基于体外全仿生消化模型分析海带和紫菜中微量元素的生物可给性
消化液,1材料与方法,1仪器与试剂,2样品制备,3海带和紫菜仿生提取液的制备,4海带和紫菜样品及仿生提取液中无机镉离子(Cd2+)和As的形态分析,5海带和紫菜样品以及消化食糜残渣中有益和有害微量元素
赵艳芳,尚德荣,康绪明,翟毓秀,王联珠,盛晓风,丁海燕(中国水产科学研究院黄海水产研究所 农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室 山东青岛266071)
生物可给性(bioaccessibility)即污染物(或营养素)在胃、肠消化过程中从食物中溶出的比例,该部分代表食品中污染物(或营养素)可能为人体所吸收的最大量,是污染物(或营养素)最大经口生物有效性的指示[1-6]。对菲律宾蛤仔、缢蛏、鲍、牡蛎、血蚶等贝类体内金属元素的生物可给性的研究充分表明:与仅测定样品中元素的总量相比,分析元素的生物可给性更能准确反映水产品中必需元素对人体的可利用量,以及有害元素对人体的危害[6-7]。研究食品中元素的生物可给性,已成为未来食品风险评估的发展方向。
海带、紫菜等食用海藻富含多糖、蛋白、膳食纤维、不饱和脂肪酸、VB2和VB12以及人体必需的矿物质元素,并且具有控制体重,预防胃、肠和心血管疾病的功能[8-10]。海藻具有富集重金属的特性,是微量元素和矿物质的天然宝库,开展海藻中重金属的分析与生物可给性研究对于评估其食用安全性和营养价值都具有重要意义[11]。海带和紫菜一般都需加工熟后才能食用,加工前、后其微量元素的生物可给性存在差异,目前国内外相关研究还较少。体外全仿生消化模型是通过模拟人体消化液的组成、pH 值、两餐间隔时间和残留物滞留时间等模拟人类胃、肠道消化过程的一种简单方法,一般包括人体口腔、胃和肠3 步消化过程,是一种可重复测定食品中污染物生物可给性的有用工具[1-6,12]。本文采用体外全仿生消化法,以海带和紫菜为对象,研究新鲜海藻及经加工后可食状态的样品中人体必需元素(Cu、Fe、Mn、Zn、Sr 和V)和有害元素(As、Cd、Pb 和Al)含量的变化,并结合液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLCICP-MS)分析As、Cd 等有害元素形态变化,分析海带和紫菜中关键微量元素的生物可给性,以期为科学评估海带和紫菜中必需微量元素的营养价值和有害元素的食用风险提供试验参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
ELAN DRC Ⅱ电感耦合等离子体质谱仪,美国Perkin Elmer 公司;Series 200 高效液相色谱仪,美国Perkin Elmer 公司;Mars 6 型微波消解系统,美国CEM 公司;恒温振荡器,中国智诚公司;离心机,美国Thermo 公司。
牛血清白蛋白、黏液素、胃蛋白酶、胰酶、脂肪酶、牛胆汁粉、α-淀粉酶,美国Sigma 公司;氨基葡萄糖盐酸盐、葡萄糖醛酸、尿酸 ......
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