萝卜及其芽苗中异硫氰酸酯分布研究

翟淑红++刘庆培++李洁

摘要：利用二乙胺滴定法和硫脲分光光度法测定并比较了萝卜及其芽苗各部位中异硫氰酸酯的含量。结果表明，萝卜及其芽苗不同部位中异硫氰酸酯的含量明显不同。萝卜从头到中到尾3个部位异硫氰酸酯的含量依次增大；萝卜尾部皮部中异硫氰酸酯含量要高于肉质部；萝卜芽苗叶中异硫氰酸酯的含量高于茎；二乙胺滴定法测定结果明显优于硫脲分光光度法。二乙胺滴定法和硫脲分光光度法测定萝卜及其芽苗中的异硫氰酸酯操作简单、成本低廉，结果理想。

关键词：异硫氰酸酯（ITCs）；二乙胺滴定法；硫脲分光光度法；萝卜；萝卜苗

中图分类号：S631.2；Q946.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）21-5631-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.21.050

Research on the Distribution of Isothiocyanates in Radish and Sprout

ZHAI Shu-hong1，LIU Qing-pei2，LI Jie2

（1.Wuhan Institute of Design and Sciences，Wuhan 430205，China；

2.College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

Abstract：The isothiocyanates contents in the different parts of radish and its sprout were determined and compared by diethylamine titration method and thiourea spectrophotometry. The results showed that there were obviously different isothiocyanates content in the different parts of radish and its sprou. The content of isothiocyanates in the three parts of radish were successively increased from head， middle to tail of radish. The content of isothiocyanates in the tail and skin were higher than that in the flesh part of radish. The content of isothiocyanate in sprout was higher than that in stem. The conclusion showed the diethylamine titration method was obviously superior to the thiourea spectrophotometry. The diethylamine titration method - thiourea spectrophotometry was simple， inexpensive and effective.

Key words： isothiocyanates； diethylamine titration method； thiourea spectrophotometry； radish； radish sprouts

蘿卜为十字花科萝卜属根菜类蔬菜，具较很高的食用和保健价值。异硫氰酸酯（Isothiocyanates，ITCs）是一类易挥发、具催泪性、有刺激辣味的物质，是十字花科蔬菜中大量存在的硫苷酶解产物，也是萝卜呈辣的主要组分，具有高度的生物学活性，有杀菌、解毒、抑制血小板聚集、抗癌症等作用[1-3]。异硫氰酸酯类化合物也具有一定的毒副作用，对人的嗅觉、味觉以及甲状腺等有刺激，过多地食用含此类物质的食品会给人的身体健康带来一定的危害。因此，准确地测定萝卜中异硫氰酸酯的含量是十分必要的。

本研究采用二乙胺滴定法和硫脲分光光度法测定萝卜及其芽苗中的ITCs含量，比较萝卜及其芽苗不同部位ITCs差异，为萝卜中ITCs的研究和开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 植物与试剂

萝卜，华中农业大学菜市场售；萝卜芽苗，实验室自制。盐酸、无水磷酸氢二钠、十二水合磷酸氢二钠、柠檬酸、抗坏血酸、无水乙醚、无水乙醇、无水硫酸钠、甲基红、溴甲酚绿、丙酮、二乙胺等均为分析纯。

1.2 主要仪器

HH-2型数显恒温水浴锅；DZTW型调温电热套；VIC—612型电子天平；N-1000旋转蒸发仪；SPX-250B型生化培养箱；UV-1700型紫外分光光度计。

1.3 萝卜芽苗的培养

在2个干净容器中垫3层干净纱布，放入干净萝卜子，置于生化培养箱中，22 ℃培养10 d。每天早晚各浇适量水。

1.4 异硫氰酸酯的提取

根据黄明深等[4]建立的提取分离工艺，确定萝卜中硫甙最佳水解条件。冷冻萝卜100 g打浆，加入pH 4.19的缓冲液200 mL和10 mg/mL抗坏血酸，65 ℃水解2 h，水蒸气分馏（90 ℃，1 h）后用硫酸钠除水，旋蒸除醚，乙醚萃取提纯，得到淡黄色、油状、有辛辣味液体。

1.5 异硫氰酸酯的测定

1.5.1 二乙胺滴定法[5] 异硫氰酸酯—N=C=S基团中的C有高度的亲电性，而二乙胺具有很强的亲核性，因而异硫氰酸酯可与二乙胺标准溶液反应，生成取代的硫脲，过量的二乙胺可用盐酸标准溶液滴定，从而计算出异硫氰酸酯含量[6]。

将提取出的异硫氰酸酯液体转移到250 mL容量瓶中，再加入二乙胺标准溶液45 mL，混合均匀后平均分为3份，加塞置于恒温水浴锅（25 ℃）中。1 h后，以甲基红-溴甲酚绿为指示剂，用盐酸标准液滴定。为消除干扰，以空白溶液为参比，步骤同上。重复测定3次，取平均值，计算异硫氰酸酯的含量。

异硫氰酸酯含量=×100%，式中：V1为滴定样品时消耗的盐酸溶液的体积；V2为滴定空白时消耗的盐酸溶液的体积；C为二乙胺标准溶液的浓度；159为1 mol 4-甲硫基-3-丁烯基异硫氰酸酯的质量；M为取样量。

1.5.2 硫脲分光光度法[7] ITCs与氨反应生成的硫脲分子中具有一定的共轭体系，在紫外区245 nm处具有特征吸收峰，其吸光度与ITCs含量成正比[8]。

在10 mL刻度试管中准确加入6 mL氨基乙醇，将提取的异硫氰酸酯溶于2.5 mL的二氯甲烷，取100 μL加入刻度试管中，具塞后置于50 ℃恒温水浴锅恒温2 h。冷却，使用100 μL二氯甲烷混在 6 mL氨基乙醇溶液中作为空白对照。调整紫外分光光度计，吸收波长235、245、255 nm，重复测定3次，取平均值，利用下式计算异硫氰酸酯的含量。

吸光度：ODcorr=OD245 nm-（OD235 nm+OD255 nm）/2。

异硫氰酸酯总量：X=×40.17。式中：X为试样中异硫氰酸酯的含量，以每克样品中异硫氰化物质量（mg）表示；ODcorr为试样的吸光度；M为试样的质量（g）；40.17为转换因素，吸光度为1时，每升溶液中异硫氰酸酯质量为40.17 mg。

2 结果与分析

2.1 芽苗生长状况

萝卜芽苗是由萝卜种子萌发形成的肥嫩芽苗，其下胚轴长6～8 cm，子叶肥厚。它不仅具有萝卜的天然辣香味道，而且其维生素A、B1、B2的含量也比萝卜高出几倍，钙、磷含量也较丰富，常食能健胃消食，增加食欲，很受消费者喜爱。播种萝卜子后每天对芽苗的生长情况做详细记录（表1）。

萝卜芽苗在生长过程中每天均有明显增加趋势，第五天到第八天，苗长每天均增加2～3 cm。第九天成长缓慢，贮存的营养物质几乎消耗殆尽，到第十天停止生长，萝卜芽苗成熟。

2.2 ITCs含量的测定

利用二乙胺滴定法和硫脲分光光度法测定即成熟的萝卜芽苗茎与叶中异硫氰酸酯含量、萝卜的头中尾3个部位异硫氰酸酯含量、萝卜尾部的皮部与肉部异硫氰酸酯含量。

2.2.1 芽苗茎叶中ITCs含量的比较 芽苗茎叶中ITCs含量的比较见表2、图1。萝卜芽苗叶部中异硫氰酸酯的含量要高于茎部。二乙胺滴定法比硫脲分光光度法测得的值大，3次平行测得值的RSD小，精密度更高。硫脲分光光度法测定叶中的异硫氰酸酯时，RSD值大，可能与取样时的误差有关系。

2.2.2 萝卜头中尾中ITCs含量的比较 萝卜头中尾中ITCs含量的比较见表3、图2。二乙胺滴定法和硫脲分光光度法的测定结果均显示，异硫氰酸酯在萝卜中的含量，尾部最高，中部次之，头部最低。二乙胺滴定法比硫脲分光光度法测得的值大，3次平行测得值的RSD小，精密度更高。

2.2.3 萝卜尾部的皮和肉质中ITCs含量的比较 萝卜尾部的皮和肉质中ITCs含量的比较见表4、图3。二乙胺滴定法和硫脲分光光度法的测定结果均显示，萝卜异硫氰酸酯含量最高的尾部中，皮部中异硫氰酸酯的含量要高于肉质部。二乙胺滴定法比硫脲分光光度法测得的值大，3次平行测得值的RSD小，精密度更高。

3 小结与讨论

目前对萝卜中ITCs含量测定还没有较为公认的方法。本研究利用二乙胺滴定法和硫脲分光光度法对萝卜不同部位ITCs含量进行测定，结果与季玉玲等[9]利用气相色谱法测定萝卜不同部位MTB-GSL含量的变化趋势一致，说明方法准确[10]。

二乙胺滴定法测定的RSD明显小于硫脲分光光度法测定的RSD，二乙胺滴定法精密度较高。测定结果显示，萝卜不同部位间ITCs含量差异显著，在萝卜芽苗中ITCs含量呈现叶部>茎部，这与萝卜芽苗叶比茎辛辣是一致的；在萝卜中呈现头部<中部<尾部，这可能是与萝卜头部水分较多、中段含糖量较高、尾部含有较多淀粉和芥子油等有关；在ITCs含量最高的萝卜尾部呈现皮部>肉质部。

参考文獻：

[1] DEPREE J A，HOWARD T M，SAVAGE G P. Flavour and pharmaceutical properties of the volatile sulphur compounds of Wasabi[J].Food Res Int，1998，31（5）：329-337.

[2] 姜子涛，张清峰，李 荣.异硫氰酸酯的产生、化学性质及测定方法[J].中国调味品，2005（4）：9-14.

[3] 姜 涛，万渝平，叶 梅.毛细管柱气相色谱法测定菜粕中的异硫氰酸酯[J].粮食储藏，2010（5）：36-38.

[4] 黄明深.Eutrema Wasabi中异硫氰酸酯提取、含量测定及其影响因素[J].生物技术，2005（3）：49-51.

[5] 张清峰，姜子涛，董峰光，等.二乙胺滴定法测定辣根及芥末制品中异硫氰酸酯含量的研究[J].中国调味品，2005（2）：48-51.

[6] 胡国伟，杨瑛洁，李淑燕.异硫氰酸酯分析方法研究进展[J].食品工业科技，2011（12）：524-531.

[7] 张清峰，姜子涛，张久春，等.紫外分光光度法测定辣根及芥末制品中异硫氰酸酯含量的研究[J].中国调味品，2005（6）：15-20.

[8] 陈兰英，毕明芳，余 倩，等.异硫氰酸酯的分析方法[J].化学世界，2014，55（5）：49-51.

[9] 季玉玲，沈 奇，林国庆，等.气相色谱法测定萝卜中的MTB-GSL[J].南京农业大学学报，1996，19（4）：92-94.

[10] 张清峰.辣根中生物活性成分异硫氰酸酯的研究[D].天津：天津商业大学，2007.