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摘要:生物素作为人体需要的维生素之一,近年来受到了广泛关注,与此同时,生物素测定方法的研究也取得了迅速发展。为建立一种快速测定生物素的方法,本文研究了微生物法测定大米中生物素的含量。实验利用植物乳杆菌生长与生物素含量成一定的线性关系,通过测定培养后菌液吸光度的变化得出大米中生物素的含量。
关键词:微生物法;生物素;标准曲线;重复性
引言
生物素又称维生素H、维生素B 7,属于含硫的一种维生素,是生物体生长发育必需的一种营养素。它参与机体多种主要的新陈代谢活动,促进细胞的健康和再生,对维护人体皮肤和骨髓的健康、维持生物体的正常生理机能起着重要的作用。此外,生物素还被用作饲料添加剂、植物生长促进剂等,用途十分广泛。而大米作为生活中的主食之一,含有丰富的B 族维生素,能够提供人体所需的维生素。为检测大米中的生物素含量,本文建立了简便检测大米中生物素含量的微生物法,并对此展开实验研究。
1.实验材料与方法
1.1实验材料
选取市售大米为测定材料。
1.2实验试剂与菌種
生物素标准品,浓硫酸,盐酸,氢氧化钠,氯化钠溶液(0.85%),生物素测定用培养基,乳酸杆菌肉汤培养基,植物乳杆菌(ATCC 8014)。
1.3实验仪器
天平,感量0.1 mg;电热鼓风干燥箱,101-A;电热恒温培养箱,DH6000BII;恒温震荡培养箱,HZQ-Fx;离心机;液体分装泵,interscience;pH 计,PB-10;分光光度计,T6 新世纪;超净台,SW-CJ-2FD;移液枪,20-200μL;高压蒸汽灭菌器,MLS-3780。
1.4实验方法
1.4.1实验器皿的准备
将玻璃仪器清洗干净,然后200 ℃干热2 h。
1.4.2实验菌种的制备
将植物乳杆菌(ATCC 8014)甘油管(实验室保存)无菌操作转接至乳酸杆菌肉汤中,37 ℃摇床培养24 h,备用。
1.4.3试样的制备与提取
将大米粉碎、过筛,然后准确称取试样10 g,置于250 mL 锥形瓶中,加入3% 硫酸溶液100 mL,121 ℃水解30 min,冷却后用氢氧化钠溶液调节pH 至4.5,转至250 mL 容量瓶中用水定容至刻度,混匀。用滤纸过滤,弃初滤液,吸取续滤液5 mL,加20 mL 水,混匀,调pH 至6.8,转至100 mL 容量瓶中,用水定容至刻度。
1.4.4标准曲线制作
取试管分别加入标准工作液(0.1 ng/mL)0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 和标准工作液(0.2 ng/mL)3.0、4.0、5.0 mL 加水至5.0 mL,然后加入5.0 mL 生物素测定用培养基,混匀。每梯度做3 平行[1]。
1.4.5测定系列管的制备
取4 支试管,分别加入1.0、2.0、3.0、4.0 mL 试样提取液,加水至5.0 mL,然后加入5.0 mL 生物素测定用培养基,混匀。每梯度做3 平行。所有试管盖好塞子,与标准曲线管一起121 ℃灭菌5 min。
1.4.6接种液的制备
将活化好的菌种菌悬液离心弃上清,用无菌生理盐水混匀离心弃上清,如此反复3 次。然后用无菌生理盐水稀释至透光率为70%。
1.4.7接种培养
所有试管灭菌后,迅速冷却至室温,无菌操作接入接种液,每支试管接种50 μL,标曲中未接种空白与样品空白除外。置37 ℃培养箱培养20 h。
1.4.8标准曲线的绘制与测定
对每个试管进行目测检查,未接种管(S1)中培养液应是澄清的,若出现混浊,则测定无效。用涡旋混合器充分混合每一支试管后,立即将培养液移入比色皿内进行测定,波长550 nm,待读数稳定后读出吸光度。以生物素标准品的含量为纵坐标,吸光度为横坐标,制作标准曲线[2]。
用接种空白管(S2)为空白,将分光光度计吸光度调为0,读出其他每支试管和样品空白的吸光度。
用每支试管的吸光值计算1mL该编号待测液生物素的含量,并计算该编号待测液的生物素的含量平均值。以此平均值计算全部编号试管的总平均值为Cx,用于计算试样中生物素含量[3]。
式中:X 为试样中生物素的含量,单位为微克每百克(μg/100 g);Cx 为计算所得的总平均值,单位为微克(μg);m 为试样的质量,单位为克(g);f为稀释倍数。
2.结果
2.1标准曲线的绘制
结果培养20 h 后,细菌生长后的吸光度在生物素含量0 ~ 1.0 ng 线性良好,通过电子表格绘制得出标准曲线回归方程:y=0.173 5x2+0.957 7x+0.014 9,r=0.999 1,如图1 所示。
2.2大米中生物素含量的测定重复性试验
按公式计算最终得出,同批次大米样品中,精密称取10 次按方法测定生物素含量结果见表1。
2.3回收率试验
精密称取6 份大米样品,2 份大米样品做平行,其他4 份进行加标,测定并计算回收率,结果见表2。
3.结语
综上所述,利用微生物法可以成为检测大米中生物素含量的一种简易方法。基于上述实验数据分析可知,所测得大米样品生物素含量RSD为0.1%(n=10),平均回收率为97.3%。结果表明:微生物法适用于测定大米中生物素的含量,且方法可靠稳定,重复性好,精密度较高,灵敏度高,且易操作。在今后的工作中,可加强对微生物法的相关研究与探索,以为实现生物素检测的快速化、自动化等提供了参考。
参考文献:
[1]李秋顺,郑晖,孟庆军,等. 生物素的测定方法及应用进展[J]. 食品工业,2012(5):103-107.
[2]聂炎炎,刘冬虹,吴环,等. 婴幼儿配方奶粉中生物素含量的快速微生物检测方法研究[J]. 检验检疫学刊,2014(6):36-38.
[3]徐琼,王志伟,陈欣钦,等. 微生物法测定婴幼儿配方乳粉中的生物素、叶酸和VB12[J]. 乳业科学与技术,2014,37(6):15-17.
关键词:微生物法;生物素;标准曲线;重复性
引言
生物素又称维生素H、维生素B 7,属于含硫的一种维生素,是生物体生长发育必需的一种营养素。它参与机体多种主要的新陈代谢活动,促进细胞的健康和再生,对维护人体皮肤和骨髓的健康、维持生物体的正常生理机能起着重要的作用。此外,生物素还被用作饲料添加剂、植物生长促进剂等,用途十分广泛。而大米作为生活中的主食之一,含有丰富的B 族维生素,能够提供人体所需的维生素。为检测大米中的生物素含量,本文建立了简便检测大米中生物素含量的微生物法,并对此展开实验研究。
1.实验材料与方法
1.1实验材料
选取市售大米为测定材料。
1.2实验试剂与菌種
生物素标准品,浓硫酸,盐酸,氢氧化钠,氯化钠溶液(0.85%),生物素测定用培养基,乳酸杆菌肉汤培养基,植物乳杆菌(ATCC 8014)。
1.3实验仪器
天平,感量0.1 mg;电热鼓风干燥箱,101-A;电热恒温培养箱,DH6000BII;恒温震荡培养箱,HZQ-Fx;离心机;液体分装泵,interscience;pH 计,PB-10;分光光度计,T6 新世纪;超净台,SW-CJ-2FD;移液枪,20-200μL;高压蒸汽灭菌器,MLS-3780。
1.4实验方法
1.4.1实验器皿的准备
将玻璃仪器清洗干净,然后200 ℃干热2 h。
1.4.2实验菌种的制备
将植物乳杆菌(ATCC 8014)甘油管(实验室保存)无菌操作转接至乳酸杆菌肉汤中,37 ℃摇床培养24 h,备用。
1.4.3试样的制备与提取
将大米粉碎、过筛,然后准确称取试样10 g,置于250 mL 锥形瓶中,加入3% 硫酸溶液100 mL,121 ℃水解30 min,冷却后用氢氧化钠溶液调节pH 至4.5,转至250 mL 容量瓶中用水定容至刻度,混匀。用滤纸过滤,弃初滤液,吸取续滤液5 mL,加20 mL 水,混匀,调pH 至6.8,转至100 mL 容量瓶中,用水定容至刻度。
1.4.4标准曲线制作
取试管分别加入标准工作液(0.1 ng/mL)0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 和标准工作液(0.2 ng/mL)3.0、4.0、5.0 mL 加水至5.0 mL,然后加入5.0 mL 生物素测定用培养基,混匀。每梯度做3 平行[1]。
1.4.5测定系列管的制备
取4 支试管,分别加入1.0、2.0、3.0、4.0 mL 试样提取液,加水至5.0 mL,然后加入5.0 mL 生物素测定用培养基,混匀。每梯度做3 平行。所有试管盖好塞子,与标准曲线管一起121 ℃灭菌5 min。
1.4.6接种液的制备
将活化好的菌种菌悬液离心弃上清,用无菌生理盐水混匀离心弃上清,如此反复3 次。然后用无菌生理盐水稀释至透光率为70%。
1.4.7接种培养
所有试管灭菌后,迅速冷却至室温,无菌操作接入接种液,每支试管接种50 μL,标曲中未接种空白与样品空白除外。置37 ℃培养箱培养20 h。
1.4.8标准曲线的绘制与测定
对每个试管进行目测检查,未接种管(S1)中培养液应是澄清的,若出现混浊,则测定无效。用涡旋混合器充分混合每一支试管后,立即将培养液移入比色皿内进行测定,波长550 nm,待读数稳定后读出吸光度。以生物素标准品的含量为纵坐标,吸光度为横坐标,制作标准曲线[2]。
用接种空白管(S2)为空白,将分光光度计吸光度调为0,读出其他每支试管和样品空白的吸光度。
用每支试管的吸光值计算1mL该编号待测液生物素的含量,并计算该编号待测液的生物素的含量平均值。以此平均值计算全部编号试管的总平均值为Cx,用于计算试样中生物素含量[3]。
式中:X 为试样中生物素的含量,单位为微克每百克(μg/100 g);Cx 为计算所得的总平均值,单位为微克(μg);m 为试样的质量,单位为克(g);f为稀释倍数。
2.结果
2.1标准曲线的绘制
结果培养20 h 后,细菌生长后的吸光度在生物素含量0 ~ 1.0 ng 线性良好,通过电子表格绘制得出标准曲线回归方程:y=0.173 5x2+0.957 7x+0.014 9,r=0.999 1,如图1 所示。
2.2大米中生物素含量的测定重复性试验
按公式计算最终得出,同批次大米样品中,精密称取10 次按方法测定生物素含量结果见表1。
2.3回收率试验
精密称取6 份大米样品,2 份大米样品做平行,其他4 份进行加标,测定并计算回收率,结果见表2。
3.结语
综上所述,利用微生物法可以成为检测大米中生物素含量的一种简易方法。基于上述实验数据分析可知,所测得大米样品生物素含量RSD为0.1%(n=10),平均回收率为97.3%。结果表明:微生物法适用于测定大米中生物素的含量,且方法可靠稳定,重复性好,精密度较高,灵敏度高,且易操作。在今后的工作中,可加强对微生物法的相关研究与探索,以为实现生物素检测的快速化、自动化等提供了参考。
参考文献:
[1]李秋顺,郑晖,孟庆军,等. 生物素的测定方法及应用进展[J]. 食品工业,2012(5):103-107.
[2]聂炎炎,刘冬虹,吴环,等. 婴幼儿配方奶粉中生物素含量的快速微生物检测方法研究[J]. 检验检疫学刊,2014(6):36-38.
[3]徐琼,王志伟,陈欣钦,等. 微生物法测定婴幼儿配方乳粉中的生物素、叶酸和VB12[J]. 乳业科学与技术,2014,37(6):15-17.