火焰原子吸收光譜法測(cè)定余甘子各器官微量元素含量

蔡英卿+張妙霞+戴聰杰+黃寶彩+陳洪彬

摘 要 應(yīng)用火焰原子吸收光譜法對(duì)惠安余甘子不同品種、不同器官中的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni 5種微量元素的含量進(jìn)行測(cè)定、分析與比較。結(jié)果表明：Fe、Zn、Cu、Mn在余甘子各器官中均有一定的分布，其在莖中的含量一般都高于其他器官，而Ni元素在粉甘各器官中僅在幼葉和果核中有檢出；野生資源與栽培品種間Fe、Zn、Cu、Mn的含量存在著一定的相似性。

關(guān)鍵詞 余甘子 ；微量元素 ；火焰原子吸收光譜法

分類號(hào) S667.9

Measurement of Trace Element Contents in Different Organs of

Phyllanthus emblica L. by the Method of Flame Atomic

Absorption Spectrometry

CAI Yingqing1，2） ZHANG Miaoxia2） DAI Congjie1，2） HUANG Baocai1） CHEN Hongbin1）

（1 College of Chemistry and Life Sciences， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000

2 Higher Educational Key Laboratory for Molecular Biology and Pharmacology of Fujian Province， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000）

Abstract In order to utilize the medicinal value of Phyllanthus emblica， the contents of five trace elements about Fe， Zn， Cu， Mn， Ni were measured by the method of flame atomic absorption spectrometry （FAAS） in different species， different organs of Phyllanthus emblica L. in hui'an. The results showed that Fe， Zn， Cu， Mn existed in all the organs of the plant. In the stem there usual contain more Fe， Zn， Cu， Mn than any other organs. But Ni element were only determined out a little in immature leaf and fruit in fengan. Also we can find that there are almost the same among some wild resources and cultivars.

Keywords Phyllanthus emblica ； trace element ； flame atomic absorption spectrometry

余甘（Phyllanthus emblica L.）又名余甘子、油甘子、望果等，為大戟科（Euphorbiaceae）葉下珠屬（Phyllanthus）植物，是南方亞熱帶重要的特產(chǎn)果樹(shù)，主要分布在福建、廣東、云南等?。▍^(qū)）；余甘果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，具有清熱解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等多種保健和藥用功效[1-3]，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。余甘子維生素C含量很高，每100 g果肉中含維生素C平均251.9 mg，可與獼猴桃相媲美[4-5]。余甘子具有極其豐富的人體必需的8種氨基酸和其它12種氨基酸，還含有多種微量元素及可提供人體合成許多不同有機(jī)物的高比例的還原單糖[6-7]。

微量元素對(duì)人體健康的功效已有大量報(bào)道[8]，其生物功能主要有酶激活作用、宏量元素運(yùn)載作用、核酸代謝作用和參與激素作用等。微量元素在人體的健康防病治病和延年益壽中均具有重要意義。因此對(duì)余甘子各品種、各器官的微量元素含量進(jìn)行分析，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用余甘子藥用成分，促進(jìn)本市余甘子生產(chǎn)，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

樣品采自惠安紫山藍(lán)田村，供試品種為粉甘、藍(lán)豐、玻璃甘、六月白、秋白、皇帝甘、云南余甘及5個(gè)野生余甘子各器官，采后洗凈放于保鮮袋中備用。

1.1.2 試劑與儀器

試劑：純Fe粉、純Zn粉、Cu（NO3）2、Mn（NO3）2·6H2O、Ni（NO3）2·6H2O均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?，硝酸、鹽酸、高氯酸均為分析純?cè)噭?，試?yàn)用水為二次蒸餾水。

儀器：WFX-110型原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）；Fe、Mn、Cu、Zn、Ni元素空心陰極燈（北京瑞利普光電器件廠）；S224S型分析天平（北京多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；F30/14-Ⅱ型電熱鼓風(fēng)干燥箱（南京試驗(yàn)儀器廠）；萬(wàn)用電爐（浙江省上虞寶民儀器設(shè)備廠）；研缽；燒杯；容量瓶；移液管；滴管等。

1.2 方法

1.2.1 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確配制Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，其中Fe、Cu、Ni 標(biāo)準(zhǔn)液的濃度梯度均為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L；Mn 標(biāo)準(zhǔn)液的濃度梯度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L；Zn 標(biāo)準(zhǔn)液的濃度梯度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L。采用火焰原子吸收光度法測(cè)定各微量元素的吸光度[9-10]，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制各元素的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。endprint

1.2.2 儀器工作條件（見(jiàn)表1）

1.2.3 樣品的處理

將洗凈的各樣品，用二次蒸餾水漂洗，放于解剖盤(pán)中，110℃烘箱烘至全干。將干燥后的樣品研碎成粉末，分別稱取粉末樣品2 g放于200 mL燒杯中，并加入30 mL HNO3-HClO4（4∶1）混酸，靜置一段時(shí)間，然后加熱消化，可見(jiàn)有大量紅棕色氣體生成，當(dāng)溶液蒸至少量時(shí)，液體顏色由紅棕色變?yōu)闇\黃色，開(kāi)始有大量白煙生成，待白煙冒盡，樣品開(kāi)始碳化，蒸至近干時(shí)停止加熱。碳化完全后待燒杯冷卻后再分別加入8 mL 1∶1 HNO3，溶解，得到紅棕色的溶液，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，加二次蒸餾水稀釋至刻度，得黃色溶液即為待測(cè)原液。由于樣品中各元素含量差別較大，并且儀器對(duì)不同元素靈敏度亦不同，因此在測(cè)定時(shí)，要進(jìn)行相應(yīng)的稀釋。在測(cè)定Zn、Mn元素時(shí)，將大部分消化處理的原液稀釋5倍，少量給予稀釋10倍后進(jìn)行測(cè)定，其它元素用原液進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理6 次重復(fù)， 每次重復(fù)3 次平行。

1.2.4 微量元素含量的計(jì)算公式

樣品中微量元素的含量（μg/g）=N×C×V/M

式中：N-原液稀釋倍數(shù)

C-測(cè)量值（mg/L）

V-樣品定容體積（mL）

M-余甘樣品干重（g）

2 結(jié)果與分析

2.1 余甘子不同器官微量元素含量的比較

本試驗(yàn)對(duì)惠安紫山余甘子主栽品種粉甘6個(gè)器官的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni含量進(jìn)行測(cè)定比較。結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出Fe、Zn、Cu、Mn在粉甘的各器官中均有存在，Ni僅在其幼葉和果核中少量存在。所測(cè)的5個(gè)元素在各個(gè)器官（除芽、果核外）中的含量，均以Mn元素的含量為最高，在各器官中的含量大小順序依次為：莖>根>幼葉>老葉>種子>果肉>芽>果核，含量最大值（莖中349.947 5 μg /g）是最小值（果核中9.999 0）的35倍；Fe、Zn的含量及變化幅度也都較高，含量變化順序?yàn)椋篎e，根>芽>老葉>幼葉>莖>果核>果肉>種子；Zn，幼葉>莖>根>芽>果肉>果核>老葉>種子，含量最大值（幼葉中：249.900 0 μg /g）與最小值（種子中：10.000 0 μg /g）的比值為24.99；Cu含量相對(duì)較低，均在35 μg /g以下。此外，還發(fā)現(xiàn)在葉片中Fe、Zn、Cu、Mn含量均處于較高的水平，這可能與它們參與葉片光合作用有關(guān)[11]。

2.2 余甘子不同植株間微量元素含量的比較

本試驗(yàn)對(duì)粉甘、藍(lán)豐品種不同植株間果肉、種子、莖中的Fe、Zn、Cu、Mn含量進(jìn)行測(cè)定比較，結(jié)果見(jiàn)表3～6。

從表3可以看出，5個(gè)粉甘植株果肉中Fe、Mn、Zn含量都相對(duì)較高，而Cu的含量則相對(duì)較低。此外，還發(fā)現(xiàn)，除Fe元素在植株1和植株2之間、Zn元素在植株4和植株5之間、Cu元素在植株1、植株2和植株5兩兩之間含量相近外，4個(gè)元素在其余各植株兩兩之間的含量均存在著差異。

從表4可以看出，就種子中同一微量元素含量的比較而言，在5個(gè)粉甘植株兩兩之間Fe的含量存在著一定的差異，而Zn、Cu、Mn3個(gè)元素除在個(gè)別植株兩兩之間的含量相近外，其余各植株兩兩之間的含量也存在著一定的差異。

從表5可以看出，在5個(gè)粉甘植株莖中，除粉1和粉2之間Fe的含量較為相似（約為65 μg/g）、粉2和粉5之間Zn的含量幾乎相等（約為100 μg/g）、粉3和粉4之間Cu的含量均約為20 μg/g外，其余各植株兩兩之間莖中4個(gè)微量元素含量均存在較大的差異。此外，還發(fā)現(xiàn)5個(gè)植株中所測(cè)4個(gè)元素的含量均以Mn元素的含量為最高。

從表6可以看出，在所測(cè)的藍(lán)豐品種兩個(gè)植株中的莖和種子及藍(lán)豐2的果肉中Fe、Zn、Cu、Mn含量大小比較均出現(xiàn)以下規(guī)律：Mn>Fe>Zn>Cu。而在兩個(gè)植株之間各器官中除Mn外，F(xiàn)e、Zn、Cu的含量差異較小，相差均在15 μg/g以下。Mn的含量在兩個(gè)植株中比較，果肉中的差別較小，相差約為50 μg/g；而在莖和種子中，則相差130 μg/g以上。

同一粉甘品種、藍(lán)豐品種不同植株間果肉、種子、莖間微量元素含量出現(xiàn)的這些差異，可能是采集來(lái)的粉甘所在的栽培地不同或栽培管理措施有所差異亦或是嫁接時(shí)所用的砧木不同引起的。

2.3 余甘子不同品種（或單株）微量元素含量的比較

選用7個(gè)不同的栽培品種（或單株），對(duì)其莖中Fe、Zn、Cu、Mn含量進(jìn)行比較，從中選用3個(gè)有果的不同栽培品種（或單株）對(duì)其果肉、種子中的Fe、Zn、Cu、Mn含量進(jìn)行比較，并選用4個(gè)不同的栽培品種（或單株），對(duì)其葉中Fe、Zn、Cu、Mn含量進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表7～10。

從表7可以看出，就莖中同一微量元素比較而言，余甘子不同品種（或單株）兩兩之間其含量均存在著一定的差異，如Fe元素含量以云南余甘為最高（117.505 9 μg/g），粉甘為最低（64.990 3 μg/g），兩者相差52.515 6 μg/g，其含量大小順序?yàn)椋涸颇嫌喔?皇帝甘>秋白>藍(lán)豐>六月白>玻璃甘>粉甘；Zn元素含量的排列順序?yàn)椋夯实鄹?六月白>粉甘>云南余甘>藍(lán)豐>秋白>玻璃甘，其最大值（200.010 0 μg/g）是最小值（24.998 8 μg/g）的8倍。

此外，還發(fā)現(xiàn)4種微量元素含量在各品種（或單株）中均以Mn元素為最高，其含量均在124 μg/g以上，個(gè)別品種，如六月白甚至高達(dá)1 624.593 9 μg/g，而Cu元素含量在各品種（或單株）中均為最低（38 μg/g以下）。

從表8可以看出，在所選的3個(gè)栽培品種（或單株）間果肉中測(cè)得的Fe和Mn的含量的大小順序相同均呈現(xiàn)以下規(guī)律：六月白>粉甘>藍(lán)豐。而Cu的含量在3個(gè)品種間果肉中的差別不大，變化范圍為9.999 0～14.996 3 μg/g。在六月白和粉甘果肉中Zn的含量相同均約為25 μg/g，二者與藍(lán)豐果肉中的Zn含量（37.490 6 μg/g）則存在一定的差異。endprint

從表9可看出，除Mn外，F(xiàn)e、Zn、Cu在所選的3個(gè)栽培品種（或單株）種子中的含量均呈現(xiàn)以下規(guī)律：六月白>藍(lán)豐>粉甘，而Mn的含量變化順序則為六月白>粉甘>藍(lán)豐?？梢?jiàn)各個(gè)微量元素在不同品種（或單株）中的含量大小順序既有相似也有不同。

從表10可看出，F(xiàn)e、Mn在各品種（或單株）葉中的含量都較高，且在各品種間的含量有一定的差異。在皇帝甘和云南余甘葉中的含Zn量和含Cu量都幾乎相等。但與另兩個(gè)植株進(jìn)行比較，則其Zn和Cu的含量又存在著差異。

不同品種同一器官間微量元素含量存在的這些差異性與相似性可看出，惠安余甘子資源遺傳的一致性和多樣性。

2.4 微量元素在余甘子栽培品種（或單株）中的含量范圍分析

不同栽培品種（或單株）間各器官中Fe、Zn、Cu、Mn含量的比較結(jié)果見(jiàn)表11。

Fe元素在植物體中的正常值一般為50～300 μg/g[12]。從表2～10可看出，各栽培品種各器官中除粉甘種子中的含量（20.000 0 μg/g）、藍(lán)豐果肉中的含量（44.988 8 μg/g）略低外，其余各栽培品種各器官中的Fe含量變化范圍為49.995 0～232.511 6 μg/g，均屬于正常范圍。

Zn為植物必需的元素，其含量大多為8～100 μg/g[13]，從表11可看出，各栽培品種各器官中Zn的含量為10.000 0～249.900 0 μg/g，除個(gè)別器官（粉甘幼葉、皇帝甘莖、六月白莖）含量略高外其余各余甘栽培品種各器官中的Zn含量均屬正常。

從表11可看出，各栽培品種各器官中Cu的含量在7.498 9～47.856 0 μg/g，其含量存在著一些相似，如：粉甘幼葉、六月白莖、六月白芽中的含量相似都約為22.5 μg/g。從所測(cè)得的值還看出，余甘子各栽培品種各器官間Cu的含量除個(gè)別幾個(gè)（粉甘芽、六月白種子、秋白莖）超出正常值外，其余都在正常范圍5～25 μg/g[14]。

大多數(shù)植物體內(nèi)Mn的含量在20～500 μg/g[15]，但在不同植物，不同土壤條件下，其波動(dòng)范圍較大。從表11可看出，Mn元素在各栽培品種各器官中含量為9.999 0～1624.593 9 μg/g，大部分品種器官中的含量在正常范圍內(nèi)，少數(shù)（六月白芽、六月白種子、云南余甘莖、秋白莖）含量與正常范圍存在差異，這可能與土壤條件有關(guān)，這有待于進(jìn)一步的分析研究。

2.5 野生資源不同單株各器官間Fe、Zn、Cu、Mn含量的比較

惠安的野生資源相當(dāng)豐富[16]。本試驗(yàn)對(duì)野生資源5個(gè)單株的莖、果肉及種子中Fe、Zn、Cu、Mn含量進(jìn)行了測(cè)定比較，其結(jié)果見(jiàn)表12～14。

從表12可看出，就莖中同一微量元素比較而言，余甘子野生資源5個(gè)植株兩兩之間，F(xiàn)e和Mn的含量均存在著一定的差異，而Zn、Cu元素除在個(gè)別植株間含量相近外（如：Zn僅在野2和野4中的含量相近，Cu僅在野2和野5中的含量相近），其余各個(gè)植株間都存在著差異。

從表13可看出，就果肉中同一微量元素比較而言，F(xiàn)e和Mn的含量在余甘子野生資源5個(gè)植株兩兩之間均存在著一定的差異， 而Zn、Cu元素除在野2和野4間含量相近外，其余各個(gè)植株間都存在著差異。

從表14可看出，就種子中同一微量元素比較而言，在余甘子野生資源5個(gè)植株兩兩之間Fe和Zn的含量均存在著一定的差異，而Cu元素在野2和野3之間含量相近，Mn元素在野3和野5之間含量差異不大，其余各個(gè)植株間Cu、Mn元素的含量都存在著差異。

此外還發(fā)現(xiàn)，野生資源與栽培品種之間，無(wú)論是在果肉、種子還是在莖中同一微量元素含量分布均存在著相近的情況，可見(jiàn)部分野生資源與栽培品種中的微量元素有著同等的利用價(jià)值，因此野生資源也應(yīng)作為重要的育種資源加以保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用。

3 討論

3.1 余甘子不同品種不同器官中微量元素含量與分布

對(duì)余甘子果肉中微量元素的測(cè)定研究已有文獻(xiàn)報(bào)道[17]，但對(duì)余甘子其他器官微量元素的研究卻罕見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)在國(guó)內(nèi)率先對(duì)余甘子果實(shí)之外其他器官的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni含量進(jìn)行了測(cè)定分析，結(jié)果表明，余甘子各器官皆含有一定量的Fe、Zn、Cu、Mn，其中Mn的含量相對(duì)較高，其次是Fe和Zn，Cu的含量一般都不高，而Ni僅在個(gè)別器官中有檢出；余甘子不同器官中各微量元素的含量分布情況不同， 同一微量元素在余甘子不同器官中存在的這些含量差異，可能是由于余甘子不同器官的生理功能以及生長(zhǎng)發(fā)育階段的不同，導(dǎo)致余甘子不同器官對(duì)微量元素的需求或累積的差異。這對(duì)指導(dǎo)余甘子在不同物候期科學(xué)施肥以保證正常生長(zhǎng)發(fā)育具有很好的參考價(jià)值。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同余甘子品種間各微量元素的含量也存在著一定的差異，這體現(xiàn)了惠安余甘子的遺傳多樣性程度高，具有廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景。

3.2 野生余甘子資源具有很大的開(kāi)發(fā)利用空間

在本研究中發(fā)現(xiàn)，部分野生植株與栽培植株之間各器官中同一微量元素的含量極為接近，野生資源也具有很大的開(kāi)發(fā)利用空間，應(yīng)該作為重要的余甘資源加以保護(hù)和利用，從野生余甘子中直接選育出優(yōu)良單株或新品種，也可以利用野生資源作為雜交育種的親本材料[18]。

3.3 余甘子微量元素與藥用價(jià)值的關(guān)系

余甘子根、莖、葉、花均可入藥，具有清熱解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等多種保健和藥用功效。Zn是人體必須的微量元素，參與40多種金屬酶的合成，與200多種酶的生物合成及激活有關(guān)。Zn還與味覺(jué)素、維生素A的代謝，與體格發(fā)育、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)均有密切關(guān)系[19]。Mn與人體健康的關(guān)系非常密切。Mn是線粒體SOD的活性部分，Mn-SOD是體內(nèi)自由基清除劑[20]，Mn對(duì)免疫力降低、高血壓、腫瘤、衰老、肝病等多種疾病具有很好的抑制作用[21]。銅以催化劑形式參與致癌，當(dāng)銅濃度升高時(shí)，銅也以必需金屬形式參與致癌[22]。筆者研究發(fā)現(xiàn)，余甘子各部位中Fe、Zn、Cu、Mn等微量元素含量較豐富，可能與余甘子清熱解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等藥用價(jià)值與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有關(guān)，證明了余甘子作為一種重要的民間藥用植物的科學(xué)性，對(duì)于深入研究余甘子的藥用價(jià)值及其綜合利用提供了理論依據(jù)。endprint

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