李兆云，李輝，夏雪芬，楊琦

(德宏師范高等?？茖W(xué)校 德宏生物醫(yī)藥工程研究中心，云南 芒市 678400)

0 引言

細(xì)莖石斛Dendrobium moniliforme(L.)Sw，為蘭科石斛屬多年生草本植物，生于海拔590～3 000 m的闊葉林中樹干上或山谷巖壁上，別名銅皮石斛、清水山石斛等[1]，近年來研究發(fā)現(xiàn)，其含有的氨基酸和礦物質(zhì)元素，發(fā)揮著重要的生理、生化功能。礦物質(zhì)元素通過與蛋白質(zhì)和其他有機(jī)基團(tuán)結(jié)合，在體內(nèi)形成了激素、酶、維生素、細(xì)胞因子等生物大分子。一些金屬離子在維持核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)與核蛋白結(jié)構(gòu)方面具有重要作用，礦物質(zhì)元素如鋅、銅、錳對(duì)機(jī)體免疫功能有重要作用[2-3]。鐵是造血過程中的必需的元素之一，是組成血紅蛋白的必要部分。本實(shí)驗(yàn)采用原子吸收光譜法對(duì)其進(jìn)行礦物質(zhì)元素測(cè)定并采用SPSS20.0的主成分分析和聚類分析法對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，探討其中礦物質(zhì)元素含量測(cè)定及評(píng)價(jià)方法，擬為完善細(xì)莖石斛的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

收集云南省蒙自市、屏邊縣、寧洱縣、思茅區(qū)、建水縣、瑞麗市、綠春縣和廣西來賓市、廣東清遠(yuǎn)市、福建南平市等地的細(xì)莖石斛，經(jīng)德宏師范高等專科學(xué)校施洪教授鑒定為細(xì)莖石斛。

1.2 儀器和試劑

DHG-9140電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)；CP214分析天平(奧豪斯國(guó)際貿(mào)易上海有限公司)；Mars6微波消解儀(美國(guó)培安公司)；900T型原子吸收光譜儀(珀金埃爾默股份有限公司)，EHD-24型消解儀(北京東航科儀儀器有限公司)；元素單標(biāo)溶液濃度為1 000 μg/mL(國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心)；鋅元素空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)；其他元素?zé)魹樵b燈。高純氮?dú)?質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.99%)，硝酸鈀10 000.0×10-6(珀金埃爾默股份有限公司)，優(yōu)級(jí)純濃硝酸(西隴化工股份有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

將石斛樣品鮮條用超純水洗凈，切片晾干，55 ℃烘干至恒重，粉碎，過80目篩備用。

1.3.2 礦物質(zhì)元素的測(cè)定

(1)供試品溶液及空白對(duì)照溶液制備。精密稱取細(xì)莖石斛樣品0.1 g樣品，置于聚四氟乙烯(PTFE)消解罐中，加人8 mL濃硝酸，120 ℃預(yù)消解，直至冒白煙，消化液呈透明或略帶黃色，冷卻至常溫后將消解罐放入微波消解儀中消解，最后揮干濃硝酸約剩余1 mL，將樣品用超純水定容至50 mL，作為母液使用。精密吸取母液1 mL，置50 mL量瓶中，加水定容，作為K、Ca、Mg測(cè)定液。母液用于其他測(cè)定其他元素，采用以上步驟同法制備空白對(duì)照品溶液。

(2)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液制備與測(cè)定。以0.5%硝酸稀釋，配制成相應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，均有良好的線性關(guān)，如表1所示。

表1 各元素的線性方程及相關(guān)系數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 礦物質(zhì)元素的分析

通過檢測(cè)不同產(chǎn)石斛地中經(jīng)含有K、Ca、Mg、Fe、Mn、Na、Zn、Cr、Cu、Pb、Cd等礦物質(zhì)元素，K、Ca、Mg的含量較高，除去前3種宏量必需元素，其他Fe、Mn、Na、Zn、Cu等人體必需元素含量也相對(duì)較高，其中Fe的平均含量最高199.35 mg/kg，Cu的平均含量最低2.75 mg/kg。

2.2 主成分分析

如表2所示，礦物質(zhì)元素第1、2、3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了84.25%，且特征根λ1=3.87、λ2=3.24、λ3=2.15、均大于1，說明前3個(gè)因子包含了所測(cè)礦物質(zhì)元素含量的大量信息，在礦物質(zhì)元素含量測(cè)定評(píng)價(jià)中起主導(dǎo)作用。故選取前3個(gè)主要成分，其中第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為35.20%，且第1主成分中Mn、Ca、Cu、Mg的系數(shù)占較大比重，在第1主成分起主導(dǎo)作用，第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為29.49%，Zn、Na、Pb、Cd元素成在第2主成分中起主導(dǎo)作用。由于第1、2主成分方差貢獻(xiàn)率占總方差的64.69%，綜合考慮Mn、Ca、Cu、Mg、Zn、Na為細(xì)莖石斛的特征性元素。礦物質(zhì)元素主成分與綜合主成分得分及排序如表2所示。

表2 礦物質(zhì)元素主成分特征值和方差貢獻(xiàn)率

2.3 礦物質(zhì)元素綜合得分及評(píng)價(jià)

由表3礦物質(zhì)元素主成分與綜合主成分得分及排序來看，云南寧洱的F值最高礦物質(zhì)元素含量最佳、其次是云南思茅、云南綠春。云南屏邊的F值最低，礦物質(zhì)元素含量最差、在云南寧洱、云南思茅兩個(gè)得分高的石斛樣品中，K、Ca、Fe、Mg、Cu等礦物質(zhì)元素含量較高，而得分低的云南屏邊的石斛樣品中K、Ca、Fe、Mg、Cu等礦物質(zhì)元素含量較低。說明礦物質(zhì)元素與產(chǎn)地存在一定的相關(guān)性。

表3 礦物質(zhì)元素主成分與綜合主成分得分及排序

2.4 聚類分析

將各礦物質(zhì)元素含量數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析軟件SPSS 20.0中進(jìn)行聚類統(tǒng)計(jì)分析，基于礦物質(zhì)元素量可將10個(gè)不同產(chǎn)地的細(xì)莖石斛分為2大類，其中云南寧洱、云南思茅、福建南平和云南建水聚為一類，其余剩下的6組聚為一類。

3 結(jié)語

細(xì)莖石斛含有豐富的人體必需金屬元素，根據(jù)WM/T2—2004《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定的“Pb≤5.0 mg/kg Cu≤20.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg”，從表可以看出Cd有不同程度的超標(biāo)，Pb、Cu均未超標(biāo)，Cd進(jìn)入體內(nèi)多年后可引起骨痛等癥狀[5]。由于種植方式，生長(zhǎng)環(huán)境影響，還有Cd在體內(nèi)的富集情況仍需進(jìn)一步研究，所以提倡無公害化種植石斛也是一條可行的路徑。其他元素限量總體上是安全的。礦物質(zhì)元素主成分分析結(jié)果表明，F(xiàn)e、Zn、Mn、Ca、Mg為細(xì)莖石斛特征元素，聚類分析圖中云南寧洱、云南思茅、福建南平和云南建水聚為一類，其余剩下的6組聚為一類，細(xì)莖石斛礦物質(zhì)元素含量一定的地域性差異。聚類分析的結(jié)果可以為評(píng)定細(xì)莖石斛提供參考依據(jù)。