天麻品質分析和重金屬含量評價

摘要 為探究天麻品質、重金屬含量及風險，本研究以不同天麻種植基地的21個天麻塊莖樣品為材料，測定了其水分、浸出物、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量、總灰分含量，以及重金屬鉛、鎘、砷、汞、銅元素含量，并采用單因子污染指數法和內梅羅指數法對21個天麻樣品中的重金屬污染情況進行綜合評價。結果表明，絕大部分天麻樣品的水分、浸出物含量、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量及總灰分含量符合《中國藥典》2020版規定的限定值；各基地天麻樣品中重金屬鉛、鎘、砷、汞和銅含量均低于規定的限定值；各種植基地天麻中5種重金屬單因子污染指數均低于0.7，綜合指數為0.08～0.52，重金屬污染情況均屬于安全水平。

關鍵詞 天麻；浸出物；二氧化硫；重金屬；內梅羅指數法

中圖分類號 R282.2；S-3" "文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）12-0058-05

Quality analysis and heavy metal content evaluation of Gastrodia elata

WANG Hai1" " CHENG Yun2" " YU Gao3

（1Tongren Agricultural Science and Education Information Station， Tongren 554300， China;

2Tongren Agricultural Resources Zoning Research Center， Tongren 554300， China;

3Tongren University， Tongren 554300， China）

Abstract In order to explore the quality， heavy metal content， and risk of Gastrodia elata， 21 Gastrodia elata tubers from different planting bases were used as materials to determine the water content， extract， total content of Gastrodia elata extract and p-hydroxybenzyl alcohol， residual sulfur dioxide， total ash content， and heavy metal content such as lead， cadmium， arsenic， mercury， and copper. The single factor pollution index method and Nemerow index method were used to comprehensively evaluate the heavy metal pollution in 21 Gastrodia elata samples. The results showed that the moisture content， extract content， total amount of gastrodin and p-hydroxybenzyl alcohol， sulfur dioxide residue， and total ash content of most Gastrodia elata samples all met the limit values specified in the 2020 edition of the Chinese Pharmacopoeia; the heavy metal content of lead， cadmium， arsenic， mercury， and copper in Gastrodia elata samples from various bases was lower than the limit values specified in various planting bases of Gastrodia elata， the single factor pollution index of 5 heavy metals was all below 0.7， with a comprehensive index range of 0.08-0.52. The heavy metal pollution status was all at a safe level.

Keywords Gastrodia elata; extract; sulfur dioxide; heavy metal; Nemero index method

天麻為蘭科（Orchidaceae）植物天麻（Gastrodia elata Bl.）的干燥塊莖，以根狀莖入藥，具有較高的營養價值和抗氧化、抗疲勞、息風止痙、平抑肝陽、祛風通絡和改善記憶力、鎮痛、催眠的功效，常用于治療高血壓、驚癇抽搐、眩暈、頭痛、肢體麻木、手足不遂和風濕痹痛等臨床病癥，是一種重要的藥食同源類中藥材[1-2]。

當前天麻種植規模較大，部分天麻種植基地規范化管理有待進一步加強，天麻產品質量評價體系有待進一步完善，本文通過對不同基地的21份天麻樣品中的水分、浸出物、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量、總灰分含量，以及重金屬鉛、鎘、砷、汞、銅元素含量進行測定，并采用單因子污染指數法和內梅羅綜合指數法對天麻進行重金屬污染評價，進而評估各基地天麻的整體質量，為完善天麻質量評價體系，保障天麻藥材生產安全性和穩定性提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

天麻樣品均來自21個天麻種植基地（107°36′～108°28′ E，28°00′～28°38′ N；平均海拔1 180 m），天麻樣品均為紅桿天麻。

1.2 樣品采集與分析測定

將采集的天麻樣品（每個種植區隨機選擇3窩為1個樣品，重復3次）進行編號，分別清洗干凈，并用吸水紙吸干塊莖表面水分后蒸透，然后自然低溫干燥后保存。天麻水分含量參照《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）2020年版[3]四部通則0832水分測定法（通則0832第二法）測定；總灰分參照《中國藥典》2020年版四部通則2302灰分測定法測定；二氧化硫殘留量參照《中國藥典》2020年版四部通則2331二氧化硫殘留量測定法測定；浸出物參照《中國藥典》2020年版四部通則2201醇溶性浸出物法項下的熱浸法測定，用稀乙醇作溶劑；天麻素和對羥基苯甲醇的總量參照《中國藥典》2020年版[3]四部通則0512高效液相色譜法測定。天麻重金屬元素（鉛、鎘、砷、汞和銅）含量參照《中國藥典》2020年版[3]四部通則2321電感耦合等離子體質譜法測定。

1.3 重金屬評價

（1）單因子污染指數法。采用單因子污染指數（Pi）法是對單個污染因子的污染程度進行評價[4]，計算公式如下。

[Pi=CiSi] （1）

式（1）中，Ci表示天麻樣品中重金屬的實際測定值（mg/kg）；Si表示重金屬限量標準值（mg/kg）；Pi表示某重金屬的單因子污染指數。

（2）內梅羅綜合指數法。采用內梅羅綜合指數法對21個天麻樣品中的重金屬污染進行綜合評價[5]，計算公式如下。

[Pz=P2MAX+P2AVE/2] （2）

式（2）中，PMAX為所有重金屬元素污染物單因子指數中的最大值；PAVE為所有重金屬元素污染物單因子指數的平均值；Pz為重金屬內梅羅綜合污染指數。重金屬污染程度分級標準：Pz≤0.70，安全；0.70lt;Pz≤1.00，警戒線；1.00lt;Pz≤2.00，輕度污染；2.00lt;Pz≤3.00，中度污染；Pzlt;3.00，重度污染。

2 結果與分析

2.1 天麻品質

天麻品質是反映天麻質量的重要指標，不同基地天麻樣品水分、浸出物、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量及總灰分含量定量分析結果如表1所示。各基地天麻水分含量在8.50%（DJTM-18）～15.15%（DJTM-17），平均水分含量12.39%，除樣品DJTM-17略超出《中國藥典》2020年版的水分限定標準值外，其他樣品均符合水分質量管控要求；各樣地天麻浸出物含量在15.40%（DJTM-14）～28.10%（DJTM-10），平均浸出物含量21.06%，均高于浸出物的限定值；各樣地天麻素和對羥基苯甲醇總量在0.21%（DJTM-17）～0.89%（DJTM-20），平均天麻素和對羥基苯甲醇總量為0.43%，除DJTM-7、DJTM-13和DJTM-17略低于天麻素和對羥基苯甲醇總量限定標準值外，絕大部分樣品均符合天麻素和對羥基苯甲醇總量的質量管控要求；各樣地天麻二氧化硫殘留量在11.70（DJTM-16）～108.00（DJTM-7） mg/kg，平均二氧化硫殘留量33.73 mg/kg，均低于二氧化硫殘留量的限定值；各樣地天麻總灰分含量在0.38%（DJTM-12）～2.96%（DJTM-8），平均總灰分含量2.05%，均低于總灰分的限定值。

2.2 天麻重金屬含量

不同基地天麻重金屬鉛、鎘、砷、汞和銅元素含量定量分析結果如表2所示。各樣地天麻鉛含量在0.084 0（DJTM-2）～3.464 0（DJTM-8） mg/kg，平均鉛含量1.182 3 mg/kg；鎘含量在0.096 0（DJTM-2）～0.650 3（DJTM-20） mg/kg，平均鎘含量0.300 8 mg/kg；砷含量在0.003 1（DJTM-21）～0.021 9（DJTM-4） mg/kg，平均砷含量0.010 8 mg/kg；樣品DJTM-1、DJTM-2、DJTM-5、DJTM-10和DJTM-15中未檢測出汞元素，其他天麻樣品汞含量在0.000 6（DJTM-9）～0.021 9（DJTM-4） mg/kg，平均汞含量0.010 2 mg/kg；銅含量在2.100 0（DJTM-1）～6.486 2（DJTM-17） mg/kg，平均銅含量3.782 5 mg/kg。5種重金屬含量均低于《中國藥典》2020版中規定的鉛、鎘、砷、汞和銅含量的限定值。

2.3 重金屬污染評價

通過采用單因子污染指數法和內梅羅指數法對各天麻樣品中的鉛、鎘、砷、汞和銅進行評價分析，結果如表3所示，重金屬鉛、鎘、砷、汞和銅的單因子污染指數分別在0.016 8～0.692 8、0.096 0～0.650 3、0.001 6～0.011 0、0.002 8～0.109 5和0.106 0～0.324 3，內梅羅綜合指數為0.08～0.52，各種植基地天麻樣品重金屬污染狀況均屬于安全水平。

3 結論與討論

天麻作為藥食同源的名貴中藥材之一，其質量受到廣泛關注，建立無公害天麻生產基地對中藥材天麻產業的健康、可持續發展具有重要意義。天麻水分含量是衡量中藥材產率的重要指標，能有效反映天麻干物質儲存狀況，含水量越低，表明天麻生長代謝越旺盛；天麻素和對羥基苯甲醇是天麻的主要藥用活性成分，是評價天麻品質高低的關鍵指標之一[6-7]；二氧化硫殘留量直接關系到天麻的安全性和藥效，是評價天麻質量高低的重要指標之一[8]；浸出物、總灰分含量高低是衡量天麻藥用成分和質量的重要指標[9]。本研究中，除少部分樣品DJTM-17水分含量，樣品DJTM-7、DJTM-13和DJTM-17的天麻素和對羥基苯甲醇總量不符合《中國藥典》2020版的限定標準值外，其他天麻樣品水分含量、浸出物含量、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量以及總灰分含量均符合質量管控要求。

外源性有害物質可能會影響中藥材安全性，進而影響中藥材產業發展[10]。天麻作為種植與藥用歷史悠久的中藥材之一，實際生產中，受種植區生態環境、土壤狀況、農藥化肥使用及炮制加工等因素影響，天麻可能存在重金屬污染風險[11-13]。本研究中，不同基地天麻樣品重金屬鉛（平均1.182 3 mg/kg）、鎘（平均0.300 8 mg/kg）、砷（平均0.010 8 mg/kg）、汞（平均0.010 2 mg/kg）和銅（平均3.782 5 mg/kg）含量均低于《中國藥典》2020版規定的限定值。表明各基地天麻產品安全性較高。

重金屬元素半衰期較長，可在人體內富集，對人體健康具有較大的風險[14-15]，因此在中藥材生產過程中須對重金屬污染進行嚴密防控。采用單因子污染指數法和內梅羅指數法相結合的方法對天麻中的重金屬污染情況進行綜合評價，有助于明確天麻藥材的受污染程度[16]，有利于進一步加強天麻在種植、產地加工及運輸過程中的重金屬風險控制。本研究中，不同種植區天麻中鉛、鎘、砷、汞和銅的單因子污染指數均低于0.700 0，內梅羅綜合指數為0.08～0.52，各基地天麻樣品重金屬污染狀況均屬于安全水平。

綜上，本文通過對不同基地21份天麻樣品的品質和重金屬含量進行測定，并采用單因子污染指數法和內梅羅綜合指數法對天麻進行重金屬污染評價。結果表明，除少部分樣品DJTM-17水分含量，樣品DJTM-7、DJTM-13和DJTM-17天麻素和對羥基苯甲醇的總量外，其他天麻樣品水分、浸出物含量、天麻素和對羥基苯甲醇總量、二氧化硫殘留量及總灰分含量均符合《中國藥典》2020版規定的限定值；不同種植區天麻重金屬鉛、鎘、砷、汞和銅含量均低于《中國藥典》2020版規定的限定值；各種植基地天麻中，5種重金屬單因子污染指數均低于0.700 0，內梅羅綜合指數為0.08～0.52，重金屬污染均屬于安全水平。各基地天麻質量總體較好，研究結果為完善天麻質量評價體系，保障天麻藥材生產安全性和穩定性提供了參考。

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（責編：李 媛）