不同蓖麻品种蓖麻碱含量的测定与分类
摘要:实验测定了16份蓖麻种质资源,蓖麻籽中蓖麻碱含量为1.337-2.572 mg/g,根据不同种质资源蓖麻碱的含量,将样本分为低含量、中低含量、中等含量、中高含量和高含量五种种质资源,可分别用于定向选育高、低蓖麻碱含量的蓖麻品种,有利于延长蓖麻产业链,同时也会有巨大的社会效益和经济效益。
关键词:蓖麻;蓖麻碱;含量测定
蓖麻籽的有毒成分为蓖麻毒蛋白、蓖麻碱、变应原和血球凝集素。蓖麻饼中的有毒成分随着制油方法的不同而不同,冷榨取油后饼粕中毒素含量较高,在机榨取油或预榨取油过程中,由于温度超过100℃,使饼粕中的蓖麻毒素和血球凝集素变性而失去活性,但蓖麻碱和变应原很少遭到破坏[1]。由于蓖麻饼应用的范畴不同,需要蓖麻碱的含量具有两重性,作为有机肥使用时,需要较高含量的蓖麻碱,有利于杀灭土壤中的线虫或其它害虫。而作为饲料应用时,由于蓖麻碱对家禽毒性较强,因此,只有将蓖麻饼中有毒物质去除,才能使之成为可利用的蛋白质饲料资源。通过育种途径,可以选择选育不同蓖麻碱含量的蓖麻品种,这将有利于蓖麻饼的深加工利用。进行不同种质资源蓖麻碱含量的测定,可以筛选出不同蓖麻碱含量的种质资源,为定向选蓖麻品种奠定基础。
1 样品及测定方法
1.1 样品及化学试剂
蓖麻种子样品16份,分别来自内蒙古、辽宁、山东。蓖麻碱标准品(纯度大于99%)。
1.2 主要仪器
分析天平:BSA224S 型电子天平。
高效液相色谱仪:Aglient1260 高效液相色谱仪(美国agilent 公司)。
1.3 测定方法
样品采用75℃甲醇提取,高效液相色谱测定蓖麻碱含量含量。
1.4 蓖麻碱标准溶液
1.4.1 蓖麻碱标准储备液
称取蓖麻碱标准品适量,用甲醇溶解,配制成浓度为1.00 mg/mL标准储备液。
1.4.2 蓖麻碱标准工作液Ⅰ
用甲醇逐次稀释蓖麻碱标准储备液至最终浓度分别为5.0 μg/mL、10 μg/mL、20 μg/mL、30 μg/mL和40 μg/mL的工作液。
1.4.3蓖麻碱标准工作液Ⅱ
用30%甲醇逐次稀释蓖麻碱标准储备液至最终浓度分别为0.5 μg/mL、2.0 μg/mL、5.0 μg/mL、10 μg/mL和20 μg/mL的工作液。
1.5 试样制备
按照GB∕T 20195的规定制备试样,粉碎过孔径0.45 mm目筛,充分混匀,装瓶,备用。
2 蓖麻碱含量测定
2.1 提取
准确称取蓖麻籽试样0.5g(精确至0.0001 g)于50 mL带螺口离心管中,加20mL甲醇,拧紧盖子,于75℃水浴中提取4h(约每30 min取出于涡旋振荡器上振荡30s)。取出于离心机上以3 000 r∕min离心10min,将上层清液通过带有定量滤纸的50 mL漏斗过滤于50 mL容量瓶中,残渣再分别用20 mL和10 mL甲醇按上述方法提取10 min,离心,合并提取液,最后用无水甲醇定容至刻度。
2.2 净化
移取提取液2.00 mL于10 mL试管中,于氮气吹干仪上吹干,加入2.00 mL氨水溶液,于涡旋振荡器上振荡30 s。
将固相萃取柱置于固相萃取装置上,依次用1.0 mL甲醇和1.0 mL水活化;加载1.00 mL该试样溶液,控制流速不超过1.0 mL/min;用1.0 mL水淋洗小柱,抽干1min;最后用1.00 mL 30%的甲醇洗脱,加压,完全收集洗脱液到进样瓶中。
2.3 测定
2.3.1色谱条件
色谱柱:C18填料,长150 mm,内径3.9 mm,粒度5μm。
流动相:乙腈+水=10+90。
流速:1.0 mL∕min。
进样体积:20μL。
检测波长:308 nm。
2.3.2 定量方法 使用蓖麻碱标准工作液Ⅰ,以峰面积对浓度的工作曲线,对蓖麻粕样品进行外标法定量;同样使用蓖麻碱标准工作液Ⅱ,以峰面积对浓度的工作曲线,对样品进行外标法定量。
2 测定结果
测定实验于2016年4月在山东省农业科学研究院进行,16份品种材料样本蓖麻碱含量测定结果见表1,淄蓖麻7号含量最高,为2.572mg/g,品种102含量最低,为1.337mg/g。对测定数据进行聚类分析,结果见图1。

从图1可以看出,如果将16份种质资源按照蓖麻碱的含量分为五类,每一种类的品种资源为:
第一类:低含量种质资源,在本实验样品中仅有1个品种“102”,蓖麻碱含量为1.337mg/g,可用于选择选育低蓖麻碱含量品种。
第二类:中低含量种质资源,包括3个品种白蓖20、通蓖6号和Zb-10,蓖麻碱含量在1.596-1.729 mg/g之间,该类品种通过基因重组或诱变选择选育低蓖麻碱含量品种。
第三类:中等含量种质资源,有6个品种,白蓖22、Zb-14、Zb-12、C14002、淄蓖麻8号和101,蓖麻碱含量在1.883-2.161 mg/g之间,可向高、低含量双向利用。
第四类:中高含量种质资源,在本实验样品中仅有1个品种“淄蓖麻9号”,蓖麻碱含量为2.309 mg/g,该类品种通过基因重组或诱变选择选育高蓖麻碱含量品种。
第五类:高含量种质资源,有5个品种,淄蓖麻5号、Zb-11、Zb-13、淄蓖麻6号和淄蓖麻7号,蓖麻碱含量在2.439-2.572 mg/g之间,可用于选择选育高蓖麻碱含量品种。

3 讨论
张小红等对10批蓖麻籽中蓖麻碱含量进行测定,结果为0.1695%~0.2396%[2],与本实验结果相似。蓖麻碱是蓖麻中除毒蛋白之外的主要毒素,具有杀虫和杀鼠活性,在医药方面具有肝保护功能和改善记忆功能,因此蓖麻碱在农业和医药行业具有广阔的应用前景。但是,蓖麻主要用来制备蓖麻油,蓖麻饼粕的应用较为广泛,如果用于畜禽饲料,其中含有的蓖麻碱就要被脱除,目前的方法尚不能完全去除,对畜禽仍然有一定的危害,低含量的蓖麻品种榨制的饼粕,蓖麻碱具有较低的含量,利于完全去除。反之,若以从蓖麻饼粕中提取蓖麻碱为目的,则应利用高含量蓖麻碱的种质资源来选育高含量的蓖麻品种,可以降低蓖麻碱的提取成本。通过对种质资源的筛选,定向选育高、低蓖麻碱含量的蓖麻品种对延长蓖麻产业链非常重要,同时也会有巨大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]于丽娜,冯建雄,孙杰.等.蓖麻碱的研究与应用[J].现代农业科技,2012,(3):218-220.
[2]张小红,李翠丽,于俊杰.等.蓖麻子中蓖麻碱的提取分离与含量测定[J].中国新药杂志,2011,20(18):1741-1744.