天然彩色茧烘茧前后色素含量变化的测定与比较

张金卫，冯世民，李江涛，鱼南洋，莫永花，丁农

（1.湖州市农业科学研究院，浙江 湖州 313000；2.湖州禾桑园农业科技开发有限公司，浙江 湖州 313000）

天然彩色茧烘茧前后色素含量变化的测定与比较

张金卫1，冯世民1，李江涛1，鱼南洋1，莫永花2，丁农1

（1.湖州市农业科学研究院，浙江 湖州 313000；2.湖州禾桑园农业科技开发有限公司，浙江 湖州 313000）

本文对几个天然彩色茧品种烘茧前后色素含量的测定分析，结果表明：烘茧前或者烘茧后，黄酮色素的含量绿色茧最高，平均达到每克茧壳2.5 mg左右，比白色茧高4倍左右，其次是黄色茧品种每克茧壳约1学艺术mg，白色茧和红色茧品种较低；类胡萝卜素黄色茧和红色茧品种均在每克茧壳0.5 mg左右，比白色茧高8倍左右，绿色茧和白色茧均较低；烘茧后黄酮色素及类胡萝卜素含量的损失率大多在10%～30%左右，色素的稳定性较好，品种之间有差异。

彩色茧；烘茧前后；色素变化

天然彩色茧品种是一种蚕茧颜色受控于基因的特殊资源，其茧丝色素主要是来源于桑叶和蚕体内自身的合成，具有色泽自然，色调柔和，天然环保等特点，其开发利用价值越来越受到人们的重视。家蚕天然茧色分为红黄茧系、黄绿茧系和白茧系3类，红黄茧系包括淡黄、金黄、肉色、红色、蒿色、锈色等多种茧色；黄绿茧系包括竹绿（淡绿）和绿色两种。目前认为决定黄红茧系茧色的色素主要来自桑叶中的类胡萝卜素，包括仅由碳氢化合物构成的胡萝卜素和带有氧原子的胡萝卜醇类。黄绿茧系的色素主要为黄酮类化合物，家蚕摄取桑叶中的黄酮类物质后，在体内可能需要经过一系列的化学修饰如糖基化作用后，再进入茧丝。天然彩色茧的色素在烘茧等高温处理加工时会受到不同程度的破坏，为了解烘茧对不同类型彩色茧色素变化的影响进行了本试验。结果报告如下：

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试品种

本单位保育的天然黄色茧品种秋丰×HJ7正反交、秋丰×黄3正反交；天然绿色茧品种P50×秋丰、LJ13；红色茧品种RC；以及对照白色茧品种白玉×秋丰。

1.1.2 主要试剂及仪器

芦丁标准品、β-胡萝卜素均购于sigma公司，75%的乙醇与其他试剂均为分析醇；DK-S12型电热恒温水浴锅、立式压力蒸汽灭菌器（上海森信实验仪器有限公司）；岛津UV-2450紫外分光光度计；台式离心机为杭州达科科学仪器有限公司；超声波与烘箱为上海森信实验仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 烘茧方法

本实验所用的烘茧条件参考生产上通常应用的二次烘干法，分为初烘和复烘两个阶段，初烘温度设定为100℃，时间为2 h；复烘时温度设定为95℃，时间为2 h。

1.2.2 试样液的制备

取试样茧壳用纯水进行洗涤，洗涤完后用自然风吹干，然后用电子天平准确称取0.5 g茧壳，放入干净的试管中，每个试管加入75%的乙醇10 ml，然后放置到超声波中超声30 min，然后再放到60℃的水浴锅里抽提4 h，过滤除去杂质，收集第一次抽提所得的滤液，将剩余的残渣再进行重复抽提一至两次，直到蚕茧上的色素全部被抽提出来。最后将滤液合并定容于25 ml的标准容量瓶，放置于4℃的冰箱过夜，吸取上层液作为下一步试验的试样液。

1.2.3 黄酮类色素的测定

1.2.3.1 测定方法

采用硝酸铝显色法进行黄酮含量的测定，原理是：黄酮在中性及亚硝酸钠存在的条件下，会与铝盐作用生成螯合物，然后加入氢氧化钠溶液后显红橙色，在499 nm下有最大吸收波峰（图1），且符合定量分析的比尔定律。即先用亚硝酸铝还原黄酮，再加上硝酸铝络合，最后加氢氧化钠使黄酮类化合物开环，生成2-羟基查耳酮而显色。然后用分光光度计比色测定黄酮类色素的含量。

1.2.3.2 黄酮最大吸收波长的确定

称取10 mg芦丁标准品，置于50 ml的容量瓶内，得到0.2 mg/ml的标准溶液。然后取标准溶液6 ml、8 ml、12.5 ml后分别加入300 μl 5%的NaNO2，摇匀并且静置6 min，然后再加入300 μl 10%的Al（NO3）3，混合后，静置6 min，然后加入NaOH（1mol/L）4 ml，混匀，加入75%的乙醇定容至25 ml，稀释成0.048 mg/ml， 0.064 mg/ml，0.1 mg/ml三个浓度的标准溶液，置于紫外分光光度计下进行波谱扫描。标准芦丁品在紫外-可见吸收处有一个波峰，波长为499 nm，为最大吸收波长。如图1所示。

图1 芦丁标准品紫外-可见吸收光谱Figure 1 Rutin standard UV-visible absorption spectrum

1.2.3.3 芦丁标准曲线的建立

称取10 mg芦丁标准品，置于50 ml的容量瓶内，得到0.2 mg/ml的标准溶液。然后分别取标准溶液0 ml、1 ml、2 ml、4 ml、5 ml、6 ml后加入300 μl 5%的NaNO2，摇匀并且静置6 min，然后再加入300 μl 10%的Al（NO3）3，混合后，静置6 min，然后加入NaOH（1 mol/L）4 ml，混匀，加入75%的乙醇定容至25 ml，使标准溶液的浓度分别为0 mg/ml、0.008 mg/ml、0.016 mg/ml、0.032 mg/ml、0.040 mg/ml、0.048 mg/ml，然后在499 nm下测定吸光值，空白用纯水，处理同上，重复三次。得到回归方程为Y=12.55324X-0.00437，相关系数为R2＝0.99994。浓度与对应的吸光度呈良好的线性关系，见图2。

图2 黄酮类化合物的标准吸收曲线Figure 2 Flavonoids standard absorption curve

1.2.3.4 试样中黄酮类色素的测定

取试样液5 ml，加入300 μl 5%的NaNO2，摇匀并且静置6 min，然后再加入300 μl 10%的Al（NO3）3，混合后，静置6 min，然后加入NaOH（1 mol/L）4 ml，混匀，加入75%的乙醇定容至10 ml，然后在499 nm下测定吸光值，空白用纯水，处理同上。根据测得的吸光度值计算出试样的黄酮类色素的含量，再计算每g茧壳的黄酮类化合物的的含量。

1.2.4 类胡萝卜素的测定

1.2.4.1 测定方法

类胡萝卜素的测定原理：类胡萝卜素不溶于水，而易溶于有机溶剂，可以用乙醚将其在蚕茧试样液中提取出来。KOH-CH3OH是一种皂化剂，可与试样液中的黄酮类化合物，以及含羟基、羧基的一些色素生成可溶于水的盐，而类胡萝卜素则不与其反应。从而进一步用乙醚将类胡萝卜素提取出来，实现了类胡萝卜素与其他色素的分离。β-胡萝卜素最大吸收波峰为449 nm（图3），用分光光度计比色测定类胡萝卜素的含量。

1.2.4.2 β-胡萝卜素的最大吸收波长的确定

取5 mg的β-胡萝卜素标准品置于50 ml的容量瓶内，得到0.1 mg/ml的标准溶液。然后将其稀释成16 μg/ml的标准溶液，置于紫外分光光度计下进行波谱扫描，结果出现两个峰，其中最大吸收波峰为449 nm。如图3所示。

图3 β-胡萝卜素标准品紫外-可见吸收光谱Figure 3 β-carotene standard UV-visible absorption spectrum

1.2.4.3 β-胡萝卜素标准曲线的建立

精确称取0.5 mg的β-胡萝卜素，置于50 ml的容量瓶中，加入75%的乙醇定容，得到0.01 mg/ml的标准溶液，分别取0 ml、1 ml、2 ml、4 ml、5 ml、6 ml 0.01 mg/ ml的标准溶液置于25 ml的容量瓶中，得到0 μg/ml、0.4 μg/ml、0.8 μg/ml、1.6 μg/ml、2.0 μg/ml、2.4 μg/ml的标准溶液。然后在449 nm下测定吸光值，空白用纯水，处理同上，重复三次。得到回归方程为Y＝0.16267X-0.00251，相关系数为R2＝0.99941。浓度与对应的吸光度呈良好的线性关系，见图4。

图4 β-胡萝卜素标准曲线Figure 4 β-carotene standard absorption curve

1.2.4.4 试样中类胡萝卜素的测定

取试样液1 ml，加入2.5 ml质量分数为20%的KOH-CH3OH，4℃冰箱下遮光过夜，在分液漏斗里加入5 ml乙醚，将试样液移入，并加入5 ml的10%的NaCl，静置分层，取出上层滤液，倒入小烧杯内，并对下层液继续萃取，然后合并滤液，用5 ml 10%的NaCl洗涤4次，然后再倒入同样的小烧杯中，加入2 g无水Na2SO4干燥30 min后用乙醚定容至10 ml，在449 nm下测定吸光值，对照用纯水，并做同样处理。根据测得的吸光度值计算出试样的类胡萝卜素含量，再计算每克茧壳的类胡萝卜素含量。

2 结果与分析

2.1 烘茧前后黄酮类化合物的含量及其变化

根据前述方法得到的不同蚕品种不同颜色蚕茧的烘茧前后黄酮类色素的含量测定的数据见表1。从表1数据来看，两个绿色茧品种P50×秋丰、LJ13的蚕茧中的黄酮含量最高，每g茧壳中分别达到了2.656 mg、2.528 mg，比两对黄色茧品种与对照品种的含量均要高出很多，秋丰×HJ7（正反交平均）的含量为1.031 mg/g茧壳，秋丰×黄3（正反交平均）的含量为1.023 mg/g茧壳，分别比对照品种白玉×秋丰高74.05%、72.85%，白色茧品种白玉×秋丰茧壳中所含黄酮含量为0.592 mg/g茧壳。红色茧与黄色茧同属一个色系，RC是一个红色茧品种，本实验中红色茧品种RC所测的黄酮含量为0.417 mg/g茧壳，还低于白茧品种白玉×秋丰。

不同蚕品种不同颜色的蚕茧在烘茧后，P50×秋丰的黄酮含量为2.433 mg/g茧壳，LJ13蚕茧中含有2.369mg/g茧壳，秋丰×HJ7（正反交平均）的含量为0.887mg/g茧壳，秋丰×黄3（正反交平均）的含量为0.8355mg/g茧壳，其中两对黄色茧品种烘后蚕茧内黄酮的含量比烘后白色茧内的黄酮的含量高87.55%与76.6%，而两个绿色茧品种P50×秋丰和LJ13比白色茧品种白玉×秋丰高出4倍以上，红色茧品种RC黄酮含量仍然比白色茧低。

烘后与烘前相比，两对黄色茧品种秋丰×HJ7（正反交平均）、秋丰×黄3（正反交平均）烘后比烘前降低了13.97%、18.39%；两个绿色茧品种P50×秋丰、LJ13烘后黄酮降低的比较少，分别为8.4%、6.3%；白色茧品种白玉×秋丰降低了20.17%；红色茧RC降低了43.92%，降低程度最大。

2.2 烘茧前后类胡萝卜素的含量及其变化

根据前述方法得到的不同蚕品种不同颜色蚕茧的烘茧前后类胡萝卜素的含量测定的数据见表2。从表2不同品种不同颜色的蚕茧在烘前类胡萝卜素含量测定数据看，两对黄色茧品种与红色茧品种的含量比较高，其中秋丰×HJ7（正反交平均）、秋丰×黄3（正反交平均）的含量分别为0.501 mg/g茧壳、0.509 mg/g茧壳，红色茧RC的含量为0.527 mg/g茧壳，均比白色茧品种白玉×秋丰高出了8倍以上。绿色茧P50×秋丰与LJ13含量较低，分别为0.045 mg/g茧壳、0.042 mg/g茧壳，稍低于白色茧白玉×秋丰。

不同品种不同颜色的蚕茧在烘茧后，秋丰×HJ7（正反交平均）比烘前降低了27.5%，含量为0.358 mg/g茧壳；相对于秋丰×HJ7（正反交平均）来说，秋丰×黄3（正反交平均）烘后类胡萝卜素含量为0.460 mg/g茧壳，降低了9.7个百分点；两对绿色茧品种烘后类胡萝卜素平均含量仍然较低，为0.032 mg/g茧壳，平均降低了26.1个百分点；红色茧RC降低了14.6%，含量为0.450 mg/g茧壳；白色对照组白玉×秋丰则降低了11.4%，含量为0.048 mg/g茧壳，含量较低。烘茧后，类胡萝卜黄茧品种和红茧品种仍

表1 烘茧前后黄酮类化合物的含量及其变化Table 1 Flavone contents of cocoons before and after dried

表2 烘茧前后类胡萝卜素的含量及其变化Table 2 Carotenoid contents of cocoons before and after dried

然比白色茧品种白玉×秋丰高出约7至8倍左右。

3 小结与讨论

通过测定几个天然彩色茧品种的色素含量后，我们得知：无论是烘茧前还是烘茧后黄酮色素的含量绿色茧最高且超过白色茧品种白玉×秋丰4倍左右，其次是黄色茧品种，白色茧品种白玉×秋丰和红色茧品种RC较低，其中两个绿色茧品种蚕茧中的黄酮类色素每克蚕茧茧壳中达到了2.5 mg左右，两对黄色茧品种也将近1 mg。烘后几个品种蚕茧中黄酮的含量都出现了不同程度的降低，其中红色茧RC降幅最大，而两个黄色茧品种降低了约20%左右，绿色茧则降低不到10%，可以说通过正常烘茧后，绿色茧品种与黄色茧品种的黄酮的含量损失并不是很大，烘茧后茧壳中的黄酮类化合物得到了保留。

类胡萝卜素同样是天然彩色茧中一种很重要的色素，实验结果说明类胡萝卜素主要存在于黄色茧品种与红色茧品种中，比白色茧品种高8倍左右，绿色茧品种与白色茧品种则含量很低。黄色茧品种秋丰×HJ7（正反交平均）、秋丰×黄3（正反交平均）和红色茧RC每克蚕茧的含量均达到了0.5 mg以上，烘茧后损失的含量大多在10～30%，每克蚕茧的含量在0.4 mg左右，说明了几个天然彩色茧品种茧壳中的类胡萝卜素的稳定性还是比较高的。

试验结果还得出红色茧采用现行烘茧温度烘茧处理（实际60℃以上温度处理），颜色转变为黄色，红色的热稳定性差。而黄色茧、绿色茧颜色变化较小，完全可以采用现有的烘茧技术处理蚕茧。

已有众多的学者研究发现黄酮类化合物和类胡萝卜素具有广泛的生理功能，黄酮类化合物可以对DNA起保护作用、具有抗疲劳作用、调节血糖和抗自由基的作用，类胡萝卜素具有抗癌、抗氧化、抗辐射作用及抗衰老、提高免疫力、保护肝脏肺脏、促进记忆等作用。天然黄色茧、红色茧中类胡萝卜素含量颇高，而天然绿色茧黄酮类色素很高，烘后损失不大，均是一种非常好的保健材料。而且已有的试验也证明天然彩色茧的抗氧化活性和抑菌效果均要由于白色茧，所以用天然彩色茧开发保健内衣、家居服装或护肤化妆品符合人们追求“健康、绿色”的发展趋势和消费热点。另外，生产消费天然彩色丝服装可避免织物加工处理过程各种化学残留物对人体的危害，且减少印染造成的环境污染，符合可持续发展战略，是节能环保型产品，属低碳经济，因此加强对天然彩色茧品种的应用研究，使其更好的服务于人类的日常生活变得越来越重要。

［1］徐世清，王建南，等.天然彩色茧丝资源及其开发利用（1）［J］.丝绸，2003（1）：42～43.

［2］徐世清，王建南，等.天然彩色茧丝资源及其开发利用（2）［J］.丝绸，2003（2）：43～46.

［3］胡圣虹，帅琴平，等.蜂蛹中有效活性成份的提取与分析研究——黄酮类化合物的提取与测定［J］.中国养蜂，2000（6）：7～9.

［4］杜咏梅，张怀宝，等.光度法测定烟草中总胡萝卜素的方法研究［J］.中国烟草科学，2003（3）：28～29.

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［6］侯国军，张金卫，等.天然彩色茧烘茧前后抗氧化活性的

Determination and Comparison of Pigment Contents of Natural Colorful Cocoons Before and After Dried

ZHANG Jin-wei1，FENG Shi-min1，LI Jiang-tao1，YU Nan-yang1，MO Yong-hua2，DING Nong1*
（1.Huzhou Agricultural Academy Sciences，Huzhou 313000 Zhejiang，China
2.Huzhou Hesangyuan Agricultural&Technology Development Co.，LTD，Huzhou 313000 Zhejiang，China）

This article mainly determined and analyzed the pigment contents of several natural colorful cocoon varieties before and after dried.The results showed that the flavone content was 2.5 mg/g in average in green cocoon before and after dried，which was 4 times higher than white cocoon.The content in average in yellow cocoon was 1 mg/g，which was little higher than white and red cocoon.The carotenoid content in yellow and red cocoon was 0.5 mg/g，which was 8 times higher than white cocoon.The loss ratio of flavone and carotenoid in dried cocoon was 10%～30%，it means the stability of the pigment was optimal，and there was obvious difference between cocoon varieties.

colorful cocoon；before and after dried；pigment content changing

S886

A

0258-4069［2013］02-025-05

项目来源：浙江省公益技术研究项目（2011C22097），湖州市自然科学资金项目（2012YZ11）

张金卫（1977-），男，浙江，农艺师。主要从事蚕桑科学技术研究和推广。E-mail：965104@163.com

丁农，高级农艺师。主要从事蚕桑科学技术研究和推广。E-mail：hznky@yahoo.com.cn