不同產(chǎn)地野生魚(yú)腥草根、莖、葉中常量和微量元素含量的比較研究

莫云容，　趙　凱，　鄧明華

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

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不同產(chǎn)地野生魚(yú)腥草根、莖、葉中常量和微量元素含量的比較研究

莫云容，趙凱，鄧明華*

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201)

摘要：為開(kāi)發(fā)和利用魚(yú)腥草提供一定的科學(xué)依據(jù)，研究采用微波消解技術(shù)處理樣品，利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測(cè)定了我國(guó)廣西，湖南和云南三個(gè)不同產(chǎn)區(qū)魚(yú)腥草地下莖，葉片和花中S，P，K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Zn，Cu，Mn和Se等十種常量和微量元素的含量.研究結(jié)果表明：不同產(chǎn)地魚(yú)腥草元素的含量呈現(xiàn)地域差異，魚(yú)腥草不同部位元素的含量存在差異.同一部位不同元素的含量也不盡相同.魚(yú)腥草中含有豐富的S，P，K，Ca，Mg.分析結(jié)果的平均回收率在95.3%～102.8%之間.該方法簡(jiǎn)單，快速，可靠，靈敏度高，且多元素可同時(shí)測(cè)定，能滿足實(shí)際樣品分析要求.測(cè)定結(jié)果為進(jìn)一步探討魚(yú)腥草中元素的含量與其功能的相關(guān)性提供了參考.表3,參14.

關(guān)鍵詞：魚(yú)腥草；微波消解；電感耦合等離子發(fā)射光譜法；元素

常量和微量元素為中藥藥效和歸經(jīng)物質(zhì)基礎(chǔ)的一個(gè)非常重要的組成部分[1].在有機(jī)體內(nèi)，雖然各種元素的含量很低，但它們對(duì)有機(jī)體的整個(gè)生命過(guò)程通常具有十分重要的作用，對(duì)許多如酶，蛋白質(zhì)，激素等生物分子的生物活性往往起著十分重要的調(diào)控作用[2].因此隨著近年來(lái)對(duì)傳統(tǒng)中藥化學(xué)成分研究的進(jìn)一步深入，人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)元素種類和含量的研究[3,4].魚(yú)腥草(HouttuyniacordataThunb.)又名名赤耳根，蕺菜，摘兒菜，屬三白草科植物，主要分布于我國(guó)西北、華中、華北及長(zhǎng)江以南各地，常生長(zhǎng)在水邊或陰濕地.魚(yú)腥草是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的野生蔬菜，同時(shí)也是一味十分重要的民間常用草藥.魚(yú)腥草中含有豐富的黃酮成分，而黃酮具有保持血管柔軟、防治因動(dòng)脈硬化引起的冠心病、高血壓等的作用，長(zhǎng)期堅(jiān)持喝魚(yú)腥草花茶還對(duì)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)腫痛，過(guò)敏性鼻炎等具有較好的療效[5].目前對(duì)魚(yú)腥草的研究主要集中在有效活性成分的提取，以及相關(guān)制劑的研制與藥效、安全性評(píng)價(jià)等方面[6].

目前常用于中藥元素含量測(cè)定的方法主要有下列方法：原子吸收光譜法(FAAS)[7]，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)[8]，電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)[9]，原子吸收分光光度法(AAS)[10]，電化學(xué)分析法[11]，原子熒光光譜法(AFS)[12]等.但分光光度度法和電化學(xué)法僅能同時(shí)測(cè)定少數(shù)幾種元素；AAS和AFS只能進(jìn)行單個(gè)元素的測(cè)定，且線性范圍窄，分析時(shí)間長(zhǎng)；ICP-MS雖靈敏度高，能同時(shí)測(cè)定多種元素，但儀器昂貴難以推廣；而ICP-AES在進(jìn)行元素含量測(cè)定時(shí)分析靈敏度高，速度快，線性范圍寬，又可同時(shí)測(cè)定多種元素而具有明顯的優(yōu)勢(shì).采用微波消解-ICP-AES技術(shù)，比較分析了采自廣西，湖南和云南三個(gè)不同地區(qū)的魚(yú)腥草樣品地下莖，葉，花中S，P，K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Zn，Cu，Mn和Se的含量的差異，旨在建立魚(yú)腥草常量和微量元素的測(cè)定方法，探討土壤對(duì)魚(yú)腥草常量和微量元素含量的影響，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用此資源提供了一定的理論依據(jù).

1材料與方法

1.1　儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)采用Thermo Jarrell Ash(美國(guó))公司生產(chǎn)的THERMO-IRIS/AP全譜直讀光譜儀，該光譜儀為水平炬管，中階梯光柵，電荷注射檢測(cè)器(CID)，波長(zhǎng)范圍170～900 nm，配Thermo SPECTM/CID分析軟件的Digital 486計(jì)算機(jī).MSP-100D型微波消解系統(tǒng)為北京雷鳴科技有限公司生產(chǎn).實(shí)驗(yàn)用水為超純水，所有玻璃器具均經(jīng)過(guò)3%硝酸浸泡過(guò)夜，再用超純水沖洗干凈.鹽酸和硝酸都為優(yōu)級(jí)純.測(cè)定時(shí)各元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供.

1.2　儀器工作的條件

工作條件為：發(fā)射功率1.15 kW，輔助氣(99.99%氬氣)流量0.5 L/min，泵速130 r/min，霧化器壓力28.06 PSI，低波長(zhǎng)曝光30 s，高波長(zhǎng)曝光5 s，樣品清洗時(shí)間30 s.

1.3　樣品的采集與處理

樣品采集于廣西南寧，湖南長(zhǎng)沙和云南昆明遠(yuǎn)離各種污染源的郊區(qū)，樣品采集后用水洗凈，分揀成地下莖，葉片和花，放置到硅膠干燥器中干燥至恒重.然后用瑪瑙研缽將各材料研細(xì)并準(zhǔn)確稱取0.500 0 g，分別置于聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL濃硝酸和3 mL H2O2(30%)，加蓋密封，放入微波消解系統(tǒng)中進(jìn)行微波消解.設(shè)定微波輸出功率為350 W，壓強(qiáng)0.7 MPa，時(shí)間10 min，待消解結(jié)束后，自然冷卻，定容.同時(shí)做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn).

2結(jié)果與討論

2.1　分析波長(zhǎng)的選擇和檢出限

ICP-AES法對(duì)每個(gè)元素的測(cè)定都可以同時(shí)選擇

多條特征譜線，且同時(shí)具有同步背景校正功能，因此實(shí)驗(yàn)中對(duì)每個(gè)測(cè)定元素選取2～3條譜線進(jìn)行測(cè)定，綜合分析強(qiáng)度，干擾情況及穩(wěn)定性，選擇譜線干擾少，精密度高的分析線.空白溶液消解后用ICP-AES法重復(fù)測(cè)定12次，以標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為各元素的檢出限.各元素分析波長(zhǎng)與檢出限如表1所示.

表1　分析波長(zhǎng)和檢出限Tab.1　Wavelengths and detection limits of elements

2.2　樣品測(cè)定結(jié)果

將待測(cè)樣品按照樣品微波消解方法，在選定的實(shí)驗(yàn)條件下用ICP-AES平行10次測(cè)定，結(jié)果表明各產(chǎn)地的魚(yú)腥草中都含有非常豐富的元素，尤其以S，P，K，Ca，Mg較為突出.

但不同產(chǎn)地魚(yú)腥草的常量和微量元素含量存在較大差異，廣西產(chǎn)魚(yú)腥草地下莖的S、P、Ca、Zn等元素含量最高，分別為湖南和云南相應(yīng)元素含量的1.52和1.11，4.64和1.18，1.43和1.29，6.12和15.88倍；而同一產(chǎn)地的魚(yú)腥草，其不同部位的常量和微量元素的含量也存在一定差異，以云南產(chǎn)魚(yú)腥草所含的S、P和K來(lái)看，地下莖的含量分別是葉和花含量的67%和92%，162.9%和208.9%，74.8%和113.5%；同一部位的不同元素的含量也存在較大的差異，K含量最高，Ca、Mg、P和S次之，Se的含量最低.

三產(chǎn)地魚(yú)腥草莖、葉、花的常量和微量元素測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表2.

表2　不同產(chǎn)地、不同部位魚(yú)腥草10種常量和微量元素的含量Tab.2　Content of 10 macroelements and microelements in different parts of Herba Houttuyniae from different areas (mg·kg-1)

2.3　加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

以云南產(chǎn)魚(yú)腥草地下莖為例，進(jìn)行元素的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，取已經(jīng)消解后的樣品，分成2份，一份樣品中加入配制成一定濃度的混合標(biāo)樣，另一份為樣本液.測(cè)定各元素的加標(biāo)回收率.結(jié)果如表3所示，從結(jié)果可以看出，實(shí)驗(yàn)采用方法的回收率在95.3%~102.8%之間，說(shuō)明測(cè)定方法準(zhǔn)確度較高，可以滿足樣品檢測(cè)要求.

表3　加標(biāo)回收率Tab.3　Recovery rates (μg·mL-1)

3討論與結(jié)論

ICP-AES法和經(jīng)典的火焰，電弧，火花光譜分析和原子吸收相比具有線性動(dòng)態(tài)范圍寬約4~5個(gè)數(shù)量級(jí)的獨(dú)特性質(zhì)，同時(shí)還具有基體效應(yīng)小，精確度高，靈敏度高，穩(wěn)定性好，分析速度快以及多元素同時(shí)測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)[13].實(shí)驗(yàn)采用ICP-AES法測(cè)定不同產(chǎn)地魚(yú)腥草的不同部位中的10種常量和微量元素，同時(shí)進(jìn)行了加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，平均回收率在95.3%～102.8%之間.實(shí)驗(yàn)表明：與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比，該方法具有準(zhǔn)確，快速，靈敏等優(yōu)點(diǎn).

藥用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中受遺傳特性和環(huán)境條件(特別是土壤類型)的影響會(huì)選擇性的吸收和富集某些常量或微量元素，并不均衡地積累在不同的部位，這些元素往往是具有防病治病作用的物質(zhì)基礎(chǔ)[14].研究表明：魚(yú)腥草中含有豐富的常量和微量元素，其中S，P，K，Ca，Mg等在不同產(chǎn)地，不同部位中分布均較為豐富，它們對(duì)人體的生長(zhǎng)，發(fā)育，免疫功能等具有重要作用，且具有一定的保健和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值.從測(cè)定結(jié)果還可以看出：魚(yú)腥草中這五種元素的含量大小順序?yàn)镵，Ca，Mg，P和S.同時(shí)三個(gè)產(chǎn)地的魚(yú)腥草中均含有一定量的Se元素.

研究結(jié)果同時(shí)也表明：同一元素的含量隨產(chǎn)地的不同而變化.如云南產(chǎn)的魚(yú)腥草K含量最高，湖南和廣西次之；廣西產(chǎn)的魚(yú)腥草Ca含量最高，云南和湖南次之.研究結(jié)果還表明：同一產(chǎn)地的魚(yú)腥草對(duì)不同元素的積累具有很大的差異，不同部位的含量也不相同.如S，P，K，Ca，Mg的含量要明顯高于其它幾種元素的含量；在不同部位中，葉的K含量最高，地下莖次之，花的含量最低；葉的Ca含量高于地下莖和花的含量.花中Zn的含量高于地下莖和葉；地下莖的Fe含量明顯高于葉和花的含量.魚(yú)腥草中各元素含量存在產(chǎn)地，部位以及元素種類的差異可能受以下因素的影響：1)魚(yú)腥草三個(gè)不同產(chǎn)地的土壤中這10種常量和微量元素的含量存在較大的差異；2)植物對(duì)不同常量和微量元素的吸收具有一定的選擇性；3)不同常量和微量元素在植物不同部位的積累特性也存在很大的差異.

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Analysis of Macroelements and Microelements in Roots, Stems and Leaves of Herba Houttuyniae from Different Habitats

MO Yun-rong,ZHAO Kai,DENG Ming-hua*

(College of Landscape and Horticulture,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)

Abstract：A method of microwave digestion technique together with ICP-AES was taken to determine the contents of macroelements and microelements of S, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, and Se in stems, leaves, and flowers of Herba Houttuyniae in Guangxi, Hunan and Yunnan, so as to provide scientific basis for making use of Herba Houttuyniae. The results showed as follows: the contents varied in different areas; the contents were different in the different parts of Herba Houttuyniae; the contents of different elements were not all the same in the same part; S, P, K, Ca, Mg were abundant in Herba Houttuyniae. The average recovery rates were between 95.3% and 102.8%. Therefore, that method was proved to be simple, rapid, reliable, and highly sensitive, which could meet the analytical requirements for real samples. The determination results provided reference for further study on the contents and their functions of Herba Houttuyniae. 3tabs.,14refs.

Keywords：Herba Houttuyniae;microwave digestion;ICP-AES;elements

中圖分類號(hào)：R284

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-7300(2015)02-001-05

通訊作者*.E-mail: dengminghua2013@163.com.

作者簡(jiǎn)介：莫云容(1986-)，女，廣西南寧人，碩士，研究方向：蔬菜栽培及育種.

基金項(xiàng)目：國(guó)家公益性行業(yè)科技體系(編號(hào):200903025)；國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(編號(hào):nyeytx-35-gwzj)

收稿日期：2015-03-21