昭通地产青花椒微量元素含量对比分析

熊汝琴，路绍彩，王艳

(1.昭通学院 化学化工学院，云南 昭通 657000； 2.昭阳区环境监测站，云南 昭通 657000)

花椒(Zanthoxylumspp.)为芸香科(Rutaceae)花椒属(ZanthoxylumL.)植物，因果实成熟后有青绿色和红色2种，又分为青花椒(ZanthoxylumschinifoliumSieb et Zucc)和红花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim)。青花椒又名香椒子、崖椒、野椒、青椒、狗椒，因其“麻味醇正”“气味清香”“颜色清爽”而在各地菜肴，尤其是川菜中得到了广泛使用，深受消费者喜爱。青花椒不仅是常用调味品，也是《中华人民共和国药典》所收载的常用中药材，具有温中止痛、杀虫止痒的功能，可用于治疗脘腹冷痛、呕吐泄泻、虫积腹痛、湿疹瘙痒等症[1]。大量研究表明，青花椒的化学成分主要有挥发油、生物碱、酰胺类化合物、木脂素、香豆素、黄酮等，具有抗菌、镇痛、抗癌、保护心血管、抗病毒、抗氧化、提高机体免疫力等多种药理活性[2-3]。

青花椒喜光、耐寒、耐旱，对生长环境的适应能力较强，在我国栽培历史悠久、分布广泛，目前种植面积已超过12万hm2。在云南省，除高寒山区与干热河谷外，均有分布和栽培。其中，昭通地区因其独特的海拔及光热条件，青花椒种植面积超过6.7万hm2，产量占全省的60%～70%，主要分布在金沙江、牛栏江、关河、洛泽河流域海拔400～1 800 m的永善县务基镇、黄华镇、大兴镇、马口镇，鲁甸县龙头山镇、梭山乡，彝良县角奎镇、洛泽河镇，巧家县红山乡、大寨乡等乡镇。近年来，昭通市各级政府高度重视青花椒产业发展，青花椒在种植规模、管理水平、产品品质上均有较大提高，已成为当地农户增产增收的支柱产业之一。

目前，大多数对花椒化学成分的研究报道主要集中于陕西、甘肃、四川、重庆等全国闻名的花椒种植基地所产花椒上，并且主要对花椒中的挥发油、麻味物质、生物碱研究较多。但是，由于产地的气候、雨量、日照和土质等诸多自然因素的不同，不同产地花椒的化学组成及含量有很大差异。昭通青花椒的种植面积近年来虽不断扩大，但关于其化学成分的系统研究却鲜见报道[4-8]。加上昭通地区临近四川、重庆等花椒种植基地，昭通青花椒的市场竞争力较弱，品牌效应不高。本文采用火焰原子吸收光谱法，对昭通市鲁甸、彝良、永善、巧家4个青花椒主要种植县所产青花椒中的6种微量元素(铁、锰、铜、锌、铅、镉)含量进行测定，并与其他产地的青花椒进行对比，期望为昭通青花椒的进一步开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

青花椒样品分别采于昭通市鲁甸县梭山镇、巧家县大寨乡、彝良县角奎镇、永善县黄华镇，去籽留皮，用超纯水洗净，烘干，粉碎备用。

试剂：Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd标准物质，购自国家标准物质研究中心；高氯酸、硝酸，均为优级纯。实验用水均为超纯水。

仪器：AA-6300CF型原子吸收光谱仪，铁、锰、铜、锌、铅、镉空心阴极灯，岛津仪器(苏州)有限公司；YB-150型多功能粉碎机，永康市速锋工贸有限公司；CP214电子天平，上海奥豪斯仪器有限公司；101型电热鼓风恒温箱，上海锦屏仪器仪表有限公司；移液器，德国Eppendorf公司；DISCV-II-6/12/18/24/30艾柯超纯水机，成都康宁实验专用纯水设备厂。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

用超纯水分别将鲁甸、彝良、永善、巧家4县所产青花椒洗净，置于70 ℃烘箱烘干，粉碎，过100目筛，再于100 ℃烘至恒重。分别精确称取上述4县所产的青花椒粉末各1.000 0 g，置于100 mL碘量瓶中，分别加入15 mL HNO3和3 mL HClO4，密封浸泡24 h，电热板上低温消解，不断摇动，保持样品微沸，待浓黄烟冒完、液体呈无色透明后，滴加少量超纯水(重复3～4次)，继续加热，冒尽白烟，近干时停止加热，冷却至室温，用2%(体积分数)硝酸溶液定容至100 mL，即得待测样品溶液。同时做好试剂空白，待用。

1.2.2 标准溶液配制

取Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd标准物质，分别配制成0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mg·L-1，0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mg·L-1，0、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00 mg·L-1，0、0.05、0.30、0.50、0.75、1.00 mg·L-1，0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0 mg·L-1，0、0.05、0.10、0.30、0.50、1.00 mg·L-1的标准系列溶液。

1.2.3 仪器工作条件

以空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd含量。各元素测定的工作条件如下：Zn，工作波长213.9 nm，灯电流8 mA，狭缝宽度0.7 nm，燃气流量1 800 mL·min-1；Mn，工作波长279.5 nm，灯电流10 mA，狭缝宽度0.2 nm，燃气流量1 800 mL·min-1；Fe，工作波长248.3 nm，灯电流12 mA，狭缝宽度0.2 nm，燃气流量1 800 mL·min-1；Cd，工作波长228.8 nm，灯电流8 mA，狭缝宽度0.7 nm，燃气流量1 800 mL·min-1；Pb，工作波长283.3 nm，灯电流10 mA，狭缝宽度0.7 nm，燃气流量1 800 mL·min-1；Cu，工作波长324.8 nm，灯电流6 mA，狭缝宽度0.7 nm，燃气流量1 800 mL·min-1。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

以各元素的浓度为自变量(x)、相应的测定值为因变量(y)，分别构建各元素标准溶液的回归方程，结果如表1所示。所构建的6种元素的回归方程的决定系数(R2)为0.998 0～0.999 8，表明在工作范围内线性关系良好。

表1 各元素的回归方程及相关系数

2.2 加标回收率

为了验证测定方法的可靠性，对巧家县青花椒中6种微量元素的含量进行加标回收实验。由表2可知，6种元素的加标回收率在97.92%～102.20%，相对标准偏差(RSD)<1.70%，说明本文方法准确度较高。

表2 加标回收率实验结果

2.3 样品测定结果

微量元素对人体的细胞代谢、生理功能及生物合成起着重要的作用。铁参与人体肌红蛋白和血红蛋白的合成，还与人体的免疫功能有密切关系，可协调锌、钴、镁的体内代谢，缺铁可引起缺铁性贫血和抗感染能力降低。锰是多种酶的激活剂，是公认的抑癌元素，锰缺乏时可引起生长迟缓、运动失常和骨质疏松等。锰过量时可引起广泛的病理伤害，锰可透过血脑屏障沉积于脑部，导致相应的神经系统受损。锌是一种无法在人体内合成的微量元素，只能从食物中摄取，是人体许多重要代谢途径的酶的成分之一，是胰岛素合成过程中所必需的元素，缺锌最明显的表现是食欲不振、味觉嗅觉迟钝，其次是发育不良，尤其是性功能发育迟缓或不正常。对于人体健康而言，铜也是一种必不可少的微量元素，在新陈代谢中是一些关键酶，如亚铁氧化酶、细胞色素氧化酶、铜锌超氧化物歧化酶等的辅助因子。缺铜容易引起贫血、神经系统失常、骨骼疾病等；但是铜过量也会导致人体中毒，引起呕吐、腹泻、肝硬化、运动障碍和知觉神经障碍。

青花椒是一种广泛使用的调味品。昭通市巧家县、鲁甸县、彝良县、永善县所产青花椒中6种微量元素的测定结果见表3。可以看出，4县所产青花椒中均不含Cd，其他元素的含量表现为Fe>Mn>Zn> Cu。虽然供试花椒中Fe、Mn含量整体丰富，但不同产地花椒中的含量仍有所不同，如青花椒中的铁含量以彝良县样品最高，而锰含量则在4县样品中无明显差异。

表3 不同产地样品的测定结果 μg·g-1

3 小结

本研究用火焰原子吸收光谱法测定青花椒中Fe、Cu、Mn、Zn、Pb、Cd含量，在实验范围内，各元素检测用的标准曲线线性关系良好，加标回收率在97.92%～102.20%。对4县青花椒叶片中微量元素含量的测定结果显示，昭通青花椒Fe、Mn含量丰富，且均不含Cd。