全 文 :中国农学通报 2014,30(13):178-185
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
龙船花(Ixora chinensis Lam.)属茜草科(Rubiaceae)
龙船花属(Ixora),又名仙丹花,俗称木绣球,常绿灌木
或小乔木。龙船花株形美观大方,花色多而艳丽,花期
长,盛开于夏天。近年来,园林绿化越来越受重视,龙
船花作为极具观赏价值的花卉被广泛种植[1-2]。龙船花
还可作药用,对止痛、活血、筋骨扭伤、甲状腺机能亢进
等都有一定的治疗作用[3]。目前,有关龙船花的研究
报道多为龙船花的品种及栽培技术的总结、组培快繁
及龙船花种子中脂肪酸组成的变化等,国内外有关龙
船花金属元素的研究报道很少,对龙船花植物体各部
分、各器官金属元素的分布状况尚不了解[4-6]。该试验
应用火焰原子吸收光谱法对龙船花植物体各部分、各
器官的 10种元素的含量进行测定、分析与对比,建立
基金项目:福建省高校服务海西建设重点项目“泉州湾湿地生态修复与综合开发”(A101);泉州市科技计划项目“近海资源生物技术研究与开发平台”
(2011Z14)。
第一作者简介:陈怀宇,男,1967年出生,福建晋江人,高级实验师,研究方向:植物生理学和生态毒理;通信地址:362000福建省泉州市泉州师范学院
化学与生命科学学院,E-mail:chen_huaiyu@163.com。
通讯作者:蔡英卿,男,1962年出生,福建惠安人,教授,博士,研究方向:植物遗传资源与分子生物学。Tel:0595-22919559,E-mail:495975790@qq.
com。
收稿日期:2013-10-07,修回日期:2013-12-11。
龙船花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
陈怀宇,蔡英卿,李丽明,张妙霞,陈洪彬
(泉州师范学院化学与生命科学学院,福建泉州 362000)
摘 要:通过火焰原子吸收光谱法对龙船花各部位的K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、Cr、Ni的含量进行测
定分析,为龙船花的生产实践及综合开发利用提供基础数据。结果表明,10种金属元素在各部位中的
含量(平均值)高低顺序为:K>Ca>Na>Mg/Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Ni。同种元素在龙船花各部位的
含量存在不同程度的差异。所测龙船花各部位中的Na、Ca、Fe、Cu、Zn、Ni的含量多数在一般植物体的
正常含量范围内,K、Mg和Mn元素含量略低于一般植物含量,Cr元素含量略高于一般植物含量。
关键词:龙船花;元素;火焰原子吸收光谱法
中图分类号:S667.2 文献标志码:A 论文编号:2013-2593
Determination on the Metallic Elements in Ixora chinensis Lam.
by Flame Atomic Absorption Spectrometry
Chen Huaiyu, Cai Yingqing, Li Liming, Zhang Miaoxia, Chen Hongbin
(School of Chemistry and Life Science, Quanzhou Normal University, Quanzhou Fujian 362000)
Abstract: In order to provide the basic data of production practice to Ixora chinensis Lam. and its
comprehensive development and utilization, the contents of K, Ca, Na, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Cr, Ni were
measured by the method of flame atomic absorption spectrometry(FAAS) in 13 parts of the Ixora chinensis
Lam. The result showed that, 10 elements existed in all the organs of the Ixora chinensis Lam. The order of the
average content was: K>Ca>Na>Mg/Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Ni. The content of the element was different
among 13 parts of Ixora chinensis Lam.. The contents of Na, Ca, Fe, Cu, Zn and Ni of all the organs in the Ixora
chinensis Lam. belonged to the normal contents of the elements in plants. The contents of the K, Mg and Mn in
the Ixora chinensis Lam. was slightly lower than the general plants. The contents of the Cr in the Ixora
chinensis Lam. was slightly higher than the general plants.
Key words: Ixora chinensis Lam.; element; flame atomic absorption spectrometry
陈怀宇等:龙船花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
适合于龙船花金属元素研究的方法,其研究结果可为
龙船花的生产实践及综合开发利用提供基础数据,对
指导龙船花园林绿化具有实际意义。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究试验于2011年秋在泉州师院进行,室内试验
在泉州师院化学与生命科学学院实验中心进行。
1.2 试验材料
1.2.1 样品 釆自泉州师院校园,供试植物为龙船花,
采集龙船花的营养枝、果枝、幼叶、老叶、花等用于指标
测定。
1.2.2 仪器和试剂 电子天平;万用电炉;鼓风干燥箱;
500 mL烧杯;50 mL容量瓶;1、2、5、10 mL移液管;100
目尼龙筛;滤纸;玻璃棒;漏斗;K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、
Mn、Cu、Cr、Ni空心阴极灯;WFX—110型火焰原子吸
收分光光度计(北京瑞利分析仪器公司);火焰原子吸
收分光光度计工作条件见表1。
高氯酸均为分析纯试剂;硝酸;K、Ca、Mg、Na、Fe、
表1 火焰原子吸收分光光度计工作条件
元素
K
Ca
Mg
Na
Fe
Mn
Cu
Zn
Ni
Cr
波长/nm
766.5
422.7
285.2
589.0
248.3
279.5
324.7
213.9
232.0
357.9
光谱带宽/nm
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.4
0.4
0.2
0.4
灯电流/mA
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
燃烧器高度/mm
5
6
6
5
6
6
6
6
6
8
空气压力/MPa
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
空气流量/(L/min)
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
乙炔流量/(L/min)
1.7
1.7
1.5
1.1
1.7
1.7
1.0
1.0
1.3
2.5
Mn、Zn、Cu、Cr、Ni元素的标准贮备液(国家标准溶液,
浓度均为 1 mg/mL,天津光复精细化工研究所),蒸馏
水、双蒸馏水。
1.3 试验方法
1.3.1 消化试剂的配置
(1)1:1的硝酸。先用 50 mL的量筒量取 200 mL
双蒸水到500 mL的烧杯中,再用另一个50 mL的量筒
量取200 mL浓硝酸到该烧杯中,使两者混合均匀即可
得到1:1的硝酸。
(2)4:1的混酸。先用 100 mL的量筒量取浓硝酸
400 mL到500 mL的烧杯中,再用另一个 100 mL的量
筒量取100 mL高氯酸到该烧杯中,使两者混合均匀即
为4:1的混酸。
1.3.2 各种元素标准液的配置 10种金属元素的标准
溶液均由各标准贮备液0.1 mg/mL分别配制成所需要
的系列浓度,其中Ca、Fe、Mn、Cr标准液的浓度梯度均
为 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L,Cu标准液的浓度梯度为
0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L,K、Na、Ni标准液的浓度梯
度为 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L,Mg、Zn标准液的浓度
梯度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg/L。
1.3.3 样品预处理 先将采集来的龙船花分为1年生花
枝上部枝条(花枝上部)、1年生花枝下部枝条(花枝下
部)、花枝母枝、1年生营养枝上部枝条(营养枝上部)、
1年生营养枝下部枝条(营养枝下部)、多年生营养枝
条(多年生枝条)、花枝幼叶、花枝老叶、营养枝幼叶、营
养枝老叶、花、花蕾、花柄共 13个部位。其中幼叶为 1
年生枝条上部的叶子,老叶为 1年生枝条下部的叶
子。花枝是指开花的枝条,营养枝是没有开花的枝条。
将各部位的样品先用清水清洗,再用蒸馏水清洗,
最后用双蒸水清洗;清洗完后放入约110℃的烘箱中烘
至恒重,将干燥后的各部位器官放入研钵中研碎,然后
存入密封的干燥袋子中保存备用。
1.3.4 样品的浸泡 用电子天平准确称取龙船花各器官
粉末样品约2.0000 g各3份,将其分别放入干净的烧杯
中并按顺序编好号,再在各器官粉末各加入 30 mL
HNO3-HClO4(4:1)混酸消化液,然后轻轻震荡烧杯使样
品粉末与溶液充分混合,然后静置15 h左右。
1.3.5 消化 龙船花各器官粉末分别加入30 mL HNO3-
HClO4(4:1)混酸消化液中浸泡静置 15 h左右后可观察
到溶液呈红棕色。将其分别置于电炉上加热消化,开
始时可以观察到有大量的红棕色气体生成,当溶液蒸
至剩下少量时,烧杯中的溶液便由红棕色变成了浅黄
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色,并且开始有大量的白烟生成,待白烟冒尽,样品就
开始碳化,蒸至样品快干后,停止加热。待其冷却后分
别向装有龙船花各器官粉末的烧杯中加入 8 mL 1:1
HNO3溶解,并转移至 50 mL容量瓶中,加入双蒸水稀
释至刻度线处,所得的溶液即为所要的各样品的原液。
1.3.6 样品的测定 取双蒸水的质量浓度为零点,然后
WFX-110型火焰原子吸收分光光度计测量各元素的
含量。
1.3.7 样品中各元素含量的计算公式 式(1)中,n—待
测样品原液的稀释倍数;C—样品中元素的质量浓度;
V—样品定容体积(mL),此处为 50 mL;M—样品的干
重(g)。
样品中微量元素的含量(μg/g)=CVn/M……… (1)
1.4 统计软件处理数据
试验所得数据经国际通用统计软件SPSS 11.5统
计分析,并用邓肯多重极差测验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 龙船花营养枝枝叶金属元素含量比较
本试验对龙船花营养枝枝叶5个部位:包括幼叶、
老叶、1年生营养枝上下部、多年生营养枝条的10种金
属元素(4个大量元素,6个微量元素)的含量进行测定
比较,所得结果见表2~3。
由表 2可以看出,K、Ca、Na、Mg元素在龙船花营
养枝枝叶中均有分布,4种大量元素在营养枝枝叶中
表2 龙船花营养枝枝叶大量金属元素含量比较
器官部位
叶
枝
幼叶
老叶
1年生枝条上部
1年生枝条下部
多年生枝条
K
10247.8523dC
6834.3067aA
10641.0345dC
8896.6308cB
7306.5670bA
Ca
4074.5152bB
3351.6634aA
6498.9352cC
6510.2277cC
3048.6558aA
Na
1702.9420cC
1513.1787bB
1578.5286bcBC
1016.5191aA
916.2053aA
Mg
350.7493cC
305.5726bB
341.4713cC
307.1254bB
239.9407aA
μg/g
注:表内同列数字后不同大小字母分别表示经邓肯多重极差测验差异达到P=0.01和P=0.05水平。下同。
表3 龙船花营养枝枝叶微量金属含量比较
器官部位
叶
枝
幼叶
老叶
1年生枝条上部
1年生枝条下部
多年生枝
Zn
34.6405dD
12.8589aA
19.5799bBC
25.0184cC
17.9136bAB
Mn
23.8366dD
15.5943cC
7.4865aA
10.4164bB
9.7689bB
Cu
5.0790abA
3.8492aA
8.0229bA
6.8928abA
6.5245abA
Fe
78.6993bB
50.1220aA
47.4923aA
45.3410aA
81.2779bB
Cr
4.6135aA
9.5498abA
9.2247abA
11.1509bA
4.6118aA
Ni
3.7707cC
1.6032bB
3.5198cC
3.8557cC
未检出
的含量顺序一致表现为:K>Ca>Na>Mg。其中,K
元素含量最高,其含量变化范围为:6834.3067~
10641.0345 μg/g,Ca元素含量次之,其含量范围在
3048.6558~6510.2277 μg/g,Na元素含量居中,其含量
范围在 916.2053~1702.9420 μg/g,Mg元素含量最低,
都在355.0000 μg/g以下。
所测4个元素在龙船花营养枝枝叶各部位的含量
分布情况依元素及部位的不同而不同。如叶片中4种
元素含量一致表现为幼叶>老叶,且幼老叶之间含量
差异均达显著水平;再如枝条中 4种元素含量一致表
现为 1年生(上下部)枝条>多年生枝条,其中,枝条 3
个测定部位(包括1年生枝条及多年生枝条)两两之间
K(或Mg)元素含量差异显著,而Ca元素表现为1年生
枝上下部之间Ca元素含量差异不显著,但它们与多年
生枝间Ca元素含量差异显著;Na元素元素表现为1年
生枝条下部和多年生枝条之间Na元素含量差异不显
著,但它们与1年生枝条上部之间Na含量差异均达显
著水平。
从表 3中可以看出,Fe、Mn、Zn、Cu、Cr、Ni元素
(多年生枝条中Ni未检出),在龙船花营养枝各部位中
含量高低顺序各不相同。幼叶和多年生枝条含量顺序
表现为:Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Ni;老叶表现为:
Fe>Mn>Zn>Cr>Cu>Ni;1年生枝条上部表现为:
Fe>Zn>Cr>Cu>Mn>Ni;1年生枝条下部表现为:
Fe>Zn>Cr>Mn>Cu>Ni。其中,Fe元素含量最高,
其含量范围在 45.3410~81.2779 μg/g;Zn、Mn含量次
之,其含量范围分别在 12.8589~34.6405 μg/g 和
7.4865~23.8366 μg/g;Cu、Cr元素含量居中,其含量范
μg/g
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陈怀宇等:龙船花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
围分别在 3.8492~8.0229 μg/g和 4.6118~11.1509 μg/g;
Ni元素含量最低,其含量在4.0000 μg/g以下。
同一微量元素在龙船花营养枝各部位的含量顺序
及差异程度依元素及部位的变化而不同。如Fe元素
表现为:多年生枝条>幼叶>老叶>1年生枝条上部
>1年生枝条下部,其中,幼叶与老叶之间、1年生枝条
和多年生枝条之间、幼叶与1年生枝条之间、老叶与多
年生枝条之间Fe含量差异显著,而幼叶与多年生枝条
之间、老叶与1年生枝条之间Fe含量差异不显著。再
如,Cu元素表现为:1年生上部枝条>1年生下部枝条
>多年生枝条>幼叶>老叶。其中,1年生枝条上部
与其余 4个测定部位之间Cu含量差异显著,而其余 4
个测定部位两两之间Cu含量差异不显著。此外,还发
现幼叶与老叶之间Mn、Zn、Ni含量表现为幼叶>老
叶,且含量差异均达显著水平,而Cr含量顺序表现为
老叶>幼叶,但其含量差异不显著。
2.2 龙船花果枝枝叶各部分器官金属元素含量对比
试验对龙船花果枝枝叶5个部位,包括果枝幼叶、
果枝老叶、果枝上部、果枝下部及结果母枝的 10种金
属元素(包括4个大量元素,6个微量元素)的含量进行
测定比较,结果见表4~5。
从表 4可以看出,K、Ca、Na、Mg在龙船花果枝枝
器官部位
叶
枝
幼叶
老叶
果枝上部
果枝下部
结果母枝
Na
2246.1197bC
2034.0334bBC
1152.5051aAB
1841.9115bBC
799.1691 aA
Mg
354.9542dC
336.3664cd BC
308.7022bcB
299.8012bB
224.9133 aA
K
8190.1369abcAB
7702.4635abAB
8882.9940bcB
9961.5694cB
7051.2701aA
Ca
5914.2794 aA
4915.8183aA
6406.2131 aA
5566.3902 aA
3982.2530aA
器官部位
叶
枝条
幼叶
老叶
果枝上部
果枝下部
结果母枝
Zn
25.5539aA
18.3245aA
22.0768aA
19.4266aA
21.3161aA
Mn
31.8570cB
23.5955bcAB
10.9681aA
11.3283aA
12.3844abA
Cu
10.6673bB
6.1093aA
7.3319aA
5.1196aA
7.1999aA
Fe
73.1776aA
84.1305abA
61.8761aA
60.4984aA
104.4205cA
Cr
9.7700bC
1.1126aA
7.4833bBC
3.4716aAB
3.8257aAB
Ni
4.5061cC
3.1757bB
1.1846aA
3.8466bcBC
1.1297aA
表4 龙船花果枝枝叶各部分器官大量金属元素含量比较
表5 龙船花果枝枝叶各部分器官微量金属元素含量比较
叶各测定部位中的含量顺序一致,表现为:K>Ca>
Na>Mg。其中,K元素含量最高,其含量范围在
7051.2701~9961.5694 μg/g;Ca元素含量次之,其含量
范围在 3982.2530~6406.2131 μg/g,Na元素含量居中,
其含量范围在 799.1691~2246.1197 μg/g;Mg元素含量
最低,其含量范围在224.9133~354.9542 μg/g。
同一大量元素在龙船花果枝枝叶各部位中的含量
顺序及含量差异程度因元素及部位不同而不同。如
Na元素表现为:幼叶>老叶>果枝下部>果枝上部>
结果母枝,其中,前3个部位和后2个部位之间Na含量
差异显著,而幼叶和老叶及果枝下部两两之间、果枝上
部和结果母枝之间Na含量差异不显著;再如Ca元素,
在果枝枝叶 5个测定部位两两之间含量差异均不显
著。此外,还发现Mg(或K)元素在果枝上下部之间、
幼叶与老叶之间含量差异均不显著,而果枝与结果母
枝之间Mg(或K)含量差异显著。
从表 5可以看出,Zn、Mn、Cu、Fe、Cr、Ni在龙船花
果枝枝叶各测定部位中的含量顺序各不相同,幼叶表
现为:Fe>Mn>Zn>Cu>Cr>Ni;老叶表现为:Fe>
Mn>Zn>Cu>Ni>Cr;果枝上部表现为:Fe>Zn>
Mn>Cr>Cu>Ni;果枝下部和结果母枝一致表现为:
Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Ni。其中,Fe元素含量最高,
其含量范围在60.4984~104.4205 μg/g,Zn、Mn次之,其
含量范围分别在 18.3245~25.5539 μg/g和 10.9681~
31.8570 μg/g;Ni含量最低,其含量范围在 1.1297~
4.5061 μg/g。
同一微量元素在龙船花果枝各部位的含量顺序及
差异程度依元素及部位的变化而不同。Zn元素表现
为:幼叶>果枝上部>结果母枝>果枝下部枝条>老
叶,其中,果枝枝叶 5个测定部位两两之间Zn含量差
异均不显著。Fe元素表现为:结果母枝>老叶>幼叶
>果枝上部>果枝下部,其中,结果母枝与其余4个测
μg/g
μg/g
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定部位之间Fe含量差异显著,而其余4个测定部位两
两之间Fe含量差异均不显著;Cu元素表现为:幼叶>
果枝上部枝条>结果母枝>老叶>果枝下部枝条,其
中,幼叶与其余 4个测定部位之间Cu含量差异显著,
而其余 4个测定部位两两之间 Cu含量差异均不显
著。此外还发现,在果枝上下部之间、幼叶与老叶之间
Cr(或Ni)含量差异均显著,Mn含量差异均不显著,而
果枝与结果母枝之间Mn含量差异均不显著,Cr则表
现为果枝上部与结果母枝之间含量差异显著,果枝下
部与结果母枝之间含量差异不显著,Ni则表现为果枝
上部与结果母枝之间含量差异不显著,果枝下部与结
果母枝之间含量差异显著。
2.3 龙船花营养枝与果枝之间枝叶金属元素含量比较
试验对龙船花营养枝与果枝枝叶 10个部位的 10
种金属元素(包括4个大量元素,6个微量元素)的含量
进行测定比较,结果见表6~7。
从表 6可以看出,K、Ca、Na、Mg在龙船花营养枝
和果枝枝叶各测定部位中的含量顺序一致,均表现为
器官部位
营养枝
果枝
叶
枝条
叶
枝条
幼叶
老叶
1年生上部
1年生下部
多年生枝
幼叶
老叶
果枝上部
果枝下部
结果母枝
Na
1702.9420cdDEF
1513.1787bcBCDE
1578.5286bcdCDE
1016.5191aABC
916.2053aAB
2246.1197eF
2034.0334deEF
1152.5051abABCD
1841.9115cdeEF
799.1691aA
Mg
350.7493cD
305.5726bBC
341.4713cD
307.1254bBC
239.9407aA
354.9542cD
336.3664cCD
308.7022bBC
299.8012bB
224.9133aA
K
10247.8523dE
6834.3067aA
10641.0345dE
8896.6308cCD
7306.5670aAB
8190.1369bcBCD
7702.4635abABC
8882.9940cCD
9961.5694cD
7051.2701aAB
Ca
4074.5152abcABCD
3351.6634abAB
6498.9352dD
6510.2277dD
3048.6558aA
5914.2794dCD
4915.8183bcdABCD
6406.2131dCD
5566.3902cdBCD
3982.2530abcABC
器官部位
营养枝
果枝
叶
枝条
叶
枝条
幼叶
老叶
1年生上部
1年生下部
多年生枝
幼叶
老叶
果枝上部
果枝下部
结果母枝
Zn
34.6405cC
12.8589aA
19.5799abAB
25.0184bBC
17.9136abAB
25.5539bBC
18.3245abAB
22.0768bAB
19.4266abAB
21.3161bAB
Mn
23.8366bBC
15.5943aAB
7.4865aA
10.4164aA
9.7689aA
31.8570cC
23.5955bBC
10.9681aA
11.3283aA
12.3844aA
Cu
5.0790abA
3.8492aA
8.0229bcAB
6.8928abAB
6.5245abAB
10.6673cAB
6.1093abA
7.3319bB
5.1196abA
7.1999bAB
Fe
78.6993bcAB
50.1220aA
47.4923aA
45.3410aA
81.2779bcAB
73.1776abAB
84.1305bcAB
61.8761abA
60.4984abA
104.4205cB
Cr
4.6135aABb
9.5498cBC
9.2247cBC
11.1509cC
4.6118abAB
9.7700cBC
1.1126aA
7.4833bcBC
3.4716abAB
3.8257abAB
Ni
3.7707cdCD
1.6032bB
3.5198cdC
3.8557dCD
未检出
4.5061eD
3.1757cC
1.1846bB
3.8466dCD
1.1297bB
表6 龙船花营养枝与果枝枝叶大量金属元素含量比较
表7 龙船花营养枝与果枝枝叶微量金属元素含量比较
μg/g
μg/g
K>Ca>Na>Mg。其中,K元素含量最高,其含量范
围在6834.3076~10641.0345 μg/g;Ca元素次之,其含量
范围在 3048.6558~6510.2277 μg/g;Na元素居中,其含
量范围在 799.1691~2246.1197 μg/g;Mg元素含量最
低,含量在224.9133~354.9542 μg/g。
同一大量元素在龙船花营养枝与果枝各部位的含
量顺序依元素及部位的变化而不同。Na元素表现为:
果枝幼叶>果枝老叶>果枝下部>营养幼叶>1年生
营养枝条上部>营养老叶>果枝上部>1年生营养枝
条下部>多年生营养枝>结果母枝,再如,Ca元素表
现为:1年生营养枝条下部>1年生营养枝条上部>果
枝上部>果枝幼叶>果枝下部>果枝老叶>营养幼叶
>结果母枝>营养老叶>多年生营养枝条。
同一大量元素在龙船花营养枝与果枝各部位的含
量差异程度依元素及部位的变化而不同。就营养枝与
果枝之间叶(幼叶或老叶)中大量元素比较而言,幼叶
··182
陈怀宇等:龙船花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
中Na、K、Ca含量差异显著,Mg含量差异不显著;而老
叶中则表现为Na(或Mg)含量差异显著,K(或Ca)含
量差异不显著;就营养枝与果枝之间枝条中大量元素
比较而言,多年生营养枝与结果母枝之间所测 4个大
量元素含量差异均不显著;1年生营养枝上部与果枝
上部之间,K(或Mg)含量差异显著,Na(或Ca)含量差
异不显著;1年生营养枝下部与果枝下部之间,Na含量
差异显著,K、Mg、Ca含量差异均不显著。
从表7可以看出,Zn、Mn、Cu、Fe、Cr、Ni(多年生营
养枝条中Ni未检出)在龙船花营养枝和果枝枝叶各测
定部位中含量顺序各不相同,在营养枝幼叶、多年生营
养枝条和果枝上部、果枝母枝一致表现为:Fe>Zn>
Mn>Cu>Cr>Ni;在1年生营养枝条下部和果枝上部
一致表现为:Fe>Zn>Mn>Cr>Cu>Ni;营养枝老叶
表现为:Fe>Mn>Zn>Cr>Cu>Ni;1年生营养枝条
上部表现为:Fe>Zn>Cr>Cu>Mn>Ni;果枝幼叶表
现为:Fe>Mn>Zn>Cu>Cr>Ni。在果枝老叶中表
现为:Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Cr。其中,Fe元素含量
最高,其含量范围在 45.3410~104.4205 μg/g。Zn、Mn
次之,其含量范围分别在 12.8589~34.6405 μg/g和
7.4865~23.8366 μg/g;Cr、Cu、Ni含量相对较低,其含量分
别在11.5000 μg/g以下、11.0000 μg/g以下、5.0000 μg/g
以下。
同一微量元素在龙船花果枝各部位的含量顺序依
元素的变化而不同。如Fe元素表现为:果枝母枝>果
枝老叶>多年生营养枝条>营养幼叶>果枝幼叶>果
枝上部>果枝下部>营养老叶>1年生营养枝条上部
>1年生营养枝条下部;Mn元素表现为:果枝幼叶>
营养幼叶>果枝老叶>营养老叶>果枝母枝>果枝下
部>果枝上部>1年生营养枝条下部>多年生营养枝
条>1年生营养枝条上部。
同一微量元素在龙船花果枝各部位的含量差异程
度依元素及部位的不同而不同。就营养枝与果枝之间
叶(幼叶或老叶)中微量元素比较而言,幼叶中 6个微
量元素含量差异均达显著水平;而老叶中则表现为
Mn、Fe、Cr、Ni含量差异显著,Zn(或Cu)含量差异不显
著;就营养枝与果枝之间枝条中微量元素比较而言,多
年生营养枝与结果母枝之间所测微量元素(Ni除外)
含量差异均不显著;1年生营养枝上部与果枝上部之
间,Cu(或Ni)含量差异显著,Zn、Mn、Fe、Cr含量差异
不显著;1年生营养枝下部与果枝下部之间,Cr含量差
异显著,Zn、Mn、Cu、Fe、Ni含量差异均不显著。
2.4 龙船花繁殖器官金属元素含量比较
试验对龙船花繁殖器官 3个部位,包括花、花蕾、
花柄的10种金属元素(包括4个大量元素,6个微量元
素)的含量进行测定比较,结果见表8~9。
从表 8可以看出,K、Ca、Na、Mg元素在龙船花繁
殖器官各部位含量高低顺序略有不同,花蕾和花柄一
器官部位
花(开放)
花蕾
花柄
K
5776.6833aA
10432.4733bB
10369.4232bB
Ca
7643.4323aA
3778.2063bAB
5868.8377cC
Na
1890.7216bB
1312.8529aA
2379.5417cC
Mg
302.7470abA
256.3132aA
372.9703bA
器官部位
花(开放)
花蕾
花柄
Zn
36.8279cC
21.0146aA
24.0860bB
Mn
15.9345abA
17.2242bA
14.1682aA
Cu
4.1295aA
8.1015bA
8.2698bA
Fe
53.0015bA
37.9826aA
82.2808cB
Cr
0.2985aA
9.4380bB
2.0879aA
Ni
1.1696bB
2.5566cC
未检出
表8 龙船花繁殖器官大量金属元素含量比较
表9 龙船花繁殖器官微量金属元素含量比较
μg/g
μg/g
致表现为:K>Ca>Na>Mg,花(开放)则表现为:Ca>
K>Na>Mg。其中,K、Ca元素含量较高,其含量范围
分 别 在 5776.6833~10432.4733 μg/g 和 3778.2063~
7643.4323 μg/g;Na元素含量次之,其含量范围在
1312.8529~2379.5417 μg/g;Mg元素含量最低,其含量
范围在256.3132~372.9703 μg/g。
龙船花繁殖器官中4个大量元素的含量差异程度
因元素及部位不同而不同。Ca、Na在龙船花繁殖器官
3个测定部位两两之间含量差异显著,K则表现为花蕾
与花柄之间K含量差异不显著,但它们与花(开放)之
间K含量差异显著;Mg则表现为花蕾与花(开放)之间
Mg含量差异不显著,但它们与花柄之间Mg含量差异
显著。
从表 9可以看出,Fe、Zn、Mn、Cu、Cr、Ni元素在龙
··183
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
船花繁殖器官中(花柄中Ni未检出)含量顺序各不相
同,花(开放)表现为:Fe>Zn>Mn>Cu>Ni>Cr;花
蕾表现为:Fe>Zn>Mn>Cr>Cu>Ni;花柄则表现
为:Fe>Zn>Mn>Cu>Cr。其中Fe元素含量最高,其
含量范围在 37.9826~82.2808 μg/g,Zn、Mn次之,其含
量 范 围 分 别 在 21.0146~36.8279 μg/g 和 14.1682~
17.2242 μg/g,Cr、Ni含量最低,其含量范围分别在
0.2985~9.4380 μg/g和0~2.5566 μg/g。
6种微量元素在龙船花繁殖器官 3个测定部位中
的含量顺序及含量差异程度因元素及部位不同而不
同。其中,Zn(或Fe)元素在龙船花繁殖器官 3个测定
部位两两之间含量差异显著,Ni元素在花蕾与花(开
放)之间含量差异显著。Cu表现为花蕾与花柄之间
Cu含量差异不显著,但它们与花(开放)之间Cu含量
差异显著;Mn(或Cr)则表现为花柄与花(开放)之间
Mn(或Cr)含量差异不显著,但它们与花蕾之间Mn
(或Cr)含量差异显著。
2.5 龙船花与一般植物金属元素含量比较
试验将龙船花枝叶花等 13个部位的金属元素的
含量与一般植物金属元素含量进行比较分析,结果见
表10。
K元素含量在供试的龙船花各测定部位中的平均
含量为 8637.9542 μg/g,其变化范围为 6834.3067~
10641.0345 μg/g,与植物体内的K含量相比,除花蕾、
花柄、营养幼叶和 1年生营养枝条上部K元素含量落
在正常范围之内,其余 9个测定部位K元素含量均低
于正常范围。Ca元素在供试的龙船花枝叶花中的平
均 含 量 为 5196.8790 μg/g,范 围 在 3351.6634~
7643.4323 μg/g,与植物体内的Ca含量相比,各器官的
含量均在正常含量范围内。供试的龙船花枝叶花中的
Na元素含量的变化幅度为 799.1691~2379.5471 μg/g,
与植物体内的含量相比,所测龙船花 13个部位中,Na
元素含量均落正常范围之内。Mg元素在供试的龙船
花枝叶花中的变化范围是224.9133~372.9703 μg/g,平
均值为 307.8175 μg/g,与大多数植物干物质中Mg的
含量比较,其含量分布低于正常范围。供试的龙船花
枝叶花中的 Na元素含量的变化幅度为 799.1691~
2379.5471 μg/g,与植物体内的Na元素含量相比,所测
龙船花 13个部位中,Na元素含量均落正常范围之
内。Zn在龙船花的 13个测定部位中的平均含量为
22.9721 μg/g,其范围在 12.8589~36.8279 μg/g,与植物
体内的Zn元素含量相比,Zn元素含量均落在正常范
围内。龙船花各部位中Cu含量变化范围在 3.8492 ~
10.6673 μg/g,平均值为 6.7152 μg/g,Cu元素含量都落
在一般植物正常范围内。在龙船花各测定部位中Mn
元素含量的变化范围在7.4865~31.8570 μg/g,平均值为
16.1202 μg/g,与植物体内的Mn元素含量相比,除营养
枝幼叶、果枝幼叶和果枝老叶Mn含量在正常范围内,
龙船花其余10个部位的Mn含量均低于正常范围。供
试的的龙船花枝叶花中 Fe元素含量的变化范围为
37.9826~104.4205 μg/g,平均值为 66.1770 μg/g,与植
物体内的Fe元素含量相比,Fe元素含量均落在正常范
围之内。在所测的龙船花13个部位中Cr元素含量的变
化范围为 0.2985~11.1509 μg/g,平均值为 5.8953 μg/g,
与植物体内的Cr元素含量相比,Cr元素含量均高于正
常范围。在所测的龙船花13个部位中Ni元素含量的
变化范围为0~4.5061 μg/g,平均值为2.3322 μg/g,与植
物体内的Ni元素含量相比,Ni元素含量均高于正常范
围。
3 结论
3.1 龙船花不同部位各金属元素的含量与分布
通过火焰原子吸收光谱法对龙船花各器官K、Ca、
Na、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu、Cr、Ni的含量进行分析测定,
结果表明,10个金属元素在龙船花各部位中均有一定
的分布,其含量(平均值)的高低顺序为K>Ca>Na>
Mg/Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Ni。
3.2 金属元素与龙船花生长发育的关系
笔者测定的金属元素,与龙船花的生长发育有着
密切的关系。其中K、Na、Mg、Ca、Fe、Mn、Cu、Zn是植
物必需的矿质元素;Cr和Ni则也被认为对植物的生长
发育起重要调控作用的矿质元素。与一般植物体相
比,所测龙船花各部位中,除K、Mg和Mn元素含量略
元素
K
Ca
Mg
Na
Fe
Mn
Zn
Cu
Cr
Ni
一般植物含量
10000~50000[7]
1000~50000[7]
500~7000[7]
500~7000[7]
50~300[8]
20~500[9]
8~100[9]
5~25[10]
0.2~2[11]
0.05~10[12]
龙船花的含量
变化范围
6834.3067~10641.0345
3351.6634~7643.4323
224.9133~372.9703
799.1691~2379.5471
37.9826~104.4205
7.4865~31.8570
12.8589~36.8279
3.8492 ~10.6673
0.2985~11.1509
0~4.5061
平均值
8637.9542
5196.8790
307.8175
1568.0176
66.1770
16.1202
22.9721
6.7152
5.8953
2.3322
备注
偏低
正常
偏低
正常
正常
偏低
正常
正常
偏高
正常
表10 龙船花和一般植物金属元素含量比较 μg/g
··184
陈怀宇等:龙船花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
低于一般植物含量,Cr元素含量略高于一般植物含量,
Na、Ca、Fe、Cu、Zn、Ni的含量都落在正常含量范围内。
4 讨论
研究结果表明,Mg、K、Ca、Mn、Cr、Ni元素在龙船
花营养枝枝叶、果枝枝叶及花中含量范围接近;Na、Fe
元素在龙船花果枝枝叶中的含量范围波动最大,在营
养枝枝叶中的含量范围波动最小;Zn元素在营养枝枝
叶中的含量范围波动最大,在果枝枝叶中的含量范围
波动最小;Cu元素在花中的含量范围波动最大,在营
养枝枝叶中含量范围波动最小。同一金属元素在龙船
花枝叶花各部位中存在的这些含量差异,可能是由于
龙船花枝叶花的生理功能以及生长发育阶段的不同,
导致龙船花不同部位对金属元素的需求或累积的差
异。这对指导龙船花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。
龙船花根、茎、叶、花均可入药,具有清肝、活血、
止痛的功效,可以治疗高血压、月经不调、筋骨折伤、
疮疡等症,是一种重要的药用植物[13-15]。据现代医学
研究表明,矿质元素与中药药理有一定联系,并且参与
人体多种代谢过程。Fe元素不仅参与人体内血红蛋
白的合成,而且也参与激素合成,具有解毒和维护机体
正常免疫能力的作用,能增强中性粒细胞杀菌及吞噬
功能[16]。Mg元素参与人体肌肉正常的新陈代谢和骨
骼形成 [15],此外还能放松血管,对控制血压有一定作
用。Ni元素对铁的吸收有促进作用,是某些生物酶的
活性剂[15]。Zn是构成人体多种蛋白质所必需的元素,
也对生物体内的免疫功能起调控作用[17],还能参与许
多酶的代谢并且对维持细胞膜的稳定性有重要作用。
Mn参与很多酶的合成及激活,具有保护机体细胞免
疫和体液免疫系统的正常功能,增加干扰素的产生,增
加杀伤细胞和自然杀伤细胞活性[16],其含量的减少或
缺乏可能对人的退化过程有一定的影响[18-19]。笔者研
究发现,龙船花各部位中Mg、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu等微
量元素含量较丰富,可能与龙船花清肝、活血、止痛、
降血压、活络等药用价值与营养价值有关,证明了龙
船花作为一种重要的民间药用植物的科学性,对于深
入研究龙船花的药用价值及其综合利用提供了理论
依据。
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致谢:感谢化学专业张英武副教授、生物科学专业张青
山老师等的大力支持与帮助。
··185