李莉 薛賓 魏玉海 趙光躍
摘要:枸杞是一種重要的藥材,對于人體缺乏的各種微量元素有著重要的補(bǔ)充和調(diào)節(jié)的作用。而且枸杞的使用非常的方便。本文研究枸杞中蘊(yùn)含的微量元素,采用ICP-AES法測定了不同產(chǎn)地枸杞中 Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn 等九種元素的含量,通過對枸杞中的重金屬及微量元素狀況進(jìn)行分析,找出了元素含量和產(chǎn)地之間的關(guān)系,對不同產(chǎn)地的枸杞和差異性有一個簡單的了解。
關(guān)鍵詞:枸杞;微量元素;不同產(chǎn)地的差異
在生活條件優(yōu)越的現(xiàn)在,人們對于健康的追求越來越強(qiáng)烈,中藥材對調(diào)節(jié)人體身體機(jī)能有著重要的效果,而且環(huán)保沒有后遺癥,備受人們歡迎。枸杞系茄科多年生落葉小灌木,主要產(chǎn)于寧 夏、新疆、內(nèi)蒙、河北等地區(qū)。枸杞在我國的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中具有重要的地位,是傳統(tǒng)名貴中藥材之一。研究認(rèn)為,枸杞的功效除了與其含有豐富的營養(yǎng)成分和多種藥理活性物質(zhì)有關(guān)外,還可能與它含有多種必需微量元素有關(guān),而微量元素的種類與含量又同其生長的地域和環(huán)境密切相關(guān)。因此,不同產(chǎn)地來源枸杞中微量元素的檢測及評價對于枸杞道地性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定具有重要的參考價值。
一、枸杞的作用
枸杞具有多種保健功效,是衛(wèi)生部批準(zhǔn)的藥食兩用食物,適量使用有益健康。枸杞子含有豐富的胡蘿卜素、多種維生素和鈣、鐵等健康眼睛的必須營養(yǎng)物質(zhì),故有明目之功,俗稱“明眼子”。
1、提高機(jī)體免疫力
食用枸杞可以扶正固本和扶正怯邪,增強(qiáng)機(jī)體技能、促進(jìn)健康恢復(fù),并且提高機(jī)體的抗病能力,以此病邪的侵害。
2、防癌抗癌
枸杞對癌細(xì)胞的生成和擴(kuò)散有明顯的抑制作用,當(dāng)代實驗和臨床應(yīng)用的結(jié)果表明,枸杞葉代茶常飲,能顯著提高和改善老人、體弱多病者和腫瘤病人的免疫功能和生理功能,具有強(qiáng)壯肌體和延緩衰老的作用。
3、保護(hù)眼睛明目
枸杞尤其擅長明目,所以還俗稱“明眼子”。歷代醫(yī)家治療肝血不足、腎陰虧虛引起的視物昏花和夜盲癥,常常使用枸杞。著名方劑祀菊地黃丸,就以枸杞為主要藥物。
4、抗疲勞抗疲倦:枸杞能顯著增加肌糖原、肝糖原的貯備量,提高人體活力,有抗疲勞的作用。
5、增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力,枸杞具有改善大腦的功能,增強(qiáng)人的學(xué)習(xí)記憶能力。
6、降血脂、治療高血壓
食用枸杞可以顯著降低血清膽固醇和三酰甘油的含量,減輕和防止動脈硬化,治療高血壓。是冠心病人的良好保健品。
7、增強(qiáng)人體的造血功能枸杞有明顯促進(jìn)造血細(xì)胞增殖的作用,可以使白細(xì)胞數(shù)增多,增強(qiáng)人體的造血功能。
8、有效地延緩衰老。
9、美容肌膚。
10、強(qiáng)身壯陽、提高男性的性功能,治療男性不育癥。
二、枸杞營養(yǎng)素含量
枸杞的營養(yǎng)素含量很高,平均每一百克里就含有以下元素
三、枸杞的適用人群
一般人均可使用。適宜肝腎陰虛、癌癥、高血壓、高血脂、動脈硬化、慢性肝炎、脂肪肝患者食用;用眼過度者、老人更加適合。
由于它溫?zé)嵘眢w的效果相當(dāng)強(qiáng),正在感冒發(fā)燒、身體有炎癥、腹瀉的人最好不要吃。另外,患有高血壓、性情太過急躁的人,或平日大量攝取肉類導(dǎo)致面泛紅光的人最好不要食用。孕產(chǎn)婦能吃,但不要多吃。脾胃虛寒、遇生冷容易腹瀉的人忌服,風(fēng)寒感冒的時候忌服。
四、枸杞大范圍的普查工作
采用微波消解,ICP-MS法同時測定K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cr、Se、Mo、Sb、Sr、Sn、Pr、Gd、Tb、Dy二十四個元素。檢測方法穩(wěn)定,可靠。
對全國紅枸杞樣品進(jìn)行24種微量元素的測定后,利用安捷倫MPP數(shù)據(jù)分析對全國五個地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析,得到的3D和2D PCA分析結(jié)果如圖1,圖2。在所提供的數(shù)據(jù)當(dāng)中,Hg和Tb在所有樣品中都顯示為負(fù)值,不符合客觀情況,因此沒有用這兩個元素的數(shù)據(jù);所用的元素為:K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Ni、Pb、As、Cd、Cr、Se、Mo、Sb、Sr、Sn、Pr、Gd、Dy。
結(jié)果顯示:甘肅與新疆地區(qū)的樣品的區(qū)分度顯著。甘肅與內(nèi)蒙古地區(qū)的樣品的區(qū)分度顯著。甘肅與寧夏的樣品有一定的區(qū)分度。寧夏和青海地區(qū)的樣品的散布比較廣。青海地區(qū)的樣品的與其他各個區(qū)域的樣品都有相似的地方。
五、不同產(chǎn)地枸杞微量元素的分析實驗
采用 ICP - AES 法分析了不同產(chǎn)地(寧夏中寧、寧夏中衛(wèi)、河北青 龍、新疆南梁、內(nèi)蒙巴彥淖爾)枸杞中 Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn 等 9 種微量元素的含量,為闡明枸杞的臨床藥理作用以及評價枸杞的道地性提供參考。
(1)材料與設(shè)備
試驗中所用枸杞選自主要產(chǎn)地:寧夏中寧、寧 夏中衛(wèi)、河北青龍、新疆南梁以及內(nèi)蒙巴彥淖爾,為炮制好的藥材,每一產(chǎn)地均隨機(jī)采集 5 個樣品用于測試。
第一步將樣品陰干后于粉碎機(jī)中粉碎,過 0.1mm 篩,四分法取樣,備用。第二步稱取 0.2g 樣品(精確至0.1mg),置于微波消解 罐中,加入 8mL 濃 HNO3,2mL30% H2O2,蓋上聚四 氟乙烯蓋子,擰緊外套,在微波消解儀中進(jìn)行消解。第三步用勻速升溫方式,分兩個階段消化:第一階段:在 800W(100%)功率下,用6min升溫至120℃,保持 5min;第二階段:在 800W(100%)功率下,用3min升溫至180℃,保持 20min;待消解罐冷卻至室溫后,將消解液轉(zhuǎn)移至 25mL 容量瓶中,用超純水洗滌聚四氟乙烯消解罐及內(nèi)蓋 3- 4次,洗滌液并入容量瓶中,超純水定容,同時做試劑空白試驗。每一樣品均取3份進(jìn)行平行消解。
(3)實驗方法
枸杞中微量元素測定的方法主要有:分光光度法、火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、氣相色譜法、原子熒光光譜法、X 射線熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法。其中,ICP-AES 法具有分析速度快、檢出限低、精密度高、基體效應(yīng)小、線性范圍寬和多元素同時測定的優(yōu)點(diǎn)。
(4)實驗方法的選擇
首先對每個元素選擇2-3條譜線進(jìn)行測定,再綜合考慮每條譜線的發(fā)射強(qiáng)度、樣品中共存元素的干擾以及分析結(jié)果的穩(wěn)定性,選擇強(qiáng)度適宜、干擾小、背景低的譜線作為每一元素的分析譜線。在本研究中,考慮到枸杞的 Fe 含量較高,為了避開Fe的干擾以及待測元素之間的互相干擾,確定各元素的檢測波長見表 1。其中,Pb、Fe、Mn、Zn、Cr 元素譜線的選擇與楊義均的報道[11]一致;Cu 元素譜線的選擇與王繼生等人的文獻(xiàn)報道[14]一致;As、Hg、Cd 則分別為 193.696nm、194.164nm、214.439nm。
確定檢測波長之后,再對 ICP- AES的其他條件進(jìn)行優(yōu)化,最后確定儀器工作條件為:發(fā)射功率1.2 kw;等離子氣流量15 L /min;霧化器流量 0.75L /min;讀數(shù)時間 1.5 s;穩(wěn)定時間 10 s;樣品管路沖洗時間25 s;泵速 15 rpm;讀數(shù)次數(shù) 3 次;校正線性系數(shù)限制 0.999。定量方法為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法。
(5)檢出限
按上述分析條件,將 5% HNO3 溶液作為空白樣品,進(jìn)行 11 次連續(xù)測定,取 11 次測定結(jié)果的 3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為儀器檢出限。9 種元素的檢出限(見表 2)與已有文獻(xiàn)報道[14]的結(jié)果相當(dāng),滿足研究檢測的需要。
(6)加標(biāo)回收率
為保證測試方法的準(zhǔn)確性,考察了不同產(chǎn)地枸杞樣品中 9 種元素的加標(biāo)回收率。各元素的回收率在 95%-110% 之間。加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)表明,本研究的測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
(7)測定結(jié)果
本研究對每一產(chǎn)地枸杞均隨機(jī)采集 5 個樣品進(jìn)行測試,每一樣品均測定 3 次,結(jié)果取平均值。測定結(jié)果顯示每一產(chǎn)地枸杞中微量元素含量測試結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在 10% 以內(nèi),表明所選取的枸杞樣品具有地域代表性。
表3顯示,不同產(chǎn)地枸杞中的 Fe、Zn、Cu、Mn 4 種元素在不同產(chǎn)地枸杞中的含量存在顯著差異,內(nèi)蒙巴彥淖爾枸杞 Fe 和 Cu 含量最高,河北青龍枸杞 Mn和 Zn 含量最高,寧夏中寧和寧夏中衛(wèi)枸杞中 4 種元素含量接近,這些差異可能是不同產(chǎn)地土壤中微量元素的含量所造成。牛艷等人[18]在采用原子吸收光譜法研究寧夏不同地域枸杞中微量元素時,對寧夏中寧、寧夏同心、寧夏惠農(nóng)和寧夏銀川4地的土壤中微量元素也進(jìn)行了測定,結(jié)果表明 4 地土壤中微量元素?zé)o顯著差異,所產(chǎn)枸杞中的微量元素也無顯著差異,本研究與其對寧夏枸杞的研究結(jié)果一致。史秀紅等人[19 - 20]采用原子吸收光譜儀測定了不同產(chǎn)地枸杞的微量元素,結(jié)果表明枸杞中微量元素含量與地域環(huán)境有關(guān)。
(7)不同產(chǎn)地枸杞中鐵元素的含量及元素比值之間的差異分析
表3結(jié)果表明,在 5 個不同產(chǎn)地的枸杞樣品中,鐵元素含量均較高,但各地區(qū)之間有差別,以內(nèi)蒙巴彥淖爾枸杞中鐵含量最高,其他依次為:寧夏中衛(wèi)、新疆南梁、寧夏中寧、河北青龍。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究[21]表明:缺鐵可導(dǎo)致缺鐵性貧血,常吃枸杞可以補(bǔ)血養(yǎng)顏滋陰補(bǔ)肝。本研究結(jié)果表明枸杞富含鐵元素,這一特征與枸杞補(bǔ)血的藥效相一致。文獻(xiàn)研究[18]表明中藥的功效可能還與其不同元素含量的比值有關(guān)。表4為5個產(chǎn)地枸杞中Fe /Mn值與 Zn /Cu 值。中藥的藥性從熱溫到?jīng)龊cFe /Mn值呈正相關(guān),熱藥的Fe /Mn 值為 0.7左右,溫藥為 3.0左右[18],根據(jù)這一數(shù)值,5個產(chǎn)地枸杞的藥性都屬涼,與枸杞的藥性一致。據(jù)報道,多種疾病患者的血清中Zn /Cu 值較低[22 - 23],從表5的結(jié)果來看,河北青龍枸杞的 Zn /Cu值較高,對調(diào)整患者血清中 Zn /Cu值、治療多種疾病具有一定意義。因此,F(xiàn)e 含量與 Zn /Cu 值可在一定程度上用來判斷枸杞藥材的品質(zhì)與道地性。
結(jié)束語
采用 ICP - AES 法測定了寧夏中寧、寧夏中衛(wèi)、河北青龍、新疆南梁、內(nèi)蒙巴彥淖爾等不同產(chǎn)地枸杞中 Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn 等 9 種元素的含量。結(jié)果表明:枸杞中的元素含量,可能與環(huán)境因素(土壤、大氣、水源)和植物的固有生物學(xué)特性有關(guān)。不同產(chǎn)區(qū)的枸杞在某些元素的含量和元素含量的比值上存在一定的特征,為中藥材道地性研究提供了參考。
基金項目:
海關(guān)總署(原國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局)科技計劃項目(2017IK022);“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃研究項目(2017YFF0211303)。
作者簡介:
李莉,本科,工程師,研究方向:食品安全的監(jiān)測與研究。
(作者單位:青海出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫綜合技術(shù)中心)