cd、cu、pb在大豆籽實各形態(tài)結(jié)構(gòu)中的分布

cd、cu、pb在大豆籽實各形態(tài)結(jié)構(gòu)中的分布

在污染的重金屬土壤中生長的大豆種子通常含有較高的重金屬，長期食用會對人體產(chǎn)生副作用。然而,重金屬在大豆籽實中的分布、結(jié)合形態(tài)以及其在加工過程中的去除與存留直接影響到人體對重金屬的吸收與代謝,進(jìn)而影響其毒性大小。為此,研究大豆中重金屬的分布及結(jié)合形態(tài)對于防止重金屬的危害具有重要意義。本文從組織化學(xué)及生物化學(xué)角度探討了大豆及其制品中Cd、Cu、Pb的分布及其存在形態(tài)。1材料和方法1.1大豆樣品大豆樣品取自云南省蘭坪縣蘭坪銅礦區(qū)附近的污染農(nóng)田。1.2種子果實形態(tài)結(jié)構(gòu)的區(qū)別采用物理剝離方法,將大豆籽實區(qū)分為3部分,即種皮胚與子葉1.3濾紙包的制備將大豆籽實研碎,準(zhǔn)確稱取2.0000g,稱取4份,分別包入濾紙包中。按國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB2906-82提取大豆中的粗脂肪,并計算粗脂肪含量。1.4蛋白質(zhì)液的制備稱取脫脂、風(fēng)干后的大豆樣品2.0000g,采取連續(xù)提取的方法依次提取大豆籽實中不同類型的蛋白質(zhì)。先加入去離子水20mL,攪拌1h,放入4℃冰箱中保存10h,取出后,離心30min,取上清液備用。以同樣方法依次用5%NaCl、70%乙醇、0.2%NaOH溶液進(jìn)行提取。余下的殘渣用去離子水轉(zhuǎn)移至三角瓶中備用。1.5渣子紅樹林的制備豆腐:清除大豆中雜質(zhì)并用去離子水洗凈后,浸泡10h,去掉種皮,用瓷研缽研磨。將所得漿水與渣子分離,煮漿至沸騰,保持5min后點鹵,靜置10min。適當(dāng)擠去水分、略壓成型。豆?jié){:制作同上,研磨后漿、渣分離,即可得豆?jié){。豆芽:將大豆清洗、浸泡,置于溫室15℃—20℃保持其潤濕,經(jīng)7d豆芽長成。1.6分光光度計將待測樣品經(jīng)硝酸、高氯酸消化后,用原子吸收分光光度計(日立180-80)測定其含量。用國家標(biāo)準(zhǔn)物茶葉樣品(GBW07605)進(jìn)行質(zhì)量控制,保證方法的準(zhǔn)確性。2結(jié)果與討論2.1sd、cu和pb在種子上的分布2.1.1重金屬的濃度順序和總量分布大豆籽實的最外部是種皮,種皮內(nèi)有兩片肥大的子葉,子葉之間是胚。將這3種組分中Cd、Cu、Pb的分析結(jié)果示于表1。從其結(jié)果看出,在大豆籽實各形態(tài)結(jié)構(gòu)中,3種重金屬的濃度分布具有一定差異,但不象在稻、麥籽實各形態(tài)結(jié)構(gòu)中分布的那樣懸殊。Cd的濃度順序是:種皮>胚>子葉;Cu的濃度順序是:胚>子葉>種皮;Pb的濃度順序是:胚>種皮>子葉。若除去種皮,則3種重金屬的濃度順序都是胚>子葉。從Cd、Cu、Pb的總量分布看,由于各結(jié)構(gòu)組分的重量在籽實中所占百分比不同,3種元素在各結(jié)構(gòu)組分的總量分布差異懸殊。其中占籽實總重90.14%的子葉中的積累量占絕大比例,Cd、Cu、Pb分別占78.34%、91.35%、80.38%。從大豆各結(jié)構(gòu)組分的營養(yǎng)組成來看,子葉是貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的場所,大豆蛋白質(zhì)、脂肪主要分布在子葉中。胚中也富含蛋白質(zhì)和脂肪,還原糖含量較高。種皮中的營養(yǎng)成分較少,富含纖維素和礦物質(zhì)。對照表1中3種元素在各結(jié)構(gòu)組分中的分布推斷,Cd、Cu、Pb可與蛋白質(zhì)、纖維素等成分相結(jié)合。值得指出的是,種皮僅占籽實重量的7.34%,而其中Cd、Cu、Pb的積累量卻占18.89%、5.01%、13.59%,說明纖維素中分布了較多重金屬,在食用大豆時,若去除種皮,會明顯減少重金屬的攝入。2.1.2cd、cu、pb在含量和組成中的分布大豆因受品種、產(chǎn)地、栽培方式等因素的影響,營養(yǎng)成分含量不完全相同。一般約含蛋白質(zhì)40%、脂肪20%、碳水化合物25%、水分10%、灰分4%—5%,幾乎不含淀粉?，F(xiàn)將脂肪、蛋白質(zhì)以及殘渣(包括不易溶的纖維素、糖類等)中Cd、Cu、Pb的分布比例示于圖1。非常明顯蛋白質(zhì)中種重金屬的含量占了絕對優(yōu)勢,Cd、Cu、Pb在其中的分布分別占總量的80.60%、69.12%、68.89%;殘渣次之,Cd、Cu、Pb的比例分別是16.68%、30.88%、31.11%。該結(jié)果進(jìn)一步明確了上述推斷,即大豆籽實中的重金屬主要與蛋白質(zhì)相結(jié)合,同時也易與粗纖維相結(jié)合;脂肪中的含量甚少,Cd只占總量的2.72%,Cu和Pb均未檢出。大豆中脂肪含量很高,約占20%,其中對人體有益的不飽和脂肪酸是主要成分,用大豆加工豆油是大豆的重要用途。脂肪中3種元素含量甚微,從這個角度看來,食用豆油是安全的。另外,Pb與Cu在各主要營養(yǎng)成分中的分布比例趨于一致。2.1.3cd與其他蛋白質(zhì)的主要成分對比大豆中蛋白質(zhì)含量豐富且構(gòu)成極為復(fù)雜,其中絕大部分可溶于水。根據(jù)其溶解性不同可區(qū)分為清蛋白、球蛋白、醇溶谷蛋白、谷蛋白。一般4種蛋白質(zhì)的相對含量分別為12%、63%、3%、7%,以球蛋白為主要成分。這4種蛋白質(zhì)中的重金屬含量測定結(jié)果列于表2。從表2中看出,Cd與球蛋白結(jié)合的比例最高,清蛋白和醇溶谷蛋白次之,谷蛋白結(jié)合最少。Cu和Pb在各蛋白質(zhì)的分布也以清蛋白、球蛋白較多,醇溶谷蛋白次之,谷蛋白最少。3種元素在各種蛋白質(zhì)中分布的差異是因為各種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,因而結(jié)合金屬元素的能力不同。例如對大豆球蛋白做超離心沉降分析或凝膠法過濾分析可得到2S、7S、11S、15S4種主要成分。其中以7S和11S成分最多,這兩種成分的共同特點是它們都是二硫鍵形成的聚合物,提供了金屬配體,從而形成蛋白質(zhì)-金屬螯合物。2.2大豆加工制品中重金屬含量比對為了解大豆加工制作中重金屬的去除與存留,本文對傳統(tǒng)大豆制品豆腐、豆?jié){和豆芽中Cd、Cu、Pb的含量進(jìn)行了分析,圖2所示為單位重量大豆及單位重量大豆所加工制品中重金屬的含量百分比。其結(jié)果表明,大豆去掉種皮加工成豆芽、豆腐、豆?jié){后,3種重金屬含量均有顯著降低。豆腐、豆?jié){中的重金屬含量低于豆芽,原因是制作豆腐、豆?jié){時豆渣中的重金屬被去除。豆腐中的重金屬含量又低于豆?jié){,是因為豆腐經(jīng)過點鹵、壓實成型后,部分重金屬隨外流液體去除。3結(jié)論3.1不同子化學(xué)在籽部的分布Cd、Cu、Pb在大豆籽實各形態(tài)結(jié)構(gòu)中的濃度有所差異,但由于子葉在籽實中重量占90.14%,故大部分的重金屬分布于子葉中,種皮中也占一定比例。3.2實主要營養(yǎng)成分從Cd、Cu、Pb在籽實主要營養(yǎng)成分的分布看,