火焰原子吸收光谱法测定余甘子各器官微量元素含量

蔡英卿+张妙霞+戴聪杰+黄宝彩+陈洪彬

摘 要 应用火焰原子吸收光谱法对惠安余甘子不同品种、不同器官中的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni 5种微量元素的含量进行测定、分析与比较。结果表明：Fe、Zn、Cu、Mn在余甘子各器官中均有一定的分布，其在茎中的含量一般都高于其他器官，而Ni元素在粉甘各器官中仅在幼叶和果核中有检出；野生资源与栽培品种间Fe、Zn、Cu、Mn的含量存在着一定的相似性。

关键词 余甘子 ；微量元素 ；火焰原子吸收光谱法

分类号 S667.9

Measurement of Trace Element Contents in Different Organs of

Phyllanthus emblica L. by the Method of Flame Atomic

Absorption Spectrometry

CAI Yingqing1，2） ZHANG Miaoxia2） DAI Congjie1，2） HUANG Baocai1） CHEN Hongbin1）

（1 College of Chemistry and Life Sciences， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000

2 Higher Educational Key Laboratory for Molecular Biology and Pharmacology of Fujian Province， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000）

Abstract In order to utilize the medicinal value of Phyllanthus emblica， the contents of five trace elements about Fe， Zn， Cu， Mn， Ni were measured by the method of flame atomic absorption spectrometry （FAAS） in different species， different organs of Phyllanthus emblica L. in hui'an. The results showed that Fe， Zn， Cu， Mn existed in all the organs of the plant. In the stem there usual contain more Fe， Zn， Cu， Mn than any other organs. But Ni element were only determined out a little in immature leaf and fruit in fengan. Also we can find that there are almost the same among some wild resources and cultivars.

Keywords Phyllanthus emblica ； trace element ； flame atomic absorption spectrometry

余甘（Phyllanthus emblica L.）又名余甘子、油甘子、望果等，为大戟科（Euphorbiaceae）叶下珠属（Phyllanthus）植物，是南方亚热带重要的特产果树，主要分布在福建、广东、云南等省（区）；余甘果实营养价值丰富，具有清热解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等多种保健和药用功效[1-3]，深受消费者喜爱。余甘子维生素C含量很高，每100 g果肉中含维生素C平均251.9 mg，可与猕猴桃相媲美[4-5]。余甘子具有极其丰富的人体必需的8种氨基酸和其它12种氨基酸，还含有多种微量元素及可提供人体合成许多不同有机物的高比例的还原单糖[6-7]。

微量元素对人体健康的功效已有大量报道[8]，其生物功能主要有酶激活作用、宏量元素运载作用、核酸代谢作用和参与激素作用等。微量元素在人体的健康防病治病和延年益寿中均具有重要意义。因此对余甘子各品种、各器官的微量元素含量进行分析，对进一步开发利用余甘子药用成分，促进本市余甘子生产，发展区域经济具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品

样品采自惠安紫山蓝田村，供试品种为粉甘、蓝丰、玻璃甘、六月白、秋白、皇帝甘、云南余甘及5个野生余甘子各器官，采后洗净放于保鲜袋中备用。

1.1.2 试剂与仪器

试剂：纯Fe粉、纯Zn粉、Cu（NO3）2、Mn（NO3）2·6H2O、Ni（NO3）2·6H2O均为优级纯试剂，硝酸、盐酸、高氯酸均为分析纯试剂，试验用水为二次蒸馏水。

仪器：WFX-110型原子吸收分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；Fe、Mn、Cu、Zn、Ni元素空心阴极灯（北京瑞利普光电器件厂）；S224S型分析天平（北京多利斯仪器系统有限公司）；F30/14-Ⅱ型电热鼓风干燥箱（南京试验仪器厂）；万用电炉（浙江省上虞宝民仪器设备厂）；研钵；烧杯；容量瓶；移液管；滴管等。

1.2 方法

1.2.1 各元素标准曲线的绘制

准确配制Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、标准系列溶液，其中Fe、Cu、Ni 标准液的浓度梯度均为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L；Mn 标准液的浓度梯度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L；Zn 标准液的浓度梯度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L。采用火焰原子吸收光度法测定各微量元素的吸光度[9-10]，根据测定结果绘制各元素的标准工作曲线。endprint

1.2.2 仪器工作条件（见表1）

1.2.3 样品的处理

将洗净的各样品，用二次蒸馏水漂洗，放于解剖盘中，110℃烘箱烘至全干。将干燥后的样品研碎成粉末，分别称取粉末样品2 g放于200 mL烧杯中，并加入30 mL HNO3-HClO4（4∶1）混酸，静置一段时间，然后加热消化，可见有大量红棕色气体生成，当溶液蒸至少量时，液体颜色由红棕色变为浅黄色，开始有大量白烟生成，待白烟冒尽，样品开始碳化，蒸至近干时停止加热。碳化完全后待烧杯冷却后再分别加入8 mL 1∶1 HNO3，溶解，得到红棕色的溶液，转移至50 mL容量瓶中，加二次蒸馏水稀释至刻度，得黄色溶液即为待测原液。由于样品中各元素含量差别较大，并且仪器对不同元素灵敏度亦不同，因此在测定时，要进行相应的稀释。在测定Zn、Mn元素时，将大部分消化处理的原液稀释5倍，少量给予稀释10倍后进行测定，其它元素用原液进行测定。每个处理6 次重复， 每次重复3 次平行。

1.2.4 微量元素含量的计算公式

样品中微量元素的含量（μg/g）=N×C×V/M

式中：N-原液稀释倍数

C-测量值（mg/L）

V-样品定容体积（mL）

M-余甘样品干重（g）

2 结果与分析

2.1 余甘子不同器官微量元素含量的比较

本试验对惠安紫山余甘子主栽品种粉甘6个器官的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni含量进行测定比较。结果见表2。

从表2可以看出Fe、Zn、Cu、Mn在粉甘的各器官中均有存在，Ni仅在其幼叶和果核中少量存在。所测的5个元素在各个器官（除芽、果核外）中的含量，均以Mn元素的含量为最高，在各器官中的含量大小顺序依次为：茎>根>幼叶>老叶>种子>果肉>芽>果核，含量最大值（茎中349.947 5 μg /g）是最小值（果核中9.999 0）的35倍；Fe、Zn的含量及变化幅度也都较高，含量变化顺序为：Fe，根>芽>老叶>幼叶>茎>果核>果肉>种子；Zn，幼叶>茎>根>芽>果肉>果核>老叶>种子，含量最大值（幼叶中：249.900 0 μg /g）与最小值（种子中：10.000 0 μg /g）的比值为24.99；Cu含量相对较低，均在35 μg /g以下。此外，还发现在叶片中Fe、Zn、Cu、Mn含量均处于较高的水平，这可能与它们参与叶片光合作用有关[11]。

2.2 余甘子不同植株间微量元素含量的比较

本试验对粉甘、蓝丰品种不同植株间果肉、种子、茎中的Fe、Zn、Cu、Mn含量进行测定比较，结果见表3～6。

从表3可以看出，5个粉甘植株果肉中Fe、Mn、Zn含量都相对较高，而Cu的含量则相对较低。此外，还发现，除Fe元素在植株1和植株2之间、Zn元素在植株4和植株5之间、Cu元素在植株1、植株2和植株5两两之间含量相近外，4个元素在其余各植株两两之间的含量均存在着差异。

从表4可以看出，就种子中同一微量元素含量的比较而言，在5个粉甘植株两两之间Fe的含量存在着一定的差异，而Zn、Cu、Mn3个元素除在个别植株两两之间的含量相近外，其余各植株两两之间的含量也存在着一定的差异。

从表5可以看出，在5个粉甘植株茎中，除粉1和粉2之间Fe的含量较为相似（约为65 μg/g）、粉2和粉5之间Zn的含量几乎相等（约为100 μg/g）、粉3和粉4之间Cu的含量均约为20 μg/g外，其余各植株两两之间茎中4个微量元素含量均存在较大的差异。此外，还发现5个植株中所测4个元素的含量均以Mn元素的含量为最高。

从表6可以看出，在所测的蓝丰品种两个植株中的茎和种子及蓝丰2的果肉中Fe、Zn、Cu、Mn含量大小比较均出现以下规律：Mn>Fe>Zn>Cu。而在两个植株之间各器官中除Mn外，Fe、Zn、Cu的含量差异较小，相差均在15 μg/g以下。Mn的含量在两个植株中比较，果肉中的差别较小，相差约为50 μg/g；而在茎和种子中，则相差130 μg/g以上。

同一粉甘品种、蓝丰品种不同植株间果肉、种子、茎间微量元素含量出现的这些差异，可能是采集来的粉甘所在的栽培地不同或栽培管理措施有所差异亦或是嫁接时所用的砧木不同引起的。

2.3 余甘子不同品种（或单株）微量元素含量的比较

选用7个不同的栽培品种（或单株），对其茎中Fe、Zn、Cu、Mn含量进行比较，从中选用3个有果的不同栽培品种（或单株）对其果肉、种子中的Fe、Zn、Cu、Mn含量进行比较，并选用4个不同的栽培品种（或单株），对其叶中Fe、Zn、Cu、Mn含量进行比较，结果见表7～10。

从表7可以看出，就茎中同一微量元素比较而言，余甘子不同品种（或单株）两两之间其含量均存在着一定的差异，如Fe元素含量以云南余甘为最高（117.505 9 μg/g），粉甘为最低（64.990 3 μg/g），两者相差52.515 6 μg/g，其含量大小顺序为：云南余甘>皇帝甘>秋白>蓝丰>六月白>玻璃甘>粉甘；Zn元素含量的排列顺序为：皇帝甘>六月白>粉甘>云南余甘>蓝丰>秋白>玻璃甘，其最大值（200.010 0 μg/g）是最小值（24.998 8 μg/g）的8倍。

此外，还发现4种微量元素含量在各品种（或单株）中均以Mn元素为最高，其含量均在124 μg/g以上，个别品种，如六月白甚至高达1 624.593 9 μg/g，而Cu元素含量在各品种（或单株）中均为最低（38 μg/g以下）。

从表8可以看出，在所选的3个栽培品种（或单株）间果肉中测得的Fe和Mn的含量的大小顺序相同均呈现以下规律：六月白>粉甘>蓝丰。而Cu的含量在3个品种间果肉中的差别不大，变化范围为9.999 0～14.996 3 μg/g。在六月白和粉甘果肉中Zn的含量相同均约为25 μg/g，二者与蓝丰果肉中的Zn含量（37.490 6 μg/g）则存在一定的差异。endprint

从表9可看出，除Mn外，Fe、Zn、Cu在所选的3个栽培品种（或单株）种子中的含量均呈现以下规律：六月白>蓝丰>粉甘，而Mn的含量变化顺序则为六月白>粉甘>蓝丰。可见各个微量元素在不同品种（或单株）中的含量大小顺序既有相似也有不同。

从表10可看出，Fe、Mn在各品种（或单株）叶中的含量都较高，且在各品种间的含量有一定的差异。在皇帝甘和云南余甘叶中的含Zn量和含Cu量都几乎相等。但与另两个植株进行比较，则其Zn和Cu的含量又存在着差异。

不同品种同一器官间微量元素含量存在的这些差异性与相似性可看出，惠安余甘子资源遗传的一致性和多样性。

2.4 微量元素在余甘子栽培品种（或单株）中的含量范围分析

不同栽培品种（或单株）间各器官中Fe、Zn、Cu、Mn含量的比较结果见表11。

Fe元素在植物体中的正常值一般为50～300 μg/g[12]。从表2～10可看出，各栽培品种各器官中除粉甘种子中的含量（20.000 0 μg/g）、蓝丰果肉中的含量（44.988 8 μg/g）略低外，其余各栽培品种各器官中的Fe含量变化范围为49.995 0～232.511 6 μg/g，均属于正常范围。

Zn为植物必需的元素，其含量大多为8～100 μg/g[13]，从表11可看出，各栽培品种各器官中Zn的含量为10.000 0～249.900 0 μg/g，除个别器官（粉甘幼叶、皇帝甘茎、六月白茎）含量略高外其余各余甘栽培品种各器官中的Zn含量均属正常。

从表11可看出，各栽培品种各器官中Cu的含量在7.498 9～47.856 0 μg/g，其含量存在着一些相似，如：粉甘幼叶、六月白茎、六月白芽中的含量相似都约为22.5 μg/g。从所测得的值还看出，余甘子各栽培品种各器官间Cu的含量除个别几个（粉甘芽、六月白种子、秋白茎）超出正常值外，其余都在正常范围5～25 μg/g[14]。

大多数植物体内Mn的含量在20～500 μg/g[15]，但在不同植物，不同土壤条件下，其波动范围较大。从表11可看出，Mn元素在各栽培品种各器官中含量为9.999 0～1624.593 9 μg/g，大部分品种器官中的含量在正常范围内，少数（六月白芽、六月白种子、云南余甘茎、秋白茎）含量与正常范围存在差异，这可能与土壤条件有关，这有待于进一步的分析研究。

2.5 野生资源不同单株各器官间Fe、Zn、Cu、Mn含量的比较

惠安的野生资源相当丰富[16]。本试验对野生资源5个单株的茎、果肉及种子中Fe、Zn、Cu、Mn含量进行了测定比较，其结果见表12～14。

从表12可看出，就茎中同一微量元素比较而言，余甘子野生资源5个植株两两之间，Fe和Mn的含量均存在着一定的差异，而Zn、Cu元素除在个别植株间含量相近外（如：Zn仅在野2和野4中的含量相近，Cu仅在野2和野5中的含量相近），其余各个植株间都存在着差异。

从表13可看出，就果肉中同一微量元素比较而言，Fe和Mn的含量在余甘子野生资源5个植株两两之间均存在着一定的差异， 而Zn、Cu元素除在野2和野4间含量相近外，其余各个植株间都存在着差异。

从表14可看出，就种子中同一微量元素比较而言，在余甘子野生资源5个植株两两之间Fe和Zn的含量均存在着一定的差异，而Cu元素在野2和野3之间含量相近，Mn元素在野3和野5之间含量差异不大，其余各个植株间Cu、Mn元素的含量都存在着差异。

此外还发现，野生资源与栽培品种之间，无论是在果肉、种子还是在茎中同一微量元素含量分布均存在着相近的情况，可见部分野生资源与栽培品种中的微量元素有着同等的利用价值，因此野生资源也应作为重要的育种资源加以保护和开发利用。

3 讨论

3.1 余甘子不同品种不同器官中微量元素含量与分布

对余甘子果肉中微量元素的测定研究已有文献报道[17]，但对余甘子其他器官微量元素的研究却罕见报道。本试验在国内率先对余甘子果实之外其他器官的Fe、Zn、Cu、Mn、Ni含量进行了测定分析，结果表明，余甘子各器官皆含有一定量的Fe、Zn、Cu、Mn，其中Mn的含量相对较高，其次是Fe和Zn，Cu的含量一般都不高，而Ni仅在个别器官中有检出；余甘子不同器官中各微量元素的含量分布情况不同， 同一微量元素在余甘子不同器官中存在的这些含量差异，可能是由于余甘子不同器官的生理功能以及生长发育阶段的不同，导致余甘子不同器官对微量元素的需求或累积的差异。这对指导余甘子在不同物候期科学施肥以保证正常生长发育具有很好的参考价值。同时发现，不同余甘子品种间各微量元素的含量也存在着一定的差异，这体现了惠安余甘子的遗传多样性程度高，具有广阔的开发利用前景。

3.2 野生余甘子资源具有很大的开发利用空间

在本研究中发现，部分野生植株与栽培植株之间各器官中同一微量元素的含量极为接近，野生资源也具有很大的开发利用空间，应该作为重要的余甘资源加以保护和利用，从野生余甘子中直接选育出优良单株或新品种，也可以利用野生资源作为杂交育种的亲本材料[18]。

3.3 余甘子微量元素与药用价值的关系

余甘子根、茎、叶、花均可入药，具有清热解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等多种保健和药用功效。Zn是人体必须的微量元素，参与40多种金属酶的合成，与200多种酶的生物合成及激活有关。Zn还与味觉素、维生素A的代谢，与体格发育、中枢神经系统及生殖系统均有密切关系[19]。Mn与人体健康的关系非常密切。Mn是线粒体SOD的活性部分，Mn-SOD是体内自由基清除剂[20]，Mn对免疫力降低、高血压、肿瘤、衰老、肝病等多种疾病具有很好的抑制作用[21]。铜以催化剂形式参与致癌，当铜浓度升高时，铜也以必需金属形式参与致癌[22]。笔者研究发现，余甘子各部位中Fe、Zn、Cu、Mn等微量元素含量较丰富，可能与余甘子清热解毒、利咽化痰、生津止咳、抗衰老、抗癌等药用价值与营养价值有关，证明了余甘子作为一种重要的民间药用植物的科学性，对于深入研究余甘子的药用价值及其综合利用提供了理论依据。endprint

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