不同生長(zhǎng)階段鹽地堿蓬礦物質(zhì)元素和重金屬含量分析

徐晶　武瑞亮　戴日慧　沈曉艷　逢偉娜

摘要：采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定了鹽地堿蓬生長(zhǎng)期、開花期、結(jié)果期的礦物質(zhì)元素和重金屬含量，并進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明：鹽地堿蓬含有豐富的礦物質(zhì)元素Na（13 203-49 166 mg/kg）、Mg（12792 -20242 mg/kg）、Ca（5133～6913 mg/kg）、K（1578～3368 mg/kg）、Fe（412～937 mg/kg）及一定量的重金屬元素As（0.16-0.27 mg/kg）、C（l（0.21-0.49 mg/kg）、Pb（0.69～1.70 mg/kg）、Hg（0.012～0.026 mg/kg），其中Zn、K、Na含量在生長(zhǎng)期最高，Mg含量在開花期最高，F(xiàn)e、Mn、Cu、Ca、Se含量在結(jié)果期最高，結(jié)果期的鹽地堿蓬對(duì)As、Cd、Hg的富集能力較強(qiáng)，并且各種礦物質(zhì)元素和重金屬在不同生長(zhǎng)階段含量高低次序基本一致。本研究為進(jìn)一步探討鹽地堿蓬的藥理作用和合理開發(fā)利用該植物資源提供一定的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鹽地堿蓬;礦物質(zhì)元素;重金屬;電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP - MS）;含量

Analysis of Contents of Mineral Elements and HeavyMetals in Suaeda salsa at Different Growth Phase Xu Jingl'2 ， Wu Ruiliangl ， Dai Yuehujl ， Shen Xiaoyanl ， Pang Weina

Abstract The content of mineral elements and heavy metals in Suaeda salsa in different growth phase（growing stage， flowering stage， and fruiting stage） were determined by ICP - MS and were compared. Theresults showed that Suiaeda salsa contained high contents of mineral elements， such as Na （ 13203一49166mg/kg） ， Mg （12792～20242 mg/kg） ， Ca （5133～6913 mg/kg） ， K （1578～3368 mg/kg） and Fe （412～937 mg/kg） ， as well as a certain amount of heavy metals such as As （0.16～0. 27 mg/kg） ， Cd （0.21～0.49 mg/kg） ， Pb （0.69～ 1.70 mg/kg） and Hg （0.012～0.026 mg/kg） . The contents of Zn， K and Na inSuaeda salsa at growing stage were the highest， the Mg was rich at flowering stage and the Fe， Mn， Cu， Caand Se was rich at fruiting stage. As.Cd and Hg were enriched by Suaeda salsa at fruiting stage ， and the orderof contents of mineral elements and heavy metals in different growth phases were basically the same. The re-sults would provide foundation for further exploitation and use of Suaeda salsa.

Keywords Suaeda salsa; Mineral element; Heavy metal; Inductively coupled plasma mass spectrome-try （ ICP-MS） ; Content

鹽地堿蓬（Suaeda salsa），又名赤堿蓬、黃須菜，為藜科堿蓬屬植物。一般生于海濱、荒漠低處的鹽堿荒地上，是一種典型的鹽堿地指示植物[1]，具有較強(qiáng)的抗鹽和耐鹽能力，對(duì)于海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和演替起著重要作用。鹽地堿蓬資源豐富，取材容易，味道鮮美，目前人們常把它作為一種野生蔬菜食用。2013年1月4日鹽地堿蓬籽油被中國(guó)衛(wèi)生部批準(zhǔn)為中國(guó)新資源食品。鹽地堿蓬5月下旬即可采摘上市，延續(xù)到8月中下旬，能采摘5～6次，采摘嫩芽長(zhǎng)度一般不超過10cm，以確保其鮮嫩可口。8月中下旬大量開花，堿蓬由下往上分期成熟，成熟的種子呈黑色或棕色，易脫落，一般在10月下旬至11月上旬收獲[2，3]。試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，堿蓬含有豐富的脂肪和蛋白質(zhì)，其嫩莖葉中蛋白質(zhì)含量占干物質(zhì)的40%，與大豆相當(dāng)。另外其礦物質(zhì)、微量元素和維生素含量也很豐富，營(yíng)養(yǎng)元素如Ca、P、Fe、Zn、Se等[4]，含量均高于菠菜、番茄和胡蘿卜等蔬菜[5]。堿蓬莖、葉和種子氨基酸含量高且結(jié)構(gòu)均衡，優(yōu)于螺旋藻、大豆、雞蛋中氨基酸的組成。另外鹽地堿蓬咸涼無毒，有清熱、消積等功效，具有較高的藥用價(jià)值。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，堿蓬屬植物種子油富含人體生長(zhǎng)發(fā)育所必需的脂肪酸、亞油酸和亞麻酸，且不飽和脂肪酸含量高，具有降糖、降壓、擴(kuò)張血管、防治心臟病、增強(qiáng)人體免疫力和抗衰老等藥用效能[7，8]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，堿蓬提取物的甲酯化產(chǎn)物對(duì)急性炎癥有明顯的抑制作用，其幼苗的分離提取物也對(duì)機(jī)體具有增強(qiáng)非特異性免疫功能的作用[9]。

目前，關(guān)于鹽地堿蓬中礦物質(zhì)元素和重金屬元素含量的研究報(bào)道[10-13]較少，且尚未見有針對(duì)不同生長(zhǎng)階段鹽地堿蓬的系統(tǒng)性研究報(bào)道。本研究采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（inductivelv cou-pled plasma mass spectrometry，ICP - MS）檢測(cè)生長(zhǎng)期、開花期、結(jié)果期鹽地堿蓬的礦物質(zhì)元素和重金屬元素含量，對(duì)比分析其在不同生長(zhǎng)階段的富集，為進(jìn)一步開發(fā)利用此資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生長(zhǎng)期、開花期、結(jié)果期鹽地堿蓬分別于2017年7月22日、9月9日、11月27日采自山東省濰坊市濱海開發(fā)區(qū)沿海灘涂，采摘在早晨露水干后進(jìn)行，采摘嫩芽長(zhǎng)度不超過10cm，裝袋保存。

HNO3：優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥化學(xué)試劑集團(tuán)生產(chǎn);標(biāo)準(zhǔn)溶液：混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（ As、Pb、Hg、Se、Cd、Cu、Zn、Mn濃度均為10 mg/L，F(xiàn)e、K、Ca、Na、Mg濃度均為1000 mg/L）;內(nèi)標(biāo)溶液：10 mg/L（5% HN03介質(zhì)）;調(diào)諧溶液：1 μg/L（5% HN03介質(zhì)）。以上藥品均為Agilent公司生產(chǎn)。

1.2 儀器

Agilent 7500a電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)Agilent公司）;Mars全自動(dòng)微波消解儀（美國(guó)CEM公司）;AB265 -S分析天平（瑞士METTLER公司）;Element AlO超純水機(jī)（美國(guó)Milliore公司）;DHG - 9070電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏）。1.3測(cè)定方法

采用微波消解的前處理方法消解樣品，ICP -MS測(cè)定鹽地堿蓬中的礦物質(zhì)元素Fe、Mn、Cu、Zn、K、Mg、Ca、Na、Se和重金屬元素As、Cd、Pb、Hg含量[13]。該法前處理簡(jiǎn)單、損失少、速度快;且檢測(cè)元素簡(jiǎn)單、快速、檢出限低、準(zhǔn)確度好、精密度高。

1.3.1 樣品處理 鹽地堿蓬采摘后即帶回實(shí)驗(yàn)室，電熱鼓風(fēng)干燥箱80℃條件下烘干，用粉碎機(jī)粉碎，過60目篩，置干燥器內(nèi)備用。精密稱取約0.5g樣品，使用微波消解儀進(jìn)行消解，條件為消解功率1000W，在10 min內(nèi)升溫至180℃，保持5min，再在5min內(nèi)升溫至2000C，消解25min。冷卻至室溫后，將消解液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用超純水洗滌消解罐3次，合并洗滌液于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)。1.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用5% HN03分別配制As、Pb、Hg、Se、Cd、Cu、Zn、Mn、Fe、K、Ca、Na、Mg系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.3 樣品測(cè)定在儀器分析過程中，內(nèi)標(biāo)管始終插入內(nèi)標(biāo)液，樣品管依次由小到大插入各個(gè)質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)液中測(cè)定，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品測(cè)定時(shí)，將樣品管插入供試樣品溶液中，測(cè)定得到供試樣品的質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽地堿蓬礦物質(zhì)元素含量

檢測(cè)結(jié)果（表1）表明，不同生長(zhǎng)階段的鹽地堿蓬中都含有人體必需的礦物質(zhì)元素，所測(cè)的9種礦物質(zhì)元素中，Na、Mg、Ca、K、Fe含量較高，各元素含量分別為：Na 13 203～49 166 mg/kg，Mg12792～20242 mg/kg，Ca 5133～6913 mg/kg，K1578～3 368 mg/kg，F(xiàn)e 412—937 mg/kg。同時(shí)含有一定量的Zn、Mn、Cu、Se，其中Zn含量為3.0～63.0 mg/kg，Mn為24～38 mg/kg，Cu為8.4～10.0 mg/kg，Se為0.037～0.140 mg/kg。各種礦物質(zhì)元素在不同生長(zhǎng)階段含量高低次序基本一致，其中生長(zhǎng)期9種元素含量依次為Na>Mg>Ca>K>Fe>Zn>Mn>Cu>Se，開花期依次為Na>Mg>Ca>K>Fe>Mn>Cu>Zn>Se，結(jié)果期依次為Na>Mg>Ca>K>Fe>Mn>Cu>Zn>Se。同一元素在不同生長(zhǎng)期含量不同，Zn、K、Na含量在生長(zhǎng)期最高，Mg含量在開花期最高，F(xiàn)e、Mn、Cu、Ca、Se含量在結(jié)果期最高。

2.2鹽地堿蓬重金屬含量

由表2看出，不同生長(zhǎng)階段的鹽地堿蓬體內(nèi)含有微量重金屬Pb、Cd、As、Hg，其中Pb含量0.69～1.70 mg/kg， Cd 0.21～0.49 mg/kg， AsO.16～0.27 mg/kg， Hg0.012～0.026 mg/kg。同時(shí)不同生長(zhǎng)階段重金屬含量高低次序一致，均為Pb>Cd>As>Hg，Pb含量明顯高于其它元素。同一元素在不同生長(zhǎng)期含量不同，As、Cd、Hg含量均在結(jié)果期最高，Pb含量在開花期最高。由此可以看出結(jié)果期重金屬的富集能力最強(qiáng)，生長(zhǎng)期和開花期重金屬的富集能力較弱。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，礦物質(zhì)元素中Zn、K、Na含量在生長(zhǎng)期最高，Mg含量在開花期最高，F(xiàn)e、Mn、Cu、Ca、Se含量在結(jié)果期最高，并且各種礦物質(zhì)元素在不同生長(zhǎng)階段含量高低次序基本一致，Na含量明顯高于其他元素。不同生長(zhǎng)階段鹽地堿蓬中礦物質(zhì)元素的差異性可能受到植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)礦物質(zhì)吸附能力的內(nèi)部因素以及溫度、水分等外部環(huán)境的影響，同時(shí)由于鹽地堿蓬生長(zhǎng)在鹽堿地上，因此吸附Na元素較多。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度來看，結(jié)果期鹽地堿蓬營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)高些，但是通常人們只選取結(jié)果期的種子用來榨取堿蓬籽油，造成浪費(fèi)，可以把這個(gè)時(shí)期的鹽地堿蓬收集作為食品加工的原料食用。從藥理學(xué)角度來看，礦物質(zhì)是藥性物質(zhì)基礎(chǔ)的重要組成部分，對(duì)許多生物分子的活性起著關(guān)鍵的調(diào)控作用，并通過絡(luò)合、螯合等方式發(fā)揮藥效，鹽地堿蓬的藥用價(jià)值跟Ca、Zn、Fe、Mn、Mg等礦物質(zhì)元素的存在密不可分。

重金屬含量測(cè)定結(jié)果表明，鹽地堿蓬在不同生長(zhǎng)階段富集含量高低次序一致，Pb含量最高，同時(shí)不同生長(zhǎng)階段對(duì)比發(fā)現(xiàn)鹽地堿蓬在結(jié)果期對(duì)As、Cd、Hg的富集能力較強(qiáng)，生長(zhǎng)期和開花期重金屬的富集能力較弱。這說明采集地土壤中存在一定的Pb污染，可根據(jù)產(chǎn)品的需要對(duì)重金屬進(jìn)行去除。

總體看來，鹽地堿蓬的各個(gè)生長(zhǎng)階段營(yíng)養(yǎng)成分豐富齊全，是較好的天然營(yíng)養(yǎng)保健食品資源，具有較高的食用和藥用價(jià)值，可進(jìn)一步開發(fā)成食品、保健品和藥品等。例如大量運(yùn)動(dòng)后需要補(bǔ)充電解質(zhì)，富含Na、Mg、K、Ca可用于開發(fā)電解質(zhì)飲料，來穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)中的血鈉、血鉀、血鎂濃度[15]，同時(shí)可以開發(fā)成清脆可口的調(diào)味菜[16]。另外鹽地堿蓬含有的重金屬可通過合理選擇栽培地域并進(jìn)行科學(xué)的栽培管理進(jìn)行去除，例如做好鹽地堿蓬生產(chǎn)基地的選址，對(duì)土壤重金屬殘留狀況進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè)，對(duì)重金屬污染的土壤采取合理的物理、化學(xué)及生物措施進(jìn)行修復(fù)[17]，同時(shí)可以通過食品深加工技術(shù)去除，以提高其食用安全性。本研究為進(jìn)一步探討不同生長(zhǎng)階段鹽地堿蓬營(yíng)養(yǎng)成分和藥理作用提供理論依據(jù)，也為綜合開發(fā)利用該植物資源提供一定的參考。 參考文獻(xiàn)：

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