全 文 :CHINA MODERN MEDICINE 中国当代医药
2013 年 10月第 20卷第 30期 ·论 著·
苗药观音草来自百合科植物吉祥草 [Reineckia carnea
(Andr.) Kunth.]的全草,又叫玉带草 、小叶万年青 [1],在贵
州、湖南、云南、广西等苗族人口聚居区使用较为广泛,是
常用草药。 观音草具有润肺止咳、解毒利咽、接骨续筋、止
痛散瘀之功,用于治疗慢性支气管炎、咳嗽、咽喉肿痛、跌
打损伤等症 [1-2],目前,仅以观音草为主药的制剂就有咳速
停糖浆、复方吉祥草含片等。
中药是一个包括有机成分、矿质元素成分及其配合物
成分的复杂体系。 中医是最早发现矿质元素与疾病的关
系,并使用含有矿质元素的药物对疾病进行治疗的医药体
系[3]。 现代科学研究已经证明,特定状态的矿质元素是维持
健康和防病治病的必要条件之一。 矿质元素是中药归经和
药性物质基础的重要组成部分,其特点是数量小、功能作
用大,研究发现,中药中的矿质元素经常是有机成分的中
心原子,对中药的药效和结构分析具有重要作用 [4],且对许
多生物分子的活性往往起着关键调控作用。
为了进一步研究观音草的药用价值。 本文测定观音草
药材中 Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、K、Pb、Cd 等 9 种矿质元素
含量,并研究矿质元素含量间的相关性,为进一步开发利
用观音草资源提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
观音草药材采自贵州、云南、重庆、江苏等地(表 1),原
植物经贵州大学农学院罗夫来副教授鉴定为百合科植物
吉祥草。
1.2 试剂与仪器
硝酸(成都金山化学试剂有限公司,分析纯),Fe、Mn、
Cu、Zn、Ca、Mg、K、Pb、Cd 标准贮备液 (1000 μg/ml,国家标
准溶)。
TAS986 原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有
限责任公司)、6400-A 火焰光度计(上海分析仪器厂)、TP-
214 型电子分析天平(Denver instrument)、K-50U 去离子水
纯水仪(Kemflow)。
1.3 方法
1.3.1 样品处理与溶液制备
样品植株于 105℃恒温干燥后,粉碎,过 0.5 mm 尼龙
筛,装聚乙烯袋,放入干燥器中备用。 精确称取样品粉末
1.0000 g,于石英坩埚中,放入箱式电阻炉,程序加热至完
全灰化,冷却后取出,准确加入 1∶1 硝酸溶液 5 ml,溶解
灰分,转移,定容至 50 ml(其中测 Ca、Mg 时,加 50 g/L 氯
化锶溶液 1 ml),过滤,即得待测液。 同时做空白对照,3 次
重复。
苗药观音草矿质元素含量研究
罗夫来 张雪寒 徐秋云 陈丙銮 王华磊 赵 致 罗春丽
贵州大学农学院 贵州省药用植物繁育与种植重点实验室,贵阳 550025
[摘要] 目的 研究不同居群观音草矿质元素含量及其含量间的相关性。 方法 采原子吸收光谱法测定观音草药
材中矿质元素含量。 结果 ①观音草中各种元素含量分别为 Fe 689.40 mg/kg,Mn 21.40 mg/kg,Cu 11.13 mg/kg,
Zn 18.80 mg/kg,Ca 5372.60 mg/kg,Mg 1563.64 mg/kg,K 10289.79 mg/kg,Pb 4.20 mg/kg,Cd 0.78 mg/kg;②观音草
各种矿质元素含量之间存在一定相关性,部分达到显著或极显著水平。 结论 观音草矿质元素含量丰富,特别
是对人体有益的 Fe、Mn、Zn、Mg 等元素含量丰富。
[关键词] 观音草;矿质元素;含量;相关性
[中图分类号] R284.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)10(c)-0011-03
Study on the mineral elements concentration in Reineckea carnea.
LUO Fu-lai ZHANG Xue-han XU Qiu-yun CHEN Bing-luan WANG Hua-lei ZHAO zhi LUO Chun-li
Agricultural College of Guizhou University, Guizhou Key Laboratory of Propagation and Cultivation on Medicinal Plants
in Guizhou Province, Guiyang 550025, China
[Abstract] Objective To investigate the concentration and the correlation between concentration of mineral elements
in different populations of Reineckea carnea. Methods Mineral elements in different populations of Reineckea carnea.
were determined by atomic absorption spectrometry. Results The concentration of mineral elements was Fe 689.40 mg/kg,
Mn 21.40 mg/kg, Cu 11.13 mg/kg, Zn 18.80 mg/kg, Ca 5372.60 mg/kg, Mg 1563.64 mg/kg, K 10289.79 mg/kg, Pb
4.20 mg/kg, Cd 0.78 mg/kg respectively in different populations of Reineckea carnea. There were correlation relation-
ship between mineral elements each other, and even some were significant or highly significant. Conclusion Mineral
elements are abundant in Reineckea carnea., expressly useful elements Fe,Mn,Zn,Mg are also abundant.
[Key words] Reineckea carnea.; Mineral element; Concentration; Correlation relationship
[基金项目] 贵州省中药现代化专项项目(黔科合中药字[2011]5036号);
贵州省科技厅创新人才团队建设项目(黔科合人才团队 20104006)
[作者简介] 罗夫来(1972-),男,副教授,博士,主要从事药用植物资源
评价与利用、药用植物栽培与质量调控研究
11
中国当代医药 CHINA MODERN MEDICINE
·论 著· 2013 年 10月第 20卷第 30期
1.3.2 样品测定
测定方法参照《土壤农化分析》[5],有改动。 K元素含量
用火焰光度法测定 ;Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Pb、Cd 元素含
量用原子吸收分光光度法测定。
1.3.3 数据处理方法
采用 DPS(7.05)软件对数据进行统计处理与相关分析。
2 结果
2.1 观音草宏量元素含量
2.1.1 K元素 观音草 K元素含量为 4832.87~16 327.47 mg/kg,
平均 10289.79mg/kg。 有 17个居群K含量为 6000~14000mg/kg,
约占所研究居群总数的 81%;有 10个居群K含量>10000mg/kg。
含量最高的是贵州正安 (16 327.47 mg/kg)和贵州纳雍
(16 166.15 mg/kg)居群,显著高于其余 19 个居群;最低的
是贵州花溪-4 居群(4832.87 mg/kg),显著低于其他 20 个
居群(表 2)。
2.1.2 Ca元素 观音草 Ca元素含量为 3186.96~8481.28 mg/kg,
平均 5372.60 mg/kg。 含量最高的是重庆南岸-2(8481.28 mg/kg)
和贵州花溪-1(8390.41 mg/kg)居群,显著高于除贵州晴隆以
外的其余 18个居群;有 5个居群 Ca元素含量<4000 mg/kg,
分别是贵州湄谭(3186.9 mg/kg)、云南金平(3347.14 mg/kg)、
江苏南京 (3682.62 mg/kg)、贵州正安 (3800.75 mg/kg)和
贵州兴仁(3826.98 mg/kg)居群(表 2)。
2.1.3 Mg元素 观音草 Mg元素含量为 183.30~4095.15 mg/kg,
平均 1563.64 mg/kg。 有 10 个居群观音草 Mg 元素含量为
1000~1500 mg/kg,占 21 个居群的 47.6%。 Mg 含量最高是
贵州兴义 (4095.15 mg/kg)和四川成都 (3511.91 mg/kg)居
群,均>3500 mg/kg,显著高于其余 19 个居群;而贵州正安
(314.47mg/kg)、贵州纳雍 (295.28 mg/kg)和江苏南京
(183.3 mg/kg)居群 Mg 元素含量<500 mg/kg,显著低于其余
18 个居群(表 2)。
2.2 观音草微量元素含量
2.2.1 Fe 元素 观音草 Fe 元素含量较为丰富,但不同居群
观音草含量不同,为 283.15~1146.67 mg/kg,平均 689.40 mg/kg。
有 11个居群观音草 Fe元素含量在 500~900 mg/kg,占 21个
居群的 52.3%。 只有重庆南岸-1(1099.26 mg/kg)和四川成
都(1146.67 mg/kg)两个居群的含量>1000 mg/kg,显著高于
除贵州花溪-3以外的其余 18个居群;含量最低的是贵州花
溪-4居群(283.51 mg/kg),显著低于其余 20个居群(表 2)。
2.2.2 Mn 元素 不同居群观音草 Mn 元素含量为 9.82~
41.37 mg/kg,平均 21.40 mg/kg。 其中有 10 个居群观音草
Mn 元素含量为 14~25 mg/kg。 贵阳花溪-3 居群最高,达
41.37 mg/kg,显著高于其余各居群(均<40.00 mg/kg)。 云南
曲靖、江苏南京和贵州纳雍 3 个居群最低,均<10.00 mg/kg,
分别为 9.82 mg/kg、9.87 mg/kg 和 9.90 mg/kg(表 2)。
2.2.3 Zn 元素 不同居群观音草 Zn 元素含量为 4.22~43.93
mg/kg,平均 18.80 mg/kg。 有 11个居群观音草 Zn 元素含量
为 11~26 mg/kg;只有重庆南岸居群含量超过 40 mg/kg,显
著高于其余各居群;含量<10 mg/kg 的有 3 个居群,其中贵
州花溪-4 居群最低,只有 4.22 mg/kg。
2.2.4 Cu 元素 不同居群观音草 Cu元素含量为 4.67~
22.39 mg/kg,平均 11.13 mg/kg。 其中观音草 Cu 元素含量为
9~16 mg/kg的有 10个居群,贵州花溪-3和四川成都两居群
最高,均>20.00 mg/kg,分别为 22.39 mg/kg 和 20.45 mg/kg;
<10.00 mg/kg 的有 11 个居群,其中贵州盘县居群最低,仅
为 4.67 mg/kg(表 2)。
2.3 观音草有害重金属元素含量
2.3.1 Pb 元素 观音草 Pb 元素含量较低,均<9 mg/kg,其中
有 15 个居群观音草 Pb 元素含量<5 mg/kg,Pb 元素含量最
高的是四川成都和云南金平居群, 也只有 8.88 mg/kg 和
7.51 mg/kg(表 2)。
2.3.2 Cd 元素 观音草 Cd 元素含量较低,均<1.5 mg/kg,其
中有 19 个居群观音草 Cd 元素含量<1 mg/kg,只有贵州
清镇和重庆綦江两居群>1 mg/kg,分别为 1.27 mg/kg 和
1.25 mg/kg(表 2)。
2.4 观音草矿质元素含量间的相关性
观音草各种矿质元素含量之间存在一定相关性,有的
达到显著或极显著水平(表 3)。 Fe 元素含量与除 Cd 元素
以外的所有元素含量呈正相关,其中与 Cu、Zn、Mg 元素含
量呈显著正相关,与 Ca 元素含量呈极显著正相关。 Mn 元
素含量与除 Zn、K元素外的所有元素含量呈正相关, 其中
与 Mg 元素含量呈显著正相关,与 Cu 元素含量呈极显著正
相关。 Cu 元素含量与除 K 元素外的所有元素含量呈正相
关,其中与 Mg、Fe 元素含量呈显著正相关。 Zn 元素含量与
Mn、Pb、Cd 元素含量呈负相关,与其他元素含量呈正相关。
Ca 元素含量与除 K、Cd 元素外的所有元素含量呈正相关。
Mg 元素含量与除 K 元素外所有元素含量呈正相关。 K 元
素含量和 Pb 元素含量呈显著负相关。
表 1 观音草药材样品来源
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
云南金平
云南曲靖
四川成都
重庆綦江
重庆南岸-1
重庆南岸-2
江苏南京
贵州晴隆
贵州盘县
贵州安龙
贵州兴仁
102°59′54″
103°51′8″
103°55′15.1″
106°45′26.8″
106°36′21.2″
106°36′26″
118°51′5″
105°13′23″
104°29′17″
105°22′38″
105°8′59″
26°48′47″
25°37′46″
30°49′24.9″
29°2′43.1″
29°31′49.1″
29°32′5.5″
32°4′5″
25°51′41″
25°45′53″
25°6′15″
25°24′54″
1700
1900
552
458
487
486
280
1277
1579
1268
1413
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
贵州兴义
贵州安顺
贵州纳雍
贵州清镇
贵州湄谭
贵州正安
贵州花溪-1
贵州花溪-2
贵州花溪-3
贵州花溪-4
104°51′35″
106°0′55″
105°22′37″
106°28′4″
107°33′53″
107°25′58″
106°34′17″
106°35′18″
106°37′07″
106°46′54″
25°1′53″
26°12′58″
26°45′23″
26°43′47″
27°51′51″
29°33′2″
26°22′42″
26°21′48″
26°20′16″
26°18′43″
1228
1345
1521
1364
807
710
1201
1220
1198
1390
序号 来源 经度 纬度 海拔(m) 序号 来源 经度 纬度 海拔(m)
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CHINA MODERN MEDICINE 中国当代医药
2013 年 10月第 20卷第 30期 ·论 著·
表 3 观音草矿质元素含量间的相关性
显著相关,*P<0.05;极显著相关,**P<0.01
3 讨论
观音草矿质元素含量丰富,本文所研究的 9 种元素均
被检测到,其中既有 Ca、Mg、K 等人体必需宏量元素,也有
Fe、Mn、Zn、Cu 等人体必需微量元素,而对人体有害的 Pb、
Cd 等重金属元素含量较低。 观音草矿质元素含量由高至
低顺序是 K>Ca>Mg>Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd。
观音草中 K 的含量十分丰富。 K 不仅对维护心脏正常
功能有重要作用,还在细胞新陈代谢和神经传导功能的正
常运行中起重要作用 [6]。 Ca 和 Mg 是构成骨骼组织的主要
成分,能促进骨骼组织的正常发育,还可调节神经和肌肉
的活动,激活体内多种酶。 本研究测得观音草中 Ca、Mg 含
量分别高达 5372.60 mg/kg 和 1563.64 mg/kg, 观音草治疗
骨折的作用可能与其 Ca、Mg 含量有关。此外 Ca 还有消炎、
消肿抗过敏以及解毒作用 [7],观音草凉血止血,解毒利咽的
功效可能与之有关;Mg 还可促进心肌代谢,有很强抗心律
失常作用,可扩张血管,使血压下降,在一些对心血管疾病
有疗效的中药材中含量丰富[8]。
Fe 是人体内血红蛋白、肌红蛋白和某些酶的重要组成
部分,参与体内氧气和二氧化碳的运输,同时又是细胞色
素氧化酶及过氧化氢酶等的组成部分, 缺 Fe 会直接影响
人体的营养代谢和免疫力。 铜参与造血过程,参与铁的运
输和代谢,缺铜会导致造血功能下降,胆固醇升高,酶活性
下降;Zn 直接参与细胞免疫和体液免疫过程,参与核酸和
蛋白质的合成, 能刺激淋巴细胞的分裂和加快创伤的愈
合,含 Zn 元素高的中药材具有清热、凉血、消炎、生肌等功
能[9]。 观音草全草能用于治疗肺热咳嗽,咽喉肿痛可能与其
Fe、Zn 等元素含量较高有一定关系。
综上所述,本研究 21 个观音草居群中,Pb、Cd 元素含
量均较低, 但有 6 个居群 Pb 元素含量在 5.0 mg/kg 以上,
超过了 《药用植物机制及进出口绿色行业标准》(2001)中
Pb≤5.0 mg/kg 的规定。 21 个观音草居群 Cd 元素含量均超
过了该标准中 Cd ≤0.3 mg/kg 的规定 [14],平均含量为 0.78
mg/kg,超过了该标准 2 倍多,这可能是其植株对环境中的
Cd 有富集作用所造成的,有待于进一步研究。
[参考文献]
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(收稿日期:2013-06-21 本文编辑:魏玉坡)
表 2 观音草矿质元素含量(mg/kg,x±s)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
云南金平
云南曲靖
四川成都
重庆綦江
重庆南岸-1
重庆南岸-2
江苏南京
贵州晴隆
贵州盘县
贵州安龙
贵州兴仁
贵州兴义
贵州安顺
贵州纳雍
贵州清镇
贵州湄谭
贵州正安
贵州花溪-1
贵州花溪-2
贵州花溪-3
贵州花溪-4
460.22±39.71
579.88±35.37
1146.67±37.20
633.12±10.05
1099.26±165.05
550.26±1.70
436.46±6.64
919.53±48.38
592.10±11.31
729.73±11.51
562.80±25.34
824.33±32.33
708.13±51.58
515.32±10.68
474.23±54.35
461.12±12.44
720.14±7.46
915.08±40.44
888.91±6.99
976.65±51.46
283.51±11.64
31.32±2.46
9.82±0.12
33.18±0.67
13.50±0.67
14.04±0.34
14.14±0.13
9.87±0.12
17.66±0.78
19.40±1.02
15.02±1.46
24.79±1.74
24.38±1.29
18.80±1.99
9.90±1.11
32.50±0.77
34.29±0.62
11.90±0.92
30.23±1.05
23.33±0.81
41.37±4.49
20.01±1.61
8.73±1.30
8.93±1.55
20.45±1.79
8.28±0.56
18.77±0.48
8.98±1.38
7.27±0.42
10.38±2.11
4.67±0.86
7.52±0.92
5.50±1.25
18.33±1.55
6.95±1.52
7.68±0.69
15.32±0.70
15.30±1.20
5.47±0.90
10.88±1.81
11.37±2.82
22.39±1.08
10.67±1.20
23.10±2.56
11.53±2.33
19.35±3.82
11.85±1.86
43.93±2.53
9.01±1.07
20.23±2.13
28.29±1.09
8.45±0.39
21.89±3.73
10.58±1.76
22.08±0.79
29.29±2.67
30.03±1.22
11.73±1.19
11.77±0.74
10.78±1.42
27.56±2.36
25.20±1.42
13.94±0.75
4.22±0.29
3347.14±110.97
4913.61±109.38
5953.20±293.66
5073.33±653.13
6305.61±145.92
8481.28±411.55
3682.62±576.47
7954.52±775.10
5065.86±357.31
4983.10±429.08
3826.98±713.83
6675.97±240.18
4831.09±333.45
4029.01±218.84
4047.52±233.86
3186.96±105.63
3800.75±500.01
8390.41±555.59
5581.12±258.89
7797.14±496.04
4897.38±374.01
1458.00±86.63
1045.62±77.35
3511.91±27.02
672.69±148.14
1345.25±52.14
2840.29±208.61
183.30±83.39
2072.45±78.58
1403.95±107.86
1030.77±68.53
1362.50±109.17
4095.15±58.60
1474.98±141.88
295.82±64.97
1226.96±7.46
1216.47±23.51
314.47±41.82
1889.32±177.03
2541.58±45.90
1748.89±96.93
1106.13±98.20
8664.63±220.21
11747.61±381.18
7165.48±166.88
12745.75±144.29
14243.83±144.68
7912.78±301.21
8915.18±83.47
8381.39±73.37
11664.70±332.90
10078.67±300.96
9583.28±299.70
7415.53±364.22
8499.72±1.50
16166.15±167.75
6999.27±288.24
13081.18±301.05
16327.47±602.38
10915.31±846.15
13166.20±440.58
7578.53±166.44
4832.87±83.82
7.51±3.61
6.15±2.37
8.88±1.37
3.41±1.37
2.05±0.00
4.10±2.05
3.41±1.37
2.05±0.00
2.05±0.00
2.05±0.00
4.10±2.05
3.42±1.37
2.05±0.00
3.42±1.37
6.15±2.37
6.15±4.10
2.05±0.00
4.78±1.37
4.78±1.37
3.41±1.37
6.15±2.37
0.86±0.06
0.68±0.04
0.81±0.02
1.25±0.04
0.92±0.16
0.84±0.00
0.62±0.04
0.73±0.02
0.57±0.04
0.62±0.02
0.73±0.06
0.90±0.07
0.51±0.04
0.81±0.02
1.27±0.02
0.75±0.09
0.77±0.00
0.53±0.02
0.68±0.02
0.60±0.02
0.84±0.00
序号 来源 Fe Mn Cu Zn Ca Mg K Pb Cd
Fe
Mn
Cu
Zn
Ca
Mg
K
Pb
Cd
1
0.16
0.49*
0.51*
0.58**
0.51*
0.09
0.04
-0.2
1
0.64**
-0.06
0.01
0.41*
-0.35
0.37
0.07
1
0.23
0.27
0.51*
-0.25
0.3
0.26
1
0.07
0.16
0.32
-0.07
-0.08
1
0.43*
-0.33
0.02
-0.25
1
-0.36
0.32
0.02
1
-0.42*
0.02
1
0.16 1
元素 Fe Mn Cu Zn Ca Mg K Pb Cd
13