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Study on xenia effect on trace elements of Siraitia grosvenorii

罗汉果微量元素的花粉直感效应研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(6):905— 908 2009年 11月
罗汉果微量元素的花粉直感效应研究
马 静1,2,杨晓红l*,马小军2*,付金娥2,何聿忠2,莫长明
(1.西南大学 园艺园林学院.重庆 400715;2.中国医学科学院 药用植物研究所 广西分所,南宁 530023)
摘 要 :用 ICP—OES法测定罗汉果中受花粉直感效应影响明显的微量元素含量 。结果表明:两种不同授粉处
理的罗汉果样品中 Zn、Fe、Cr、Al四种微量元素含量差异显著 ,受花粉直感作用的影响较大,尤其是 Zn元素;
罗汉果样品铅含量超过罗汉果行标 NY/T 694—2003的限量标准 ,但符合药用植物绿色行标 WM/T 2-2004,研
究认为,罗汉果行标 Pb标准不太严格 ,有必要进一步研究和探讨;高甜苷 V授粉组合 (“青皮 3号”ד红毛 1
号”)果实中B元素含量较高,为硼微肥的利用提供科学依据;而低甜苷 V组合(“青皮 3号”ד红毛2号”)果
实中 8种微量元素含量偏高,其中锰与提高呼吸速率有关。
关键词:罗汉果 ;花粉直感 ;ICP—ors;微量元素
中图分类号 :Q945.7 文献标识码:A 文章编号 :1000—3l42(2009)06—0905—04
Study on xenia effect on trace elements
of Siraitia grosvenorii
MA Jing ,一,YANG Xiao—Hong ,MA Xiao—Jun ,
FU Jin-E ,HE Yu-Zhong ,MO Chang—Ming
(1.Colege of Horticulture an l andscape Architecture,Southwest University,Chongqing 400715;2.Ouangxi Branch
Institute,Institute of Medicinal Plant Development,Chinese Academy of Medical Sciences,Nanning 530023)
Abstract:The xenia effect on trace elements in Siraitia grosvenorii,in which mogroside V content had been affected
significantly by polen source,was demonstrated by determining of several kinds of trace elements by ICP-OES.Four
kinds of trace elements content,Zn,Fe,Cr and A1,had significant deviation in the two S.grosvenorii samples polle—
nized by two kinds of foreign pollens,therefore it demonstrated that xenia existed appal‘ently.The Pb content in the
two samples was hype卜standard because of strict standard of Pb in the NY,1、691 2O03,while which was consistent
with Pb standard of WMf飞 2-2004 So we deemed that the standard of Pb in the NY}T 694—2003 was tOO strict and
needed to be researched and discussed.The higher content of B in the fruits of“Qingpi 3”דHongmao 1”,which had
higher mogroside V,provided the scientific basis for B trace element fertilizer;The higher content of 8 kinds of trace
elements was found in fruits of“Qingpi 3”דHongmao 2”combination.in which Mn Can boost respiratory rate.
Key words:Siraitia grosvnorii;xenia effect;ICP—ors;trace e[ements
罗汉果 (Siraitia grosvnorii)是传统 中药 ,为葫
芦科多年生藤本植物,主产于广西桂林北部 山区。
以果实入药,味苷、性凉,具止咳祛痰、凉血舒胃、润
肠通便等作用。罗汉果不仅为中华人民共和国药典
(2005年版)所收载,也被卫生部、国家中医药管理
局列入第一批“既是食品又是药品”的中药名录。
2006~2007年本课题组研究 了花粉直感对罗汉果
品质的影响,发现不同来源的花粉授粉 ,罗汉果在内
含物含量上存在显著的花粉直感现象。花粉直感
(xenia)是指花粉在 当代直接影响果实的形状 、成熟
期、大小、颜色、风味及内在成分含量等产量和品质
的现象。国内外对花粉直感的研究已有一个多世
收稿日期 :2009—07—10 修回Et期 :2009一10—09
基金项目:国家自然科学基金(30560183)[Supported by the National Natural Science Foundation of china(3056O183)]
作者简介:马静(1981一),女,河南焦作人,硕士研究生,主要从事药用植物与生物技术等方面的研究,(E—mail)yijingl 5210@126.corn。
通讯作者(Author for c()rresp0ndence,E—mail:yangxhswu@tom.corn;xjma@public.bta.net.cn)
9O6 广 西 植 物 29岱
纪,在许多种植物中均发现有花粉直感现象 ,如棕椰
枣(Swingle,1928)、樱 桃 (Stancevic,1971)、蓝 莓
(Ehlenfeldt,2003)、梨 (Nyeki,l972)、大 豆
(Freytag,l 979)、苹果 (Eebel B.R.,Trump I.J.)、
葡萄(Daulta B.S.,Chauhan K.S.)等,未见国外有
关于罗汉果花粉直感现象 的研究 ,并且有关花粉直
感效应对果实或种子中微量元素影响的研究也未见
报道。因此本研究在对 7(旱)×7(舍)组罗汉果材料
花粉直感研究的基础上 (马小军等 ,2008),选择罗汉
果甜苷 V和总糖含量花粉直感效应都显著 的一组
罗汉果材料,对其 中 10种微量元素含量进行分析,
了解花粉直感效应显著的罗汉果果实中微量元素是
否也存在花粉直感效应 ,为微量元 素专业肥料的选
用提供科学依据 ;同时也对罗汉果 中有益元素含量
情况及重金属污染情况进行调查。
1 材料与方法
1.1试验设计
2006~2007年期间,本课题组对罗汉果主要品
质性状的花粉直感效应进行研究(马小军等,2008),
筛选 出在甜苷 V 和总糖含量上花粉直感效应都显
著的两组授粉组合 ,即为“青皮 3号”ד红毛 1号”
和“青皮 3号”ד红毛 2号”,其 中,青皮果类型主栽
品种 ‘青皮 3号’为母本 ,分别 以‘红 毛 1号 ’和长滩
果与红毛果的杂交后代 ‘红毛 2号’为父本。所有材
料均经收集鉴定,由桂林亦元生现代生物技术有限
公司培育成组培苗并继代保存。
试验于 2008年在广西桂林市兴安县莫川1乡试
验基地进行。母本按随机 区组试验设计 ,重复 3次,
每小区 lO株 。每个父本种植 1个小区,每小区 1O
株,按杭玲等(2003)的 田间管理方法管理。母本每
小区选 5株 ,于 7月开花前套袋。在授粉 当天清晨
5:O0~7:0O时选择发育 良好含苞待放或者微开放
的雄花采摘,选择当天开放的雌花进行授粉,每株每
种花粉随机选授 lO朵花,并挂牌标记。lO月果熟
期每个组合每小 区采 20个 果实 ,混合后随机抽取
1O个果实,经钟士强(1999)变温法烘烤干 ,将果实
打粉 ,装入塑料密封袋 内,并放于干燥器 中,用于测
定微量元素含量。
1.2仪器与试剂
仪器 :常压微波消解仪(美国 CEM STAR Plus
6/2);ICP—OES电感 耦合 等离子原子发 射光谱仪
(美国 Varian 710系列);超纯水制备器 ;氩气(纯度
≥99.99 );德 国 eppendorf移 液枪。试剂 :硝酸
(GR);30 过氧化 氢 (GR);超 纯水 (电导率 l8.2
M~/cm);A1,As,B,Be,Bi,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Ga,
Li,Mg,Mn,Ni,Pb,Sb,Sn,Sr,Ti,T1,V,Zn多元素
标准溶液 (100 tg/L,国家有色金属及 电子材料分
析测试中心)。
1.3样品微波消解过程
将每 个 处 理 的 罗 汉 果 材 料 称取 3份,每 份
0.3000 g,放人石英反应罐中,将反应罐放入微波消
解仪开始进行消解 。同时做一份空白试样。具体消
化程序见表 1和图 1。
1.4 ICP—OES的工作条件
发射功率 1 200 W;工作气体氩气;等离子气流
量 15.0 L/min;辅助气流量 1.50 L/rain;雾化气压
200 kPa;泵速 l5 rpm;蠕动泵 7 rpm。
1.5分析谱线的选择
ICP一0ES对每种元素的测定都可 以同时选择
多条待征谱线 ,且同时具有同步背景校正功能 ,因此
实验中对每个测定元素的特征谱线进行综合分析强
度、干扰情况及稳定性分析 ,选择干扰少 、精密度高
的分析谱线(表 2)。
表 1 硝酸 和过氧化 氢的加 入时 间及加 入量
Table 1 Time and volume of HNOa and Hz 0 added


0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 21 24 27
时间 (mi n)
图 1 常压微波消解变温曲线
Fig.1 Temperature curve of digesting procedure
of normal pressure microwave system
6期 马静等:罗汉果微量元素的花粉直感效应研究 907
表 2 测定元素的分析谱线
Table 2 Analytical lines of elements
2 结果与分析
2.1方法的线性范围、精密度、重复性及 回收率实验
为检验研究方法的准确性 ,选取配好的 1 mg/L
混合标准溶液来进行精密度测定 ,平行测定 6次 ,计
算测定结果的 RSD值 ;同时以一个样品的消解液连
续平行进样 6次,进行方法学的重复性试验 ,计算测
定结果的 RSD值;并选取实验中的一个样品进行加
标回收试验 ,重 复 6次 ,并计算 各元素 的加标 回收
率。结果证明方法的可行性(表 3)。
2.2花粉直感效应对微量元素的影响
表 4表明,在“青皮 3号”和“红毛 l号”、“红毛
2号”杂交的当代果实中,Zn、Fe、Cr、Al四种元素的
含量存在着显著差异,其 中 Zn的差异极显著,“青
皮 3号”ד红毛 2号”的 Zn含量为 94.90 mg/kg,
而“青 皮 3号”ד红 毛 1号 ”的 Zn含 量 却仅 为
25.57 mg/kg,两者相差 3.7倍 。表 明两个样 品处
理在 Zn、Fe、Cr、A1含 量上存 在着花粉直感效应。
在所测定的 lO种元素中,“青皮 3号”x“红毛 2号”
的当代果实中有 8种元素的含量高于“青皮3号”×
“红毛 1号”,且 1O种微量元素的总含量也高出
77.63 mg/kg,说明不同父本 的花粉对 当代果实 中
微量元素的含量存在着影响。
据《国家食品标准 中铬限量卫生标准(GB2762—
2005)》和《罗汉果农业部标准(NY/T 694-2003)》分
别规定 :Cr≤1.0 mg/kg、Pb≤0.2 mg/kg,表明两
种处理样品中 Cr和 Pb的含量都是超标的。然而,
据中华人民共和国商务部发布的《药用植物及制剂
表 3 测试方法评价参数
Table 3 Parameter table of assessment for method (n一 6)
表 4 微量元素含量及花粉直感的影响
Table 4 Content trace elements and effects of xenia on trace elements content
注:横向不Nd,写字母表示差异达到显著水平(P=0.05);横向不同大写字母表示差异达到极显著水平(P一0.01)。
Note z Different lowercases expresse significant difference at P: 0
. 05 leve1.The different majuscules expresse significant diference at P
0.01 I -e1.
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外经贸绿色行业标准 (WM/T 2-2004)》规定 :Pb≤
5.0 mg/kg,表明罗汉果作为药用植物 ,Pb不超标 。
3 讨论
(1)花粉直感效应对罗汉果微量元素影响显著 :
两个授粉组合的当代果实中 Zn、Fe、Cr、A1差异均
达到显著水平(P平(P量表现出明显的花粉直感现象。这是国内外首次发
现花粉直感对果实中的微量元素亦存在影响。
(2)关于铅和铬含量超标 问题 :2003年颁布的
《罗汉果农业部行业标准(NY/T 694—2003)》规定罗
汉果中 Pb4o.2 mg/kg,按此标准本罗汉果样 品中
的铅含量已严重超标 ,但依据《药用植物及制剂外经
贸绿色行业标准(WM/T 2-2004)》的规定 Pb≤5.0
mg/kg,则罗汉果中铅的含量并未超标 。显然,罗汉
果行标NY/T 694—2003对 Pb含量的制定标准同《玉
米农业部绿色食品行业标准(NY/T 418—2000)》,该
标准规定玉米 Pb≤0.2 mg/kg。莫利书等(2008)对
市售罗汉果果壳和果瓤(含子)中所含的铅含量进行
测定,结果表明,果壳内 Pb≥2.05 mg/kg,果瓤中 Pb
≥1.95 mg/kg。王梦月等(2007)对 5个地区、3个药
房的 l7个罗汉果样本进行 6种有害元素含量测定 ,
发现 Pb最 小含 量为 0.7918 mg/kg,最 大含 量 为
10.12 mg/kg。如按 罗汉果标准,则 Pb超标 3.25~
50.1倍。我们认 为,罗汉果行业标准对铅的限量过
于严格,有修改的必要,因为罗汉果是药用植物,其日
摄人量远低于食品,因此,应根据药用植物的行业标
准来制定铅的限量标准。杨振宇等(2008)指出,铬的
毒性与其存在 的价态有关 ,三价铬对人体有益,而六
价铬是有毒的。在天然食品中铬的含量较低,均以无
毒的三价形式存在,并且铬是人体必需的微量元素,
在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。而铬在
罗汉呆的存在价态还有待进一步研究。
(3)授粉花粉选择的重要性 :“青皮 3号”ד红
毛 l号”和“青皮 3号”ד红毛 2号”两种授粉组合,
前者的当代果实中甜苷 V的含量明显高于后者(马
小军等,2008),而 当代果实中 Pb和 Al的含量 ,前
者却显著较后者低 55.3 和 127.7 ,所以花粉选
用适当既能使罗汉果甜苷 V含量高、又能使重金属
Pb和 Al元素含量降低,显著改善罗汉果的品质,这
将对罗汉果的开发具有重要意义。花粉直感可能是
降低果实中 Pb和 A1元素含量的一种途径。
(4)微量元素与甜苷 V和总糖积累的关系:在
所测定的 1O种元素中,“青皮 3号”ד红毛 2号”有
8种元素含量均高于“青皮 3号”x“红毛 1号”。其
中前者样品中锰元素含量较后者高 66.8 ,总糖含
量高 58.9 ,而甜苷 V含量却较后者低 16%。锰
元素是糖酵解和三羧酸循环中某些酶的活化剂 ,所
以锰能提高呼吸速率 (潘瑞炽,2001)。因此,“青皮
3号”ד红毛 2号”样 品中锰元素含量较高也同时
解释了为什么其果实中甜苷 V含量较低,而可溶性
总糖含量较高,即不利于甜苷 V生成这一问题。硼
能与游离状态的糖结合 ,使糖带有极性,从而使糖容
易通过质膜 ,促进运输(潘瑞炽 ,2001)。“青皮 3号”
ד红毛 1号”授粉 的罗汉果样品中,硼元素的含量
比“青皮 3号”ד红毛 2号”高出 62.6 ,可见硼元
素可能对甜苷 V的积累是有益的,在罗汉果果实发
育期间对罗汉果喷施硼肥,有利于提高罗汉果甜苷
V的含量,节约生产成本。
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