野生苦刺花元素含量的測(cè)定分析

邵貴芳，　莫云容，　趙　凱，　馬仲飛，　鄧明華*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)園藝技術(shù)推廣所，云南 昭通 657000)

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野生苦刺花元素含量的測(cè)定分析

邵貴芳1，莫云容1，趙凱1，馬仲飛2，鄧明華1*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)園藝技術(shù)推廣所，云南 昭通 657000)

摘要：采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定了云南野生蔬菜苦刺花中的硫(以S計(jì))，磷(以P計(jì))，鉀(以K計(jì))，鈣(以Ca計(jì))，鎂(以Mg計(jì))，鐵(以Fe計(jì))，鋅(以Zn計(jì))，銅(以Cu計(jì))，錳(以Mn計(jì))9種礦質(zhì)元素的含量.實(shí)驗(yàn)表明：苦刺花中含有對(duì)人體有益的P，K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Zn，Cu等礦質(zhì)元素.苦刺花中各礦質(zhì)元素之間存在差異，這種差異與土壤中各元素含量和植物對(duì)元素的吸收有關(guān).用ICP-AES 測(cè)定辣椒中微量元素對(duì)此類資源的充分利用有重要的指導(dǎo)意義.表1，參24.

關(guān)鍵詞：苦刺花；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)重要的組成部分[1].雖然各種元素在有機(jī)體內(nèi)含量很低，但對(duì)有機(jī)體的生命過(guò)程往往具有十分重要的作用，對(duì)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，近年來(lái)對(duì)傳統(tǒng)中藥化學(xué)成分研究進(jìn)一步深入，對(duì)元素種類和含量的研究越來(lái)越重視[3,4].云南是“植物王國(guó)”，可以作為食物的植物頗豐.以花作食而言，云南的大部份地區(qū)都有采食其中的一種苦刺花的習(xí)俗.苦刺花(Sophoradavidii(Franch.) Skeels)又名白刺花、馬蹄針、狼牙刺、鐵馬胡燒.生長(zhǎng)于河谷沙丘和山坡路邊的灌木叢中，滇中、滇南、滇西均有分布，是傳統(tǒng)的野生蔬菜.屬豆科灌木，高1.2 m左右.樹(shù)皮灰褐色，多疣狀突起；枝條棕色，近于無(wú)毛，具銳刺.單數(shù)羽狀復(fù)葉互生；小葉11～21枚，長(zhǎng)倒卵形，長(zhǎng)7～12 mm，寬4～7 mm，先端微凹，有小刺尖，基部圓形，全緣，下面疏生平伏的白毛.總狀花序著生于老枝頂；花疏生而下彎，約6～12朵，白色或藍(lán)白色，有短花梗；萼小，杯形，5淺齒，紫藍(lán)色；花冠長(zhǎng)1.5 cm，旗瓣倒卵狀至匙形，龍骨瓣基部有鈍耳.莢果長(zhǎng)3～6 cm，粗約5 mm，串珠狀，有長(zhǎng)嘴，密生白色平伏長(zhǎng)柔毛，節(jié)3～5個(gè).種子橢圓形.花期3～5月.總狀花序著生于小枝頂端，花小，花萼鐘狀，藍(lán)紫色，無(wú)毛，花冠白色或淡黃色，花期3～5月.花蕾及花用沸水浸燙，再用清水浸泡，經(jīng)多次換水除去苦味后就可使用.白刺花與豆豉或雞蛋炒食，味清香微苦.有清熱解毒、涼血、止血的功效.野生苦刺花生長(zhǎng)于天然環(huán)境，未受到農(nóng)藥和化肥的污染，是天然無(wú)公害的“綠色食品”[5].苦刺花不僅是一道難得的山珍，也是一味純天然的藥物.在干燥的初春，把它煲成涼茶，有著極好的消熱消炎的作用；也可以把干花做成藥枕，對(duì)于下火、降血壓有著良好的價(jià)值.根：清熱解毒，利濕消腫，涼血止血.用于喉炎，肺炎，膀胱炎，水腫，衄血，血尿，便血.果：理氣消積.用于消化不良，胃痛，腹痛.花：用開(kāi)水沖泡做清涼解暑的飲料[6].

目前用于中藥元素含量測(cè)定的方法主要有原子吸收光譜法(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)法只能同時(shí)測(cè)定少數(shù)幾種元素；原子吸收分光光度法(AAS)和原子熒光光譜法(AFS)僅能進(jìn)行單個(gè)元素的測(cè)定，而且線性范圍窄，分析時(shí)間長(zhǎng)；電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)靈敏度高，能同時(shí)測(cè)定多種元素，但儀器昂貴推廣較難； 而電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)在測(cè)定元素含量時(shí)分析靈敏度高，速度快，線性范圍寬，又有能同時(shí)測(cè)定多種元素的優(yōu)勢(shì).電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)對(duì)元素周期表70多種元素均有很低的檢出限、限行范圍寬、精密度高，元素同時(shí)測(cè)定和污染小等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用.

本文采用HNO3—HCLO4濕法消解樣品，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析技術(shù)[2,13,14]，測(cè)定了苦刺花中磷(以P計(jì))，鉀(以K計(jì))，鈣(以Ca計(jì))，鎂(以Mg計(jì))，硫(以S計(jì))，鐵(以Fe計(jì))，鋅(以Zn計(jì))，銅(以Cu計(jì))，錳(以Mn計(jì))的9種礦質(zhì)元素，對(duì)苦刺花資源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了一定的理論依據(jù).

1材料與方法

1.1材料

苦刺花為產(chǎn)于滇中的野生蔬菜.

1.2儀器和試劑

THERMO-IRIS/AP全譜直讀光譜儀(美國(guó)THERMO Jarrell Ash公司)，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，Digital486計(jì)算機(jī)配Thermo SPECT M/CID分析條件.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，霧化器壓力193.47 kPa，泵速130 r/min，高波長(zhǎng)曝光5 s，低波長(zhǎng)曝光30 s，樣品清洗時(shí)間30 s.

實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水，玻璃器具均用3%硝酸浸泡過(guò)夜，再用二次蒸餾水沖洗干凈.

硝酸和高氯酸(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.

1.3試驗(yàn)方法

苦刺花為滇中產(chǎn)的野生蔬菜苦刺花.將苦刺花于100 ℃左右烘干，研碎.

準(zhǔn)確稱取定量樣品0.5 g，置于具塞錐形瓶中，加入混酸(HNO3—HCLO4=4+1，V∶V)10 mL，加蓋浸泡2 h，然后去塞置于電爐上加熱消解至溶液澄清，放冷，用二次蒸餾水溶解并定容到50 ml的容量瓶中，混勻，供測(cè)試.

2結(jié)果與分析

2.1測(cè)定結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果得出，單位質(zhì)量的苦刺花中磷0.154%，鉀0.552%，鈣0.13%，鎂0.056%，硫634 mg/kg，鐵43.0 mg/kg，鋅11.4 mg/kg，銅3.10 mg/kg，猛7.59 mg/kg.見(jiàn)表1.

野生苦刺花中礦質(zhì)元素含量存在較大的差異，在磷、鉀、鈣、鎂中，含量大小依次為：K含量最高，P和Ga次之，Mg的含量最低；在硫、鐵、鋅、銅、錳中，含量大小依次為：S含量最高，F(xiàn)e，Zn和Mn次之，Cu的含量最低.

表1　苦刺花元素含量

2.2元素作用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，微量元素與人體健康、生長(zhǎng)發(fā)育和防病治病關(guān)系密切[15].適量的微量元素可以促進(jìn)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育，提高機(jī)體的免疫功能，減少人類對(duì)疾病的易感性[16].這些微量元素在人體的健康以及治療疾病方面具有重要的生理意義，它們?cè)谏镉袡C(jī)體中既是營(yíng)養(yǎng)素，又能起催化、激活動(dòng)力的作用.如Fe參與血紅蛋白和肌紅蛋白的合成，有運(yùn)載和儲(chǔ)存氧的作用，同時(shí)作為人體必需的酶的組成成份而發(fā)揮多種生理功能，能促進(jìn)免疫和生長(zhǎng)發(fā)育.缺鐵時(shí)DNA、蛋白質(zhì)合成受到抑制，影響能量利用，使免疫力降低，生長(zhǎng)發(fā)育受阻.K是人體常量元素，具有重要的生理功能，如調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓、維持正常的神經(jīng)興奮性和心肌運(yùn)動(dòng)、參與細(xì)胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝、調(diào)節(jié)體液酸堿平衡等.K還可以降低血壓，多吃高K食品，有預(yù)防高血壓的作用[17].Zn作為一些酶的活化中心，參與體內(nèi)的大多數(shù)新陳代謝[18].Zn參與多種酶的合成，如缺乏該元素，會(huì)引起一系列生化紊亂.Zn對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育，特別是兒童大腦的發(fā)育非常重要，它可參與上百種酶的合成與激活，直接參與生長(zhǎng)發(fā)育、性機(jī)能神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫遺傳等.還能參與防衰老、抗癌腫，被譽(yù)為生命的“火花”.Zn在許多酶的活性中心起結(jié)構(gòu)作用、催化作用或調(diào)節(jié)作用，影響氨基酸和蛋白質(zhì)合成，影響維生素A的代謝和轉(zhuǎn)運(yùn).Zn影響免疫功能，可增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，誘導(dǎo)金屬硫蛋白合成，有解毒作用.Zn還影響激素的分泌、活性，影響組織的結(jié)合，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育[19].Cu構(gòu)成多種含銅酶，如乙酰輔酶A脫氫酶、酪氨酸氧化酶；Cu構(gòu)成多種含銅的生物活性蛋白質(zhì)，如血漿銅藍(lán)蛋白、血銅蛋白等.Cu是銅蛋白的組分，也是一種很獨(dú)特的催化劑，在適量的情況下，對(duì)人體有益[18].Cu可促進(jìn)儲(chǔ)存鐵進(jìn)入骨髓，促進(jìn)血紅蛋白及鐵卟啉的合成，促進(jìn)幼稚紅細(xì)胞的成熟.缺Cu時(shí)，容易發(fā)生貧血、腹瀉、黑色素合成障礙及Menks卷發(fā)綜合癥.Cu作為人體許多重要酶必需的元素，在維護(hù)人體正常造血機(jī)能、維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康以及保護(hù)基體細(xì)胞免受超氧離子的毒害等方面發(fā)揮重要的作用[17].Mn參與許多酶的合成與激活，還能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化，改善脂質(zhì)代謝，降低肝內(nèi)脂肪的積聚，對(duì)心腦血管有保護(hù)作用.Mn是人體生長(zhǎng)發(fā)育必需的元素之一，在維持正常骨結(jié)構(gòu)、正常的生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等方面發(fā)揮重要作用，也是超氧化物歧化酶的重要要組分，能增強(qiáng)生物活力，延緩衰老[20].Mn在維持正常的腦功能、糖代謝、脂質(zhì)代謝等方面發(fā)揮重要的生理功能.Mn在人體骨骼、肌肉中的含量比較高，缺Mn會(huì)引起骨骼畸形，骨關(guān)腫大、變形[21].Ca是人體含量最豐富的元素，有保護(hù)牙齒和骨骼，避免骨質(zhì)疏松癥，預(yù)防腎結(jié)石，緩解痛經(jīng)，降低血壓，防止心臟病等功能[22]，還可降低血中膽固醇的含量，有預(yù)防心血管疾病的作用[18]，在神經(jīng)、肌肉應(yīng)激、神經(jīng)沖動(dòng)傳遞等生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用，還可健骨骼，舒緩和鎮(zhèn)定神經(jīng)，促進(jìn)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育，防治老年的骨質(zhì)疏松癥.缺Ca會(huì)導(dǎo)致血鈣降低，引發(fā)系列的病理反應(yīng).Mg是人體生長(zhǎng)過(guò)程中的重要物質(zhì)，如骨骼、細(xì)胞、核糖核酸、脫氧核糖核酸、心臟及各種生物膜形成，還是數(shù)百種酶的組成成分，在人體新陳代謝過(guò)程中起著舉足輕重的作用.Mg與Ca相輔相成，能有效預(yù)防骨質(zhì)疏松，鞏固骨骼和牙齒，沒(méi)有Mg參與的補(bǔ)Ca，效果不好；Mg有益于血液循環(huán)、舒緩神經(jīng)、維持正常的肌肉(包括心肌)及神經(jīng)活動(dòng)；Mg還有減少肝、膽、腎等體內(nèi)結(jié)石的形成，防止軟組織的Ca化作用[23].Mg調(diào)控細(xì)胞的多種功能：鉀Mg離子和鈣離子的轉(zhuǎn)運(yùn)、調(diào)控信號(hào)的傳遞、參與能量代謝、蛋白質(zhì)和核酸的合成等；能通過(guò)絡(luò)合負(fù)電荷基團(tuán)(特別是核苷酸中的磷酸基團(tuán))來(lái)維持物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；催化酶的激活、抑制以及對(duì)細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化的調(diào)控；Mg還參與基因組穩(wěn)定性的維持，機(jī)體氧化應(yīng)激和腫瘤發(fā)生等.P能保護(hù)人體組織細(xì)胞，是構(gòu)成人體骨骼和牙齒的主要成分，骨骼和牙齒中的P占人體總磷量的85%.身體內(nèi)90%的P是以磷酸根(PO43-)的形式存在.P也是人體細(xì)胞的重要成分，如磷蛋白是構(gòu)成細(xì)胞核的成分.此外，磷酸鹽有緩沖機(jī)體酸堿平衡的作用.成年人每天攝取800 mg～1200 mg P就能滿足人體的需要.缺P會(huì)妨礙人體對(duì)鈣的吸收，引起軟骨病和佝僂癥等.S是人體的一種重要元素，它在人體內(nèi)起著重要的作用.S是一種非金屬元素，身體的每個(gè)細(xì)胞都含S，其中毛發(fā)、皮膚和指甲中濃度最高.S也是胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸的組成部分，還是維生素B1與生物素的組分.S還有美容和延緩衰老的作用.

3討論

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)[24].本實(shí)驗(yàn)表明：云南野生苦刺花中含有豐富的礦質(zhì)元素，這些礦質(zhì)元素含量存在較大的差異，在硫、磷、鉀、鈣、鎂中，含量大小依次為：S含量最高，K、P和Ga次之，Mg的含量最低；在鐵、鋅、銅、錳中，含量大小依次為：Fe含量最高，Zn和Mn次之，Cu的含量最低.

云南野生苦刺花中各種礦質(zhì)元素的含量差異可能受以下因素的影響：(1)土壤中各礦質(zhì)元素的含量存在一定差異；(2)植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收具有一定選擇性.總之，采用ICP-AES對(duì)云南野生苦刺花的礦質(zhì)元素的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)云南野生苦刺花中含有豐富的P、K、Ca、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn等元素.實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)此類資源的充分利用有重要的指導(dǎo)意義.

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Analysis of Elements inSophoradavidii(Franch.) Skeels

SHAO Gui-fang1,MO Yun-rong1,ZHAO Kai1,MA Zhong-fei2,DENG Ming-hua1*

(1.College of Landscape and Horticulture,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;2.Horticultural technology extension station of Zhaoyang district,Yunnan provence,Zhaotong 657000,China)

Abstract：The method of inductively coupled plasma atomic emission spectrometry was taken with to measure the contents of sulfur(S),phosphorus(P),potassium(K),calcium(Ca),magnesium(Mg),zinc(Zn),copper(Cu),manganese(Mn).The experimental results showed that there are abundant mineral elements including P,K,Ca,Mg,Fe,Zn beneficial to human beings in Sophora davidii (Franch.) Skeels.The contents of the mineral elements were different,which might result from the element contents in soil together with plants' absorption.The exploration of these elements in Solanum deflexicarpum C.Y.Wu et S.C.Huang through ICP-AES had important meaning for exploiting those resources in future.1 tab.,24 refs.

Keywords：Sophora davidii (Franch.) Skeels;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(2016)01-019-05

作者簡(jiǎn)介：邵貴芳(1991-)，女，河南鶴壁人，碩士研究生，研究方向:蔬菜遺傳育種研究.*通訊作者:.E-mail:dengminghua2013@163.com

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)；云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(編號(hào)：2013FB038)

收稿日期：2015-11-28

Biography：SHAO Gui-fang,female,born in 1991,post graduate,mainly engaged in vegetable genetics and breeding.