圭山山羊組織中礦物質(zhì)含量的ICP-AES法測(cè)定

滕亞君

云南出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心，云南昆明 650028

1 研究目的

圭山山羊是云南省四個(gè)保種山羊品種之一，具有抗逆性強(qiáng)，疾病少，耐粗飼，既產(chǎn)乳，又產(chǎn)肉等優(yōu)良特性。圭山山羊?qū)偃槿饧嬗眯偷胤缴窖蚱贩N，又稱路南乳山羊。產(chǎn)區(qū)以石林縣為中心[1]，分布于宜良、彌勒、滬西、陸良、師宗等縣?？傆?jì)約45萬只，占全省山羊總數(shù)的 7.63%。圭山山羊肉中蛋白質(zhì)含量高，其賴氨酸，組氨酸含量豐富，氨基酸含量達(dá)理想蛋白的78.99%，據(jù)報(bào)道山羊肉中含膽固醇60MG/100G[2]比豬肉牛肉都低，是一種理想的保健品，圭山山羊背長肌，股二頭肌肌纖維直徑為82.20UM，95.35UM，比云南的瘤牛100.38UM，100.32UM小[3]，但其嫩度(剪切力)大于云南瘤牛（1.85Kg）。目前研究人員對(duì)圭山山羊的肉質(zhì)、乳質(zhì)、遺傳育種及繁殖等方面進(jìn)行了大量研究。對(duì)普通圭山山羊和云南紅骨圭山山羊的骨骼、肉、血液及毛皮內(nèi)的礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行測(cè)定，對(duì)比分析云南紅骨山羊骨骼主要礦物元素沉積規(guī)律及代謝機(jī)理，研究云南紅骨圭山山羊紅骨特性的本質(zhì)及形成機(jī)理，對(duì)豐富骨骼礦物質(zhì)元素代謝理論具有重要科學(xué)意義，可為人和其它動(dòng)物骨骼礦物質(zhì)元素代謝紊亂性疾病的研究和治療提供科學(xué)依據(jù)。而此方面的研究目前尚未見報(bào)道。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 礦物質(zhì)元素測(cè)定方法研究

評(píng)定動(dòng)物微量元素營養(yǎng)狀況最理想的方法之一就是測(cè)定動(dòng)物體微量元素含量及相關(guān)活性物質(zhì)的變化。礦物元素的測(cè)定方法很多，常用的有化學(xué)分析法，比色法，原子吸收分光光度法。此外極譜法，離子選擇性電極法，熒光法等也有一定應(yīng)用。日常的儀器分析中常使用紫外可見分光光度計(jì)、極譜儀及原子吸收分光光度計(jì)等儀器來測(cè)定鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、鋅、銅等金屬元素的含量 ，原子吸收法又是其中使用較為普遍的一種方法。國內(nèi)外資料中提到[4]：分光廣度法：測(cè)K四苯硼鈉比色法，測(cè)Ca甲基麝香草酚藍(lán)比色法，測(cè)Na醋酸鈾鋅比色法，測(cè)Mg鈦黃比色法，測(cè)Cl硫氰酸汞比色法，測(cè) P硫酸亞鐵鉬藍(lán)比色法；采用火焰原子吸收法分別測(cè)定羊奶中K、Ca、Na等礦物質(zhì)的元素含量。試驗(yàn)證明，羊牛等動(dòng)物奶中鉀、鈉、鎂、鈣、鐵、鋅、銅的含量依次降低，且RSD均小于1.47%。說明該方法測(cè)定羊奶中多種礦物元素的含量簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確度高，豬肉礦物質(zhì)元素的測(cè)量。使用原子吸收分光光度計(jì)是測(cè)定礦物質(zhì)元素的常用方法之一，有著相對(duì)偏差低、靈敏度高、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。但是普及的原子吸收法檢測(cè)手續(xù)繁瑣，檢驗(yàn)周期長，試劑用量大，需單元素測(cè)定，而且基體干擾嚴(yán)重.近年來發(fā)展起來的ICP-AES技術(shù)具有多元素同時(shí)測(cè)定的特點(diǎn)，測(cè)定靈敏度高，檢測(cè)限低，精密度好，線性范圍寬，動(dòng)態(tài)范圍寬，基體干擾小等明顯優(yōu)點(diǎn)，因而結(jié)合化學(xué)分離和富集技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。由于取樣量少，有利于縮短操作時(shí)間，減小試劑用量和降低空白，提高痕量分析靈敏度和精度，近年來在環(huán)境、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。例如用電感耦合等離子體-發(fā)射光譜法（ICP-AES）同時(shí)快速測(cè)定水中微量元素的含量，試驗(yàn)結(jié)果表明靈敏度、精密度及回收率都能都達(dá)到很高的要求。用電感耦合等離子體(ICP)發(fā)射光譜法直接測(cè)定世界珍稀瀕危鳥類－朱鹮羽毛中Cu，Zn，Mn，Ni，Cr，F(xiàn)e，Mo七種元素的含量。結(jié)果表明，此方法簡(jiǎn)便，具有良好的精密度和準(zhǔn)確性。試樣在高溫等離子火焰中（焰心溫度可高達(dá)6 000 K 10 000K）待測(cè)元素易于被原子化、激發(fā)和電離，發(fā)射譜線強(qiáng)度大，比經(jīng)典發(fā)射光譜法的靈敏度和準(zhǔn)確度都要高，尤其對(duì)于那些難原子化的高溫元素的測(cè)定，更顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性，其靈敏度可與石墨爐原子吸收相比。

2.2 分析儀器的使用研究

開機(jī)預(yù)熱四個(gè)小時(shí)最佳，然后點(diǎn)燃等離子體光源，待穩(wěn)定半小時(shí)后，分別進(jìn)行儀器各參數(shù)的調(diào)試，當(dāng)調(diào)試到最佳測(cè)試狀態(tài)以后，選擇最適當(dāng)?shù)脑胤治鲎V線波長，再進(jìn)行Hg燈定位，同時(shí)進(jìn)行元素標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵，達(dá)到最佳進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度。試樣在激發(fā)過程中產(chǎn)生各元素的特征輻射譜線，分光系統(tǒng)進(jìn)行分光過濾處理，記錄下經(jīng)光電元件接收后轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)。依據(jù)樣品中譜線強(qiáng)度與被測(cè)元素濃度成正比的關(guān)系，計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄下后，求得未知樣品中各種元素的濃度含量。上機(jī)前配置的標(biāo)準(zhǔn)液，首先必須考慮的因素是溶液中各離子間的會(huì)相互作用和反應(yīng)。然后按照儀器中各元素的排列狀況，對(duì)待測(cè)的元素進(jìn)行分組，此時(shí)嚴(yán)格控制酸度和介質(zhì)是另一個(gè)必須注意的環(huán)節(jié)。

采用低溫干灰化法制備樣品，干灰化法準(zhǔn)確度與精密度均高于濕消化法。例如：ICP-AES同時(shí)分析毛皮動(dòng)物貉被毛組織中多種微量元素。經(jīng)國家人發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07601驗(yàn)證，對(duì)于此方法相對(duì)誤差的范圍是0.83%～9.59%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的范圍是0.81%～5.20%，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均能滿足生物樣品檢測(cè)要求。分別測(cè)得健康種貉、自咬癥輕、重病貉被毛中的22種微量元素，此種方法可以滿足生物樣品元素分析的要求[5]。而針對(duì)動(dòng)物毛被樣品的復(fù)雜基質(zhì)，對(duì)樣品的預(yù)處理方法需進(jìn)行專門研究，利用民用微波爐代替專業(yè)微波反應(yīng)器，采用微波加熱技術(shù)也是目前被廣泛應(yīng)用的一種前處理技術(shù)，需利用試劑的不同特點(diǎn)，分別對(duì)試劑硝酸、過氧化氫、鹽酸和水的配比及試液體積進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)不同的反應(yīng)功率和反應(yīng)進(jìn)行所需的時(shí)間都進(jìn)行條件試驗(yàn)的研究，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。例如：確定選擇HNO3-H2O2-HCl-H2O酸溶體系，四種試劑配比為8：1：1：5，輸出功率360W條件下加熱5min，進(jìn)行試樣密閉消解處理動(dòng)物毛被樣品，采用標(biāo)準(zhǔn)溶液基體匹配法消除動(dòng)物毛被樣品復(fù)雜的基體干擾，利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析技術(shù)，同時(shí)檢測(cè)18個(gè)動(dòng)物毛被樣品的常量和微量元素。該方法經(jīng)國家人發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07601驗(yàn)證，這一測(cè)試方法的相對(duì)誤差范圍是0.83～9.59，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的范圍是0.81～5.20，得到的檢測(cè)下限、精密度、準(zhǔn)確度等指示檢測(cè)結(jié)果的指標(biāo)對(duì)于實(shí)際樣品尤其是對(duì)動(dòng)物毛被進(jìn)行的分析中得到驗(yàn)證，生物樣品的檢測(cè)要求雖高，但應(yīng)用此方法能達(dá)到檢測(cè)目的。從分析設(shè)備的分析線數(shù)據(jù)庫中選擇，當(dāng)選用恰當(dāng)?shù)姆治鼍€時(shí)，干擾元素少，測(cè)定結(jié)果滿意。從以上離子中可看出在現(xiàn)階段的研究中利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析毛發(fā)中的礦物質(zhì)元素是一種科學(xué)、快速、準(zhǔn)確而成熟的儀器分析方法。

[1]陳韜，等.放牧條件下圭山山羊產(chǎn)肉性能及肉質(zhì)特性[J].云南畜牧獸醫(yī)，1996,(4)：12-13.

[2]葛長榮，等.放牧條件下瘤牛的肉質(zhì)研究[J].云南畜牧獸醫(yī)，1995(4)：4-7.

[3]魏懷方，等.羊及其產(chǎn)品加工[M].北京科學(xué)技術(shù)出版社，1990：88-92，292-293.

[4]溫玉田，等.付其如,彭厚志，等.大熊貓毛發(fā)微量元素初析[J].南充師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1987，8(1)：55-60.

[5]侯天平，等.貉被毛中多種元素ICP-AES同時(shí)測(cè)定方法研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30.