全 文 ：Science of Sericulture 蚕业科学
收稿日期:2015 － 09 － 18 接受日期:2015 － 11 － 11
资助项目:现代农业产业技术体系建设专项(No． CAＲS-22)。
第一作者信息:王斌赫(1990—)，女，硕士研究生。
E-mail:1059489262@ qq． com
通信作者信息:姜义仁，讲师。
E-mail:jiangyiren56@ 126． com
秦利，教授，博士生导师。
E-mail:qinli1963@ 163． com
* Corresponding author． E-mail:jiangyiren56@ 126． com
2016，42(2) :0322 － 0330
ISSN 0257 － 4799;CN 32 － 1115 /S
DOI:10． 13441 / j． cnki． cykx． 2016． 02． 020
柞树叶与柞蚕蛹中的主要矿质元素及重金属元素含量测定
王斌赫 姜义仁 刘 微 李慧君 石生林 杨瑞生 秦 利
(沈阳农业大学生物科学技术学院，沈阳农业大学柞蚕研究所，辽宁省昆虫资源工程技术研究中心，沈阳 110866)
摘 要 柞蚕及其饲料中的矿物质元素和有害重金属元素含量是科学评价柞蚕食品营养价值与实施产品生产质量监控的重
要指标之一。在辽宁省 6 个市(县)选点采集柞蚕蛹和辽东栎柞树的叶片(采样柞蚕的饲料)，在沈阳市采集分属 5 个种的柞
树叶片，采用 HNO3-H2O2高压消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对上述样品中的矿物质元素和重金属元素含量进行测
定。方法学验证加标回收率为 97. 50% ～ 102. 60%，相对标准偏差(ＲSD)＜ 3. 13%。对柞树叶样品的检测结果表明，同一地区
各种柞树叶片中的矿物质元素含量存在差异，槲、麻栎 2 个种叶片中的重金属元素 Mn、Fe、As、Hg、Pb含量较高;来自不同地区
的辽东栎叶片中的矿物质元素含量存在显著性差异，其中Mg、P、K、Ca、Mn平均质量比分别为 2 909. 13、1 727. 28、7 060. 91、13
702. 74、514. 66 mg /kg，Fe、Cu、Zn、Ni的平均质量比分别为 280. 11、15. 48、22. 75、5. 19 mg /kg，Se的平均质量比为 0. 05 mg /kg，
重金属元素 Cr、As、Cd、Hg、Pb的平均质量比分别为 1. 52、0. 30、0. 09、0. 02、2. 63 mg /kg。检测不同地区来源的柞蚕蛹样品中的
矿物质元素含量存在显著性差异，其中Mg、P、K、Ca平均质量比分别为 3 725. 74、8 019. 68、15 102. 84、1 234. 52 mg /kg，Fe、Mn、
Cu、Zn、Ni的平均质量比分别为 120. 15、14. 80、16. 64、132. 06、2. 82 mg /kg，Se 的平均质量比为 0. 37 mg /kg，重金属元素 Pb、
Hg、Cr、As、Cd的平均质量比分别为 1. 63、0. 01、5. 01、0. 92、0. 32 mg /kg。相关性分析表明，柞树叶与柞蚕蛹中的 Mn 含量中度
相关且相关性达到显著水平(P ＜ 0. 05);柞树叶与柞蚕蛹中的 P、K、Cr、Cu、Zn、As含量低度相关，Ni、Hg、Mg、Ca、Fe、Se、Cd、Pb
含量在二者间的相关关系极弱。
关键词 柞树叶;柞蚕蛹;矿物质元素;重金属元素;电感耦合等离子体质谱
中图分类号 S889 + . 1;S885. 1;O657. 63 文献标识码 A 文章编号 0257 － 4799(2016)02 － 0322 － 09
Content Determination of Main Mineral Elements and Heavy Metal
Elements in Oak Tree Leaf and Antheraea pernyi Pupae
Wang Binhe Jiang Yiren* Liu Wei Li Huijun Shi Shenglin Yang Ｒuisheng Qin Li*
(College of Bioscience ＆ Biotechnology，Ｒesearch Institute for Tussah，Shenyang Agricultural University，Liaoning Engi-
neering ＆ Technology Ｒesearch Center for Insects Ｒesources，Shenyang 110866，China)
Abstract The contents of main mineral elements and harmful heavy metal elements in Antheraea pernyi pupae and oak
tree leaf are one of the most important indicators for scientific evaluation on the nutrition value of A． pernyi pupae and
product quality supervision． In this paper，A． pernyi pupae and the leaves of Quercus liaotungensis (feedstuff of A． per-
nyi)from six cities and counties in Liaoning Province and the leaves of 5 types of oak trees from Shenyang City were col-
lected． The contents of mineral elements and heavy metal elements in these samples were investigated by inductively
coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after
pressurized digestion with HNO3-H2O2 ． Ｒesults of
methodology validation suggested that the recovery of
standard addition was ranged from 97. 50% to 102. 60%
and the relative standard deviation (ＲSD)was less than
3. 13%． The results showed that there was significant
difference in the contents of heavy metal elements in leav-
es of different types of oak trees from the same area． The
第 2 期 王斌赫等:柞树叶与柞蚕蛹中的主要矿质元素及重金属元素含量测定 323
contents of heavy metal elements Mn，Fe，As，Hg and Pb in leaves of Q． dentate and Q． acutissima were higher than
those in other types of oak trees． The average mass ratio of Mg，P，K，Ca and Mn in leaves of Q． liaotungensis was
2 909. 13，1 727. 28，7 060. 91，13 702. 74 and 514. 66 mg /kg respectively，the average mass ratio of Fe，Cu，Zn and
Ni was 280. 11，15. 48，22. 75 and 5. 19 mg /kg respectively，the average mass ratio of Se was 0. 05 mg /kg，and the av-
erage mass ratio of heavy metal element Cr，As，Cd，Hg and Pb was 1. 52，0. 30，0. 09，0. 02，2. 63 mg /kg respective-
ly，showing that the contents of different mineral elements had significant difference between leaf samples collected from
different areas． The average mass ratio of Mg，P，K and Ca in A． pernyi pupae samples from different areas was
3 725. 74，8 019. 68，15 102. 84 and 1 234. 52 mg /kg respectively，the average mass ratio of Fe，Mn，Cu，Zn and Ni
was 120. 15，14. 80，16. 64，132. 06 and 2. 82 mg /kg respectively，the average mass ratio of Se was 0. 37 mg /kg，the
average mass ratio of heavy metal elements Pb，Hg，Cr，As，Cd was 1. 63，0. 01，5. 01，0. 92 and 0. 32 mg /kg respec-
tively，showing that the contents of different mineral elements had significant difference between A． pernyi pupae sam-
ples collected from different areas． Correlation analysis showed that there was significant moderate positive correlation in
Mn contents between the leaves of oak tree and A． pernyi pupae (P ＜0. 05)． There were low correlation in the content of
P，K，Cr，Cu，Zn and As，and there was no correlation in the content of Ni，Hg，Mg，Ca，Fe，Se，Cd and Pb.
Keywords Oak leaf;Antheraea pernyi pupa;Mineral element;Heavy metal element;Inductively coupled plasma
mass spectrometry
柞蚕(Antheraea pernyi)是我国特有的泌丝昆虫资
源，也是主要的食用昆虫之一，其中柞蚕蛹是目
前市场销量最大的昆虫食品。我国年产柞蚕茧约
7. 5 万 t，柞蚕蛹的产量可达 6. 0 万 t左右，因此柞蚕
蛹食品开发的资源十分丰富。柞蚕蛹属优质蛋白质
食品，蛋白质含量丰富，氨基酸组成合理，符合
FAO /WHO推荐标准，不饱和脂肪酸占总脂肪的
80%以上，以 α-亚麻酸、油酸、棕榈酸和亚油酸为
主，且含有丰富的矿质元素［1］。目前，对于柞蚕蛹
营养价值的研究主要集中在对人体有益成分方面，
而关于柞蚕蛹中的矿质元素和重金属元素含量等方
面的研究相对较少，且在《食品中污染物限量》国家
标准中，缺少柞蚕蛹等食用昆虫产品的重金属元素
含量指标限制。重金属污染已是全球性环境问题，
如铅、汞、铬、砷、镉等对生物体有毒害作用的重金
属元素，在环境中不能被微生物降解，最终会通过食
物链各营养级传递和生物积累而威胁人类的健
康［2］。不同昆虫之间体内的重金属种类及其含量
存在差异，重金属在昆虫体内的积累是一个连续的
动态过程，与昆虫生活环境、食性等因素均有关系，
取决于昆虫受胁迫时间、取食量及对重金属的排泄
能力等［3 － 4］。柞蚕的饲料为柞树叶，柞树是壳斗科
(Fagaceae)栎属(Quercus)植物的统称，柞树叶中的
矿质元素及重金属元素被柞蚕幼虫摄入后在蚕蛹中
的积蓄程度也是值得关注的问题。
为科学评价柞蚕蛹的食用营养与安全性，应该明
确相应的质量检验标准，为此也需要建立准确度高的
检测方法。电感耦合等离子体质谱分析(inductively
coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS)是无机微
量元素分析应用的先进技术，被广泛应用于各个领域
的痕量、重金属等元素的检测，具有线性动态范围宽、
适合批量样品的多元素快速分析等特点，且准确度
高，灵敏度和重复性好，与原子荧光光谱、石墨炉-原
子吸收光谱等方法测定结果不存在显著性差异［5 － 6］，
利用 ICP-MS测定有害元素的误差亦符合 GB18877—
2002《有机-无机复混肥料》的规定，检测操作简便快
速［7］。本项研究采用 ICP-MS 技术对不同来源柞树
叶和柞蚕蛹样品中的主要矿物质元素及重金属元素
的含量进行测定，并分析来自同一地区的 2 类样品中
矿物质元素含量的相关性，旨在为科学评价柞蚕蛹的
食用营养与安全性提供依据，进而为建立柞蚕蛹有关
矿物质元素含量方面的国家标准提供基础数据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
自辽宁省铁岭市西丰县明德乡、抚顺市抚顺县
夹河乡、抚顺市清原县土口子乡土口子村、丹东市宽
甸县永甸镇、凤城市沙里塞乡自兴村柞蚕放养区及
沈阳市沈河区沈阳农业大学采集柞蚕蛹样品和柞蚕
取食柞树叶(辽东栎 Quercus liaotungensis)的样品;
在沈阳农业大学柞园采集辽东栎、蒙古栎 Q． mon-
golica、槲 Q． dentata、锐齿栎 Q． acutidentata 及麻栎
324 蚕 业 科 学 2016;42 (2)
Q． acutissima等 5 种柞树的叶片。样品采集时间为
2014 年 6 月 8—9 日，随机取样，每份样品采集 50 g
左右。
1. 2 主要仪器与试剂
Agilent7500a 型电感耦合等离子体质谱仪(安
捷伦公司)。高盐雾化器，样品深度 6. 0 mm，采样锥
为 Ni锥，发射功率 1 350 W，发射电压 1. 71 V，载气
流量 1. 12 L /min，雾化室温度 2. 0 ℃，积分时间 0. 3
s、1. 0 s、2. 0 s，氧化物 CeO /Ce≤ 1. 0%，双电荷
Ce2 + /Ce≤3. 0%。内标元素的核子数(质量数):
45Sc，72 Ge，115 In，208 Pb。同位素的核子数:75As，
43Ca，111 Cd，53 Cr，63 Cu，56 Fe，202 Hg，39 K，24 Mg，55Mn，
60Ni，31P，208Pb，82Se，66Zn。
优级纯硝酸体积分数为 65%，优级纯过氧化氢
体积分数为 30%，实验用水为超纯水。
1. 3 测定方法
1. 3. 1 单元素及混合标准溶液配制 配制以下标
准溶液用于 ICP-MS测定。P、Hg、Mg、K、Ca、Fe、Cr、
Mn、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb 标准贮备液质量浓度
均为 1 000 μg /mL。将标准储备液用 2%硝酸稀释，
配制质量浓度分别为 0、10、50、100 μg /mL 的 Mg、
K、Ca、P混合标准溶液，质量浓度分别为 0、1、10、50
ng /mL的 Cr、Ni、Cu、Zn、Pb 混合标准溶液，质量浓
度分别为 0、1、5、10 μg /mL 的 Mn、Fe 混合标准溶
液，质量浓度分别为 0、1、5、10 ng /mL的 As、Se、Cd、
Hg混合标准溶液。
1. 3. 2 样品中目标元素含量测定 将待测的柞树叶
和柞蚕蛹样品分别用超纯水清洗，60 ℃条件下烘干，
用研钵研碎后过 100 目筛。分别准确称量 0. 3 g(精
确至 0. 000 1 g)柞树叶粉、0. 2 g(精确至0. 000 1 g)柞
蚕蛹粉置于消化罐中，加入体积分数 65%的硝酸 3
mL、体积分数 30%的过氧化氢 1 mL，密闭高温(150
℃)消解 12 h，取出消化罐进行赶酸处理后，即用 120
℃电热板加热除去余酸，待消化罐中的溶液挥发浓缩
至 1 mL，再将溶液转移至 50 mL小塑料瓶中，用超纯
水定容至 30 mL。在优化的 ICP-MS工作条件下进行
测定。每个样品重复测定 3次，同时做空白试验。
1. 4 测定方法的精密度和准确度验证试验
以采集自沈阳地区的辽东栎柞树叶和柞蚕蛹为
试验材料，测定供试样品中 Mg、P、K、Ca、Cr、Mn、Fe、
Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Hg、Pb 的含量，验证测定方法
的加标回收率和精密度，重复测定 3 次。
1. 5 数据分析
检测数据采用 Excel 2003和 SPSS 13. 0统计软件
进行分析。采用单因素方差(One-way ANOVA)分析
不同来源地区的同一类样品、同一来源地区不同样
品，以及不同种类(叶、蛹)样品间所含矿质元素和重
金属元素含量的差异情况;采用最小显著差法(Dun-
can)对来自同一地区不同树种的柞树叶、来自不同地
区同一树种的柞树叶及柞蚕蛹样品中的元素含量进
行多重分析;采用相关分析法［8］对同一地区来源柞树
叶及柞蚕蛹之间的元素含量相关关系进行分析 。
2 结果与分析
2. 1 各种元素含量检测的标准曲线方程
参照文献［9］的方法，对空白、标准溶液进行测
定后，以标准溶液的质量浓度(X)与测定值(Y)进行
回归分析，建立各种元素检测的标准曲线方程(表
1)，15种元素的质量浓度和测定值间呈现良好的线
性关系，相关系数为 0. 999 7 ～1. 000 0。
表 1 各种矿质元素及重金属元素含量检测的标准曲线方
程和相关系数
Table 1 Standard curve equation and correlation coefficient of
each mineral element and heavy metal element
元素
Element
标准曲线方程
Standard curve equation
相关系数
Correlation
coefficient
内标元素
Internal
standard
element
Mg Y = 7. 170 0X + 0. 554 0 1. 000 0 Sc
P Y = 0. 524 3X － 0. 0147 3 0. 999 9 Sc
K Y = 10. 690 X + 8. 400 0 1. 000 0 Sc
Ca Y = 0. 017 0X + 0. 001 5 1. 000 0 Sc
Cr Y = 0. 001 1X + 0. 000 8 1. 000 0 Sc
Mn Y = 0. 011 1X + 0. 026 6 1. 000 0 Sc
Fe Y = 40. 040 0X + 31. 210 0 0. 999 9 Ge
Ni Y = 0. 011 0X + 0. 048 7 0. 999 9 Ge
Cu Y = 0. 027 5X + 0. 123 6 1. 000 0 Ge
Zn Y = 0. 006 3X + 0. 028 2 1. 000 0 Ge
As Y = 0. 005 7X + 0. 014 5 1. 000 0 Ge
Se Y = 0. 000 5X + 0. 000 5 0. 999 9 Ge
Cd Y = 0. 000 9X － 0. 000 1 1. 000 0 In
Hg Y = 0. 007 0X － 0. 000 2 0. 999 7 Bi
Pb Y = 0. 006 8X + 0. 006 7 0. 999 9 Bi
重金属元素加粗显示。表 2 ～ 7 同。
Heavy metal elements are shown in bold． The same in Table 2 to 7．
第 2 期 王斌赫等:柞树叶与柞蚕蛹中的主要矿质元素及重金属元素含量测定 325
2. 2 样品中各种元素含量检测的加标回收率
方法学验证试验结果表明，柞树叶和柞蚕蛹样
品中各种矿质元素和重金属元素的加标回收率为
97. 50% ～ 102. 60%，相对标准偏差 (ＲSD) ＜
3. 13%，符合痕量分析要求，表明建立的测定方法准
确度和精密度良好(表 2 ～ 3)。
表 2 柞树叶中各种矿质元素及重金属元素含量测定的加标回收率
Table 2 Ｒecovery rate for determining the content of various mineral elements and heavy metal elements in leaves of Quercus liaotungensis
元素
Element
在样品中的质量比
/ (μg·g － 1)
Mass ratio in sample
加标量
/ (μg·g － 1)
Added quantity
回收量
/ (μg·g － 1)
Ｒecovered quantity
回收率
/ %
Ｒecovery rate
相对标准偏差
/ %
Ｒelative standard deviation
Mg 3 153. 960
500 494. 00 98. 80 1. 03
1 000 4 133. 96 98. 00 0. 23
2 000 1 964. 00 98. 20 0. 84
P 2 197. 710
500 501. 00 100. 20 2. 71
1 000 3207. 71 101. 00 0. 62
2 000 1 960. 00 98. 00 0. 77
K 6 929. 640
500 491. 00 98. 20 1. 18
1 000 7 915. 04 98. 54 0. 12
2 000 1 972. 00 98. 60 0. 57
Ca 11 477. 020
5 000 5 030. 00 100. 60 2. 22
10 000 21 597. 02 101. 20 0. 11
20 000 19 600. 00 98. 00 1. 86
Cr 2. 290
1 0. 99 99. 00 0. 61
10 12. 04 97. 50 1. 57
50 49. 00 98. 00 0. 40
Mn 264. 380
10 9. 92 99. 20 0. 06
100 363. 38 99. 00 0. 79
200 199. 20 99. 60 2. 00
Fe 378. 750
10 9. 80 98. 00 1. 83
100 479. 75 101. 00 1. 96
200 198. 00 99. 00 0. 97
Ni 11. 830
1 0. 98 98. 00 1. 24
10 21. 88 100. 50 0. 42
50 49. 50 99. 00 1. 57
Cu 18. 870
1 0. 98 98. 00 2. 69
10 28. 79 99. 20 0. 30
50 49. 30 98. 60 1. 17
Zn 28. 330
1 0. 99 99. 00 2. 69
10 38. 15 98. 20 1. 18
50 49. 00 98. 00 1. 52
As 0. 479
0. 1 0. 099 99. 00 2. 13
1. 0 1. 500 102. 10 1. 37
5. 0 5. 429 99. 00 0. 15
Se 0. 042
0. 1 0. 140 98. 00 2. 38
0. 5 0. 537 99. 00 2. 15
1. 0 0. 990 99. 00 1. 19
Cd 0. 072
0. 1 0. 170 98. 00 1. 39
0. 5 0. 568 99. 20 1. 27
1. 0 0. 996 99. 60 0. 43
Hg 0. 032
0. 1 0. 130 98. 00 3. 13
0. 5 0. 527 99. 00 1. 00
1. 0 1. 002 100. 20 0. 51
Pb 3. 320
1 0. 99 99. 00 2. 42
10 13. 17 98. 50 0. 30
50 49. 00 98. 00 1. 80
326 蚕 业 科 学 2016;42 (2)
表 3 柞蚕蛹中各种矿质元素及重金属元素含量测定的加标回收率
Table 3 Ｒecovery rate for determining the content of various mineral elements and heavy metal elements in Antheraea pernyi pupae
元素
Element
在样品中的质量比
/ (μg·g － 1)
Mass ratio in sample
加标量
/ (μg·g － 1)
Added quantity
回收量
/ (μg·g － 1)
Ｒecovered quantity
回收率
/ %
Ｒecovery rate
相对标准偏差
/ %
Ｒelative standard deviation
Mg 3 278. 610
500 3 773. 61 99. 00 0. 57
1 000 4 270. 91 99. 23 0. 13
2 000 5 238. 61 98. 00 0. 45
P 7 745. 790
500 8 243. 79 99. 60 0. 42
1 000 8 730. 29 98. 45 0. 26
2 000 9 705. 79 98. 00 0. 70
K 14 282. 910
5 000 19 232. 91 99. 00 1. 56
10 000 24 312. 91 100. 30 0. 52
20 000 33 962. 91 98. 40 1. 64
Ca 1 745. 530
500 2 240. 53 99. 00 1. 60
1 000 2 739. 53 99. 40 1. 25
2 000 3 705. 53 98. 00 1. 47
Cr 2. 186
1 3. 188 100. 20 0. 82
10 12. 050 98. 64 0. 48
50 51. 936 99. 50 0. 19
Mn 15. 750
1 16. 756 100. 60 2. 83
10 25. 650 99. 00 1. 16
50 64. 750 98. 00 0. 19
Fe 100. 150
10 110. 05 99. 00 1. 41
100 201. 35 101. 20 1. 24
200 298. 95 99. 40 0. 70
Ni 1. 500
1 2. 486 98. 60 2. 40
10 11. 300 98. 00 1. 15
50 51. 000 99. 00 1. 09
Cu 14. 470
1 15. 466 99. 60 0. 41
10 24. 380 99. 10 1. 86
50 63. 470 98. 00 0. 76
Zn 126. 290
10 136. 19 99. 00 0. 56
100 228. 89 102. 60 1. 64
200 325. 09 99. 40 0. 26
As 0. 960
0. 1 1. 058 98. 00 2. 72
1. 0 1. 950 99. 00 2. 76
5. 0 5. 880 98. 40 2. 91
Se 0. 430
0. 1 0. 529 99. 00 2. 3
1. 0 1. 410 98. 00 2. 08
5. 0 5. 440 100. 20 1. 15
Cd 0. 320
0. 1 0. 419 99. 00 2. 69
1. 0 1. 300 98. 00 1. 36
5. 0 5. 240 98. 40 0. 69
Hg 0. 011
0. 1 0. 112 101. 00 0. 89
0. 5 0. 568 99. 00 1. 84
1. 0 0. 991 98. 00 0. 53
Pb 2. 000
0. 1 2. 101 101. 00 0. 37
1. 0 2. 990 99. 00 0. 50
5. 0 6. 900 98. 00 0. 81
2. 3 同一地区采集不同树种柞树叶中的各种元素
含量比较
同一地区不同树种柞树的叶片中的矿物质元素
含量存在差异(表 4)。辽东栎柞树叶中 Mg、P 的含
量比其他树种柞树叶中的含量高，但和其他树种相
比 Mn、Cd的含量较低;蒙古栎柞树叶中 Ca、Cd的含
量比其他树种高，而 Cr、Zn、Pb 的含量较低;槲类柞
树叶中 Mn、Fe、Ni、As、Se、Hg、Pb的含量均比其他树
第 2 期 王斌赫等:柞树叶与柞蚕蛹中的主要矿质元素及重金属元素含量测定 327
种高，但 P、K的含量却较低;麻栎柞树叶中 Zn 的含
量比其他树种高;锐齿栎柞树叶中 K 的含量比其他
树种高。整体看，槲、麻栎柞树叶中的重金属元素含
量比其他树种柞树叶中的含量高。
表 4 同一地区采集不同柞树种叶片中的矿质元素及重金属元素含量比较(x ± s，n = 3)
Table 4 Contents of mineral elements and heavy metal elements in leaves of different types of oak trees collected from the same area
(x ± s，n = 3)
［质量比 / (mg·kg －1，md) Mass ratio］
元素
Element
不同树种样品
Samples of different tree species
辽东栎
Quercus liaotungensis
蒙古栎
Quercus mongolica
槲
Quercus dentata
麻栎
Quercus acutissima
锐齿栎
Quercus acutidentata
Mg 3 215. 91 ± 117. 81aA 2 479. 92 ± 149. 67bB 2 257. 98 ± 452. 01bcB 1 889. 55 ± 276. 70cB 1 838. 89 ± 78. 58cB
P 2 230. 63 ± 89. 04aA 1 968. 08 ± 123. 89abA 1 404. 33 ± 244. 75cB 1 875. 95 ± 222. 57bA 1 811. 73 ± 58. 64bAB
K 7 061. 30 ± 340. 57bB 8 079. 72 ± 636. 52bB 6 923. 62 ± 1 161. 39bB 7 429. 13 ± 983. 88bB 12 727. 13 ± 519. 64aA
Ca 11 708. 15 ± 419. 07a 11 951. 81 ± 885. 59a 10 166. 95 ± 2 136. 70a 10 345. 43 ± 1 518. 43a 10 737. 00 ± 313. 98a
Mn 265. 19 ± 7. 15cB 392. 37 ± 28. 09bAB 539. 41 ± 111. 75aA 449. 74 ± 63. 97abA 437. 05 ± 12. 48abA
Fe 393. 07 ± 13. 41bAB 392. 27 ± 29. 52bAB 628. 41 ± 169. 62aA 614. 43 ± 92. 08aA 293. 21 ± 20. 97bB
Ni 12. 47 ± 0. 61aA 8. 28 ± 0. 68bB 13. 48 ± 3. 08aA 8. 02 ± 1. 21bB 12. 80 ± 0. 24aA
Cu 18. 89 ± 0. 53aA 16. 10 ± 1. 28abA 14. 15 ± 3. 04bA 17. 99 ± 2. 41aA 14. 04 ± 0. 31bA
Zn 28. 48 ± 0. 82aA 19. 06 ± 1. 44bB 24. 87 ± 6. 14abAB 28. 51 ± 3. 99aA 20. 01 ± 0. 25bAB
Se 0. 042 ± 0. 013bB 0. 041 ± 0. 019bB 0. 102 ± 0. 012aA 0. 058 ± 0. 012bB 0. 057 ± 0. 006bB
As 0. 49 ± 0. 01bBC 0. 46 ± 0. 03bC 0. 78 ± 0. 16aA 0. 71 ± 0. 09aAB 0. 49 ± 0. 02bBC
Cr 2. 35 ± 0. 34a 2. 00 ± 0. 26a 2. 57 ± 0. 87a 2. 27 ± 0. 71a 2. 12 ± 0. 06a
Cd 0. 071 ± 0. 003cB 0. 132 ± 0. 008aA 0. 126 ± 0. 026aA 0. 115 ± 0. 018abA 0. 095 ± 0. 011bcAB
Hg 0. 031 ± 0. 004bcB 0. 029 ± 0. 003cB 0. 044 ± 0. 009aA 0. 040 ± 0. 001abAB 0. 031 ± 0. 003bcB
Pb 2. 95 ± 0. 32bA 2. 67 ± 0. 48bA 4. 44 ± 0. 81aA 3. 73 ± 0. 57abA 3. 01 ± 0. 91bA
同行数据后相同字母表示无显著差异(P ＞ 0. 05) ，不同小写字母与大写字母分别表示在 5%和 1%水平上差异显著。表 5 ～ 6 同。
In the same row，the same letters mean no significant differences (P ＞ 0. 05) ，different small letters and capital letters mean significant difference at
5% and 1% level，respectively． The same in Table 5 and 6.
2. 4 不同地区采集同一树种柞树叶中的各种元素
含量比较
采集自不同地区的辽东栎柞树叶中，矿质元素
Mg、P、K、Ca、Mn 的平均质量比分别为2 909. 13、
1 727. 28、7 060. 91、13 702. 74、514. 66 mg /kg，Fe、Cu、
Zn、Ni 的平均质量比分别为 280. 11、15. 48、22. 75、
5. 19 mg /kg，Se的平均质量比为 0. 05 mg /kg;重金属
元素 Cr、As、Cd、Hg、Pb 的平均质量比分别为 1. 52、
0. 30、0. 09、0. 02、2. 63 mg /kg(表 5)。检测结果表明，
不同地区来源的柞树叶样品中的重金属元素含量有
显著性差异，来自清原县的柞树叶样品中，Cr、Cd、
Hg、Pb等重金属元素的含量显著高于采自其他地区
的柞树叶样品，来自沈阳市的柞树叶样品中 As 的含
量显著高于其他地区;而来自宽甸县的柞树叶样品
中，重金属元素的含量均较低。
2. 5 不同地区来源柞蚕蛹中的各种元素含量比较
不同地区来源柞蚕蛹样品中的矿质元素含量有
差异，但各元素含量从高到低均依次为 K、P、Mg、
Ca、Zn、Fe、Cu、Mn、Cr、Ni、Pb、As、Se、Cd、Hg，其中
Mg、P、K、Ca 的平均质量比分别为 3 725. 74、
8 019. 68、15 102. 84、1 234. 52 mg /kg，Fe、Mn、Cu、
Zn、Ni 的平均质量比分别为 120. 15、14. 80、16. 64、
132. 06、2. 82 mg /kg，Se 的平均质量比为 0. 37
mg /kg，重金属元素 Pb、Hg、Cr、As、Cd的平均质量比
分别为 1. 63、0. 01、5. 01、0. 92、0. 32 mg /kg(表 6)。
来自西丰县的柞蚕蛹样品中 Cr、Hg、Pb 的含量显著
高于其他地区，来自凤城市的柞蚕蛹样品中 Cd 的
含量显著高于其他地区，来自清原县的柞蚕蛹样品
中 As的含量显著高于其他地区。整体来看，宽甸县
生产的柞蚕蛹样品中的重金属元素含量相对较低。
328 蚕 业 科 学 2016;42 (2)
表 5 不同地区采集辽东栎柞树叶中的矿质元素及重金属元素含量比较(x ± s，n = 3)
Table 5 Contents of mineral elements and heavy metal elements in leaves of Quercus liaotungensis collected from different areas (x ±
s，n = 3)
［质量比 / (mg·kg －1，md) Mass ratio］
元素
Element
不同来源地区的样品 Samples from different areas
铁岭市西丰县
Xifeng County，
Tieling City
沈阳市沈河区
Shenhe District，
Shenyang City
抚顺市抚顺县
Fushun County，
Fushun City
抚顺市清原县
Qingyuan County，
Fushun City
丹东市宽甸县
Kuandian County，
Dandong City
丹东市凤城市
Fengcheng City，
Dandong City
均值
Average
Mg 3 582. 79 ± 135. 4aA 3 215. 91 ± 117. 8aAB 3 203. 93 ± 469. 9aAB 2 703. 40 ± 85. 1bBC 2 618. 38 ± 44. 7bC 2 130. 37 ± 184. 1cC 2 909. 13
P 1 591. 87 ± 74. 3cCD 2 230. 63 ± 89. 0aA 1 816. 62 ± 238. 0bBC 2 043. 57 ± 52. 3aAB 1 425. 58 ± 33. 1cdDE 1 255. 39 ± 134. 8dE 1 727. 28
K 7 659. 50 ± 344. 3abA 7 061. 30 ±340. 6bAB 7 608. 19 ±1 010. 2abA 8 370. 60 ± 196. 5aA 6 130. 28 ± 134. 2cBC 5 535. 58 ± 563. 3cC 7 060. 91
Ca 17 385. 89 ± 765. 7aA 11 708. 15 ±419. 1bcB 13 074. 94 ±1 928. 2bB 18 239. 82 ± 594. 8aA 11 031. 20 ± 132. 6cB 10 776. 45 ± 993. 6cB 13 702. 74
Mn 743. 20 ± 25. 1bB 265. 19 ± 7. 2eD 340. 59 ± 44. 1dD 985. 75 ± 35. 4aA 319. 94 ± 4. 31dD 433. 26 ± 41. 6cC 514. 66
Fe 260. 49 ± 19. 6bB 393. 07 ± 13. 4aA 283. 70 ± 30. 6bB 315. 24 ± 9. 7bB 148. 51 ± 1. 7cC 279. 67 ± 61. 4bB 280. 11
Ni 4. 58 ± 0. 2cC 12. 47 ± 0. 6aA 3. 61 ± 0. 4dD 5. 67 ± 0. 2bB 2. 37 ± 0. 3eE 2. 41 ± 0. 3eE 5. 19
Cu 15. 02 ± 0. 5cB 18. 89 ± 0. 5bA 11. 27 ± 1. 5dC 15. 92 ± 0. 4cB 21. 05 ± 0. 3aA 10. 75 ± 1. 2dC 15. 48
Zn 25. 12 ± 1. 2bA 28. 48 ± 0. 8aA 19. 22 ± 2. 6cB 26. 06 ± 0. 9abA 18. 38 ± 0. 4cB 19. 25 ± 2. 0cB 22. 75
Se 0. 060 ± 0bAB 0. 042 ± 0bcB 0. 032 ± 0bcB 0. 089 ± 0aA 0. 027 ± 0cB 0. 052 ± 0bcAB 0. 05
As 0. 239 ± 0cdCD 0. 490 ± 0aA 0. 211 ± 0eD 0. 379 ± 0bB 0. 213 ± 0eD 0. 265 ± 0cC 0. 30
Cr 1. 88 ± 0. 1abB 2. 35 ± 0. 3aAB 0. 98 ± 0. 5cC 2. 78 ± 0. 4bA 0. 38 ± 0. 1cC 0. 72 ± 0. 3cC 1. 52
Cd 0. 092 ± 0bB 0. 071 ± 0aCD 0. 063 ± 0cdD 0. 190 ± 0cA 0. 036 ± 0eE 0. 080 ± 0dBC 0. 09
Hg 0. 028 7 ± 0aAB 0. 030 7 ± 0aA 0. 021 0 ± 0bC 0. 030 7 ± 0aA 0. 015 0 ± 0cC 0. 022 0 ± 0bBC 0. 02
Pb 2. 36 ± 0. 2bcB 2. 95 ± 0. 3abAB 2. 53 ± 0. 5bcAB 3. 47 ± 0. 2aA 1. 95 ± 0. 4dB 2. 52 ± 0. 6bcAB 2. 63
表 6 不同地区来源柞蚕蛹中的矿质元素及重金属元素含量比较(x ± s，n = 3)
Table 6 Contents of mineral elements and heavy metal elements in Antheraea pernyi pupae collected from different areas (x ± s，n =3)
［质量比 / (mg·kg －1，md) Mass ratio］
元素
Element
不同来源地区的样品 Samples from different areas
铁岭市西丰县
Xifeng County，
Tieling City
丹东市宽甸县
Kuandian County，
Dandong City
抚顺市抚顺县
Fushun County，
Fushun City
抚顺市清原县
Qingyuan County，
Fushun City
沈阳市沈河区
Shenhe District，
Shenyang City
丹东市凤城市
Fengcheng City，
Dandong City
均值
Average
Mg 3 870. 69 ± 386. 56aAB 3 749. 66 ± 456. 37aAB 4 071. 70 ± 186. 99aA 4 159. 68 ± 80. 30aA 3 272. 92 ± 5. 81bB 3 229. 80 ± 59. 28bB 3 725. 74
P 7 873. 75 ± 598. 13bcB 7 660. 29 ± 693. 66cB 8 439. 67 ±128. 55abAB 8 973. 50 ± 247. 38aA 7 714. 07 ± 128. 89bcB 7 456. 81 ± 59. 86cB 8 019. 68
K 15 513 ±1 303. 10abA 15 344. 39 ±1 179. 43abA 15 833. 80 ±455. 28aA 15 857. 25 ± 244. 63aA 14 259. 11 ±97. 79bcA 13 809. 46 ± 210. 20cA 15 102. 84
Ca 1 454. 26 ± 112. 84bAB 990. 44 ± 115. 79dC 1 011. 59 ± 40. 17dC 1 235. 69 ± 218. 06cBC 1 719. 77 ± 22. 38aA 995. 39 ± 29. 57dC 1 234. 52
Cr 7. 47 ± 1. 01aA 3. 45 ± 1. 41bB 7. 23 ± 1. 79aA 7. 41 ± 1. 40aA 2. 55 ± 0. 30bB 1. 94 ± 0. 41bB 5. 01
Mn 16. 88 ± 1. 36abAB 11. 24 ± 1. 76cC 15. 50 ± 0. 72bB 19. 05 ± 0. 81aA 16. 84 ± 1. 67abAB 9. 27 ± 0. 07cC 14. 80
Fe 137. 55 ± 9. 97abAB 111. 08 ± 15. 02bcABC 150. 04 ± 32. 21aA 131. 40 ± 6. 46abAB 101. 94 ± 6. 18cBC 88. 87 ± 2. 16cC 120. 15
Ni 3. 80 ± 0. 32aA 1. 50 ± 0. 33bB 3. 57 ± 0. 80aAB 3. 77 ± 1. 05aA 2. 90 ± 1. 38abAB 1. 39 ± 0. 43bB 2. 82
Cu 17. 10 ± 2. 23abcA 15. 34 ± 1. 97bcA 18. 91 ± 0. 20aA 18. 33 ± 1. 62abA 15. 28 ± 1. 39bcA 14. 87 ± 1. 73cA 16. 64
Zn 124. 35 ± 13. 44cBC 131. 64 ± 15. 59bcB 141. 50 ± 2. 13bB 168. 56 ± 4. 09aA 124. 13 ± 3. 40cBC 102. 20 ± 0. 16dC 132. 06
As 0. 70 ± 0. 07cC 0. 76 ± 0. 08cC 0. 92 ± 0. 07bB 1. 27 ± 0. 03aA 0. 94 ± 0. 03bB 0. 90 ± 0. 01bB 0. 92
Se 0. 20 ± 0. 01dD 0. 70 ± 0. 06aA 0. 31 ± 0. 07cBC 0. 31 ± 0. 02cBCD 0. 40 ± 0. 05bB 0. 27 ± 0. 01cdCD 0. 37
Cd 0. 28 ± 0. 03cB 0. 39 ± 0. 04aA 0. 32 ± 0. 01bB 0. 29 ± 0. 01bcB 0. 32 ± 0. 01bB 0. 30 ± 0bcB 0. 32
Hg 0. 016 ± 0. 002aA 0. 014 ± 0. 001bB 0. 012 ± 0. 001bcBC 0. 012 ± 0. 001bcBC 0. 011 ± 0. 001cdC 0. 010 ± 0. 001dC 0. 01
Pb 2. 26 ± 2. 26a 1. 59 ± 0. 36a 1. 68 ± 1. 35a 1. 29 ± 0. 88a 1. 90 ± 0. 57a 1. 04 ± 0. 27a 1. 63
第 2 期 王斌赫等:柞树叶与柞蚕蛹中的主要矿质元素及重金属元素含量测定 329
2. 6 同一地区来源柞树叶与柞蚕蛹中各种元素含
量的相关性
通过对柞蚕蛹与柞蚕饲料中各种元素含量的相
关性分析发现，二者间 Mn 的含量中度相关且相关性
达到显著水平(P ＜ 0. 05) ;其他元素含量在二者之间
的相关性均未达到显著水平(P ＞ 0. 05)，P、K、Cr、Cu、
Zn、As含量呈低度相关，Ni、Hg、Mg、Ca、Fe、Se、Cd、Pb
含量的相关性极弱，可视为不相关(表 7)。
表 7 同一地区来源柞树叶与柞蚕蛹中的矿质元素及重金
属元素含量的相关系数
Table 7 Correlation coefficient of mineral element contents and
heavy metal elements between oak tree leaves and Antheraea per-
nyi pupae from the same area
元素
Element
相关系数
Correlation
coefficient
显著性概率
Significance
P 0. 439 247 0. 068 187
K 0. 436 420 0. 070 190
Mn 0. 584 000* 0. 010 965
Cr 0. 422 330 0. 080 824
Ni 0. 294 085 0. 236 198
Cu － 0. 374 870 0. 125 323
Zn 0. 311 191 0. 208 759
As 0. 438 064 0. 069 020
Hg 0. 277 800 0. 264 362
Mg 0. 136 202 0. 589 961
Ca 0. 243 305 0. 330 616
Fe 0. 133 076 0. 598 601
Se － 0. 022 840 0. 928 333
Cd － 0. 221 730 0. 376 562
Pb 0. 172 592 0. 493 442
* 示显著相关(P ＜ 0. 05)。
* means significant correlation (P ＜ 0. 05)．
3 讨论
为科学评价柞蚕蛹食用营养价值及安全性，本
研究重点关注了柞蚕蛹及柞蚕饲料中的矿质元素和
重金属元素含量。对采集样品的检测结果表明，柞
蚕蛹含有的矿质元素种类丰富，具有较高的营养价
值。柞蚕蛹含有的这些矿质元素中，除铁、铜、锌的
含量低于蝉(Cryptotympana atrata)蛹外，其他元素
介于家蚕(Bombyx mori)蛹与东方蜜蜂(Apis cerana)
蜂王幼虫之间［10 － 12］。柞蚕蛹含有矿质元素中的铁
铜质量比约为 7∶ 1，锌铜质量比约为 8∶ 1，锌铁质量
比约为 1∶ 1，均为理想比例，使主要元素之间的拮抗
作用较小，有利于人体对柞蚕蛹矿质营养元素的吸
收;柞蚕蛹中硒的质量比为 0. 37 mg /kg，稍低于家
蚕蛹中硒的含量(质量比 0. 9 ～ 1. 4 mg /kg)［13］，今
后可以通过品种筛选和改善饲养条件等使其成为生
产富硒食品的原料。已有报道利用 ICP-MS 技术测
定有害元素的误差符合 GB18877—2002《有机-无机
复混肥料》的规定，且方法简便快速，并且采用该方
法已在柞树叶及柞蚕蛹中检测出对人体有害的重金
属元素［13］。本项研究的检测结果提示，柞树叶中含
有的有害元素含量与柞树生长地区的环境以及树种
有关。如在位于矿山区域的清原县采集柞树叶样品
中的有害元素含量明显较高;西丰县、沈阳市采样柞
园临近公路，受汽车尾气等影响较严重，因而采集柞
树叶及柞蚕蛹样品中的部分重金属元素含量较高。
另有研究表明，树木中的重金属元素含量可能与树
龄之间存在较大的相关性，在一定时期内树龄越大，
树体内富集的有害元素就越多［14］。此外，柞树叶中
的重金属含量可能与柞树的树种有关，本研究采集
槲、麻栎的柞树叶片中，重金属含量整体比其他树种
高，而已有报道供试的几种柞树中，槲与锐齿栎柞树
中的干物质含量相对较低［3］。本项研究中检测到
柞蚕蛹中的几种重金属 Cr、As、Cd、Hg、Pb 的含量除
Hg和 Pb 外，其他 3 种重金属的含量均比柞蚕取食
柞树叶中的含量要高，推测可能与柞蚕对不同重金
属元素的积累、转移、代谢能力不同有关［15］。
参照 GB2762—2012《食品中污染物限量》［16］，
柞蚕蛹内 Pb 的质量比为 1. 63 mg /kg，与双壳类食
品限量接近，低于海蜇制品、食用盐、香辛料类、茶
叶、干菊花、苦丁茶等食品的限量;Cd 的质量比为
0. 32 mg /kg，与凤尾鱼、旗鱼制品限量接近，低于香
菇、花生、肝脏制品等食品限量;Hg 的质量比为
0. 01 mg /kg，与新鲜蔬菜、乳制品等的限量一致，低
于谷物、食用菌、肉制品、鲜蛋类食品的限量;As 和
Cr的质量比分别为 0. 92、5. 01 mg /kg，高于所给食
品的限量标准。柞蚕蛹体内 As和 Cr的含量相对较
高，可能是由于测定方法的不同，使测定值存在一定
的偏差。依据本项研究的结果认为，应该进一步进
行柞蚕蛹中 As和 Cr 元素的脱毒化研究，以保障柞
蚕蛹的食用安全性。本研究结果亦可为制定柞蚕蛹
食品的国家标准及食品中污染物限量国家标准提供
330 蚕 业 科 学 2016;42 (2)
参考数据。
本研究发现同一地区不同树种柞树叶片中的矿
物质元素含量存在差异，不同地区同一树种柞树叶
片中的矿物质元素含量差异也较大，且大部分矿物
质元素在柞蚕蛹内的含量要高于柞蚕饲料柞叶中的
含量，二者之间存在一定的相关性，可能与柞蚕幼虫
对矿质元素的代谢及富集能力有关［17］。
随着环境污染的日益严重，柞树叶及柞蚕蛹中
的重金属元素含量也有逐渐增加的可能，尤其一些
临近矿区及高速公路等重金属污染严重地区生产的
柞蚕蛹。因此，建立柞蚕蛹体内污染物限量的相关
标准对于柞蚕蛹食品的开发利用十分必要，以避免
由于柞蚕蛹食品重金属超标而对人类健康造成
危害。
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134 － 144
·书 讯·
《家蚕微粒子病防治新技术研究》出版
2015 年 1 月，由广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所、国家蚕桑产业技术体系
加工研究室、国家蚕桑产业技术体系韶关综合试验站组织编写的《家蚕微粒子病防治新技
术研究》一书由中国农业科学技术出版社正式出版。
该书主要包括家蚕微粒子病防治用消毒剂的研制和应用、家蚕微粒子病化学防治研
究、蚕沙无害化处理技术研究、家蚕新型病原微孢子虫的研究及家蚕微粒子病全程防控技
术体系等 5 部分内容，系统总结了广东蚕区家蚕微粒子病防治的经验和新成果，制定出“以
防为主，防治结合”的家蚕微粒子病全程防控技术体系，希望能为我国家蚕微粒子病防治提
供参考。
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