荷叶无机营养元素含量及溶出率

黄明堦，魏道智，陈燕丹，蔡碧琼，游秀花

（福建农林大学a.生命科学学院；b.材料工程学院，福建福州350002）

0 前言

荷叶属睡莲科植物莲（Nelumbo nucifera Gaerth）的干燥叶，夏、秋二季采收。传统医学认为荷叶性味苦寒，具有清暑利湿，生发清阳，清心去热，止血利水的活性。现代药理研究表明：荷叶具有降脂减肥、抗氧化与抗衰老、抑制脂肪肝、抑菌、抗病毒、消炎抗敏、止血、降压等功效主要与其富含多种生物碱、黄酮类化合物等功能性成分有关［1－2］。

近年来，随着对中药和药用植物中微量元素研究的深入，人们注意到中药的药效是由有机成分与无机成分协同作用产生的，并证实了有机结合态微量元素较无机态具有更强的活性；不同中药和药用植物中同一微量元素的活性不同与其含量和存在形态有关［3－4］。微量元素溶出率的高低取决于它在中药中存在形态的结构特性，代表其溶出的难易程度。因此，加强对中药和药用植物中微量元素含量及溶出率的研究，不仅直接了解微量元素的含量及其存在状态，对于中药和药用植物的质量评价和指导临床合理用药都具有重要的现实意义［5－8］。本文对福建省福州地区荷叶中7种无机元素的含量及溶出率进行了研究，旨在为进一步开发荷叶产品提供科学依据。

1 实验部分

1.1 原料、仪器与试剂

新鲜荷叶采自福建农林大学观音湖，按不同生长期分为嫩、老荷叶，其中嫩荷叶指生长期嫩叶，叶子直径接近成熟叶子的2／3，色黄绿，质嫩；老荷叶指成熟叶，叶子直径不再长大，色绿。6月份采集嫩叶，6～10月份采集老叶。将采集的荷叶样品洗净，晾至七八成干后低温（55℃）烘干，粉碎，移入干燥器备用。

WFX－130A原子吸收分光光度计，附计算机和软件处理系统；KY－1型K、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu空心阴极灯；ABW－4001－U艾科浦超纯水系统；AL204电子天平；DHG－9070A型电热恒温鼓风干燥箱；eppendorf移液器；KDN－08消化炉。

镁、锰、铁、锌、铜标准溶液购自国家标准物质研究中心，钾、钙标准溶液分别由优级纯的氯化钾、碳酸钙配制，含量均为1 000 mg／L。硝酸，高氯酸，盐酸为优级纯，其余试剂为分析纯或由分析纯试剂配制，实验用水为超纯水。

1.2 实验方法

（1）消化法溶样测定荷叶中营养元素：准确称取（1.000 0±0.000 2）g样品于消煮管中，加入25 m L硝酸－高氯酸（体积比4∶1）混合酸，混匀，浸泡过夜。次日消解至无色透明，取下冷却，用30 m L超纯水冲洗管壁，加热至沸，冷却，加入4 m L（1＋1）盐酸控制试液酸度，用超纯水定容至100 m L，待测。同法同时制备试样空白溶液。（2）沸水浸泡荷叶水中营养元素的测定：准确称取2.000 g样品于100 m L石英烧杯中，分别用50 m L沸超纯水浸泡3次，每次10 min，滤出得第1次、第2次、第3次浸提液，分别浓缩后按上法消化处理。（3）水煎荷叶水中营养元素的测定：准确称取2.000 g样品于100 m L石英烧杯中，加入50 m L超纯水，盖上表面皿，微沸30 min，过滤，浓缩后按上法消化处理。

用WFX－130A原子吸收分光光度计对处理好的样品中的营养元素进行测定［9－10］。

2 结果与讨论

2.1 元素测定的精密度及回收率

老荷叶样品中各元素平行测定6次，计算平行样品之间的相对标准偏差（RSD），同时称取样品做加标回收率试验，结果见表1。结果表明：本法测定的准确度、精密度较高。

表1 元素测定的精密度及回收率

2.2 测定结果

不同生长期荷叶中K、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu各元素含量测定结果见表2。由表2可知：嫩、老荷叶中7种元素含量差异极显著，但各元素的含量顺序均为K＞Ca＞Mg＞Mn＞Fe＞Zn＞Cu。嫩、老荷叶都含有丰富的Mn、Fe、Zn、Cu微量元素。老荷叶中锰、钙的含量明显高于嫩荷叶，铁含量稍高于嫩荷叶，而钾、镁、锌、铜含量则低于嫩荷叶。

嫩荷叶钾含量为22 285.78μg／g，比一般中药高出近10倍。钾是生命必须的电解质之一，维持机体水、电解质、渗透压及酸碱平衡，保证细胞新陈代谢和应激功能［11］。钾离子易于移动，可降低肾素释放、扩张血管，提高钠－钾－ATP酶的活力以改善水钠的潴留，这和荷叶清热、利湿、利水的功效可能有直接关系。

表2 不同生长期荷叶中各元素含量 μg／g，n＝6

不同采集时间荷叶各元素含量测定结果如表3所示。由表3可知：不同采集时间老荷叶中7种元素含量差异极显著，Zn含量呈逐月递减趋势，Mn、Ca含量呈逐月递增趋势，荷叶对Mn元素有较强的富集作用。国家一级标准物质茶叶（GBW07605）各元素的参考值（μg／g）：K为16 600±600，Ca为4 300± 200，Mg为1 700±100，Mn为1 240±40，Fe为264±10，Zn为26.3±0.9，Cu为17.3±1。近年来，以荷叶为主要成分的减肥茶越来越多［9］，荷叶中K、Ca、Mg、Mn、Zn的含量已达到或超过茶叶标准，荷叶可以替代茶叶补充人体所需的这些元素。

10月采集的成熟荷叶中锰的含量高达1 278.76μg／g，比一般中药高出近30倍［12］。锰以含锰（Ⅱ）酶和锰（Ⅱ）蛋白的形式存在于人体内，是人体中精氨酸酶、超氧化物歧化酶（SOD）等多种酶的组成成分，也是体内某些酶类的活性因子、辅助因子或激活剂，参与碳水化合物、脂肪、蛋白质代谢。因此，锰对血脂、血糖、血压都有影响，具有抗氧化、抗衰老及抗化学致癌作用。

锌是许多蛋白质、核酸合成酶的成分，是上百种酶的活性中心，又为胰岛素成分，是维持生命正常活动的关键因子。人体中的锌有减轻镉对的人体毒害的作用，降低高血压发病率。此外锌、锰能够促进人体中的新陈代谢，刺激免疫系统，这与荷叶具有消炎功效应有一定关系。

表3 不同采集时间荷叶中各元素含量 μg／g，n＝6

9月份荷叶浸泡水和水煎液中各元素含量测定结果如表4所示。由表4可知：除Zn元素外，用水能煎出的微量元素，经沸水3次冲泡基本上都能被浸出。荷叶各元素的溶出程度差别很大，溶出率在5.06%～91.62%之间，溶出率大小顺序为K＞Zn＞Mg＞Cu＞Mn＞Fe＞Ca。水煎液中Zn溶出率远高于3次沸水浸泡的总浸出率，可能与水的的温度有关，高温可能更有利于Zn的溶出。荷叶各元素的溶出率高低与该元素含量的高低没有直接的关系，主要取决于元素在药材中的存在形态，如K、Zn溶出率高的原因可能与该元素在荷叶中大多以无机游离状态存在有关，而Ca含量仅次于K，溶出率却最低，可能是因为该元素在荷叶中主要以配合物或有机化合物方式存在，用水煎煮的方法不易将其游离出来。

表4 荷叶浸泡水和水煎液中各元素含量（μg／g，n＝5）及浸出率

3 结论

不同生长期、不同采集时间荷叶中7种营养元素含量存在显著差异，但都含有丰富的Mn、Fe、Zn、Cu微量元素，各元素的含量顺序均为K＞Ca＞Mg＞Mn＞Fe＞Zn＞Cu。荷叶对Mn元素有较强的富集作用。10月采集的成熟荷叶中锰的含量高达1 278.76μg／g，比一般中药高出近30倍。荷叶各元素的溶出率大小顺序为K＞Zn＞Mg＞Cu＞Mn＞Fe＞Ca，溶出率高低与该元素含量的高低没有直接的关系，主要取决于元素在药材中的存在形态。对176种中药的功效与4种微量元素（Fe、Mn、Zn、Cu）的含量分析发现，具有收涩、温里、芳香化湿、补阳作用的中药，其含Mn量较高，具有平肝熄风、清热活血、补阴作用的中药中Zn含量较高［13］。本文的研究结果显示：荷叶的多种药用价值除与其含有生物碱、黄酮等活性物质外，可能还与其富含钾元素和微量元素锰、锌有密切关系。

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