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      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

      2019-08-20 14:58:33彭德乾閆超吳友根張軍鋒王燦紅
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年8期
      關(guān)鍵詞:富集油茶土壤

      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。

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