不同地域黃花菜中常量、微量元素的比較研究

張珠寶，焦?jié)声i，李煥勇，雷浩

(1.暨南大學(xué) 化學(xué)系，廣東 廣州 510632;2.暨南大學(xué) 分析測(cè)試中心，廣東 廣州 510632)

黃花菜又名金針菜、忘憂草等，為百合科多年生草本植物，主要產(chǎn)于湖南、江蘇、甘肅、陜西、廣東、浙江等地。黃花菜營(yíng)養(yǎng)豐富，具有益智寬胸、清熱解毒、安神醒腦、美容養(yǎng)顏、消炎殺蟲(chóng)、除煩通乳等保健功效［1-4］。現(xiàn)代科學(xué)研究顯示，黃花菜對(duì)人體還有降膽固醇、抗腫瘤等醫(yī)用功能［5］。因而近年深受人們青睞，成為理想醫(yī)療保健食品之一。

近代醫(yī)學(xué)證明，黃花菜的功效與其含有的微量元素有密切關(guān)系。微量元素是人體正常生命活動(dòng)的關(guān)鍵調(diào)控物質(zhì)，具有多種生理功能，許多微量元素對(duì)人體是有益的，但也有少數(shù)元素是有害于人體健康的，它們含量的異常將會(huì)引起一系列的身體機(jī)能的紊亂，產(chǎn)生各種疾病［6-7］。加之當(dāng)今國(guó)內(nèi)市售產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有害微量元素(如Cd、As 等)污染的食品安全問(wèn)題頻頻出現(xiàn)，因此，為了讓人們可以科學(xué)地評(píng)價(jià)黃花菜的質(zhì)量以及了解其產(chǎn)地特征，指導(dǎo)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的開(kāi)發(fā)、安全生產(chǎn)及使用，為人類的合理膳食結(jié)構(gòu)提供科學(xué)數(shù)據(jù)，本文通過(guò)采用微波消解技術(shù)，結(jié)合電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，測(cè)定市售不同產(chǎn)地黃花菜中常量、微量元素的含量，并進(jìn)行了比較分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

各元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為Spex Assurance 多元素混標(biāo)(濃度為1 000 mg/L，含10% HNO3);氬氣符合GB 4842—2006［8］要求(即氬的體積分?jǐn)?shù)＞99.99%);硝酸，優(yōu)級(jí)純;過(guò)氧化氫，分析純;實(shí)驗(yàn)用水為高純水;黃花菜樣品分別選取廣東大浦、福建寧德、湖南祁東、陜西大荔以及甘肅慶陽(yáng)5 個(gè)產(chǎn)地的。

100 ～1 000 μL 移液槍;Sartotius BP121S 電子分析天平;DHG-9145A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;Milli-QS 超純水機(jī);Optima 2000DV 電感耦合等離子體發(fā)射光譜;MICHEM MD6 微波消解儀。

1.2 儀器工作條件

ICP-AES 工作參數(shù):高頻發(fā)生器射頻功率1 300 W;使用氬氣，等離子體氣流量15 L/min;輔助氣流量0.2 L/min;霧化器氣流量0.8 L/min;泵流量1.5 mL/min;樣品溶液提升速率1.5 mL/min;重復(fù)3 次。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用高純水稀釋多元素混合標(biāo)準(zhǔn)品制得不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，As、Cd、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Zn、P 系列濃度分別為0，0.4，0.8，1.0，2.0，5.0 mg/L。

1.4 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取烘干研細(xì)混勻的黃花菜粉末樣品0.24 g(精確到0.000 1 g)于四氟乙烯罐中，加入5 mL HNO3，2 mL H2O2，微波消解。將消解液轉(zhuǎn)入100 mL 容量瓶中，用少量3%硝酸洗滌消解罐3 次，洗液合并于容量瓶中，用高純水稀釋至刻度定容，搖勻后供ICP-AES 測(cè)定。同法制備空白樣品溶液和加標(biāo)樣品溶液。每個(gè)試樣平行測(cè)定3 次，取其平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 各元素分析波長(zhǎng)的選擇

ICP-AES 對(duì)每種元素的測(cè)定都可以同時(shí)選擇多條特征譜線，且具有同步背景校正功能。本實(shí)驗(yàn)在最佳的儀器測(cè)定條件下，對(duì)每個(gè)元素選擇2 ～4 條譜線進(jìn)行測(cè)定，綜合考慮分析強(qiáng)度、潛在的干擾情況以及穩(wěn)定性等因素，本實(shí)驗(yàn)選定的各待測(cè)元素的最佳分析譜線見(jiàn)表1。

表1 各元素分析波長(zhǎng)、相關(guān)系數(shù)及檢出限(n=10)Table 1 Analytical wavelength，correlation coefficient and detection limit of different elements

2.2 各元素線性關(guān)系及檢出限

在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下將1.3 節(jié)中制得的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，得到各元素的線性關(guān)系，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定10 次空白溶液，其結(jié)果的3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以曲線斜率計(jì)算出檢出限，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1 可知，該方法檢出限低、靈敏度高，且在工作范圍內(nèi)，各元素的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.999 7 ～0.999 9，適用于待測(cè)樣品的測(cè)定。

2.3 不同地域黃花菜中常量、微量元素的含量測(cè)定分析

根據(jù)所得的最佳的工作條件對(duì)各個(gè)樣品中的微量元素進(jìn)行分析，并采用校準(zhǔn)曲線法測(cè)定其含量，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同地域黃花菜中常量、微量元素的含量測(cè)定結(jié)果(mg/kg，n=3)Table 2 Determination results of major，trace elements in Daylily of different regions

由表2 可知，所測(cè)定的5 個(gè)產(chǎn)地的黃花菜均含有Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Zn、P 等對(duì)人體保健和治療具有重要作用的元素［6］，未檢測(cè)出對(duì)人體有害的重金屬元素Cd 和As。在含量方面，各地樣品均為K、Ca、P、Mg 含量特別突出，F(xiàn)e、Zn 次之，Mn、Cu 相對(duì)較少，陜西大荔的黃花菜樣品所含元素的總量最高，為27 339. 33 mg/kg，而 甘 肅 慶 陽(yáng) 的 最 低，為16 973.29 mg/kg。各產(chǎn)區(qū)黃花菜中所含微量元素的高低順序不同，其中來(lái)自福建寧德、湖南祁東以及陜西大荔的樣品中測(cè)得元素的含量高低順序一致，均為K ＞Ca ＞P ＞Mg ＞Fe ＞Zn ＞Mn ＞Cu，而廣東大浦的黃花菜則為K ＞P ＞Ca ＞Mg ＞Zn ＞Fe ＞Cu ＞Mn，甘肅慶陽(yáng)的為K ＞Ca ＞Mg ＞P ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Mn。此外，不同地域樣品中相同元素的含量也均存在差異，廣東大浦的黃花菜P、Cu 含量最高;Zn、Mn 含量最高的為福建寧德的;K、Ca、Fe 含量最高的為湖南祁東的;陜西大荔的Mg 含量最高，而在眾多元素中差別最大的是Mn，高達(dá)15 倍之多。上述差異與它們生長(zhǎng)的氣候、土壤、水質(zhì)等生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，可作為鑒別產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)地歸屬的指標(biāo)。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

為了驗(yàn)證本方法對(duì)黃花菜樣品測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性，選擇廣東大浦的樣品對(duì)其含有的微量元素進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過(guò)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)考察其精密度，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 方法的加標(biāo)回收率和精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 3 Recovery and precision results of the method

由表3 可知，各元素的回收率為93. 2% ～104.4%，RSD ＜3.0%，表明該方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，符合分析方法要求。

3 結(jié)論

采用微波消解-ICP-AES 比較研究了福建寧德、廣東大浦、湖南祁東、陜西大荔、甘肅慶陽(yáng)等不同產(chǎn)地黃花菜中常量、微量元素的含量。結(jié)果表明，所測(cè)定的黃花菜中富含多種有益于人體健康的必需元素，Ca、K、Mg、P 含量豐富，F(xiàn)e、Cu、Mn、Zn 次之，而重金屬元素As 與Cd 均未被檢出(即無(wú)環(huán)境污染)，表明這些黃花菜為營(yíng)養(yǎng)豐富的綠色食品，具有較高的食用和藥用價(jià)值。另一方面，樣品中微量元素含量存在地域差異性，表明其具有質(zhì)量差異性和道地性。本文方法快速、靈敏，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，為黃花菜的質(zhì)量與安全鑒定、進(jìn)一步的種植開(kāi)發(fā)利用提供了有效的指導(dǎo)依據(jù)。

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