ICP-MS法同時測定海南油茶不同部位的24種礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量及富集作用

彭德乾　閆超　吳友根　張軍鋒　王燦紅

摘要：建立油茶礦質(zhì)營養(yǎng)元素的測定方法，并評價海南油茶中的不同部位對栽培土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的富集能力。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma mass spectrometry，簡稱ICP-MS）法測定海南油茶及其栽培土壤中的礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量。本研究測定海南油茶根、果和葉中的24種礦質(zhì)營養(yǎng)元素（Li、Be、B、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Se、Sr、Sn、Ba、Sb、Tl、Bi、Mo），其中根和果中含量最大的元素是K，分別達到50.47、69.72 mg/kg，而在葉中含量最大的是Ca（103.8 mg/kg）;Li、Ti、V、Ni、Se、Sb、Bi、Mo等元素含量較低，這些結(jié)果和生物必需礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量一致。礦質(zhì)營養(yǎng)元素的富集系數(shù)均存在差異，表明海南油茶不同部位對礦質(zhì)營養(yǎng)元素具有不同的富集能力。海南油茶不同部位的礦質(zhì)營養(yǎng)元素和生物必需礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量一致，這可為評價油茶品質(zhì)和開發(fā)利用油茶資源提供重要的試驗依據(jù)和保障。

關(guān)鍵詞：油茶;電感耦合等離子體質(zhì)譜;土壤;礦質(zhì)營養(yǎng)元素;富集

中圖分類號：S794.401 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）08-0202-03

油茶（Camellia oleifera）是山茶科山茶屬含油脂量較高且具有經(jīng)濟價值的樹種，在我國海南、廣東、廣西、湖南等南方省份均有分布[1]。油茶作為一種野生植物，其各部位皆可利用，具有廣泛的食用價值且可預(yù)防和治療動脈粥樣硬化、冠心病和高血壓等疾病[2-4]。近年來，油茶的相關(guān)產(chǎn)品在市面上不斷增多，同時也備受人們的青睞[5-6]，據(jù)統(tǒng)計，我國于2014年油茶籽的產(chǎn)量約為200萬t[7]。目前，人們較多地關(guān)注油茶的化學(xué)成分及其生物活性的研究[8]，而對其微量營養(yǎng)成分的研究較少。眾所周知，中藥所含的微量元素在藥效、藥性和毒副作用中起著非常重要的作用，尤其是微量元素可以調(diào)節(jié)人體機能[9]，而電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma mass spectrometry，簡稱ICP-MS）分析技術(shù)在礦質(zhì)營養(yǎng)元素分析中應(yīng)用非常廣泛[10-12]。為此，采用ICP-MS法測定油茶各部位的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，通過其富集系數(shù)評價油茶各部位對其生長土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的富集能力，為開發(fā)利用油茶資源提供試驗依據(jù)和保障。

1材料與方法

1.1材料

采集海南油茶的根、果和葉以及收集其栽培土壤樣品，用自來水沖洗干凈，再用超純水清洗3次，曬干，然后用高速植物組織粉碎機將其打碎，過60目的篩網(wǎng)，得到各個樣品，裝至干凈的樣品袋，待用。

1.2儀器

主要儀器有X Series 2型電感耦合等離子質(zhì)譜儀（美國Thermo Fisher公司）、PYP-20L超純水機（廣州品業(yè)有限公司）、MDS-6型光纖壓力自控密閉微波消解系統(tǒng)（上海新儀微波化學(xué)科技有限公司）、QE-200高速中藥粉碎機（武義縣屹立工具有限公司）、AL204-IC電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.3試劑

主要試劑有68%的硝酸和30%的雙氧水（上海國藥集團）、多參數(shù)水質(zhì)分析儀配套試劑（長春吉大小天鵝儀器有限公司）、GSB04 1767—2004多元素標(biāo)準溶液。

1.3方法

1.3.1樣品預(yù)處理

分別稱量粉碎后的油茶植物各部位300.0 mg樣品和50.0 mg土壤樣品，將其裝入干凈的聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL 68%硝酸和3 mL 30%過氧化氫，混合均勻，分別蓋緊后在消解罐中進行消解后，冷卻至室溫，將樣品轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用超純水清洗消解罐3次并轉(zhuǎn)移至容量中，最后定容至50 mL。

1.3.2標(biāo)準溶液

ICP-MS分析標(biāo)準溶液為國家標(biāo)準GSB04 1767—2004多元素標(biāo)準溶液。

1.3.3儀器工作條件

ICP-MS儀器的工作條件：RF功率為1 200 W，冷卻氣流量為16.0 L/min，采樣深度為6.4 mm，載氣流量為1.02 L/min，輔助氣流量為1.0 L/min，提升量為1.1 mL/min，霧化溫度為3 ℃，掃描方式為跳峰，觀測點/峰為3，循環(huán)3次，樣品分析時間為60 s;樣品通過12滾柱進入進樣器以30 r/min速率進樣，經(jīng)過孔徑為1.0 mm的采樣錐、孔徑為0.7 mm的截取錐，采樣深度為16.5 mm。

1.3.4樣品測量

用GSB04 1767—2004多元素標(biāo)準溶液在計算機控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中制作標(biāo)準曲線。經(jīng)過1 μg/L的Be、Co、In、U混合調(diào)諧液優(yōu)化后的儀器進行測定油茶植物的根、果和葉及土壤樣品，每個樣品重復(fù)3次，最終測定結(jié)果取其平均值（表1）。

2結(jié)果與分析

2.1線性關(guān)系

根據(jù)多元素標(biāo)準溶液的測試結(jié)果繪制作圖，得到線性關(guān)系良好的標(biāo)準曲線，其相關(guān)性系數(shù)為0.999 9～1.000 0。

2.2檢出限和精密度

往樣品加入一定量的各元素標(biāo)準溶液，測定其回收率。結(jié)果表明，其回收率為94.5%～104.9%（表2），說明本方法的準確度良好;相對標(biāo)準偏差小于3.3%（n=3），表明其精密度基本達到試驗要求。

2.3樣品中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量

微量元素可以調(diào)節(jié)人體和植物機能，而油茶可以通過其相關(guān)產(chǎn)品為人們所用，所以確定油茶中微量元素的含量關(guān)系到人類的健康、油茶產(chǎn)品品質(zhì)等問題。本研究在使用優(yōu)化后的儀器設(shè)備中測定海南油茶不同部位的24種微量元素含量，結(jié)果（表1）表明，在根、果和葉中，除了在葉中Mn的含量較大外，其他含量較大的均為Ca、Na、Mg、Al、K、Fe，其中，根和果中含量最大的元素是K，分別達到50.47、69.72 mg/kg，而在葉中含量最大的是Ca（103.8 mg/kg），這些結(jié)果和生物體內(nèi)的必需礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量指標(biāo)一致。Li、Ti、V、Ni、Se、Sb、Bi、Mo等元素含量較低，有的甚至低于檢測限。以上的這些結(jié)果對今后開發(fā)利用油茶資源有重要的參考價值。