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08 /2013
草 业 科 学
PRATACULTURAL SCIENCE
30 卷 08 期
Vol． 30，No． 08
新疆不同居群罗布白麻叶片的
营养元素含量特征
楚秉泉，牛得草，傅 华
(草地农业生态系统国家重点实验室 兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020)
摘要:对新疆阿勒泰市土山罗布麻保护区的 5 个不同居群的罗布白麻( Poacynum hendersonii) 叶片中的 N、P、K、
Na、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn和 Mn 10 种营养元素含量进行了测定和比较。结果表明，青杆中花麻为 N-Ca类型、特细叶
中花麻和红杆中花麻为 N-K类型，N含量在特细叶中花麻中显著高于其他 4 个居群( P ＜ 0． 05) ;中细叶中花麻为
K-Ca类型、白花中花麻为 K-N类型，其 K含量显著高于其他 3 个居群。5 个居群罗布麻叶片中 4 种微量元素的含
量，除红杆中花麻居群中Mn含量最高外，其余 4 个居群均为 Fe ＞ Mn ＞ Zn ＞ Cu; 各居群 Fe和 Zn含量无显著差异;
各居群间 Mn含量差异显著;青杆中花麻、红杆中花麻和特细叶中花麻 Cu含量显著高于中细叶中花麻，白花中花
麻与各居群间均无显著差异。相关分析表明，罗布白麻居群中 Mg 与 Mn，K 与 P，Ca 与 Mg，Fe 与 Zn 含量呈显著
正相关性; 而 Na与 Ca，K与 Cu和 Mn，P与 Cu和 N含量呈显著负相关( P ＜ 0． 05) 。
关键词:罗布白麻;营养元素;微量元素;相关性;居群
中图分类号:S567． 9;Q944． 53 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2013)08-1224-05
＊?
罗布麻(Pocynum venetum)为罗布麻属夹竹桃
科多年生草本植物，分布于我国新疆、青海、甘肃、江
苏、辽宁、内蒙古及欧洲等地区［1］，其根和叶片具有
很高的药用价值，入药历史近千年［2］。近年来的研
究发现，罗布麻中主要药用成分为黄酮、氨基酸和挥
发油等。通过老鼠、细胞等一系列药理实验表明，罗
布麻所具有的抗氧化、抗菌、解热、平喘、抗癌、降血
脂、抗动脉硬化、保护心血管、抗焦虑和保肝等功效，
主要和其体内较高含量的槲皮素、芦丁、异槲皮苷、
山奈酚、金丝桃苷等黄酮类化合物和氧化石竹烯、藏
红花醛、薄荷酮等物质有关，并且研究者已从罗布麻
中分离纯化出了相应的有机化合物［3-15］。营养元素
作为生命代谢的基础物质，是生命体中氨基酸、激
素、维生素、核酸等的主要组成部分，甚至一些微量
元素常构成生命体酶促反应的辅酶和激酶因子，对
植物体内黄酮、氨基酸和挥发油等的合成具有重要
的调控作用，特别是对于一些药用植物，其体内某些
营养元素的多寡往往影响到其药效的发挥［16］。因
此，药用植物体营养元素的研究是中药材资源开发
利用的重要部分。
新疆阿勒泰地区作为目前世界上最大最好的连
片野生罗布麻保护区［17］，蕴藏着丰富的罗布麻资
源。本研究对该区 5 个居群的罗布白麻的 10 种营
养元素进行分析，旨在为罗布白麻的深入研究提供
基础数据，以及为其进一步开发利用提供依据。
1 材料与方法
1． 1 研究区概况 研究区位于新疆阿勒泰市阿拉
哈克乡土山罗布麻保护区，地理坐标 87° 23 E、
47°43 N，海拔 492 m，年降水量 350 ～ 400 mm，年平
均气温 4． 1 ℃，属温带大陆性气候。土壤类型是栗
钙土基质的盐渍化荒漠土，主要草地类型为荒漠灌
丛草地，典型的群落有罗布麻、芨芨草(Achnatherum
splendens)、赖草(Leymus secalinus)、甘草(Glycyrrhiza
uralensis)和沙棘(Hippophae rhamnoides)等。
1． 2 植物样品采集 于 2011 年 8 月在研究区内
选择生长正常、无病害、形态特征不一致的 5 个属群
的罗布白麻，包括青杆中花、红杆中花、特细叶中花、
中细叶中花和白花中花。每居群随机选取 10 株株
龄及长势相当的罗布白麻采集全株鲜叶片合为一个
*收稿日期:2012-08-10 接受日期:2012-09-13
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973 计划) (2014CB138703)
作者简介:楚秉泉(1986-) ，男，湖南常德人，在读硕士生，主要从事天然有机化学方面的研究。E-mail:chubq10@ lzu． edu． cn
通信作者:傅华(1954-) ，女，山东枣庄人，教授，本科，研究方向为草原生态化学。E-mail:fuhua@ lzu． edu． cn
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样(约1 000 g) ，重复3次。采集的植物鲜样，蒸汽
杀青［18］、风干后粉碎，过 0． 25 mm筛，供分析用。
1． 3 测定方法 精确称取 0． 300 0 g 样品于微波
消解管中，加入 5 mL 65%的硝酸和 2 mL 35%的双
氧水，加盖密封后置于微波消解仪中消解［19］，得澄
清溶液。同时制一空白溶液，用少量去离子水将消
解液转入聚四氟乙烯杯中，放于 130 ℃电热板上将
酸挥尽(约剩 2 mL) ，冷却后用去离子水转移定容于
100 mL容量瓶中，用火焰分光光度计测定 K、Na 含
量［20］，用原子吸收分光光度计测定 Ca、Mg、Fe、Mn、
Cu、Zn含量［21］。精确称取 0． 200 0 g 样品于消化管
中，加入 10 mL 浓硫酸和 3． 3 g(K2SO4 ∶ CuSO4 =
10∶ 1)催化剂，在 420 ℃下消化 2． 5 h，冷却后用去离
子水转移定容于 100 mL 容量瓶中，后采用流动注射
仪测定 N、P含量［22］。
1． 4 回收率及精密度 对同一罗布麻供试液连
续测定 6 次，计算得出其 RSD。采用标准加入法测
定各个元素的回收率(表 1)。
表 1 方法的精密度和回收率(n =6)
Table 1 Relative standard deviation and recovery (n =6)
指标 Index 镁 Mg 铁 Fe 锌 Zn 铜 Cu 锰 Mn 钙 Ca 钾 K 钠 Na 氮 N 磷 P
相对标准偏差 RSD /% 1． 77 2． 13 1． 28 2． 35 1． 95 2． 49 2． 63 2． 55 1． 91 2． 14
回收率 Recovery /% 101． 22 104． 11 96． 71 99． 52 101． 39 99． 77 103． 37 105． 81 100． 81 98． 99
1． 5 数据处理与分析 利用 Excel 2010 软件进
行数据录入，用 SPSS 13． 0 软件对数据进行单因素
方差分析及相关性分析。
2 结果
2． 1 不同罗布麻叶中常量元素含量 分析结
果表明，不同居群的罗布麻叶中常量元素含量差异
较大(表 2)。6 种常量元素在各居群中含量顺序分
别为:青杆中花麻，N ＞ Ca ＞ Mg ＞ K ＞ Na ＞ P;红杆中
花麻和特细叶中花麻，N ＞ K ＞ Ca ＞ Mg ＞ P ＞ Na。其
均属于氮类植物，分别为 N-Ca 类型和 N-K 类型;中
细叶中花麻为 K ＞ Ca ＞ N ＞ Mg ＞ Na ＞ P;白花中花
麻为 K ＞ N ＞ Na ＞ Ca ＞ Mg ＞ P。都属于钾类植物，
分别为 K-Ca类型和 K-N 类型［23］。方差分析表明，
特细叶中花麻氮含量最高，高于其他 4 个居群，含量
的变化范围为 12． 80 ～ 17． 56 g·kg －1;K 含量变幅
在 9． 97 ～ 22． 92 g·kg －1，中细叶中花麻和白花中花
麻显著高于其他 3 个居群，且各居群间差异显著(P
＜ 0． 05) ;Na 含量变幅最大，为 0． 19 ～ 12． 97
g·kg －1，最高含量(白花中花麻)约为最低含量(红
杆中花麻)的 68 倍。不同的罗布麻之间 Ca、Mg、P
含量也有一定的差异，Ca 含量范围在11． 00 ～ 14． 12
g·kg －1，青杆中花麻和白花中花麻显著低于其他 3
个居群;Mg含量变化在 5． 89 ～ 11． 20 g·kg －1，青杆
中花麻和红杆中花麻与其他各居群间差异显著;而
对于 P含量，中细叶中花麻与其余 4 个居群均存在
显著差异，且青杆中花麻与白花中花麻之间差异显
著，含量变幅为 1． 69 ～ 3． 54 g·kg －1。
表 2 不同罗布麻叶中常量元素含量
Table 2 Contents of macroelement in different Poacynum hendersonii g·kg －1
元素
Element
青杆中花麻
Cyan stem
红杆中花麻
Red stem
特细叶中花麻
Quite fine leaf
中细叶中花麻
Middle fine leaf
白花中花麻
White
钙 Ca 11． 40 ± 0． 13c 13． 46 ± 0． 30b 14． 12 ± 0． 26a 13． 78 ± 0． 21ab 11． 00 ± 0． 24c
镁 Mg 10． 40 ± 0． 21b 9． 88 ± 0． 22b 7． 88 ± 0． 20c 11． 20 ± 0． 13a 5． 89 ± 0． 67d
钾 K 9． 97 ± 0． 65d 13． 95 ± 0． 87c 17． 35 ± 0． 43b 22． 92 ± 1． 70a 22． 20 ± 0． 90a
钠 Na 9． 27 ± 0． 31b 0． 19 ± 0． 04c 0． 39 ± 0． 24c 9． 23 ± 0． 27b 12． 97 ± 0． 16a
氮 N 15． 52 ± 0． 23ab 14． 31 ± 2． 44ab 17． 56 ± 0． 21a 12． 80 ± 3． 15b 13． 59 ± 3． 15ab
磷 P 1． 69 ± 0． 20c 2． 42 ± 0． 67bc 2． 10 ± 0． 29bc 3． 54 ± 0． 38a 2． 46 ± 0． 32b
注:同行不同小写字母表示各居群间差异显著(P ＜ 0． 05)。表 3 同。
Note:Different lower case letters within the same row indicate significant difference among five populations at 0． 05 level． The same in
table 3．
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2． 2 不同罗布麻叶中微量元素含量 4 种微量
元素的含量在 5 个居群罗布麻叶片中的顺序基本一
致，除红杆中花麻居群中 Mn 含量最高外，其余 4 个
居群均为 Fe ＞ Mn ＞ Zn ＞ Cu(表 3)。
方差分析表明，Fe 和 Zn 含量在 5 个居群罗布
麻中均无显著差异(P ＞ 0． 05) ;Mn 含量在各居群间
差异显著(P ＜ 0． 05) ;青杆中花麻、红杆中花麻、特
细叶中花麻中 Cu 含量显著高于中细叶中花麻，白
花中花麻和各居群均无显著差异。
2． 3 罗布麻中各元素相关性分析 相关分析结
果表明，罗布麻叶中不同元素含量之间存在着一定
的相关性。Mg 与 Mn，K 与 P 含量之间存在极显著
的正相关关系(P ＜ 0． 01) ;Ca 与 Mg 和 Fe 与 Zn 之
间存在着显著的正相关性关系(P ＜ 0． 05) ;而 Na 与
Ca，K与 Mn和 Cu含量之间存在极显著的负相关关
系(P ＜ 0． 01) ;P 与 Cu 和、N 含量之间存在显著的
负相关关系(P ＜ 0． 05) (表 4)。
表 3 不同罗布麻叶中微量元素含量
Table 3 Contents of trace element in different Poacynum hendersonii mg·kg －1
元素
Element
青杆中花麻
Cyan stem
红杆中花麻
Red stem
特细叶中花麻
Quite fine leaf
中细叶中花麻
Middle fine leaf
白花中花麻
White
铁 Fe 104． 6 ± 50． 4a 91． 2 ± 37． 2a 97． 3 ± 15． 1a 92． 1 ± 33． 3a 76． 1 ± 60． 3a
锰 Mn 96． 3 ± 0． 3b 103． 0 ± 4． 4a 78． 4 ± 1． 7d 84． 8 ± 3． 5c 67． 0 ± 1． 5e
铜 Cu 31． 5 ± 2． 4a 27． 4 ± 1． 4a 28． 1 ± 2． 7a 21． 2 ± 5． 6b 26． 2 ± 2． 1ab
锌 Zn 46． 1 ± 4． 3a 49． 2 ± 4． 3a 55． 0 ± 8． 4a 50． 5 ± 7． 1a 55． 8 ± 19． 7a
表 4 罗布麻叶中营养元素相关性分析
Table 4 Correlation analysis on nutrition elements in Poacynum hendersonii
元素
Element
钙 Ca 镁 Mg 铁 Fe 锰 Mn 铜 Cu 锌 Zn 钾 K 钠 Na 氮 N 磷 P
钙 Ca 1． 000
镁 Mg 0． 633* 1． 000
铁 Fe 0． 098 0． 226 1． 000
锰 Mn 0． 227 0． 666＊＊ 0． 164 1． 000
铜 Cu － 0． 284 － 0． 073 － 0． 073 0． 196 1． 000
锌 Zn 0． 023 － 0． 235 0． 575* － 0． 334 － 0． 236 1． 000
钾 K 0． 139 － 0． 346 － 0． 208 － 0． 715＊＊ － 0． 739＊＊ 0． 227 1． 000
钠 Na － 0． 742＊＊ － 0． 435 － 0． 090 － 0． 472 － 0． 159 0． 037 0． 366 1． 000
氮 N 0． 186 0． 104 0． 409 0． 063 0． 166 0． 000 － 0． 296 － 0． 396 1． 000
磷 P 0． 336 0． 133 － 0． 277 － 0． 198 － 0． 556* － 0． 001 0． 688＊＊ 0． 179 － 0． 641* 1． 000
注:* 和＊＊分别表示显著(P ＜ 0． 05)和极显著(P ＜ 0． 01)相关。
Note:* and ＊＊ indicate significant correlation at 0． 05 level and 0． 01 level，respectively．
3 讨论
本研究采用的微波消解技术与传统的消化方式
(如电热板加热)相比较，快速、省时、省试剂、不易
损失及污染，微波能量直接作用在样品上，加速了样
品的分解［21］。罗布麻中 10 种元素的加标回收率均
在 96． 71% ～105． 81%，RSD在 1． 28% ～ 2． 63%，表
明仪器稳定性较好、精密度较高、测定结果较准确。
本研究发现，同一生境下不同居群的罗布麻叶
中 10 种营养元素含量有一定的差异，这可能与不同
种质有关，尚需进一步研究。不同居群的罗布麻叶
中 Fe与 Zn含量无显著差异(P ＞ 0． 05) ，表明这两
种元素在叶中含量较稳定，随种质的不同变化不大。
Na含量变化幅度最大(0． 19 ～ 12． 97 g·kg －1) ，表
现出不同居群罗布麻对 Na 的吸收及向地上部分转
移能力［24］及其耐受力的差异。相关性分析表明，5
个居群罗布麻中，K与 P含量呈极显著正相关(P ＜
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0． 01) ，部分原因是植物中 K +能增强光合作用，又
是多种酶的活化剂，因此在一定程度上能够促进植
物对 P的吸收及同化利用;Zn 与 Fe 含量之间呈正
相关可能是因为植物吸收 Fe2 +后产生的氧自由基
增多，从而导致含 Zn的超氧化歧化酶一定程度上的
增加［25］。Ca与 Mg、Mg与 Mn等含量之间呈显著正
相关(P ＜ 0． 05) ，表明罗布麻对这些元素的吸收积
累有一定的协同作用。而 K 与 Mn、Cu 之间呈极显
著负相关，可能是因为 K +能抵抗 Mn2 +和 Cu2 +还原
物的毒害作用，减少此两种离子的过多累积，从而延
缓植物衰老［25］。
与其它区域的罗布麻相比［26-27］，新疆阿勒泰地
区 5 个居群罗布麻叶中含有较高的 Zn、Cu、Mn、Mg、
P等元素，而作为茶产品开发能大大提高其保健性
能。N是制造叶绿素的主要成分，也是组成氨基酸
必不可少的元素之一，其在一定程度上可以反映茶
汤的口味与营养价值［28］。K、Ca、Mg 和 Na 是细胞
内、外液的组分，与体液的协同作用可以调节身体渗
透压，保持人体生理的正常进行［29］。而 Fe、Mn、Zn、
Cu则是蛋白质、酶等的活性成分，又有养血、益肝、
补肾等作用［30］。罗布麻作为药用植物，其药用成分
主要源自其众多的次生代谢产物，这些次生代谢物
的合成以及含量与营养元素有重要的关系，有的甚
至直接参与作用［31］。如芦丁能够与 Cu2 +形成配合
物，增加芦丁分子的活性中心，同时减少游离铜离子
的浓度，使配合物清除氧自由基的能力较单纯的芦
丁强［32］。Mn、K、Mg等元素与中药的寒凉温热药性
有着密切关系［33］。Cu、Zn 等元素能与多羟基黄酮
类物质形成螯合物，从而进一步提高其抗衰老等药
效［34］，促进其药效的发挥。
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Characteristics of nutrition elements in Poacynum hendersonii from
different populations in Xinjiang
CHU Bing-quan，NIU De-cao，FU Hua
(State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems，College of Pastoral Agriculture Science and
Technology，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)
Abstract:The contents of ten nutrition elements (N、P、K、Na、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn and Mn)in Poacynum henderso-
nii from five different populations，collected in Apocynum reserve of Tushan region in Altay city Xinjiang province，
were studied． The results indicated that． Cyan Stem with Middle Flower Poacynum (CMP)belonged to N-Ca type．
Quite Fine Leaf with Middle Flower Poacynum(QFMP)and Red Stem with Middle Flower Poacynum(RMP)be-
longed to N-K type，whereas Middle Fine Leaf with Middle Flower Poacynum (MFMP)and White and Middle
Flower Poacynum (WMP)belonged to K-Ca and K-N type respectively． N in QFMP was significantly higher than
other populations． K in MFMP and WMP populations was significantly higher than others． The contents of four trace
elements in these five populations had the same order:Fe ＞ Mn ＞ Zn ＞ Cu，except RMP with highest content of
Mn． For individual trace element compared among these populations，Mn was significantly different between popu-
lations． No significant difference was found on Fe and Zn． Cu in CMP，RMP and QFMP was significantly higher
than that in MFMP，while no significant difference was found in Cu content between WMP and any other popula-
tions． By correlation analysis，it showed that Mg and Mn，K and P，Ca and Mg，Fe and Zn had a significant positive
correlation(P ＜ 0． 05)． Na and Ca，Cu，Mn and K，Cu，N and P had a significant negative correlation．
Key words:Poacynum hendersonii;nutrition elements;trace elements;populations;correlation
Corresponding author:FU Hua E-mail:fuhua@ lzu． edu． cn
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