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超分辨质谱分析浓香型白酒洋河梦之蓝(手工班)生物活性物质的研究

来源:帮我找美食网
超分辨质谱分析浓香型白酒洋河梦之蓝(手工班)生物活性物质

的研究

杜然;郭律均;闫建斌

【摘 要】中国白酒的独特酿造方法有利于增加酒体的微量成分,其中不仅包含呈香呈味物质,而且还包括大量生物活性成分.本研究利用气相色谱质谱(GC-MS)和高分辨串联液相质谱(UPLC/Q-Exac-tive Orbitrap)分析了高端绵柔型白酒洋河梦之蓝(手工班)的生物活性物质,发现该酒除含有脂肪酸和酯类等常见活性物质外,还发现酚类化合物、呋喃类、吡嗪类、萜类和核苷类似物等组分.其中,虫草素和圣草酚两种生物活性成分在白酒中鲜有报道,定量分析显示二者的含量分别为1.78 mg/L和1.81 mg/L.

【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2019(000)006 【总页数】5页(P30-34)

【关键词】微量成分;虫草素;圣草酚;白酒;生物活性;洋河 【作 者】杜然;郭律均;闫建斌

【作者单位】清华大学生命科学学院,生物信息学教育部重点实验室,合成与系统生物学研究中心,北京100084;清华大学生命科学学院,生物信息学教育部重点实验室,合成与系统生物学研究中心,北京100084;清华大学生命科学学院,生物信息学教育部重点实验室,合成与系统生物学研究中心,北京100084 【正文语种】中 文

【中图分类】TS262.3;TS261.4;TS261.7

白酒是中华民族文明的结晶,也是我国传统文化的重要组成部分[1]。它与白兰地、威士忌、朗姆酒、伏特加和金酒并称为世界六大蒸馏酒[2]。由于中国白酒采用特有的窖池固态发酵和固态蒸馏等工艺,使白酒不同于世界上其他蒸馏酒,含有极为丰富的微量成分,包括多种对健康有益的生物活性分子,如已报道的愈创木酚[3]、四甲基吡嗪[4]、γ-氨基丁酸[5]等。

洋河梦之蓝(手工班)是洋河集团近年来推出的新酒品。其基酒来自明清老窖池,而且采用了低温入池、低温发酵和低温馏酒的“三低”生产工艺。这些条件利于微生物生长代谢,可产生更多的生物活性物质。本研究综合采用气相质谱和超分辨质谱等精密检测技术,对其中的生物活性物质进行了分析,发现洋河梦之蓝(手工班)中除了含有白酒中常见的生物活性成分,还含有比较特殊的成分虫草素和圣草酚。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器

样品:洋河梦之蓝(手工班)。

标准品:虫草素标准品(Cordycepin,北京世纪奥科生物技术有限公司),CAS号为73-03-0,纯度≥98%;圣草酚标准品(Eriodictyol,北京世纪奥科生物技术有限公司),CAS号为552-58-9,纯度≥98%。

检测仪器:气相色谱质谱仪(TSQ,美国Thermo),DB-WAX 色谱柱(30 m×0.25,0.25 μm);超高压液相色谱(UPLC)和Q-Exactive Orbitrap质谱仪(Ultimate 3000,Q-Exactive Orbitrap,美国 Thermo),C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm)色谱柱;数控型磁力加热搅拌器;SPME手动进样手柄及50 μm DVB/CAR/PDMS(美国Supelco)。 1.2 实验方法

1.2.1 气相色谱检测方法

采用顶空固相微萃取对洋河梦之蓝(手工班)进行萃取,萃取条件为:取7 mL白酒样品、2 g氯化钠(烘干)和1粒搅拌子置于20 mL顶空瓶中,以

DVB/CAR/PDMS萃取纤维在45℃恒温萃取5 min,以1500 r/min转速搅拌萃取20 min后,迅速将萃取纤维插入气质联用仪的进样口中以220℃解吸3 min测定。

气相参数:载气为高纯氦气,流速1 mL/min。程序升温:70℃起始,保持3 min,然后以5℃/min升到150℃保留2 min,再以8℃/min升到230℃保留2 min。质谱参数:传输线温度为250℃,EI源,温度230℃。电子轰击能量为70 eV,发射电流为100 μA,预四级杆电压为-7.8 V,采用全扫描模式,扫描范围35~500 m/z。

1.2.2 液相色谱检测方法

采用低温水浴进行样品处理:取500 mL酒样置于蒸发皿中,50℃恒温水浴;在样品完全蒸干后,用500 μL乙醇-水将皿底样品复溶,溶液转移至棕色样品瓶待测。采用40%(v/w)的乙醇溶液作为空白对照,采用同样操作后,转移至样品瓶待测,检测结果作为扣除空白值。

液相参数:Hypersil GOLD C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm)色谱柱;流动相为0.1%甲酸水(A)和0.1%甲酸乙腈(B);采用梯度洗脱模式,流动相流速为0.3 mL/min;进样盘温度4 ℃;进样量5 μL;柱温40℃。梯度洗脱程序为:5%B(0~5 min),5%~95%B(5~15 min),95%B(15~20 min),5%~95%B(20~21 min),5%B(21~23 min)。质谱参数,鞘气流量为50 mL/min;辅助气流量为13 mL/min;毛细管温度为300℃;ESI源;扫描范围正、负离子模式均为100~1050 m/z。一级扫描分辨率为70000。 1.3 数据处理

采集的气相色谱质谱数据,根据相应的色谱峰对应的质谱图,采用NIST库进行比对,对其进行定性;采集的液相色谱质谱数据,根据相应的色谱峰对应的质谱图,首先采用SIEVE软件进行分子量的提取,确定其精确分子量,进一步采用HMDB数据库进行比对,选取其中正离子模式质量精度5 mg/L、负离子模式质量精度10 mg/L范围内物质,进一步对筛选出的部分物质进行相应的标准品对照确认。 2 结果与分析

2.1 梦之蓝(手工班)蕴含多种生物活性物质

基于质谱检测数据的比对结果,洋河梦之蓝(手工班)检测出1000余种主要组分,可定性400余种物质,其中包括多种生物活性物质,除常见的脂肪酸和酯类活性物质外,还检测到多种功能性组分,涵盖了酚、呋喃、吡嗪、萜和核苷类似物等不同种类。其中,部分活性物质的生物功效已获得初步研究,比如,乙酸、乳酸具有扩展血管功能[6-7];丁酸能保护肠黏膜并抑制炎症因子[8];亚油酸能改善脂代谢[9];熊脱氧胆酸有出色的利胆功能[10];亚麻酸及其衍生物具有改善血压作用[11];亚油酸乙酯具有降低血液中胆固醇和血脂的作用[12];醋酸氢化可的松具有抗炎、抗病毒等作用[13];叔丁基对苯二酚有较强的抗氧化能力[14-15];愈创木酚具有祛痰止咳作用[3];呋喃它酮具有广谱的抗菌能力[16];四甲基吡嗪具有多种重要的心血管药理作用[4];芳姜黄烯具有抗炎和抗肿瘤能力[17];紫草氰苷具有明显的抗炎活性[18];乙酰谷酰胺具有改善脑功能和神经功能的作用[19];1H-异苯并吡喃衍生物具有抗炎和舒张血管等作用[20]。

值得注意的是,我们还检测到白酒中较为少见的两种生物活性成分——圣草酚和虫草素(图1)。圣草酚主要来源于芸香科植物的果实,已有研究显示,其具有较强的抗氧化效果,并具有降血糖和降血脂功效[21-22]。虫草素是蛹虫草中主要的活性成分,是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗生素,已有研究显示,其具有抗肿瘤、抗菌抗病毒、免疫调节、清除自由基等多种药理作用,具有良好的临床应用

前景[23-26]。这两种物质的检出,可能与洋河酒曲和窖池的独特性有关。 2.2 圣草酚的鉴定与定量

为了测定洋河梦之蓝(手工班)中的圣草酚含量,我们采用超分辨质谱和液相色谱技术,首先确定了圣草酚标准品的保留时间等色谱数据,筛选出酒样中可能的圣草酚信号峰,并以标准品建立浓度标准曲线,定量其中圣草酚的含量。结果显示,检测出的物质峰与圣草酚不仅质谱图一致,其保留时间也完全一致(图2)。采用标准品进行圣草酚含量检测,结果显示,圣草酚含量为1.78 mg/L。 2.3 虫草素的鉴定与定量

采用同样的方法对酒样中的虫草素信号峰进行定性和定量检测,结果显示,检测出的物质峰与虫草素不仅质谱图一致,其保留时间也完全一致。采用标准品进行虫草素含量检测,结果显示,虫草素含量为1.81 mg/L。 3 结论

本研究显示,洋河梦之蓝(手工班)中含有的生物活性物质虫草素和圣草酚浓度均达到mg/L水平。这些功能物质的存在,为进一步研究洋河梦之蓝(手工班)的健康功效奠定了基础。

图1 洋河梦之蓝(手工班)质谱图注:A图为虫草素分子结构图;B图为圣草酚分子结构图;C图为超分辨液质联用色谱图;D图为虫草素超分辨色谱图;E图为圣草酚超分辨色谱图。

图2 虫草素和圣草酚液相色谱图注:A图为洋河酒样品中虫草素;B图为虫草素标准品;C图为洋河酒样品中圣草酚;D图为圣草酚标准品。 参考文献:

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