陳偉珍，楊桂珍，黎洪玲，王錦輝

（1.嶺南師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東湛江524048；2.嶺南師范學(xué)院新材料研究院，廣東湛江524048）

蛤蔞（Piper sarmentosum Roxb）又名蒟醬、假蔞、假蒟、山蔞等，為胡椒科屬（Piperaceae）植物，主要分布在福建、廣東、海南、廣西、貴州及西藏南部等地，其味微辛、性溫。蛤蔞的葉子有一股很香的味道，葉子的表面堅(jiān)韌且光滑[1-2]。云南、廣東民間常取其莖葉及果穗治腹脹、腹痛、腸炎腹瀉、食欲不振、風(fēng)濕痛、疝氣痛，外用治外傷出血、跌打癆傷、凍瘡等。蛤蔞主要生長(zhǎng)在自然無公害環(huán)境中，比如生于山谷密林中或村旁濕潤(rùn)處，具有無污染、鮮嫩、清醇、芳香等特點(diǎn)，還具有極高的藥用價(jià)值和相應(yīng)的保健作用，因此被譽(yù)為“天然綠色食品”。因而，蛤蔞作為現(xiàn)代人渴求“回歸自然”的野味食品越來越受到人們的青睞，其常用來包粽子、蒸肉餅、炒田螺、煮米飯、煮湯、面食小吃等。在當(dāng)?shù)氐母鞔缶萍叶加幸环N美食叫“蛤蔞飯”——用蛤蔞的葉子和大米、豬肉、蝦仁等食材混在一起來做飯，具有特殊香味，很受市民的歡迎。蛤蔞的葉子含有豐富的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素、揮發(fā)油、氨基酸、蛋白質(zhì)以及維生素等[3-5]。現(xiàn)代研究表明蛤蔞葉提取物具有抑制α-葡萄糖苷酶活性，降低血糖的作用[6]；對(duì)H2O2誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞具有顯著的抗氧化活性[7]；對(duì)切除卵巢引起骨質(zhì)疏松有促進(jìn)骨折愈合的作用[8]；此外，它還具有抗結(jié)核桿菌、殺瘧原蟲活性及抗真菌的作用[9-10]。蛤蔞是少有的“無毒藥”，因?yàn)槠鋬?nèi)所含豐富營(yíng)養(yǎng)，是不可多得的食材和藥材。因此，蛤蔞葉具有高養(yǎng)生保健價(jià)值和十分廣闊的開發(fā)前景。當(dāng)前野生蛤蔞已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，為了保護(hù)和利用蛤蔞這一珍貴藥用植物資源，發(fā)展蛤蔞的人工栽培勢(shì)在必行。組織快繁種質(zhì)資源選擇是關(guān)鍵，因而對(duì)不同生長(zhǎng)地野生蛤蔞主要礦質(zhì)元素進(jìn)行測(cè)定具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。目前比較分析湛江不同地區(qū)野生蛤蔞葉多種礦質(zhì)元素含量的文獻(xiàn)未見報(bào)道。

本試驗(yàn)以湛江市廉江市、遂溪縣和赤坎區(qū)這3 個(gè)地方的野生蛤蔞葉為研究對(duì)象，采用微波消解法對(duì)蛤蔞葉進(jìn)行預(yù)處理，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（inductively coupled plasma atomic emission spectrometry，ICP-AES）測(cè)定野生蛤蔞葉中 Ca、Mg、Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 等 11 種礦質(zhì)元素的含量，比較這3 個(gè)地方的野生蛤蔞葉中11 種礦質(zhì)元素含量的差異并分析這種差異可能存在的原因，以期為蛤蔞葉的安全食用、藥用及進(jìn)一步開發(fā)利用和栽培該藥材資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

蛤蔞葉：采摘于湛江市的廉江市、遂溪縣和赤坎區(qū)寸金公園，廉江市的標(biāo)為樣品A，遂溪縣的標(biāo)為樣品B，赤坎區(qū)寸金公園的標(biāo)為樣品C。

Ca、Mg、Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 等 11種元素的標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1 000 g/mL）：國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院；濃HNO3（優(yōu)級(jí)純）：廣州化學(xué)試劑廠；H2O2（30%，優(yōu)級(jí)純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氬氣（純度99.999%）：湛江市氧氣廠。

1.1.2 儀器

微波樣品處理系統(tǒng)（MD6A-6H）：北京盈安美誠(chéng)科學(xué)儀器有限公司；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（HK-9600 型）：北京華科天成科技有限公司；超純水機(jī)（Master-D 型）：上海和泰儀器有限公司；固體樣品粉碎機(jī)（XA-1 型）：常州榮冠實(shí)驗(yàn)分析儀器廠；數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（GZX-9070MBE）：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；電子天平（AUY120）：島津企業(yè)管理有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品消解

新鮮的蛤蔞葉用自來水沖洗，再分別用蒸餾水、超純水沖洗干凈葉子。分別將3 種樣品放在用超純水沖洗過的干凈的托盤上面，置于80 ℃的烘箱中烘干、粉碎、過60 目篩，備用。準(zhǔn)確稱取樣品0.3 g（準(zhǔn)確至0.000 1 g）于聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3和5 mL H2O2，輕輕晃動(dòng)使混合均勻，蓋好蓋子，放入微波消解儀中，對(duì)儀器的工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，按表1 的參數(shù)至消解完全。冷卻后旋開活塞排氣，把溶液轉(zhuǎn)移到50 mL 的小燒杯中，用少量超純水沖洗消解罐2 次～3 次。放在電熱板上進(jìn)行水浴趕酸，趕至剩余 1 mL～2 mL 溶液，冷卻至室溫（25 ℃），轉(zhuǎn)移到 25 mL 的比色管中，定容，待測(cè)[11]。

表1 微波消解條件Table 1 Microwave digestion program for the decomposition

1.2.2 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取 Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 等 11種元素的標(biāo)準(zhǔn)貯備液，加體積分?jǐn)?shù)5%的HNO3溶液配制成 0.00、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00 g/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)液，用于測(cè)定 Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。取Ca、Mg 元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加體積分?jǐn)?shù)5%的 HNO3溶液，配制成 0.00、10.00、50.00、100.0 g/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)液。

1.2.3 各元素含量的測(cè)定

對(duì)儀器的工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化：以標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中濃度最高的溶液作譜圖分析，選擇測(cè)定Ca、Mg、Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 等 11 種元素適合的波長(zhǎng)及各元素適合的負(fù)高壓，根據(jù)各元素譜線強(qiáng)度的大小選擇冷卻氣流量、載氣流量、溶液提升量等參數(shù)，選擇的原則是檢出限要低，靈敏度高，干擾少等。得到該儀器的最佳工作條件是：陽極電壓3 900 V；陽極電流0.29 mA；柵極電流0.24 mA；積分時(shí)間0.5 s；溶液提升量1.5 mL/min；冷卻氣流量800 L/h；載氣壓力0.15 MPa；載氣流量20 L/h。按照選定的儀器工作條件，測(cè)定各元素的含量，各試樣重復(fù)測(cè)定3 次。

1.2.4 方法精密度和加標(biāo)回收率

準(zhǔn)確稱取 0.3 g（準(zhǔn)確至 0.000 1 g）樣品 A6 份，進(jìn)行平行測(cè)定，加入到6 個(gè)干凈且干燥的聚四氟乙烯消解罐底部，再加入5 mL HNO3和5 mL H2O2，輕輕晃動(dòng)使混合均勻，蓋好蓋子，并在副罐加入防爆膜，旋緊塞子。按1.2.1 方法進(jìn)行。計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）。

準(zhǔn)確稱取0.3 g（準(zhǔn)確至0.000 1 g）樣品A 于聚四氟乙烯消解罐底部，加入5 mL HNO3和5 mL H2O2，各元素的標(biāo)準(zhǔn)加入量見表4。按1.2.1 方法進(jìn)行，計(jì)算加標(biāo)回收率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)性比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 消解液用量的探討

消解液用量的選擇及其消解效果見表2。

表2 消解液用量的探討Table 2 Discussion on the dosage of digestion solution

續(xù)表2 消解液用量的探討Continue table 2 Discussion on the dosage of digestion solution

由表2 可知，3 種不同的樣品中，每0.300 0 g 蛤蔞葉在HNO3和H2O2的加入量均為5.0 mL 時(shí)，采用微波消解法消解樣品，消解時(shí)間約為15 min，樣品消解完全，消解液透明澄清，消解效果理想。

2.2 分析波長(zhǎng)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

各元素波長(zhǎng)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程和線性相關(guān)系數(shù)見表3。

表3 元素波長(zhǎng)、線性方程及相關(guān)系數(shù)Table 3 Element wavelength，linear equation and correlation coefficient

由表3 可知，各元素的相關(guān)系數(shù)均R2≥0.999 5，線性范圍回歸較好。

2.3 方法檢出限、精密度和加標(biāo)回收率

該方法的檢出限是通過測(cè)定空白溶液10 次，由10 次測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s 計(jì)算得來的。采用公式DL=k·s 計(jì)算[11]。

式中：DL表示檢出限，g/L；s 表示濃度測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，g/mL；k=3。

方法檢出限、精密度和加標(biāo)回收率的測(cè)定結(jié)果見表4。

由表4 可知，該測(cè)定方法的RSD 在1.6%～6.4%之間，小于10%，方法的精密度較好。回收率在91.0%～103.2%之間，說明該測(cè)定方法準(zhǔn)確性較好，基本符合分析要求。11 種元素的方法檢出限在2.2 g/L～13.0 g/L之間，符合要求。

表4 加標(biāo)回收率及方法精密度的測(cè)定Table 4 Determination of the recovery rate and the precision of the method

2.4 樣品的測(cè)定結(jié)果

在選定的條件下測(cè)定3 種樣品中11 種礦質(zhì)元素的含量，結(jié)果見表5。

由表5 可知，所測(cè)的3 個(gè)不同地區(qū)野生蛤蔞葉中礦質(zhì)元素含量很豐富，平均含量的大小順序?yàn)镃a＞Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞As＞Cd，其中 Ca 的含量最高，平均值為26 332.77 mg/kg。其次是Mg，平均值為2 869.29 mg/kg，F(xiàn)e、Mn 和 Zn 元素的含量也較高，分別為 201.18、62.74、60.52 mg/kg，不同地區(qū)的蛤蔞葉各元素的含量有顯著性差異，其中，赤坎區(qū)的蛤蔞葉含Ca、Fe、Cu、Ni、Cr、Pb 和 As 的量最高，分別為 28 434.77、295.70、11.18、7.06、6.33、2.82、2.87 mg/kg，鐵含量分別是廉江樣品和遂溪樣品的2.4 倍和1.6 倍；廉江地區(qū)的蛤蔞葉中Mn 含量最高，為124.97 mg/kg，分別是遂溪樣品和赤坎樣品的5.7 倍和3.0 倍；遂溪地區(qū)的蛤蔞葉中Zn 含量最高，為82.79 mg/kg，分別是廉江樣品和赤坎樣品的1.6 倍和1.8 倍；廉江和遂溪兩個(gè)地區(qū)的Cu含量沒有顯著性差異，而赤坎區(qū)的Cu 含量相對(duì)高一點(diǎn)；遂溪和赤坎區(qū)的Mg 含量沒有顯著性差異，且比廉江地區(qū)的含量略高。所測(cè)定的蛤蔞葉樣品中Cd、Pb 和As，這3 種有毒重金屬元素含量均較低。

表5 3 種蛤蔞葉中11 種礦質(zhì)元素的含量（n=3）Table 5 The contents of 11 mineral elements in the leaves of three species of Piper sarmentosum Roxb（n=3）

對(duì)同一樣品中不同元素之間的顯著性分析：樣品A（廉江地區(qū)）中各元素的含量大小順序?yàn)镃a＞Mg＞Mn＞Fe＞Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞As＞Cd，含量較高的 Ca 和Mg 均和其它元素有極顯著性差異，Mn 和Fe 的含量差不多，兩者沒顯著性差異，Pb、As 和Cd 三者沒顯著性差異，其它元素間都有顯著性差異；樣品B（遂溪地區(qū)）中各元素的含量大小順序?yàn)?Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni＞As＞Pb＞Cd，含量較高的 Ca、Mg、Fe 和 Zn 均和其它元素有極顯著性差異，As、Pb 和Cd 三者沒顯著性差異，其它元素間都有顯著性差異；樣品C（赤坎地區(qū)）中各元素的含量大小順序?yàn)?Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞As＞Pb＞Cd，含量較高的 Ca、Mg 和 Fe 均和其它元素有極顯著性差異，Zn 和Mn 的含量差不多，Ni 和Cr 的含量差不多，As 和Pb 的含量差不多，它們每?jī)烧咧g沒顯著性差異，其它元素間都有顯著性差異。總體表現(xiàn)出樣品C（赤坎地區(qū)）蛤蔞葉多種礦質(zhì)元素的含量較高，具有一定開發(fā)和利用優(yōu)勢(shì)。

蛤蔞葉中 Ca、Mg、Fe、Zn 和 Mn 的含量很高，屬于超鈣富鉀富鋅超鐵蔬菜，而Ca/Mg 比值高，所以對(duì)缺鈣、鎂的人群，如兒童、中老年人和高血壓患者的健康十分有利[4，12-14]。現(xiàn)代科學(xué)證明，微量元素是人體新陳代謝中起著重要作用的化學(xué)元素，人體如果缺乏某種微量元素，就會(huì)降低免疫功能，導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生。例如，鎂具有舒張血管而使血壓下降的作用，食用含鎂豐富的食品對(duì)高血壓及膽固醇引起的動(dòng)脈硬化有一定的防治作用。鈣可以加強(qiáng)大腦皮層的抑制過程，調(diào)節(jié)興奮和抑制過程的平衡[15-18]。鐵是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白及一些酶的必要成分，人體內(nèi)鐵的不足或缺乏可導(dǎo)致缺鐵性貧血，根據(jù)Hellry 報(bào)道[19]，成年女性周期性的月經(jīng)血排出導(dǎo)致鐵失去的主要原因，蛤蔞葉中鐵的含量也較高，特別是赤坎區(qū)的樣品鐵含量高達(dá)295.70 mg/kg。鋅影響胰島素的合成、貯藏、分泌及其活性，對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育非常重要，3 個(gè)不同地區(qū)的樣品中，遂溪地區(qū)蛤蔞葉中鋅的含量最高。銅是多種氧化酶的組成成分。錳能增強(qiáng)體內(nèi)氧化磷酸化作用，與能量代謝關(guān)系密切，也是多種中藥生物酶的活性中心，參與蛋白質(zhì)代謝[20-21]。

有研究表明，植物化學(xué)成分與不同生長(zhǎng)環(huán)境顯著相關(guān)，至于其形成原因，普遍認(rèn)為一方面與不同區(qū)域的生態(tài)環(huán)境不盡相同有關(guān)，另一方面也與遺傳背景差異有關(guān)[22-23]。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，3 個(gè)地區(qū)野生蛤蔞葉中礦質(zhì)元素的含量有顯著差異。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用ICP-AES 對(duì)湛江市廉江、遂溪、赤坎3 個(gè)不同地區(qū)野生蛤蔞葉中 Ca、Mg、Zn、Mn、Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb 和 As 等 11 種礦質(zhì)元素的含量進(jìn)行測(cè)定。分析結(jié)果顯示，樣品中 Ca、Mg、Fe、Mn、Zn 的含量較為豐富，3 個(gè)不同地區(qū)野生蛤蔞葉中礦質(zhì)元素含量具有顯著差異（P＜0.05），其中赤坎地區(qū)的 Fe、Ni、Cu、Cr、Ca、Pb 和As 等6 種元素的含量均比其它兩個(gè)地區(qū)的高，廉江地區(qū)Mn 的含量最高，遂溪地區(qū)Zn 的含量最高。同一樣品中不同元素之間也存在顯著性差異，含量較高的Ca 和Mg 均和其它元素有極顯著性差異，差異原因除了與3 個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境不同有關(guān)外，其遺傳背景是否有差異有待進(jìn)一步研究?？傮w表現(xiàn)出樣品C（赤坎地區(qū)）蛤蔞葉多種礦質(zhì)元素的含量較高，具有一定開發(fā)和利用優(yōu)勢(shì)。本試驗(yàn)研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步開發(fā)利用野生蛤蔞資源，組織培養(yǎng)材料的選擇、良種篩選以及大量開發(fā)、發(fā)展蛤蔞產(chǎn)業(yè)具有一定指導(dǎo)意義。