◎ 商春鋒，周一冉，付 彤

（濟(jì)寧市食品藥品檢驗檢測中心 ，山東 濟(jì)寧 272100）

大蒜屬蔥科蔥屬植物，在我國具有悠久的種植歷史。由于其獨特的辛辣風(fēng)味和保健功能，大蒜在國內(nèi)的產(chǎn)量和銷量一直較高，臨床對其功能性的研究也非常廣泛。幾個世紀(jì)以來，大蒜都被認(rèn)為是藥用食材，在常見疾病的治療中作為傳統(tǒng)處方藥物使用。有報道指出，食用大蒜可降低幾種癌癥的發(fā)病率，并能降低膽固醇、抑制血小板聚集、降血壓，從而降低心血管病的風(fēng)險，同時具有殺菌、抗氧化、消炎等生物活性功效[1-2]。這些治療功效，主要歸因于其含有大量的有機(jī)含硫化合物，這也是大蒜和其他蔥屬植物的特征。

目前普遍認(rèn)為，大蒜中的大蒜素是由前體物質(zhì)蒜氨酸在組織破碎時與蒜氨酸酶接觸反應(yīng)產(chǎn)生的二烯丙基硫代亞磺酸酯。這種物質(zhì)穩(wěn)定性差，極易被分解為硫醚化合物，部分硫醚化合物能夠進(jìn)一步聚合生成阿霍烯和二噻烯等。因此，對大蒜中含硫風(fēng)味活性物質(zhì)的測定，主要集中在蒜氨酸前體和大蒜素兩類物質(zhì)上，而且由于兩種物質(zhì)的極性、揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性差異較大，其測定方式也有較大差異。本文對近年來蒜氨酸前體物質(zhì)和大蒜素測定的研究進(jìn)展分別進(jìn)行討論。

1 蒜氨酸的檢測方法研究

蒜氨酸（S-烯丙基-L-半胱氨酸亞砜）水溶性強(qiáng)，不溶于甲苯等非極性溶劑。其烯丙基和亞砜的結(jié)構(gòu)決定了蒜氨酸的化學(xué)性質(zhì)，因此可以通過特異反應(yīng)間接測定蒜氨酸的含量。張文廣等[3]使用定硫法測定大蒜中蒜氨酸含量，王巖等[4]通過薄層掃描對蒜氨酸進(jìn)行測定。另外，苯腙法、茚三酮法等也有應(yīng)用[5]，但這些方法存在專一性差、結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

色譜法是測定蒜氨酸更可靠、更準(zhǔn)確的手段，其極性的特點適宜采取液相色譜法進(jìn)行檢測。Emiko等[6]首先采用液相色譜法對大蒜和算制品中的蒜氨酸進(jìn)行測定，將樣品水浴加熱、均質(zhì)、離心處理后，將提取液經(jīng)過C18固相萃取柱凈化并上機(jī)檢測，得到超過90%的回收率。在國內(nèi)，王偉等[5]利用微波滅酶、水煮滅酶、有機(jī)溶劑冷滅酶等手段對大蒜中蒜氨酸進(jìn)行提取，并發(fā)現(xiàn)磷酸吡哆醛能夠有效提高蒜氨酸的轉(zhuǎn)化率。由于蒜氨酸的極性特點，將其預(yù)先酯化后進(jìn)行反相色譜分析能夠提高分析效率。袁耀佐等[7]采用6-氨基喹啉-N-（羥基琥珀酰亞氨基）氨基甲酸酯將蒜氨酸進(jìn)行柱前衍生，采用乙酸銨水溶液與乙腈溶液的梯度洗脫程序進(jìn)行液相色譜分離，并在248 nm波長處進(jìn)行測定，得到99.1%的回收率與0.15 μg/mL的最小檢出濃度。

近年來，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)由于其超痕量、高通量及準(zhǔn)確性等特點，成為食品分析測試的主流手段。蘇本玉等[8]采用LC-MS/MS，對滅酶、甲醇提取并使用C18固相萃取柱凈化后的大蒜樣品進(jìn)行蒜氨酸含量測定，質(zhì)譜條件為正離子模式，監(jiān)測質(zhì)荷比（m/z）為137、161、178，得到了1.0 ng/mL的最低檢出濃度與94.0%的回收率，結(jié)果令人滿意。李蓓妤等[9]同樣采用LC-MS/MS對大蒜中提取凈化的蒜氨酸進(jìn)行測定，檢測條件為負(fù)離子模式選擇離子監(jiān)測（m/z=160、176），方法檢出限為0.01 μg/mL。

2 大蒜素的檢測方法研究

大蒜中蒜氨酸在組織破碎時與液泡中的蒜酶接觸而發(fā)生酶促反應(yīng)，產(chǎn)生辛辣氣味的物質(zhì)二烯丙基硫代亞磺酸酯，這種物質(zhì)常被稱為大蒜辣素。這種含硫化合物不僅具有明顯的辛辣味，其化學(xué)性質(zhì)十分不穩(wěn)定，在常溫下極易脫去氧和硫原子，形成DADS（二烯丙基二硫醚）、DATS（二烯丙基三硫醚）及DAS（二烯丙基硫醚），這也是大蒜素在組織破碎的大蒜中的主要活性存在形式。這些低碳硫醚化合物能夠進(jìn)一步聚合成為鏈?zhǔn)交螂s環(huán)化合物，即阿霍烯和二噻烯。幾種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系見圖1。

圖1 大蒜辣素及分解、聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

大蒜素能夠與某些化合物產(chǎn)生反應(yīng)從而顯色，可利用這種特性進(jìn)行分光光度法檢測。有報道指出,大蒜素能與半胱氨酸定量反應(yīng)，可以通過DTNB（二硫代二硝基苯甲酸）測定過量的半胱氨酸，間接測得大蒜素的含量[10]。唐輝等[11]采用4-巰基吡啶與大蒜素的顯色反應(yīng)來測定大蒜素總量。但這類測定方法只能夠分析大蒜素總量，對每種分解物質(zhì)的具體含量仍需要有效的分離和檢測手段。

在20世紀(jì)60年代，研究者首先通過GC法對這類硫醚化合物進(jìn)行分離并檢測[12]。隨后，Brodnitz[13]提出了基于氣質(zhì)聯(lián)用對大蒜素檢測的方法，并證實了大蒜素在氣相色譜中會產(chǎn)生熱分解。盡管GC和GC-MS對穩(wěn)定的揮發(fā)性成分有著良好的鑒別和分辨能力，但由于熱不穩(wěn)定性，這類分離技術(shù)被證明不適用于大蒜素的檢測。

由于從GC-MS檢測中發(fā)現(xiàn)的矛盾問題，研究者們開始使用HPLC對大蒜提取物中不穩(wěn)定的成分進(jìn)行檢測，以避免其發(fā)生熱分解而無法測定。Jansen等[14]人在1987年報道了使用反相HPLC技術(shù)檢測大蒜水提液中的大蒜素。Boccini等[15]通過柱后光化學(xué)衍生反應(yīng)，對提取和凈化后的大蒜樣品中大蒜素進(jìn)行分析。在國內(nèi)，洪亮等[16]使用正己烷溶解大蒜油，通過反相C18色譜柱進(jìn)行分離，得到滿意的測定條件。

對于阿霍烯和二噻烯等聚合產(chǎn)物，與大蒜素類似的結(jié)構(gòu)特點也適合采用類似的檢測手段。Brodinitz等[13]人使用GC-MS分析，檢測出大蒜素及另外幾種分解產(chǎn)物，分別是3-乙烯基-3.4-二氫-1.2-二噻烯和3-乙烯基-3.6-二氫-1.2-二噻烯。Daniela等[17]使用分散液-液微萃取前處理，并使用HPLC-UV對大蒜中的多種阿霍烯、二噻烯及硫醚化合物進(jìn)行分析。

盡管液相萃取法已經(jīng)成為蒜氨酸的主流檢測方式，但從破碎程度較高的大蒜樣品中提取大蒜素，仍需要借助一些傳統(tǒng)的蒸餾方法，如水蒸餾、微波輔助蒸餾或共蒸餾萃取。近年來，一些環(huán)保的萃取工藝，包括超臨界CO2，固相微萃取和分散液液微萃取等手段，被許多研究者采用[17]。另外，鄭永軍[18]通過構(gòu)筑選擇性識別大蒜素的分子印跡聚合物模型，制備了大蒜素配位的MIP微球，從水中提取大蒜素。

3 結(jié)論

鑒于蒜氨酸和大蒜素兩類大蒜中風(fēng)味活性物質(zhì)的顯著差異，本文分別對這兩類化合物的國內(nèi)外檢測方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。對于蒜氨酸來說，在薄層色譜法的成熟應(yīng)用基礎(chǔ)上，LC及LC-MS檢測手段的發(fā)展使得檢測靈敏度和辨識度更進(jìn)一步，但通過滅酶等手段確保蒜氨酸不被酶解是前處理過程中的關(guān)鍵操作。對于大蒜素來說，熱不穩(wěn)定性是難以避免的問題，這也促使萃取工藝的不斷改進(jìn)，在儀器分析方面也有液相色譜逐漸取代氣相色譜分析的趨勢。

綜上所述，無論是對于蒜氨酸還是大蒜素，大蒜中含硫活性成分的準(zhǔn)確分析測定手段的發(fā)展是對于大蒜種植、加工、產(chǎn)品開發(fā)等環(huán)節(jié)的技術(shù)支撐，均能夠更客觀地了解作物和產(chǎn)品中的活性成分含量，對于保健價值開發(fā)和醫(yī)學(xué)藥用具有重要的意義。