《食用螺旋藻粉》缺少活性物质技术指标,评判螺旋藻保健食品有困
难,建议修订时添加活性物质技术指标。
关键词:螺旋藻;活性物质;相关性;免疫;标准
中图分类号:R247. 1 文献标识码:A 文章编号:1004-8456(2011)01-0054-08
Bioactive compounds in spirulina products and their immunological functions
Wang Wenbo,Sun Jianguang,Xu Jing
(Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences /
Key Laboratory of Crop Nutrition and Fertilization of Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China)
Abstract:Objective To test the physical and chemical characteristics and the content of bioactive compounds of
representative spirulina products in domestic markets. To compare the immune properties of two spirulina products with
different amount of bioactive compounds. To test the correlations among bioactive compounds of spirulina products. To
develope technical indicators for evaluating bioactive compounds. To provide scientific basis for improving detection
technology and establishing quality standards. Methods Total protein content was determined by Kjeldahl method;γ-
linolenic acid,eicosapentaenoic acid (EPA)and docosahexaenoic acid (DHA)was determined with gas chromatography;
carotenoids, phycocyanin, allophycocyanin, phycoerythrin, chlorophyll a, chlorophyll b, β-carotene, spirulina
polysaccharides,and superoxide dismutase (SOD)was determined by colorimetric analysis;immune performance was
tested in mice. Correlation analysis was conducted with SPSS 13. 0 statistical analysis software. Results The content of
ntrients and bioactive compounds were as follows: total protein 47. 0% - 67. 3%, carotenoid 4. 98 - 24. 81 g / kg,
phycocyanin 3. 89% - 9. 23%,allophycocyanin 2. 03% - 5. 47%,phycoerythrin 0. 63% - 1. 51%, γ-linolenic acid
694. 3 - 1 860. 0 mg /100 g,EPA 9. 49 - 55. 73 mg /100 g,DHA 0 - 19. 81 mg /100 g, chlorophyll a 705. 37 -
1 235. 67 mg /100 g,chlorophyll b 26. 31 - 190. 46 mg /100 g,β-carotene 1. 52 - 5. 62 g / kg,spirulina polysaccharide
DOI:10.13590/j.cjfh.2011.01.014
螺旋藻产品活性物质检测与免疫功能研究———王文博,等 — 55 —
9. 1% - 20. 2%,SOD 629 - 3 086 U / g. There is a significantly positive correlation of carotenoids with phycocyanin,γ-
linolenic acid,DHA, chlorophyll a, β-carotene and SOD; a significantly positive correlation of phycocyanin with
allophycocyanin,phycoerythrin, γ-linolenic acid, chlorophyll a, β-carotene and SOD; and a significantly negative
correlation of spirulina polysaccharide with total protein,phycocyanin and chlorophyll a. The immune properties including
antibacterial effect,peritoneal macrophages,serum lysozyme activity and serum globulin levels in the sample No. 8 with
more bioactive compounds was significantly stronger than that in the sample No. 13 . Conclusion Bioactive compounds in
spirulina products,which were the basis for immune function,were found in all representative Spirulina products inspected
in domestic markets,and the difference of their contents was up to 2-5 times. Carotenoids,phycocyanin, spirulina
polysaccharides and γ-linolenic acid are good technical indicators reflecting the bioactive properties of Spirulina products.
The national standard GB / T 16919—1997 Food gade spirulina powder is difficult to evaluate the function of health food
containing spirulina,because the current standard is lack of technical specifications for bioactive compounds. It is
suggested to add technical specifications for bioactive compounds while amending the standard.
Key words:Spirulina;bioactive compounds;correlation;immunology;standard
螺旋藻富含类胡萝卜素、藻蓝蛋白、螺旋藻多
糖、γ-亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯
酸(DHA)、超氧化物歧化酶(SOD)、维生素等多种
生物活性物质,具有预防、保健、辅助治疗多种疾病
和补充营养等功效,被世界卫生组织和联合国粮农
组织誉为 21 世纪人类最优良的保健食品和药源食
物[1]。螺旋藻作为保健食品在我国已经生产应用
了 20 多年,但长期以来,人们对国内市场螺旋藻产
品的活性物质含量缺乏系统研究,难以科学评价产
品质量。对于螺旋藻含有的营养成分和活性物质
及其增强免疫、抗病毒、抗肿瘤功效,前人已有大量
的研究和论述[2-4],在世界很多地方螺旋藻已经被
当作功能食品用于健康管理[5],国内科学家对此也
进行过大量研究[6-8],但对于市场中的螺旋藻产品
的活性物质检测,及其免疫性能评价至今鲜有报道。
本文从国内市场采集了 19 个螺旋藻产品,检测
了它们的理化指标和活性物质含量,研究了活性物
质含量之间的相关性,选取活性物质含量差异显著
的 2 个代表性产品进行动物实验,比较研究了它们
的免疫性能。这些研究结果将有助于提高人们对
螺旋藻产品质量的认识,提升螺旋藻产品质量检测
技术,促进我国螺旋藻产业发展。
1 材料与方法
1. 1 样品
螺旋藻产品样品共计 19 种分别购自北京的药
店、保健品商店和国内生产企业,代表了目前国内
螺旋藻市场的主要产品和品牌。
1. 2 实验动物
昆明种小鼠,体重 18 ~ 22 g,雌雄各半,由中国
军事医学科学院实验动物中心提供,合格证号:(医
动字)013023 号,并经实验动物伦理审查委员会
批准。
1. 3 菌种
指示菌溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)、
大肠杆菌 (Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus)由本实验室保藏。
1. 4 试剂
γ-亚麻酸、EPA、DHA 购自 Sigma 公司,硫酸、溴
百里酚蓝、苯酚、氯仿、甲醇、邻苯三酚、丙酮、石油
醚等购自北京化学试剂公司。
1. 5 气相色谱工作条件
石 英 毛 细 管 色 谱 柱 (25 m × 0. 32 mm ×
0. 25 μm),柱温240 ℃;检测器温度250 ℃;载气流
速30 ml / min;进样量2 μl。
1. 6 主要理化指标检测
总蛋白质、类胡萝卜素、水分、灰分、菌落总数
分别依据 GB /T 14771—1993《食品中蛋白质的测定
方法》[9],GB /T 12291—1990《水果、蔬菜汁 类胡萝
卜素全量的测定》[10],GB /T 14769—1993《食品中
水分的测定方法》[11],GB /T 14770—1993《食品中
灰分的测定方法》[12],GB /T 4789. 2—2008《食品卫
生微生物学检验 菌落总数测定》[13]测定。
1. 7 活性物质检测
1. 7. 1 藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白
采用国家标准 SNT 1113—2002《进出口螺旋藻
粉中藻蓝蛋白、叶绿素含量的测定方法》[14]测定。
1. 7. 2 螺旋藻多糖
采用苯酚硫酸法[15]测定。
1. 7. 3 γ-亚麻酸、EPA、DHA
采用气相色谱法[16,17]测定。
1. 7. 4 叶绿素 a、叶绿素 b、β-胡萝卜素
采用分光光度法测定。准确称取螺旋藻试样
0. 050 0 g,加入20 ml 80% 丙酮石油醚溶液研磨至
匀浆,50 ℃水浴抽提24 h,过滤,定容至 50 ml。测
定波长 450、645、663 nm 处的吸光度 A,按照公式 Ca
— 56 —
中国食品卫生杂志
CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE 2011 年第 23 卷第 1 期
(mg /L)= 12. 7A663 - 2. 69A645,Cb(mg /L)= 22. 9A645
- 4. 68A663,Ct = Ca + Cb,计算叶绿素 a、b 和总叶绿
素含量。β-胡萝卜素含量由 A450 根据标准曲线
求出。
1. 7. 5 SOD
采用邻苯三酚自养化法测定[18,19]。酶活力单
位定义为:在 1ml 反应液中,每分钟抑制邻苯三酚自
氧化速率达到 50%时的酶量。
1. 8 免疫功能测试
1. 8. 1 抑菌试验
分别取螺旋藻样品 0. 2 和 0. 6 g,加入10 ml pH
7. 2 磷酸缓冲液(PBS),震荡混匀,超声波破碎 15
min,置于4 ℃冰箱,4 h 后取出,4 ℃、8 000 r /min 离
心 10 min,上清液用作抑菌实验[20]。
1. 8. 2 动物免疫试验
饲养小鼠,适应性喂养 3 d 后随机分为 5 组,即
对照组和 1 号样品中剂量组(500 mg /kg BW)、高剂
量组(1 500 mg /kg BW),2 号样中剂量组(500 mg /
kg BW)、高剂量组(1 500 mg /kg BW),每组 8 只,雌
雄分笼喂养。实验组每日 1 次以规定剂量螺旋藻样
品灌胃,对照组同法给予生理盐水,连续灌胃 21 d
后测定下列免疫学指标。
(1)胸腺和脾脏指数[21]。称量小鼠体重,拔眼
球采血,处死,取其脾和胸腺称重,计算胸腺指数和
脾脏指数。
(2)腹腔巨噬细胞吞噬率和吞噬指数[21]。
(3)血清溶菌酶活力[22]。小鼠末次给药 1 h
后,拔眼球采血 500 μl,2 000r /min离心 10 min 制得
血清样品。分别培养溶壁微球菌和金黄色葡萄球
菌,制成菌悬液,用于溶菌酶活力测定。
(4)小鼠血清球蛋白含量[23]。小鼠连续灌胃
21 d 后,采血制得血清样品,用考马斯亮蓝法测定
血清总蛋白含量,溴甲酚绿法测定血清白蛋白含
量,球蛋白含量 =总蛋白含量 -白蛋白含量。
1. 9 统计分析
采用 SPSS 13. 0 统计分析软件,统计差异显著
性按照 5%和 1%两个水平进行判定。
2 结果与分析
2. 1 主要理化指标
目前,国家颁布的与食用螺旋藻产品有关的标
准只有 GB /T 16919—1997《食用螺旋藻粉》[24]。本
文检测了总蛋白质、类胡萝卜素、水分、灰分 4 项理
化指标,以及微生物学指标菌落总数。国内市场 19
种代表性螺旋藻产品的检测结果见表 1,样品总蛋
白质含量为 47. 0% ~ 67. 3%,类胡萝卜素含量为
4. 98 ~ 24. 81 g / kg。对照国家标准,在检测的 19 个
产品中,03 和 10 号产品未达到总蛋白质含量≥
55%的要求,产品 05、10、13、18、19 灰分指标不符合
标准,产品 04、05、07、10、15 不符合菌落总数≤1 ×
104 CFU / g 的标准。以总蛋白质、类胡萝卜素、水
分、灰分、菌落总数 5 项技术指标来衡量,总计有 9
个产品 12 个单项技术指标未达到 GB /T 16919—
1997 的技术要求。
表 1 国内市场部分螺旋藻产品主要理化指标检测结果
Table 1 Physical and chemical properties of
spirulina products in domestic markets
产品编号
总蛋白质
(%)
类胡萝卜素
(g / kg)
水分
(%)
灰分
(%)
菌落总数
(104 CFU / g)
01 67. 2 15. 55 2. 6 5. 9 0
02 60. 9 7. 33 2. 2 6. 9 0. 04
03 53. 8 7. 89 3. 7 6. 4 0. 02
04 62. 0 9. 70 2. 5 6. 5 2. 50
05 59. 0 6. 54 4. 9 9. 0 1. 10
06 66. 1 11. 48 2. 8 6. 4 0. 20
07 59. 7 4. 98 2. 2 6. 8 1. 30
08 62. 2 24. 81 1. 3 5. 9 0. 25
09 61. 0 16. 41 2. 3 6. 4 0. 70
10 47. 0 13. 38 2. 3 7. 8 1. 20
11 67. 3 11. 68 3. 5 6. 0 0. 01
12 65. 0 10. 96 3. 3 6. 3 0. 02
13 63. 4 6. 36 1. 3 9. 1 0. 80
14 62. 1 14. 55 2. 8 6. 4 0. 02
15 62. 3 8. 91 2. 7 6. 0 5. 60
16 65. 6 18. 71 2. 7 6. 1 0
17 63. 1 18. 97 1. 8 6. 9 0. 03
18 60. 7 9. 80 2. 2 8. 2 0
19 58. 1 10. 12 2. 0 8. 0 0
国家标准 ≥55 ≥2 ≤7 ≤7 ≤1
2. 2 活性物质含量
样品活性物质含量的检测结果见表 2。受检样
品藻蓝蛋白 3. 89% ~ 9. 23%,别藻蓝蛋白 2. 03% ~
5. 47%,藻红蛋白 0. 63% ~ 1. 51%。不饱和脂肪酸
之和在 703. 79 ~ 1 892. 50 mg /100 g之间,其中 γ-亚
麻酸 694. 3 ~ 1 860. 0 mg /100 g,EPA 含量 9. 49 ~
55. 73 mg /100 g,DHA 含量 0 ~ 19. 81 mg /100 g。总
叶绿素含量 784. 62 ~ 1 291. 95 mg /100 g,其中叶绿
素 a 含量 705. 37 ~ 1 235. 67 mg /100 g,叶绿素 b 含
量 26. 31 ~ 190. 46 mg /100 g。样品 β-胡萝卜素含
量 1. 52 ~ 5. 62 g / kg,螺旋藻多糖含量 9. 1% ~
20. 2%,SOD 酶活性 629 ~ 3 086 U / g。所测国内市
场有代表性的螺旋藻产品都含有活性物质,但含量
差异较大,高含量样品与低含量样品差异达到 2 ~
5 倍。







































































































!

#
$
%
&


(
)
*


+
,


-

.





/

.






0






1







2
3
%









4
5
6
7
8
%









4
5
4
6
9
8
%










!

#
$
%
:










&












&












;
&













(
)
*










+
,



<
=
>

?
>
-











!


!











#
$

#
!



!

%


%

&

!

&
$


!
$


!

&


&







!


%







!


#

!
#
!


&







!
#
%

&



%

!


%



!

%




#


!

%
&






!



#





!

%

$




!

$




%







!
&

%



%




#


&

&

#


#

&

&

%




#



%




&



!
#

&
#
$

%
!



&



&
&
#
%
!

$
%

!
%



$


%


#
$

&
&




!
#



!

$
!



#





!
$




&

$

#
$


%
&



!
&

!



!

&



!

&
%

!
!


&

&



#



$



%
#


#



%


&

!

!
$

#
&


#






!
%




#

$
%
!



&



$




!

#



%
$
%

#

#







!

&
$
$




!

%


&
#




%

$


%


%
%




%

$





!

%

#

$


$
!
&







$


%




&
!

#






$

















































































%
#

!

$





&
!



&
!


&




%

#



!


&







#


!





%


$



#
!

&
%





!

%


$

&
%






#
&






$
%

&
!
!






!



%
%



&

$


%
&
$



%

#


%
$

&


%

%


&
#


&



!


&


&


$

#
&

&
#



$






&
%






#



&




%


$
!

!

$

!
%
%

&



!




%

$

#
&


&
#



!




!



#





#




&



%



#

#




%
%


$

$


%











































































!




!





&
&



!
&

#



$
$
&

%

%






$





!
#



%



$


!



$
!


%





!
$








!



#
$
&

#




#

!

%

!







!


$

&
$
!



%


$
%
%

#


%



#







!

#
&

%




&


!
$




&

!



&



#
&


!

$

!



!
!




%






!


!


!




!
$

&
#


%


$


!






#




&



&

!

!

$

&


&
&






$


#


#


&


%


%



#

%



$
!
$

&
&


#



#


!
$

!






$

!
!



&







#





#
#




#

$



%




$






!

%
!
$

%




!

#
%


$


$





#



!
$

%

#

%


#







%
#



#
#

#



#


&



%


$

$



%
$
























$

























































































!

#
$
%
&


#
$
#
%
(


)
*
+
,
-

.
/


.
/



.
/










0
1
2
3
4

5
4
6













#

#





#



$
$




%



!

%
(





(







!




$

#
(







$





#

(


#







&













!
&




!

&


$




!







$



$

#


!
&
$




#




#







!








&
%


(









#







#

#



!
&





&
$




#
%




%
#
$





%




!
!









#







(


$




#

$





$

(








!
%
&










#


!

&


&
$





%

!



%
!
&



$

#



%
!







$




#
#


(



$



#





!
!

(



#



$
$








$
$


$




#
%




%

!




&
!






#



%
&
(




!









#

(













$

!
(




%



%









%



!





%
#
$



%
!
&



&
!





!
!










#


!
$







(



!



#
&
&





&

(


!




!
!
$



!



!

%




$





%



$

#




#


!
!





$
#



$
#



%
%
%





&

(



#



!
&
$




#
&

(


$

#


$
&

#
$
%
&


(







$

#



!
!



%
!



%
&








$
#












$









!
$








%
!



$
$



&
&
#
$
#
%
(


(







!
&
$











(




!




#


$
#










!





!
#



$





&



&




%
#


$

!
)
*
+
,
-



!





#






#



$









!
$



%
%
%





$



!









(



!
!


!

%




#


(



&



$
%

.
/




$

#


#











#
#






#











&









!
#







(



&



%
#
%





$

(


!
&
!



$
$

.
/


(









!
(


$


(



$

(





(



!

(



#




!
$



$

(



!
!
(



&


(



$
!
(



&
#



#
%
(






.
/



$










#

$



#











#
&
&



!
&
$










&


!

%



%
#
%

(



$
!





#

(


!
#





%










#



&
%






$



!
!



$

!




&




#
&




%
!



&




#






$

(



&
#




#


(



#




!
!




0
1
(


#



(





(






(



#

(




%
(


!


(


$

#



$
$



%
#
(



&

(


!
&
!




#
%
(


!
#


(



#


(



!
&
2
3
4

5
4
6




&




#



!
%
&



$
$




%



!
!
$


$
&




&
&


$

!


$
%



$
$

(








%




!
!

(



!
&

7


8
9
:
;


<
9



=



>
?


)








=



@
>
?


)







!







)
A
B
C
D





B
E
F
G
H
I
J





!














*




















+




















,


*







































K
L
M
N
O
P
Q

E
F
R
P
O
P
S

M
T
U
V
W
X
Y
Z
N
M
T
[
]
N
O
P
S

^
E
F
_
`
a
b
^
c
d
e
f
g
d
a
b
h
i
j
N
6

k
h
i
Z





-

l
m
n
9






o
p
n
9






g
d
q



g
d
n
9

r

e
f

j
s
t
Z
N








U
V
W
X
Y
Z
N








^
u



(
(
^
u



$

%


$

$
#









%
#



&








&
$


%


!


&
v
w
x




.
.
.
8
y











!




$


#












!

%

$
&

#



$
&





&

z
w
x

#


(
(
z
y












$

%
#

$

#
!

#


#
$






!
%
#




#
&
#


&



!






$
v
w
x




.
(
8
y











$

&


$

!
%

$
#







#


$


%





%


%





$
#

z
w
x

#


(
(
z
y












$

&
%

$




!
!










$


$
$



$












7

M
N
O
P

(

=
{
M
N
|

.

=
M
N
|
}

/




~


.
.

=
M
N
|
[
€





Q

E
F
R
P

9
:

‚
A
ƒ
B
)
A
„
…

=
†
^
u
‡

I
ˆ
‰
>
?


)






螺旋藻产品活性物质检测与免疫功能研究———王文博,等 — 59 —
2. 3 营养成分及活性物质间的相关性
表 3 详细分析了各活性物质间的相关性。统计
结果显示,螺旋藻产品的蛋白质含量与藻蓝蛋白含
量呈极显著正相关,与藻胆蛋白呈显著正相关,但
与螺旋藻多糖含量呈极显著负相关;螺旋藻产品的
类胡萝卜素含量与 β-胡萝卜素、总叶绿素和叶绿素
a 含量呈极显著正相关,与不饱和脂肪酸、γ-亚麻
酸、藻胆蛋白、藻蓝蛋白、DHA,以及 SOD 都具有显
著的正相关性;藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白 3
种色素蛋白之间存在高度的正相关,它们与叶绿素
a 含量正相关;γ-亚麻酸、EPA 和 DHA 之间存在正
相关,它们与类胡萝卜素含量正相关;螺旋藻多糖
与其它活性成分多为负相关,但只是与蛋白质和叶
绿素呈显著负相关;SOD 与藻蓝蛋白和胡萝卜素呈
显著正相关。类胡萝卜素、藻蓝蛋白、旋藻藻多糖
和 γ-亚麻酸 4 项技术指标能够比较完全地反映螺
旋藻产品的活性物质含量。
2. 4 免疫功能比较研究
选取活性物质含量差异极显著的两个螺旋藻
产品,即活性物质含量相对较高的 8 号和较低的 13
号样品作为代表,研究比较螺旋藻产品的免疫功
能,结果见 4。
抑菌实验表明,6%螺旋藻提取液不显示抑菌作
用,但 2%螺旋藻提取液具有明显的抑菌作用,而且
活性物质含量较高的 8 号样品的抑菌效果显著强于
活性物质含量较低的 13 号样品,对金黄色葡萄球菌
和大肠杆菌都有抑菌作用,对金黄色葡萄球菌的抑
菌圈大于 25mm。
动物免疫试验结果显示,饲喂螺旋藻对小鼠免
疫器官影响不显著,从表 4 可以看出,饲喂 8 号样品
的小鼠,其胸腺和脾脏指数均高于饲喂 13 号样品的
实验组,也高于对照组,但统计分析表明差异无显
著性。饲喂螺旋藻对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬作用
的影响效果显著,饲喂螺旋藻实验组小鼠巨噬细胞
吞噬率和吞噬指数均显著高于对照组,同时,活性
物质含量较高的 8 号样品实验组显著高于 13 号样
品实验组。以溶壁微球菌和金黄色葡萄球菌为指
示菌进行的血清溶菌酶活力实验表明,饲喂螺旋藻
小鼠的血清溶菌酶活力显著高于对照组,且 8 号样
品实验组的显著高于 13 号样品实验组的。血清球
蛋白检测也说明,饲喂螺旋藻使小鼠血清球蛋白显
著增加,活性物质含量较高的 8 号样品显著优于活
性物质含量较低的 13 号样品。
3 讨论
活性物质是螺旋藻成为保健食品和药源食物
的基础。大量研究证明,藻蓝蛋白和螺旋藻多糖都
具有增强人体免疫力[25,26]、抑制肿瘤细胞[27]的功
能,SOD 能够清除氧自由基,类胡萝卜素等有抗氧
化、抗衰老、抗疲劳等作用,不饱和脂肪酸能够降低
胆固醇、防治高脂血症[28,29]。螺旋藻中的活性铁、
维生素和叶绿素是合成血红蛋白的原料和辅酶,具
有抗贫血及促骨髓造血作用[30]。本文以 8 号样品
和 13 号样品为代表进行的比较试验也清楚地说明
了活性物质含量对于螺旋藻产品免疫性能的重要
性,活性物质含量较高的 8 号样品不仅抑菌效果显
著强于活性物质含量较低的 13 号样品,而且对小鼠
腹腔巨噬细胞、血清溶菌酶活力、血清球蛋白含量
的促进作用,也都显著高于 13 号样品。
从 19 个螺旋藻产品活性物质含量的检测结果
来看,所有产品都含有色素蛋白、多聚不饱和脂肪
酸、类胡萝卜素、叶绿素、螺旋藻多糖、SOD 等活性
物质,但含量差异很大,高含量样品与低含量样品
的差异达到 2 ~ 5 倍,有的样品检测不到 DHA。单
从样品蛋白质和类胡萝卜素含量这两项理化指标
来看,样品之间的差别并不大,但仔细分析每个样
品活性物质含量,就会发现作为保健食品,受检的
19 个螺旋藻产品实际上质量差别很大。最为典型
的例子就是 8 号样品和 13 号样品,单从蛋白质含量
来看,两者差异不显著,甚至 8 号样品 62. 2% 的蛋
白质含量还要略低于 13 号样品 63. 4%的蛋白质含
量,但 8 号样品所有活性物质含量检测结果全部高
于 13 号样品,且差异具有极显著性。这样的例子还
有很多。所以要判断螺旋藻保健食品的质量,不仅
要检测其蛋白质和类胡萝卜素等理化指标,更重要
的是要检测其活性物质含量,这样才能判断其保健
功能。
螺旋藻产品营养及活性物质含量之间的相关
性分析表明,样品总蛋白质含量与藻蓝蛋白呈极显
著正相关性,与螺旋藻多糖呈极显著负相关性,与
其他活性物质含量不具相关性。所以,单凭样品蛋
白质含量这一项指标不足以评判螺旋藻保健食品
的产品质量。类胡萝卜素含量与藻蓝蛋白、γ-亚麻
酸、DHA、叶绿素 a、β-胡萝卜素、以及 SOD 都具有显
著的正相关性,可以说是一个能够综合反映螺旋藻
产品活性物质含量的比较好的技术指标,但相似系
数在 0. 475 ~ 0. 895 之间,单靠这一项指标还不足以
反映全部活性物质。国外文献报道螺旋藻干粉的
类胡萝卜素含量为6. 5 g / kg[31],本文检测的 19 个螺
旋藻产品类胡萝卜素含量在 4. 98 ~ 24. 81 g / kg之
间,这个数据偏高。GB /T 16919—1997《食用螺旋
藻粉》规定的类胡萝卜素含量技术指标为≥2 g / kg,
— 60 —
中国食品卫生杂志
CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE 2011 年第 23 卷第 1 期
单看这一指标,所有产品都达标,但从保健食品的
角度来看,这些达标产品的质量差别很大。藻蓝蛋
白与总蛋白、类胡萝卜素、别藻蓝蛋白、藻红蛋白、γ-
亚麻酸、叶绿素 a、β-胡萝卜素、以及 SOD 都具有显
著的正相关性,也是一个能够综合反映螺旋藻产品
活性物质含量的指标,但它与螺旋藻多糖含量存在
显著的负相关性,所以在使用这一指标时应结合螺
旋藻多糖的检测结果来综合评价螺旋藻类保健食
品的产品质量。螺旋藻多糖与其它活性物质含量
多为负相关,但只是与总蛋白质、藻蓝蛋白和叶绿
素呈显著负相关。γ-亚麻酸与类胡萝卜素、藻蓝蛋
白、EPA、叶绿素 a 和 β-胡萝卜素之间存在显著正相
关。所以,采用类胡萝卜素、藻蓝蛋白、旋藻藻多糖
和 γ-亚麻酸 4 项指标就能够比较全面地反映螺旋
藻类保健食品的活性物质含量,从而综合评价螺旋
藻类保健食品的产品质量。
目前,我国食用螺旋藻执行的标准仍然是 1997
年制定的国家标准 GB /T 16919—1997《食用螺旋藻
粉》,标准的主要技术指标包括感官要求、理化指
标、重金属限量和微生物学要求,主要技术指标见
表 5。可以看出,除了一些有害物限制性指标外,标
准涉及螺旋藻营养物质的技术指标只有总蛋白质
和类胡萝卜素 2 项,以此来评判一般意义上的食品
是可行的,但作为保健食品的螺旋藻产品,其价值
更多地体现在它的保健作用,也就是螺旋藻所含的
生理活性物质。从本文的研究结果来看,活性物质
是螺旋藻产品免疫功能的基础,由于该标准缺少活
性物质技术指标,评判保健食品意义上的螺旋藻产
品有困难,建议有关部门修订该标准时考虑活性物
质技术指标。
表 5 GB /T 16919—1997《食用螺旋藻粉》技术指标
Table 5 National standard GB /T 16919—1997 Food grade spirulina powder technical specifications
项目 指标 项目 指标
感官要求 重金属限量(mg /kg)
色泽 蓝绿色或深蓝绿色 铅 ≤2. 0
滋味和气味 略带海藻鲜味,无异味 砷 ≤0. 5
外观 均匀粉末 镉 ≤0. 2
杂质 显微镜镜检无异物 汞 ≤0. 05
理化指标 微生物学要求
细度(μm) ≤180 菌落总数(个 / g) ≤1 × 104
水分(%) ≤7 大肠菌群(个 /100 g) ≤90
蛋白质(%) ≥55 霉菌(个 / g) ≤25
类胡萝卜素(g / kg) ≥2. 0 致病菌(沙门菌、金黄色葡萄球菌、志贺菌) 不得检出
灰分(%) ≤7
参考文献
[1 ] 王文博,高俊莲,孙建光,等 . 螺旋藻的营养保健价值及其在预防
医学中的应用[J]. 中国食物与营养,2009,14(1):48-51.
[2 ] SINGH S,KATE B N,BANERJEE U C. Bioactive compounds
from cyanobacteria and microalgae:an overview[J]. Crit Rev
Biotechnol,2005,25(3):73-95.
[3 ] KHAN Z, BHADOURIA P, BISEN P S. Nutritional and
therapeutic potential of Spirulina[J]. Curr Pharm Biotechnol,
2005,6(5):373-379.
[4 ] AKAO Y,EBIHARA T,MASUDA H,et al. Enhancement of
antitumor natural killer cell activation by orally administered
Spirulina extract in mice[J]. Cancer Sci,2009,100(8):1494-
1501.
[5 ] KULSHRESHTHA A,ZACHARIA A J,JAROULIYA U,et al.
Spirulina in health care management [ J ]. Curr Pharm
Biotechnol,2008,9(5):400-405.
[6 ] 张成武 . 钝顶螺旋藻多糖和藻蓝蛋白对小鼠急性放射病的防
护作用[J]. 营养学报,1996,18(3):327-331.
[7 ] 王佾先,孟正木,亢寿海 . 钝顶螺旋藻的抗癌作用及对免疫功
能的影响[J].癌症,1996,15(6):423-425.
[8 ] 李冰,张学成,高美华 . 钝顶螺旋藻藻蓝蛋白和多糖的抗肿瘤
免疫活性研究[J]. 中国海洋大学学报,2004,34 (3):
396-402.
[9 ] 全国食品工业标准化技术委员会 . GB /T 14771—1993 食品
中蛋白质的测定方法[S]. 北京:中国标准出版社,1993.
[10] 中华人民共和国农业部 . GB /T 12291—1990 水果、蔬菜汁
类胡萝卜素全量的测定[S]. 北京:中国标准出版社,1990.
[11] 全国食品工业标准化技术委员会 . GB /T 14769—1993 食品
中水分的测定方法[S]. 北京:中国标准出版社,1993.
[12] 全国食品工业标准化技术委员会 . GB /T 14770—1993 食品
中灰分的测定方法[S]. 北京:中国标准出版社,1993.
[13] 中华人民共和国卫生部 . GB /T 4789. 2—2008 食品卫生微生
物学检验 菌落总数测定[S]. 北京:中国标准出版社,2008.
[14] 国家认证认可监督管理委员会 . SN /T 1113—2002 进出口螺
旋藻粉中藻蓝蛋白、叶绿素含量的测定方法[S]. 北京:中国
标准出版社,2002.
[15] 朱英,罗永明,严喜鸾,等 . 螺旋藻多糖含量测定[J]. 时珍国
医国药,1999,10 (2):88.
MALDI-TOF-MS 鉴定 2008 年辽宁省食源性疾病监测系统检出的沙门菌的初步研究———吕佳,等 — 61 —
[16] 邓青,张晓梅 . 气相色谱 /质谱联用分析测定螺旋藻脂肪酸组
成[J]. 云南民族学院学报:自然科学版,2003,12 (1):
37-38.
[17] 可成友,吴晓芳 . 不饱和脂肪酸的气相色谱法同时测定[J].
中国卫生检验杂志,2005,15 (5):528-530.
[18] 李永利,张炎 . 邻苯三酚自氧化法测定 SOD 活性[J]. 中国卫
生检验杂志,2000,10(6):673.
[19] 张宏,谭竹钧 . 四种邻苯三酚自氧化法测定超氧化物歧化酶
活性方法的比较[J].内蒙古大学学报:自然科学版,2002,33
(6):677-681.
[20] 杨红文,艾玲,雒秋江 . 大蒜等 12 种中草药的体外抑菌实验
[J]. 时珍国医国药,2009,20 (9):2209-2210.
[21] 吴新正,何迎春,刘红萍,等 . 红景天复方对小鼠免疫、耐缺氧
和抗疲劳能力的影响[J]. 湖南中医药大学学报,2008,28
(1):29-31.
[22] 国果,吴建伟,付萍,等 . 家蝇幼虫分泌物抗菌肽对小鼠血清
溶菌酶含量的影响[J]. 贵阳医学院学报,2007,32(6):
586-588.
[23] 韩广金,杨桂芹,邹兴淮 . 不同鹿胎及胎盘制剂对老年雄性大
鼠免疫机能影响的研究[J]. 畜牧与兽医,2006,38(1):8-10.
[24] 中华人民共和国科学技术委员会 . GB /T 16919—1997 食用
螺旋藻粉[S]. 北京:中国标准出版社,1997.
[25] ERIKSEN N T. Production of phycocyanin-a pigment with
applications in biology,biotechnology,foods and medicine[J].
Microbilol Biotechnol,2008,80:1-14.
[26] MORTEN L,WALSTED A,LARSEN R,et al. Enhancement of
human adaptive immune responses by administration of a high-
molecular-weight polysaccharide extract from the cyanobacterium
Arthrospira platensis[J]. J Med Food,2008,11(2):313-322.
[27] SCHWARTZ J, SHKLAR G,REID S, et al. Prevention of
experimental oral cancer by extracts of Spirulina-Dunaliella algae
[J]. Nutr Cancer,1988,11:127-134.
[28] JUAREZ M A,MASCHER D,TORRES P V,et al. Effects of
dietary Spirulina on vascular reactivity[J]. J Med Food,2009,
12(1):15-20.
[29] PARK H J,LEE Y J,RYE H K,et al. A randomized double-
blind,placebo-controlled study to establish the effects of spirulina
in elderly Koreans[J]. Ann Nutr Metab, 2008,52 (4):
322-328.
[30] JOHNSON P. SHUTERT E. Availabitity of iron to rats from
spirulina,a blue-green alga[J]. Nutr Res,1986,6:86.
[31] MIKI W,YAMAGUCHI K,KONOSU S. Carotenoid composition
of Spirulina maxima[J]. Bull Jap Soci Scienti Fisher,1986,52
(7):1225-1227.
论著
收稿日期:2010-07-05
作者简介:吕佳 女 硕士生 研究方向为食源性致病菌检测与鉴定 E-mail:chaneljia095@ hotmail. com
通信作者:卢行安 男 研究员 研究方向为食源性致病菌检测与鉴定 E-mail:luxa@ lnciq. gov. cn
MALDI-TOF-MS鉴定 2008 年辽宁省食源性疾病监测
系统检出的沙门菌的初步研究
吕佳1,卢行安2,刘淑艳2,蒋丹2,宋惠君2,侯君3,胡英4
(1.大连工业大学生物工程学院,辽宁 大连 116034;2.辽宁出入境检验检疫局,辽宁 大连 116015;
3.大连市疾病预防控制中心,辽宁 大连 116021;4.辽宁省疾病预防控制中心,辽宁 沈阳 110005)
摘 要:目的 应用 MALDI-TOF-MS 技术对 2008 年辽宁省食源性疾病监测检出的 24 株沙门菌和 2 株沙门菌标
准菌株进行鉴定,并对其中 4 种血清型的 16 株沙门菌进行种水平的鉴定。通过 MALDI-TOF-MS 的相关性分析,研
究 MALDI-TOF-MS 与血清分型结果的相关性及 MALDI-TOF-MS 对实验的沙门菌的分型能力。方法 考察并确定
既适合菌株生长又适宜 MALDI-TOF-MS 分析的沙门菌培养基后,应用 MALDI-TOF-MS 的相关软件对沙门菌进行数
据采集和图谱比对,所得鉴定结果与血清分型结果进行比较。对属于 4 个种的 4 株沙门菌的蛋白峰信息进行比较
分析。通过生化鉴定及 MALDI-TOF-MS 的聚类分析及主成分分析讨论 4 株肠炎沙门菌同源关系。结果 MALDI-
TOF-MS 技术分别在属和种的水平上准确鉴定了沙门菌株,并且在种的鉴定水平上与血清分型结果具有极大相关
性。MALDI-TOF-MS 区分了属于 4 个种的 4 株沙门菌的蛋白峰之间的微小差异。而且,对相同血清型的 4 株肠炎
沙门菌的聚类分析及主成分分析显示出其同源程度的差异。结论 MALDI-TOF-MS 技术在属水平上鉴定沙门菌
具有很高的准确性,在种水平上的鉴定也有着很好的应用前景。MALDI-TOF-MS 技术可能为沙门菌分型溯源提供
一种新的手段。
关键词:沙门菌;MALDI-TOF-MS;血清型;质谱图;鉴定
中图分类号:R378. 22 文献标识码:A 文章编号:1004-8456(2011)01-0061-09