免费文献传递   相关文献

牡竹属10种竹叶矿质元素含量分析



全 文 :14 2014年 第12卷 第1期
世界竹藤通讯
WORLD BAMBOO AND RATTAN
壤酶活性与肥力因素的相关性[J]. 生态环境,
2008,17(2):688-692.
[10] 邱莉萍,刘军,王益权,等.土壤酶活性与土壤肥
力的关系研究[J].植物营养与肥料学报,2004,
10(3):277-280.
[11] Bergstrom D W, Monreal C M. Increased soil enzyme
activities under two row crope[J]. Soil Science
Society of America Journal, 1998, 62(5): 1295-1301.
牡竹属10种竹叶矿质元素含量分析

王淑英 喻 谨 汤 锋 姚 曦 荀 航 岳永德
(国际竹藤中心 竹藤科学与技术重点实验室 北京 100102)
摘 要:为了明确牡竹属竹叶中矿质元素的组成,采用ICP-MS法测定了牡竹属10种竹叶中主要矿质元素
的含量。结果表明,10种竹叶中含有丰富的矿质元素,其中K、Ca、Mg含量较高,其次是Mn、Fe、Al、
Na、Zn元素,Cr、Ni、Cu元素在竹叶中的含量较少,Co、As、Se、Mo、Hg和Pb含量很低。研究结果为牡
竹属竹叶的开发利用提供了科学依据。
关键词:牡竹属,竹叶,矿质元素,含量
Analysis of Mineral Elements Contents in Leaves of
Ten Bamboo Species of Dendrocalamus
Wang Shuying Yu Jin Tang Feng Yao Xi Xun Hang Yue Yongde
(International Center for Bamboo and Rattan,
Key Laboratory of Bamboo and Rattan Science and Technology,
Beijing 100102, China)
Abstract: The contents of mineral elements in leaves of ten bamboo species of Dendrocalamus were analyzed
with the ICP-MS with the attempt to identify the composition of mineral elements in the leaves. The results
showed that the leaves of the ten bamboo species were rich in mineral elements. K, Ca and Mg had the larger
contents, followed by Mn, Fe, Al, Na and Zn; the content of Cr, Ni and Cu were relatively low; and the
contents of Co, As, Se, Mo, Hg and Pb were lowest. The study provided a scientific basis for the development
and utilization of the leaves of Dendrocalamus.
Key words: Dendrocalamus, bamboo leaf, mineral element, content
基金项目: 国家科技支撑计划项目(2012BAD23B03)。
作者简介:王淑英,女,博士研究生,E-mail:wangsy@icbr.ac.cn;通讯作者为岳永德,教授,博士生导师,研究领域为植物化学、
环境化学,E-mail:yueyd@icbr.ac.cn
牡竹属(Dendrocalamus)是我国重要的丛生
竹属。丛生竹具有生长速度快、产量高、容易繁
殖、经济效益好等优点。牡竹属广泛分布于我国
南部及西南部,尤以云南的种类最多[1-2]。
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术具有
灵敏度高、线性范围宽、检出限低及可同时进行
多元素分析等特点,广泛应用于环保、冶金、食
品及药品等领域[3-6]。研究表明,竹叶中含有丰富
的矿质元素[7]。箬竹、刚竹、毛竹、雷竹和淡竹
的竹叶含有20种微量元素[8];角竹和早竹的竹叶
中含有19种矿质元素;高节竹、五月季竹、白哺
鸡竹和毛金竹的竹叶中含有18种矿质元素[9];苦
竹、方竹、紫竹等20种竹叶中富含Ca、Mg、Fe、
Al、Mn、Na、Zn等元素[10]。
目前,竹叶矿质元素的研究主要集中在刚竹
属、簕竹属等少数竹属中,采用ICP-MS法同时测
定多种牡竹属竹叶矿质元素的研究未见报道。因
此,本文采用ICP-MS法对牡竹属10种竹叶中矿质
元素含量进行分析测定,系统比较牡竹属竹叶矿
质元素的含量差异,以期为牡竹属竹叶的开发利
用提供科学依据。
2014.1 内文.indd 14 2014-3-5 10:12:59
DOI:10.13640/j.cnki.wbr.2014.01.007
2014年 第12卷 第1期 15
世界竹藤通讯
WORLD BAMBOO AND RATTAN
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
供试竹叶分别于2012年10月采自四川省长宁
县长宁世纪竹种园和中国科学院西双版纳热带植
物园,经李本祥工程师(长宁世纪竹种园)和杨清
老师(西双版纳热带植物园)鉴定,详见表1。将
采集的竹叶样品置于阴凉处干燥后,粉碎,备用。
表1 供试竹种名录
编号 竹种名称 材料来源
1 麻竹 Dendrocalamus latiflorus 四川省长宁县长宁世纪竹种园
2 龙竹 D. giganteus 中国科学院西双版纳热带植物园
3 牡竹 D. strictus 中国科学院西双版纳热带植物园
4 黄竹 D. membranceus 中国科学院西双版纳热带植物园
5 梁山慈竹 D. farinosus 四川省长宁县长宁世纪竹种园
6 花吊丝竹 D.minor var. amoenus 四川省长宁县长宁世纪竹种园
7 云南龙竹 D. yunnanicus 四川省长宁县长宁世纪竹种园
8 福贡龙竹 D. fugongensis 中国科学院西双版纳热带植物园
9 勃氏甜龙竹 D. brandisii 中国科学院西双版纳热带植物园
10 版纳甜龙竹 D. hamiltonii 四川省长宁县长宁世纪竹种园
试剂HNO 3、H 2O 2为优级纯试剂;水为超
纯水;标准储备液:10 μg/mL混合标准溶液
(5%HNO3),内含Cr、Mn、Ni、Co、Cu、
Zn、As、Se等元素,其中Fe、K、Ca、Na、Mg
浓度为1 000 μg/mL;Hg标准储备液:1 000 μg/mL;
标准溶液系列:由标准储备液以5% HNO3逐级稀
释备用;内标溶液:由10 μg/mL标准储备液稀
释为1 μg/mL;调谐液:10 ng/mL Li、Co、Y、
Ce、Tl混合标准溶液,介质为2% HNO3。
实验仪器:Agilent 7500a电感耦合等离子体
质谱仪;CEM MARS5 微波消解仪;Pall 超纯水
制备仪。
1.2 矿质元素含量测定方法
矿质元素含量测定参照文献[10]的方法进
行,具体方法如下。
1.2.1 标准工作曲线的绘制
用体积分数5% HNO3将混合标准溶液逐级稀释
为0、0.0、50.0、100.0、200.0 ng/mL;其中Hg元素
为单标,单独配制0、0.2、1.0、2.0、5.0 ng/mL,得
到混合标准溶液。在优化的实验条件下,采集空
白及标准溶液系列,仪器自动绘制标准曲线,并由
此得出各元素的线性相关系数。各元素标准曲线的
线性良好,相关系数均为0.999 5~1.000 0。
1.2.2 样品处理方法
准确称取竹叶样品0.20 g,置于聚四氟乙烯
消解罐中,加入5 mL HNO3和1mL H2O2后,置于
通风橱中预消解1 h,然后放入微波消解仪中进行
消解。消解程序见表2。消解结束后,将样品冷
却,然后将样品转移至PET塑料瓶中,将质量定
至50 g,待测定。设空白对照。
表2 微波消解程序
步骤
功率
/W
利用率
/%
爬升时间
/min
控温
/℃
保持时间
/min
1 1200 100 5 130 5
2 1200 100 5 170 15
1.2.3 样品测定
采用ICP-MS法对竹叶中矿质元素进行测定。
ICP-MS的仪器参数设置见表3。
表3 ICP-MS仪器主要工作参数
工作参数 设定值
射频功率/W 1 150
载气流速/(mL/min) 1.11
采样深度 /mm 6.2
S/C温度/℃ 2
采集模式 Spectrum
积分时间/s
As、S、Cd、Hg为1 s ;
其他元素为0.3 s
氧化物/% <0.6双电荷/%
学术园地 Academic Field
2014.1 内文.indd 15 2014-3-5 10:12:59
16 2014年 第12卷 第1期
世界竹藤通讯
WORLD BAMBOO AND RATTAN
2 结果与分析
牡竹属10种竹种竹叶矿质元素含量测定结果
见表4。由表4可以看出,大部分竹叶除Ag元素
和Cd元素未检测出外,其它17种元素均被检
出。K、Ca、Mg 3种元素在10种竹叶中含量较
高,其中K元素含量为10 270.00~18 625.00 mg /
k g,麻 竹 含量最高;Ca元素含量为3 516.50~
9 084.50 mg/kg,花吊丝竹含量最高; M g元
素 含 量 为1 256.50~3 377.50 mg/kg,牡竹含量
最高。
Mn、Fe、Al、Na和Zn元素在竹叶中的含量也
较高,其中Mn元素含量为51.34~842.05 mg/kg,版
纳甜龙竹含量最高;Fe元素含量为135.60~471.85
m g / k g,花吊丝竹含量最高;A l元素含量为
60.35~511.70 mg/kg,梁山慈竹含量最高,其次是
花吊丝竹,含量为409.60 mg/kg;Na元素含量为
47.10~100.22 mg/kg,麻竹含量最高;Zn元素含量
为18.55~37.52 mg/kg,龙竹含量最高,其次是福
贡龙竹,含量为35.51 mg/kg。
Cr、Ni、Cu元素在竹叶中的含量较少,大部
分为0.60~16.29 mg/kg。Co、As、Se、Mo、Hg和
Pb在竹叶中含量很低,除Pb元素略高外,大部分
竹叶的含量均为0.50 mg/kg以下。Pb元素在竹叶中
的含量为0.63~3.68 mg/kg,其中麻竹含量最高。
10种竹叶中未检出Ag元素,除麻竹和版纳甜龙竹
中检测出微量的Cd元素外,其它8种竹叶中均未
检测出该元素。

3 小结
研究采用ICP-MS法对牡竹属10种竹叶中的
矿质元素含量进行分析测定,研究结果表明,10
种竹叶中含有丰富的矿质元素,其中K、Ca、Mg
含量较高,其次是Mn、Fe、Al、Na、Zn元素,
Co、As、Se、Mo、Hg和Pb在竹叶中含量很低。
由此可知,竹叶中含有人体正常发育的必需元
素,包括大量元素K、Ca、Mg及微量元素Fe、
Mn、Zn等。K有助于维持人体神经健康、心跳规
律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。
Ca除了是骨骼发育的基本原料外,还在体内具有
维护机体健康、保证正常生长发育顺利进行的重
要作用。本研究结论为牡竹属竹叶的开发利用提
供了科学依据。
参 考 文 献
[1] 江泽慧.世界竹藤[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,
表4 牡竹属10种竹叶矿质元素含量 mg/kg
元素 麻竹 龙竹 牡竹 黄竹 梁山慈竹 花吊丝竹 云南龙竹 福贡龙竹 勃氏甜龙竹 版纳甜龙竹
Na 100.22 65.31 83.98 84.45 66.62 57.71 51.49 53.45 47.10 55.39
Mg 2 831.50 2 128.50 3 377.50 1 256.50 2 265.50 2 810.00 2 853.50 1 663.50 1 986.00 3 253.50
Al 192.45 90.82 120.45 73.55 511.70 409.60 257.15 210.30 60.35 155.95
K 18 625.00 15 305.00 14 455.00 12 570.00 11 470.00 11 240.00 13 555.00 16 130.00 13 395.00 10 270.00
Ca 3 939.50 7 268.50 6 539.50 7 526.50 6 108.50 9 084.50 5 352.50 5 027.50 3 516.50 6 412.00
Cr 8.78 8.35 8.45 7.54 7.83 16.29 9.28 13.49 6.00 6.04
Mn 438.50 77.24 71.89 244.90 353.85 95.66 188.20 51.34 97.57 842.05
Fe 324.50 163.40 260.00 140.85 413.55 471.85 300.90 292.05 135.60 260.10
Co 0.28 0.12 0.15 0.10 0.21 0.17 0.27 0.20 0.08 0.36
Ni 1.82 4.78 4.21 5.05 0.99 1.08 0.60 8.52 4.28 5.58
Cu 6.67 6.15 3.76 6.12 7.77 6.33 5.69 6.30 6.34 6.43
Zn 27.41 37.52 28.34 23.36 24.10 19.39 18.55 35.51 22.25 28.25
As 0.28 0.08 0.10 0.07 0.24 0.42 0.14 0.22 0.01 0.23
Se 0.47 0.16 0.28 0.08 0.43 0.42 0.28 0.16 0.37 0.39
Mo 0.19 1.73 1.76 0.54 0.29 0.57 0.45 1.52 0.61 0.28
Ag / / / / / / / / / /
Cd 0.15 / / / / / / / / 0.21
Hg 0.18 0.13 0.16 0.13 0.17 0.12 0.13 0.10 0.07 0.14
Pb 3.68 1.17 1.03 1.16 2.98 2.67 1.71 1.82 0.63 2.75
2014.1 内文.indd 16 2014-3-5 10:13:00
2014年 第12卷 第1期 17
世界竹藤通讯
WORLD BAMBOO AND RATTAN
2002.
[2] 易同培,史军义,马丽莎,等.中国竹类图志[M].北
京:科学出版社,2008.
[3] 喻谨,姚曦,汤锋,等.ICP-MS法同时测定钢渣中
10种矿质元素[J].安徽农业大学学报,2011,
38(1):87-90.
[4] 梁沛,胡斌,陈浩,等.微波消解/ICP-MS法测定
中草药中痕量元素的研究[J].光谱实验室,2001,
18(4):509-512.
[5] 杨振宇,唐建民.开放式微波消化-ICP-MS法快速
测定食品中多种微量元素[J].光谱实验室,2005,
22(2):322-327.
[6] Becker J S. Applications of inductively coupled
plasma mass spectrometry and laser ablation
inductively coupled plasma mass spectrometry in
materials science[J]. Spectrochimica Acta, Part B:
Atomic Spectroscopy, 2002, 57(12): 1805-1820.
[7] 岳永德,操海群,汤锋.竹提取物的化学成分及
其利用研究进展[J].安徽农业大学学报,2007,
34(3):328-333.
[8] 田荆样.竹秆和竹叶的微量元素研究[J].竹子研究
汇刊,1991,10(1):57-63.
[9] 周兆祥,陈钢敏.竹叶中矿物质元素的测定[J].林
产化工通讯,1992(3):22-25.
[10] 姚曦,岳永德,汤锋.竹叶中多种无机元素的ICP-
MS测定[J].林业科学,2009,45(11):26-31.
苦竹属竹叶多糖、蛋白质及叶绿素比较研究
魏 琦 荀 航 姚 曦 孙 嘏 汤 锋 岳永德
(国际竹藤中心 竹藤科学与技术重点实验室 北京100102)
摘 要:对苦竹属苦竹、宜兴苦竹、川竹、斑苦竹、杭州苦竹、高舌苦竹、垂枝苦竹、衢县苦竹、丽水苦竹
及实心苦竹等10种竹种竹叶多糖、蛋白质及叶绿素等化学成分进行了分析比较。结果表明,10种竹叶中多
糖、蛋白质及叶绿素含量丰富,竹叶多糖含量均在600 mg/kg以上,竹叶蛋白质含量在127.55~182.24 g/kg之
间,竹叶叶绿素总含量均在1 600 mg/kg以上,叶绿素a的含量大于叶绿素b的含量。苦竹竹叶多糖及蛋白质含
量最高,分别为843.29 mg/kg及182.24 g/kg;川竹竹叶叶绿素总含量和叶绿素a含量最高,分别为3 339.24 mg/
kg和2 390.97 mg/kg,实心苦竹竹叶叶绿素b含量最高,为949.54 mg/kg。研究结果为苦竹属竹叶化学成分基础
研究和苦竹属竹叶资源的综合利用提供了理论基础。
关键词:苦竹属;多糖;蛋白质;叶绿素
Polysaccharides, Protein and Chlorophyll in Leaves of Pleioblastus Nakai
Wei Qi Xun Hang Yao Xi Sun Jia Tang Feng Yue Yongde
(International Center for Bamboo and Rattan,
Key Laboratory of Bamboo and Rattan Science and Technology, Beijing 100102, China)
Abstract: Polysaccharides, protein and chlorophyll in the leaves of Pleioblastus amarus, P. simonii,
P. maculatus, P. altiligulatus, P. yixingensis, P. amarus var. pendulifolius, P. solidus, P. juxianensis, P.
maculosoides and P. amarus var. hangzhouensis in Pleioblastus Nakai were analyzed and studied. The
results showed that the leaves of the 10 species were rich in polysaccharides, protein and chlorophyll. The
polysaccharides contents were higher than 600 mg/kg, the protein contents were 127.55~182.24 g/kg, the
total chlorophyll contents were higher than 1 600 mg/kg, and the chlorophyll a were higher than chlorophyll
b in content. P. amarus leaves had the highest polysaccharides content and protein content respectively at
843.29 mg/kg and 182.24 g/kg. P. simonii had the highest total chlorophyll content and chlorophyll a content
respectively at 3 339.24 mg/kg and 2 390.97 mg/kg. P. solidus leaves had the highest chlorophyll b content at
949.54 mg/kg. The results provided a theoretical foundation for the basic research of chemical compositions
and comprehensive utilization of leaves of Pleioblastus Nakai.
Key words: Pleioblastus Nakai, polysaccharides, protein, chlorophyll
竹叶中含有活性多糖、蛋白质、叶绿素等多
基金项目:国家科技支撑计划项目(2012BAD23B03)。
作者简介:魏琦(1983—),助理研究员,博士,现在国家林业局盐碱地研究中心从事博士后研究工作;通信作者为岳永德,教
授,博士生导师,研究领域为植物化学、环境化学,E-mail:yueyd@icbr.ac.cn。
学术园地 Academic Field
种类型的化学成分。竹叶多糖是一种具有多种生
2014.1 内文.indd 17 2014-3-5 10:13:00