高频电感耦合等离子体原子发射光谱仪icp-aes测定动物肝中微量元素和脂肪酸的含量

高频电感耦合等离子体原子发射光谱仪icp-aes测定动物肝中微量元素和脂肪酸的含量

众所周知，体内养分和必要脂肪酸的缺乏和不平衡破坏了身体的调节机制，导致各种疾病。近年来,随着人们生活水平的不断提高和对健康长寿的渴望值愈来愈高,微量元素和必需脂肪酸的研究日益受到国内外营养界和医学界的普遍重视。哺乳动物肝脏含有十分丰富的人体需要的营养素,包括多种微量元素和必需脂肪酸,是许多重要的动物类营养源之一。有关肝脏饮食应用研究的报道较多,但对不同动物肝脏微量元素和必需脂肪酸含量的分析比较研究,未见详细报道。本研究对4种动物肝脏中必需微量元素锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、硒(Se)和必需脂肪酸亚油酸和γ-亚麻酸的含量进行了测定、分析和比较,旨在为人们科学选用动物肝脏作为营养素源和保健药物的开发提供有效的依据。1材料和方法1.1材料表面动物肝脏(猪肝、羊肝、鸡肝和兔肝)购于大连棒槌岛食品集团肉联厂。1.2测定中碳含量1.2.1zn、fe、cu和mn的含量根据cpi-aes法确定(1)功率wpsi高频电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)PLASMA-SPEC-Ⅱ(Leaman,USA):功率1kW;载气:40psi(psi为磅/英寸,我国法定单位已废止使用,1psi=0.0689×105Pa,下同),0.5L/min;冷却气:5psi,12L/min;辅助气:5psi,0.5L/min;数据采集:自动数据处理系统。(2)试剂和标准溶液①HNO3、HClO4为国产分析纯;②标准溶液:购于国家标准物质研究中心,质量浓度为1mg/mL,用时逐级稀释。(3)加热、冷却、冷却分别称取猪、兔、羊、鸡肝脏0.5g放入100mL的锥形瓶中,加15mL浓HNO3和5mLHClO4,加盖玻璃表面器皿,静置24h,在电热板上加热。开始时低温(80~100℃)加热,当瓶中棕色氮氧化物基本赶完后,去盖,高温(150~200℃)继续加热使之冒HClO4白烟,当浓烟充满瓶后,重新加盖表面皿,当瓶颈口部呈现无烟透明时,继续加热至HClO4白烟消失,溶液剩下4mL时,将锥形瓶从电热板上取下,冷却。用去离子水定容于25mL容量瓶中。然后,按上述条件测定微量元素Zn、Fe、Cu、Mn的含量。1.2.2新极谱法测定se的含量(1)y轴表面活性剂新极谱仪XJP-821(B)(江苏电分析仪器厂,中国科学院长春应用化学研究所);扫描速度:80mV/s;灵敏度:200×10-10A/(mm·mV);起始电位:-0.3V;扫描上限:0.75V;下限:0.1V;滴汞周期:6.05s/d;工作电极:滴汞电极;参比电极:银电极;辅助电极:铂电极;3036x-y函数记录仪:y轴灵敏度:0.25V/cm;x轴灵敏度:0.1V/cm。(2)浓hno3溶液①HNO3、HClO4、NaHSO3、NH4Cl、NH3·H2O、NH2OH·HCl、KIO3,均为国产分析纯;②硒标准贮备溶液:称取硒粉(纯度99%以上)25mg放入100mL烧杯中,加10mL浓HNO3加热溶解,冷却至室温,用去离子水定容于1000mL容量瓶中,此溶液1mL含25μg的硒。③硒标准工作溶液:吸取硒标准贮存溶液1mL放入50mL烧杯中,按分析步骤消化至HClO4冒烟5min,取下稍冷,加1mL去离子水和1mLHCl(优纯级)摇匀,放置10min,用0.1mol/LHCl转移至250mL容量瓶中定容,此溶液1mL含硒0.1μg。(3)nh3ho-nh3的溶液吸取0.4mL1.2.1中处理的样品于电解杯中,加0.2mLHClO4和1mLNaHSO3,放置15~20min,加2.0mLNH3·H2O-NH4Cl缓冲液、0.2mLNH2OH·HCl和0.5mLKIO3,放置45~60min。加6mL去离子水,然后,按上述条件测定微量元素Se的含量。1.3必要脂肪酸含量的测定(1)氮气调温气体气相色谱仪GC-7AG(Shimadzn);色谱柱:PEG-20M毛细管色谱柱,柱长25m,内径0.22mm;升温程序:180℃→210℃,4℃/min;载气:高纯氮气,流速1mL/min,流量40mL/min;鉴定温度220℃;氢气燃气流速40mL/min;空气助燃气流速400mL/min。(2)试剂和标准溶液CHCl3,CH3OH,(C2H5)2O,均为国产分析纯。(3)甲酯化脂质的提取称取适量肝脏,加入10倍体积的V(CHCl3)+V(CH3OH)+V(H2O)=8+4+3混合液制备匀浆。静置30min,3000r/min离心20min,收集下层氯仿相,向上相加入CHCl3,补至原体积,重复上述操作2次,合并氯仿相,氮气吹干得总脂。将提取的总脂于14%BF3-(C2H5)2O/CH3OH中,沸水浴5min进行甲酯化。然后,按上述条件进行气相色谱分析,测定必需脂肪酸的含量。2结果2.1兔肝中zn、fe、se含量见图1。由图1可见,猪肝、兔肝、羊肝与鸡肝中都含有必需微量元素Zn、Fe、Cu、Mn和Se,但含量各不相同。其中,兔肝中Zn、Fe、Se的含量均高于其他几种动物肝脏。Cu在羊肝中含量最高,约为其他几种动物肝脏Cu含量的30~100倍。鸡肝中Mn含量最为丰富。猪肝中Zn、Fe、Cu、Mn和Se的含量均较低,尤其是Cu含量甚低。2.2脂肪酸-亚麻酸c-183的含量由表1可见,四种动物肝脏内,兔肝中必需脂肪酸亚油酸(C反18∶2)的含量为24.08%,远高于其它几种动物肝脏;羊肝中必需脂肪酸γ-亚麻酸(Cγ-18∶3)的含量最高,为1.08%;猪肝和鸡肝中亚油酸和γ-亚麻酸的含量均较低。3几种动物肝脏中zn、fe、cu的生物利用度微量元素与人体的生长、发育和疾病的发生、发展有密切的关系。必需脂肪酸是人体不可缺少的营养素,它是磷脂的重要组成成分,与胆固醇的代谢有关。其中,亚油酸是合成前列腺素的前体。本文分析了猪肝、兔肝、羊肝和鸡肝中微量元素Zn、Fe、Cu、Mn、Se以及必需脂肪酸亚油酸和γ-亚麻酸的含量,发现不同动物肝脏中各种微量元素及必需脂肪酸含量各不相同。锌和铁是所有必需微量元素中研究得比较充分的两种微量元素。临床锌缺乏的主要表现为生长发育迟缓、食欲减退、伤口愈合缓慢、性功能障碍、夜盲症、抑郁症、脱发等。铁缺乏也可造成生长迟缓,脑内铁水平低时,可通过影响神经递质的产生和功能来损坏脑功能,如可改变多巴胺的新陈代谢和髓磷脂的产生。有资料表明,微量元素锌及铁缺乏,在我国儿童中占有相当比例,这是因为锌、铁摄入不足以及生物利用度差所致。由于植物性食物中含有较高的植酸,植酸在机体内可同锌结合,从而干扰小肠对锌的吸收。与植物相比较,动物性食品中锌和铁的生物利用度较高。从本实验结果可以看出,兔肝的Zn和Fe含量为几种肝脏之首,Fe又是几种微量元素中含量最高的,因此,兔肝是四种动物肝脏中Zn、Fe较好的来源。铜参与造血过程及铁的代谢,参与一些酶的合成和黑色素合成,它的主要功能与铁相似,起着载氧色素和电子载体的作用。William等人报道,对于长期接受肠道外营养的病人,及时补充微量元素,对维持良好的营养状态及病人症状的改善是必需的。从四种动物肝脏Cu测定结果看,Cu含量相差很大,其中羊肝中的Cu含量为65.72μg/g,显著高于其它几种动物肝脏中的Cu含量,这与Froslie等测得的结果相似。因此,动物肝源性食品Cu的来源应首选羊肝。锰是丙酮酸氢化酶、超氧化物歧化酶、精氨酸酶等的组成成分。它还能激活羧化酶、磷酸化酶等,对动物的生长、发育、繁殖和内分泌有影响。锰也参与造血过程,改善机体对铜的利用。在土壤中含锰量高的地区癌症发病率低。从本文结果看,鸡肝中锰元素含量最为丰富(1.94μg/g),是补充锰的最佳选择。微量元素硒是一种抗氧化剂,它参与机体细胞的氧化过程,中和自由基,具有抗衰老作用。血浆中硒水平的降低也与一些慢性疾病如癌症和心血管疾病相关。硒是抗癌物质中效用最明显、抗癌力最强的元素。有研究表明,食物中含硒量高和血硒水平高的地区,乳腺癌、结肠癌、前列腺癌以及白血病等的发病率很低。汪俊之报道,硒对各种肝炎、肝肿大患者疗效显著。但令人遗憾的是,正常情况下,血清硒水平也随年龄增长而降低。因此,补充微量元素硒,已引起营养学家和相关人员的广泛重视。研究发现,兔肝和猪肝中Se的含量最高,提示癌症患者和老年人食物补Se可首选兔肝。但人体内硒的含量很少,用其他方法很难检测。本实验采用新极谱仪法测定硒的含量,该法具有量程宽、检测限低、性能可靠等优点,从而保证了实验结果的可靠性。必需脂肪酸指机体生理所需,但体内不能合成,必须由食物供给的多不饱和脂肪酸。它们参与线粒体和细胞膜磷脂的合成,与脂类关系密切,与动物精子形成有关,且可作为类二十碳烷酸化合物合成的前体。它们的生理作用广泛,包括:维持水平衡;调节胆固醇代谢;促进儿童生长发育;维持皮肤健康,促进毛发增长;维持生殖作用;可供应能量等。肝脏是重要的磷脂代谢器官,具有与其它组织和器官不同的磷脂代谢途径,亚油酸和亚麻酸含量较为丰富。在本实验中,利用气相色谱仪测定两种必需脂肪酸亚油酸(C反18∶2)和γ-亚麻酸(Cγ-18∶3