全 文 ：一种新发现的锰富集植物 ———东紫苏
张举成 , 刘　卫 , 李　河 , 李　应 , 严和平 , 张国伟
(红河学院理学院 /云南省天然药物与化学生物学重点实验室 ,云南蒙自 661100)
　　摘要:分别对云南省红河州 4个县市的东紫苏植株中的无机元素进行了检测 ,利用干法灰化法和湿法消解
法同时制备东紫苏样品 , 通过火焰原子吸收光谱仪测定样品中锰元素含量 , 结果发现样品中锰含量最高达
1 621.34mg/kg,最低也达 526.95 mg/kg, 表明东紫苏是一种锰富集植物 , 为探讨锰在植物体中的富集机制和锰
污染地区的植物修复技术利用提供了一种新的种质资源。
　　关键词:东紫苏;锰;富集
　　中图分类号:Q945.12　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2008)03-0269-02
收稿日期:2007-10-31
基金项目:云南省自然科学基金(编号:2005C0078M);云南省教育
厅科研项目 (编号:07C10137);红河学院科研项目(编号:
XJIY0608)。
作者简介:张举成(1978—),男 , 四川武胜人 , 硕士 ,讲师 ,主要从事
天然产物研究工作。 E-mail:juchengzhang@ 163.com。
通讯作者:刘　卫 , E-mail:hhusci@ 163.com。
　　锰参与人体内多种酶的合成 ,对心脑血管都有好
处 [ 1] 。锰是人体必需的微量元素之一 ,对生长发育和
人体健康有极其重要的作用。但人体内锰含量过高
会引起锰中毒 ,表现在神经系统方面 [ 2] ,早期以神经
衰弱症候群和自主神经功能障碍为主 ,晚期出现典型
的帕金森氏综合症 、锥体外束受损害病理征象 [ 3] ,并
对生殖系统及子代健康都有潜在影响。土壤中含有
较高的锰也会对农作物造成较大危害 [ 4] 。
锰矿渣和废弃矿区的生态问题 ,以及锰污染物
进入环境等问题已受到关注。由于锰污染具有不可
降解等特点 ,因此未见非常有效的治理方法报道 。
植物修复技术(phytoremediation)是利用超积累植物
清除土壤和水体环境中的金属 、类金属污染 ,因其高
效 、廉价等特点受到广泛关注[ 5] 。目前已经发现的
金属与类金属超积累植物有 400多种 ,其中一半以
上表现为对镍具有富集作用 [ 6] ,已报道的锰超积累
植物共有 12种 ,主要集中在夹竹桃科 、库诺尼科和
山龙眼科[ 7] ,国内仅见薛生国等人报道商陆对锰具
有超富集作用[ 8] 。
东紫苏(ElsholtziabodineriVaniot)系唇形科香
薷属(ElsholtziaWild)多年生草本植物 。姜理英等
研究表明 ,香薷属中海州香薷等具有重金属的富集
作用[ 9] 。张举成等对建水东紫苏的抗氧化活性进
行了研究 [ 10] 。本研究对云南省红河州 4个县市的
东紫苏样品进行比较分析 ,发现在东紫苏的植株内
含有较高的锰元素 ,其中以蒙自的样品锰含量最高 ,
平均含量为 1 621.34 mg/kg,这是首次发现东紫苏
对金属锰具有富集作用 ,为探讨植物锰富集机制和
锰污染地区的植物修复技术利用奠定了基础 。
1　材料和方法
1.1　样品来源
东紫苏植物样品分别购于建水 、石屏 、弥勒 、蒙
自(留样课题组)等 4个县市 ,经超纯水洗净后干燥
备用 。
1.2　样品处理方法
将样品粉碎成干粉 ,于 80 ℃烘箱中干燥 24 h,
用研钵研细 ,过 100目筛 ,再置于 100 ℃下恒温 24
h,备用。
1.2.1　干法灰化法　准确称取一定量干燥的样品 ,
置于定量滤纸中 ,先用电炉碳化 ,再置于 600℃的马
弗炉中灰化 8h,冷却 ,加入 5.0 ml浓 HNO3溶解样
品 ,用超纯水定容至 100.0 ml,待测。每个样品取 2
份平行处理 ,并同时作空白对照。
1.2.2　湿法消解法　准确称取一定量干燥的样品
置于锥形瓶中 ,加入 20.0 ml硝酸放置消化 20 h,水
浴加热挥干 ,稍冷再加入 6.0 ml高氯酸 ,用电炉加
热至冒白烟 ,加入 5.0 ml浓 HNO3溶解后 ,用超纯
水定容至 100.0 ml,待测。每个样品取 2份平行处
理 ,并同时作空白对照。
1.3　试剂与仪器
1.3.1　仪器　VarianSpectroAA-220FS原子吸收
光谱仪(美国瓦里安公司);空心阴极灯;FA2004电
—269—江苏农业科学　2008年第 3期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.03.017
光分析天平 (0.1 mg,上海精科天平厂);eppendoft
移液枪(100 ～ 1 000μl);恒温烘箱;马弗炉;超纯水
仪(台湾振大水处理有限公司)。
1.3.2　试剂 　锰标准溶液由标准储备液(1.000
mg/L,国家标准物质研究中心)稀释而成 。其他试
剂均为分析纯。
1.3.3　仪器工作条件 　VarianSpectroAA-220FS
原子吸收光谱仪 ,采用空气 /乙炔火焰法测定 ,仪器
工作条件:波长 279.5nm,灯电流 10.0mA,狭缝0.2
nm,燃烧头高度 0 mm,空气流量 113.50 L/min,乙
炔流量 12.00 L/min。
2　结果
2.1　标准工作曲线的绘制
准确配制浓度依次为 0、0.16、0.48、0.96、1.60、
2.00、4.00 μg/ml的锰标准溶液 ,按上述工作条件进
行测定 ,以浓度对吸光度绘制标准工作曲线 ,直线方
程为:y=0.006 3+0.135 4x, r=0.999 5。
2.2　精密度和回收率试验
在一定量的样品溶液中加入定量的标准溶液 ,
最后定容在 25.0ml容量瓶中 ,重复进样 5次 ,并用
此样品溶液进行加标回收率试验 ,然后根据测定值
计算回收率 ,以结果的 RSD值表示精密度 ,锰的回
收率为 98.7%, RSD为 0.07%。
2.3　样品的测定
将按照干法灰化法和湿法消解法制备的蒙自 、
建水 、石屏及弥勒的东紫苏样品 ,配制好溶液 ,分别
用原子吸收分光光度计对各组样品中的锰元素进行
测定。从测定结果(表 1)看 ,红河州 4个县市采集
到的东紫苏样品中都具有较高的锰含量。其中蒙自
的东紫苏中锰含量最高 ,不同处理方法获得的样品
中的含量均高于 1 600 mg/kg,建水的样品锰含量较
低 ,但是也高于云南省土壤中锰元素的背景值 。赵
维钧[ 11]对云南省土壤中锰元素进行调查 ,红河州的
土壤中锰含量的背景值为 411.5 mg/kg。本研究调
查表明东紫苏植株对锰元素具有富集作用 。
表 1　不同地区东紫苏样品锰富集差异
产地 干法样品平均锰含量(mg/kg)
湿法样品平均
锰含量(mg/kg)
蒙自 1 621.34 1 670.56
石屏 860.55 840.55
建水 526.95 577.90
弥勒 645.10 581.80
3　讨论
红河州 4个县市采集的东紫苏样品中锰含量顺
序从高到低依次为:蒙自 >石屏 >弥勒 >建水 ,其中
含量最高达 1 621.34 mg/kg(干法),最低为 526.95
mg/kg(干法)。无论哪组样品 ,锰含量均高于云南
省土壤锰背景值 (411.5 mg/kg),表明红河地区东
紫苏对锰元素具有较高的富集能力 ,高于甘肃子午
岭地区的东紫苏 59 mg/kg的锰含量 [ 12] 。
东紫苏对锰元素表现出一定的富集作用 ,这是
继香薷属中海州香薷和紫花香薷对金属元素具有富
集作用的报道后 ,发现的另一种具有金属富集能力
的香薷属植物 。我们将进一步对东紫苏生长的土壤
样品进行分析 ,并调查东紫苏在红河州地区的生物
种群数量 。
东紫苏对锰元素富集作用的发现 ,为研究锰在
植物中的富集机制以及对锰污染地区的环境修复提
供了一种新的种质资源 。
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—270— 江苏农业科学　2008年第 3期