王 珊，張佳藝，王 博，趙桂云，朱 梅

(1.北華大學(xué)理學(xué)院，吉林 吉林 132013；2.吉林衛(wèi)生學(xué)校，吉林 吉林 132106)

橐吾屬(LigulariaCass.)系菊科(Compositae)千里光族(Senecioneae Cass.)多年生草本植物，全屬約有150種，我國(guó)約有110余種[1].約30種橐吾屬植物的根、莖、葉、花是我國(guó)民間中草藥(如根及根莖是中藥“紫苑”的代用品，具有潤(rùn)肺止咳、活血化瘀、清熱解毒的作用[2])，化學(xué)成分分析及藥理作用研究顯示，橐吾屬植物具有抗氧化[3-4]、抗炎[5]、抗菌[6]、抑癌[7]、免疫調(diào)節(jié)[8]等生物學(xué)作用；有些橐吾屬植物還可以作為山野菜食用[9].長(zhǎng)白山是吉林省橐吾屬植物的主要分布地，其中，復(fù)序橐吾(LigulariajaluensisKom.)是長(zhǎng)白山特有種，狹苞橐吾(LigulariaintermediaNakai)是岳樺林下優(yōu)勢(shì)種.在長(zhǎng)白山區(qū)，復(fù)序橐吾和狹苞橐吾的嫩葉風(fēng)味獨(dú)特，是當(dāng)?shù)厝罕娤矏鄣纳揭安耍换蓻_泡代茶飲，清熱去火，可見，復(fù)序橐吾和狹苞橐吾具有潛在的藥、食兩用價(jià)值.

本文以長(zhǎng)白山野生復(fù)序橐吾、狹苞橐吾的葉和花為材料，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對(duì)16種礦質(zhì)元素(Ca、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Ni、Zn、Cu、Al、B、Be、Co、P、Cr、Sr)在兩種橐吾葉和花中的含量進(jìn)行測(cè)定分析，為后續(xù)將復(fù)序橐吾和狹苞橐吾作為新藥源植物、食用野菜、綠色飼料等應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù).

1 材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料采自海拔401 m的吉林省敦化青溝子林場(chǎng)和海拔930 m的長(zhǎng)白縣十五道溝，經(jīng)東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院肖洪興教授鑒定為復(fù)序橐吾(LigulariajaluensisKom.)和狹苞橐吾(LigulariaintermediaNakai).取樣品的葉和花，依次用自來水、蒸餾水、超純水清洗干凈，自然晾干后置于干燥箱中烘干，分別將干燥的復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花粉碎，過80目篩，放置于干燥器中備用.

過氧化氫(AR)、濃硝酸(GR)等購于北京化工廠；超純水由實(shí)驗(yàn)室自制；16種元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(均為1 000 μg/mL)購于國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心.

1.2 主要儀器

iCAP6300型全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀，美國(guó)THEROM公司；MARS微波消解儀，美國(guó)CEM公司；ZA120R4電子分析天平，上海贊維衡器有限公司；多功能小型高速實(shí)驗(yàn)室粉碎機(jī)，重慶瑞仟順制藥設(shè)備有限公司；超純水機(jī)，上海樂楓生物科技有限公司.

2 試驗(yàn)方法

2.1 儀器工作參數(shù)優(yōu)化

為保證等離子體發(fā)射光譜儀檢測(cè)靈敏度及分辨率達(dá)到檢測(cè)要求，在多次優(yōu)化的基礎(chǔ)上，確定儀器主要技術(shù)參數(shù)，見表1.

表1 儀器主要工作條件Tab.1 Main working conditions of the instrument

2.2 分析譜線波長(zhǎng)確定

按照分析譜線的選擇原則，通過譜線選擇試驗(yàn)(參照文獻(xiàn)[10]的方法)確定測(cè)定16種礦質(zhì)元素的分析譜線波長(zhǎng)，見表2.

表2 16種待測(cè)元素分析譜線波長(zhǎng)Tab.2 Analytical line wavelengths of 16 elements to be measured

2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制

參考文獻(xiàn)[10]的方法，以空白溶液配制元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液.在儀器最佳工作條件下測(cè)試元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測(cè)定11次，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定16種元素的回歸方程(y為譜線強(qiáng)度，x為質(zhì)量濃度)，見表3.由表3可知，相關(guān)系數(shù)(r)在0.996 7～0.999 9，符合測(cè)試要求.

表3 16種元素的回歸方程及相關(guān)系數(shù)Tab.3 Regression equations and correlation coefficients of 16 elements

2.4 樣品制備及礦質(zhì)元素含量測(cè)定

用分析天平準(zhǔn)確稱取備用的試驗(yàn)材料0.500 g置于微波消解罐中，加入濃HNO35 mL，過氧化氫2 mL，內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液0.5 mL，加蓋浸泡過夜；加3 mL濃HNO3，在微波消解器中消解10 min，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，用超純水定容至刻度，靜止備用.按同樣方法制備空白溶液.

調(diào)試儀器，測(cè)定消解完全的樣品溶液，重復(fù)5次取平均值，獲得被測(cè)元素的質(zhì)量濃度，通過換算得出質(zhì)量分?jǐn)?shù).

3 結(jié)果與分析

試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花中均含有16種礦質(zhì)元素，其中，Ca、K、Mg、P是人體所需的常量元素；B、Co、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Zn、Sr、Al是人體所需的微量元素；2種金屬元素為Be和Sr.

3.1 常量元素含量

由表4可知：K、Ca、Mg、P含量在兩種橐吾“葉+花”的加和量相近；K、Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于9 000 mg/kg；Mg、P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過2 000 mg/kg.葉和花中各元素含量呈現(xiàn)K>Ca>Mg，葉中Mg的含量比P高，花中Mg的含量低于P.

表4 兩種橐吾屬植物常量元素含量Tab.4 Contents of constant elements in two kinds of Ligularia plants w/(mg·kg-1)

兩種橐吾K、Ca、Mg、P含量的主要差異是狹苞橐吾葉和花中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(29 313.17、29 209.73 mg/kg)高于復(fù)序橐吾；復(fù)序橐吾葉中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4 071.61 mg/kg)明顯高于狹苞橐吾(2 852.37 mg/kg)；復(fù)序橐吾葉中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(15 805.02 mg/kg)高于狹苞橐吾(13 718.03 mg/kg)，而在兩種橐吾花中Ca的含量相近.以上數(shù)據(jù)表明，在常量礦質(zhì)元素方面，兩種橐吾葉和花中均含有豐富的K、Ca、Mg、P，葉中K、Ca、Mg含量高于花，P的含量低于花.由此推測(cè)，作為兩種橐吾地上部分的葉和花都具有一定的開發(fā)利用價(jià)值.

3.2 微量元素含量

由表5可知：復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花中均含有10種微量元素.按1995年WHO/FAO對(duì)必需微量元素的界定標(biāo)準(zhǔn)[11]，兩種橐吾葉和花中含有7種(Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Co、Cr)人體必需微量元素、2種(Ni和B)人體可能必需微量元素，以及1種(Al)有潛在毒性，但低劑量時(shí)可能是人體必需的元素.

表5 兩種橐吾屬植物微量元素含量Tab.5 Contents of microelement in two kinds of Ligularia plants w/(mg·kg-1)

比較復(fù)序橐吾、狹苞橐吾各微量元素“葉+花”的加和量發(fā)現(xiàn)：10種微量元素在兩種橐吾地上部分的含量不同.其中，復(fù)序橐吾Fe、Mn、Al、B的含量高于狹苞橐吾，而Cr、Co、Cu、Mo、Ni、Z的含量低于狹苞橐吾.

在Fe、Mn、Mo、Cu、Co含量方面，F(xiàn)e、Mn含量較高，F(xiàn)e的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為106.57～638.57 mg/kg，在復(fù)序橐吾花中含量最高；Mn、Mo質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于花，Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.02～319.93 mg/kg，花中Cu、Co的含量高于葉，Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，為0.08～0.22 mg/kg.

在Cr、Ni、Zn、Al、B含量方面，狹苞橐吾葉和花中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(62.58、40.25 mg/kg)均高于復(fù)序橐吾(22.18、31.31 mg/kg)；B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在兩種橐吾葉和花中相近，為32.19～37.85 mg/kg；Cr、Ni、Zn、Al在兩種橐吾葉和花中的含量差異較大，復(fù)序橐吾花中Cr、Ni、Zn、Al含量大于葉，而在狹苞橐吾花中只有Al含量大于葉，花中Cr、Zn、Ni含量均比葉中含量少.

與蹄葉橐吾葉中微量元素含量相比[12-13]，除Zn、Mo、Cu外，復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花中其他微量元素含量均高于蹄葉橐吾.

由以上數(shù)據(jù)可見：復(fù)序橐吾花中有5種微量元素含量明顯高于狹苞橐吾.在花的開發(fā)利用上可優(yōu)選復(fù)序橐吾；在葉的開發(fā)利用上兩種橐吾均可選擇，并且可以替代蹄葉橐吾.

3.3 與常見蔬菜和野菜礦質(zhì)元素含量比較

對(duì)比復(fù)序橐吾、狹苞橐吾花和葉與菠菜、大白菜、韭菜、生菜4種常見蔬菜及蒲公英、蕨菜、馬舌菜、刺嫩芽4種野菜中的礦質(zhì)元素含量[14-16]，見表6.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：2種橐吾葉和花中P、Mn、Zn、K、Ca、Mg、Fe等7種元素含量明顯高于參與對(duì)比的葉菜類蔬菜和野菜，其中，P、K、Ca、Mg、Mn比這些常見蔬菜和野菜礦質(zhì)元素含量高出5～10倍.

表6 兩種橐吾屬植物與蔬菜和野菜中7種礦質(zhì)元素含量Tab.6 Contents of seven mineral elements in two kinds of Ligularia plants，vegetables and wild vegetables w/(mg·kg-1)

3.4 金屬元素Be和Sr含量

Be對(duì)人體有害，在兩種橐吾葉和花中Be的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都很低(0.20～0.26 mg/kg)；Sr在兩種橐吾中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.89～136.00 mg/kg.Sr是有益于人體骨骼、皮膚健康的金屬元素，還具有預(yù)防心血管疾病的作用，但日常飲用水中含量甚微，主要來自葉菜類.因此，復(fù)序橐吾、狹苞橐吾的葉和花可用于補(bǔ)充人體所需的Sr.

4 結(jié)論與討論

本研究顯示：長(zhǎng)白山復(fù)序橐吾和狹苞橐吾葉和花中的礦質(zhì)元素種類較豐富，其中，Ca、Mg、K在常量元素中含量較高，Zn、Fe、Mn、B在微量元素中含量較高，且這7種元素含量明顯高于菠菜、大白菜、韭菜、生菜4種常見蔬菜及蒲公英、蕨菜、馬舌菜、刺嫩芽4種野菜.因此可知，復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花具有潛在的食用和藥用價(jià)值.本次研究結(jié)果可為長(zhǎng)白山復(fù)序橐吾和狹苞橐吾作為新藥源植物、功能性野菜、飼料添加劑等方面的應(yīng)用與研究提供參考數(shù)據(jù).

有研究表明，藥用植物的有效成分除黃酮類、生物堿、萜類、皂苷及多糖等有機(jī)成分外也有許多無機(jī)成分[17]，其中，礦質(zhì)元素含量與藥用植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、中藥功效存在一定相關(guān)性[18-19].在人和動(dòng)物體內(nèi)的物質(zhì)和能量代謝，生長(zhǎng)發(fā)育、疾病、衰老等過程中礦質(zhì)元素都發(fā)揮了重要作用[20-21]，如Fe對(duì)穩(wěn)定機(jī)體造血、免疫等生理功能發(fā)揮了重要作用[22]；Mg對(duì)機(jī)體的許多生理生化過程有重要的調(diào)節(jié)作用，可用于治療和預(yù)防偏頭痛[23]；Ca除了是構(gòu)成骨骼和牙齒的重要成分外，還有維持肌肉、神經(jīng)興奮性和細(xì)胞正常生命活動(dòng)等作用[24]，能在一定程度上預(yù)防和控制高血壓[25-26]；K對(duì)維護(hù)心臟功能具有十分重要的生理作用，對(duì)血管還有獨(dú)立的保護(hù)作用[27-28]；Mn可參與多種酶的合成與激活或作為酶活性中心的組成成分，具有參與物質(zhì)代謝，促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌，提高免疫功能，預(yù)防心腦血管疾病等作用[29-30]；Zn是與人體代謝聯(lián)系最廣泛的元素，可參與維持人體正常的生理機(jī)能，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育[31-32]；B具有維持骨健康、改善腦功能和調(diào)節(jié)免疫功能的作用[33].綜上可見，一些礦質(zhì)元素在體內(nèi)的生理生化作用廣泛，是維持人和動(dòng)物機(jī)體正常生命活動(dòng)所必需的.本研究表明，復(fù)序橐吾、狹苞橐吾葉和花中的礦質(zhì)元素較豐富、含量較高，可與常見蔬菜及野菜相媲美，可對(duì)其進(jìn)行利用.

長(zhǎng)白山復(fù)序橐吾和狹苞橐吾的野生資源分布廣、儲(chǔ)量大，但查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，目前人們對(duì)長(zhǎng)白山橐吾屬植物的研究尚不夠充分.因此，深入開展復(fù)序橐吾和狹苞橐吾研究具有理論和現(xiàn)實(shí)意義.