桑果中金屬元素含量的測定

王海彬 李文欣 張波 金定 王楠 張貴會

摘 要：本文采用原子吸收、原子熒光法測定4種桑果中金屬元素的含量。結果表明，新疆4種桑果中除含有較高濃度的人體所需的金屬元素Ca、Fe外，對人體有益的微量元素Cu、Mn、Zn的含量也較豐富。4種桑果中的重金屬元素Hg、As、Cd均低于國家標準限量值（GB 2762—2022）；除庫車黑桑果中的Pb未超標，其他3種桑果中的Pb含量均略高于國家標準限量值。

關鍵詞：桑果；微量元素；重金屬元素

Abstract： This article uses atomic absorption and atomic fluorescence methods to determine the content of metal elements in four types of mulberry fruits. The results showed that in addition to the metal elements Ca and Fe needed by the human body， the contents of Cu， Mn and Zn， which were beneficial to the human body， were also rich in the four kinds of mulberry fruits. The heavy metal elements Hg， As and Cd in the four kinds of mulberry fruit were lower than the national standard limit value（GB 2762—2022）， but the Pb in the Kuqa black mulberry fruit did not exceed the standard， and the other three kinds of mulberry fruit were slightly higher than the national standard limit value.

Keywords： mulberry fruit; trace element; heavy metal element

藥桑是新疆南疆地區、和田和喀什等地古老的果樹。藥桑是珍貴的保健水果，其維生素含量、總糖含量和總黃酮含量均比其他桑種高。藥桑在植物分類學上屬桑科，桑屬，黑桑種[1]，與屬于白桑種的白桑、公桑、粉桑、黑桑4個類型中的黑桑不同[2]。按桑的習慣命名法，新疆桑樹分為黑桑、公桑、藥桑、白桑和粉桑5大類型[3]，其中藥桑是新疆獨特的藥食同源性資源。此外，新疆藥桑還是國內唯一的花性染色體倍數為22倍體的桑屬品種，也是國內目前桑品種鑒定分類中唯一的黑桑種Morus nigra L.[4]。藥桑作為新疆維吾爾族民間重要的藥材，是珍貴的藥物資源，具有活血、滋陰補血等功效[5]。

張志強等[6]通過對桑葚的藥理研究及醫學證明，桑果含白黎蘆醇等物質，能刺激免疫系統抑制癌細胞生長，阻止機體內細胞突變。白黎蘆醇在制藥業、食品和保健食品行業有著巨大的市場需求，國際市場價格為1.1萬美元/kg。藥桑椹是一種珍貴的保健水果，其氨基酸種類齊全且含量豐富，具有增強免疫力、防止細胞癌變、清除人體自由基及促進造血干細胞再生等功效。杜曉童等[7]對新疆藥桑椹的主要營養活性成分及體外抗炎作用進行了研究，結果表明，不同品種藥桑的果實營養價值差異顯著。曾其偉等[8]研究發現桑果具有抗氧化功能、降血糖功能、抗炎功能、鎮痛功能、凝集素活性、促脂肪形成功能及美白功能。李炳欽[9]對新疆藥桑葉化學成分和生物活性進行研究，發現桑葉的不同部位有不同的活性成分。藥桑富含黃酮、總糖、生物堿等多種人體需要的營養物質，含有多種維生素、礦物元素、胡蘿卜素和纖維素等[10-12]。

本文以桑果為研究材料，采用原子吸收法和原子熒光法測定桑果中金屬元素的含量，為桑果的開發利用提供理論依據，也為研究桑果的營養價值及經濟價值提供參考和依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

桑果采于新疆維吾爾自治區庫車市、和田市，將采摘的新鮮桑果洗凈、自然晾干后粉碎。硝酸（優級純）、高氯酸（優級純）、乙醇、乙酸乙酯、石油醚。

1.2 儀器與設備

本實驗用到的儀器與設備相關信息見表1。

1.3 實驗方法

1.3.1 檢測條件

原子吸收火焰法、原子吸收石墨爐法以及原子熒光法測定4種桑果中金屬元素含量的檢測條件見表2～表4。

1.3.2 標準溶液的配制

采用經國家認證并授予標準物質證書的單元素標準儲備液[鈣、鐵、鋅、銅、錳、鎘、砷、汞和鉛元素儲備液（100 mg·L-1）]。鈣、鐵、鋅、銅、錳5種元素用5%稀硝酸配制成2 mg·L-1、4 mg·L-1、6 mg·L-1、8 mg·L-1、10 mg·L-1的標準系列溶液；鎘、鉛用5%稀硝酸配制成0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1的標準系列溶液；砷、汞用5%稀硝酸配制成0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.16 mg·L-1的標準系列溶液。

1.3.3 檢測方法

采用火焰原子吸收光譜法測定桑果中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca；采用原子熒光光譜法測定桑果中As、Hg；采用石墨爐原子吸收光譜法測定桑果中Pb、Cd。

用電子天平稱取3～5 g（精確至0.01 g）粉碎的桑果，放入消解管中用10%（體積分數）稀硝酸浸泡12 h，將消解管從zzhsy-1至zzhsy-10編號，zzhsy-1、zzhsy-2為兩個平行空白，zzhsy-3、zzhsy-4為庫車黑桑果，zzhsy-5、zzhsy-6為庫車藥桑果，zzhsy-7、zzhsy-8為和田黑桑果，zzhsy-9、zzhsy-10為和田藥桑果。在zzhsy-1到zzhsy-10的消解管加入10.00 mL濃硝酸和3.00 mL高氯酸，放到智能消解儀硝化至無固體剩余，需要3.5 h。消解完全之后在消解管中加入15.00 mL蒸餾水，在智能消解儀進行趕酸至溶液不超過2 mL，用蒸餾水定容至25.00 mL塑料容量瓶中，測定標準溶液的濃度和桑果中各元素的濃度。

1.3.4 桑果中金屬元素含量的計算

桑果中金屬元素含量按式（1）計算。

式中：X為金屬元素的含量；C為代入標準曲線中計算出的金屬元素質量濃度，mg·L-1；V為桑果硝化后的溶液體積，L；F為桑果溶液稀釋的倍數；m為桑果的質量，mg。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

9種金屬元素的標準曲線方程見表5，可以看出Ca、Fe、Zn、Cu、Mn 5種元素的相關系數能達到0.999以上，鎘、砷、汞、鉛4種元素的相關系數能達到0.995以上，均滿足含量測量要求。

2.2 桑果中金屬元素的含量

由表6可知，4種桑果中Zn含量的高低順序為和田黑桑＞和田藥桑＞庫車黑桑＞庫車藥桑，Hg、As的含量均為和田藥桑＞庫車黑桑＞和田黑桑＞庫車藥桑，Cd的含量為和田藥桑＞和田黑桑＞庫車黑桑＞庫車藥桑，而Ca、Fe、Cu、Mn、Pb的含量均是和田藥桑＞和田黑桑＞庫車藥桑＞庫車黑桑。4種桑果中對人體有益的微量元素銅、錳、鋅的含量較為豐富，人體所需的金屬元素鈣、鐵含量較高，且4種桑果中的重金屬元素砷、鎘、汞含量均滿足GB 2762—2022限量要求。除庫車黑桑果中的鉛未超標外，其他3種桑果中的鉛含量均略高于國家標準限量，桑樹主要種植在田間、公路旁邊，而在路邊不斷過往的車輛排出的尾氣與蕩起的飛塵可能是導致桑果中Pb超標的原因。

3 結論

桑果中除含有較高濃度的人體所需的金屬元素Ca、Fe外，還含有對人體有益的微量元素Cu、Mn、Zn。本文采用原子吸收法、原子熒光法測定桑果中金屬元素的含量，為桑果的開發利用提供理論依據，也為研究桑果的營養價值及經濟價值提供參考和依據。

參考文獻

[1]徐立.桑樹植物化學成分及活性研究[D].重慶：西南大學，2006.

[2]中國植物志編委會.中國植物志[M].北京：科學出版社，1998.

[3]韓世玉.桑樹資源概況及其多元化利用[J].貴州農業科學，2006，34（3）：118-121.

[4]中國農業科學院蠶業研究所.中國桑樹品種志[M].北京：農業出版社，1993.

[5]胡在進.果桑資源的研究開發與綜合利用[J].現代農業科技，2013（1）：102-104.

[6]張志強，楊清香，孫來華.桑葚的開發及利用現狀[J].中國食品添加劑，2009（4）：65-68.

[7]杜曉童，劉凡，沈維治，等.新疆藥桑椹主要營養活性成分分析及體外抗炎作用[J].蠶業科學，2020，46（3）：306-312.

[8]曾其偉，王青，王旭煒，等.黑桑（Morus nigra L.）的研究與利用進展[J].蠶業科學，2013（3）：606-613.

[9]李炳欽.新疆藥桑葉化學成分和生物活性研究[D].阿拉爾：塔里木大學，2019.

[10]SINGHAL B K，KHAN M A，DHAR A，et al.Approaches to industrial exploitation of mulberry of mulberry （Mulberry sp.） fruits[J].Journal of Fruit and Ornamental Plant Research，2010，18（1）：83-99.

[11]包海蓉，李柏林，閻冬妮，等.桑葚的開發利用與市場營銷[J].食品科學，2004（增刊1）：208-211.

[12]鐘熙，楊鶴，柯曉雪，等.桑樹化學成分及藥理活性研究進展[J].中國中藥雜志，2022，47（9）：2373-2391.

作者簡介：王海彬（1992—），男，內蒙古通遼人，本科，助理工程師。研究方向：食品藥品檢驗。

通信作者：張貴會（1986—），男，內蒙古通遼人，碩士，工程師。研究方向：食品藥品檢驗。E-mail：1144696239@qq.com。