云南薯蓣属植物矿质元素指纹图谱研究
指纹图谱技术常用于食品、药品的质量控制及产地溯源[1—2]。目前应用于植物资源评价的指纹图谱技术主要针对有机化合物[3—4]；咖啡、小麦、水稻等物种的研究表明矿质元素及其含量可用于构建指纹图谱，辅助植物资源的评价研究[5—8]。周应群等[9]采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定不同生产方式的甘草中16种矿质元素含量，通过指纹图谱分析，揭示矿质元素在不同甘草类型间的差异规律。Zheng等[10]测定中国21种药用植物中Li、Mn、Ni等8种元素含量，进行药材矿质元素指纹图谱相似性分析，建立了药材质量控制的新方法。近年对杭白菊（Chrysanthemum morifolium Ramat）、 夏枯草（Prunella vulgaris L.）、铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）等物种的研究报道表明，矿质元素含量对药食同源植物的资源评价和开发利用具有重要意义[11—13]。 薯蓣属植物（Dioscorea L.）广泛分布于热带及温带地区，中国西南和东南部是其主要产区[14]。中国薯蓣资源丰富，多数种类可供药用和食用，具有重要的经济价值。参薯（D. alata L.）、薯蓣（D. opposita Thunb.）、 日本薯蓣（D. japonica Thunb.）等在中国广泛栽培[14]。其中，薯蓣具补脾养胃、生津益肺等功效，被《中国药典》2010版收录作为传统中药山药的植物来源[15]。目前中国薯本文由毕业论文网收集整理蓣属植物资源评价研究主要集中于形态特征、分子系统学和化学成分含量[16—18]，关于薯蓣不同物种间矿质元素指纹图谱研究尚未见报道。本研究以产自云南的参薯、薯蓣、日本薯蓣等6种薯蓣为研究对象，采用火焰原子吸收分光光度法（FAAS）和原子荧光分光光度法（AFS）测定不同薯蓣地下块茎中Cu、Zn、Pb、Ni、Mg、Fe、Mn、As、Cd、Na和K等元素含量并构建元素指纹图谱，结合多变量分析展开薯蓣中矿质元素的评价研究。研究结果以期为薯蓣属植物资源的评价和安全食用提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 植物材料 样品信息见表1。参薯、薯蓣、日本薯蓣、毛胶薯蓣、云南薯蓣和高山薯蓣样品采集时间为2013年9月中旬至10月初，采集部位为植株地下块茎。云南薯蓣、毛胶薯蓣、高山薯蓣为野生样品，其余薯蓣均为栽培样品。样品共计10批（S 01～S 10），采集地涉及云南滇中的玉溪市，滇西北的大理州和丽江市，滇东的曲靖市。每批测定样品均为10株个体的混样。鲜样采集后带回实验室，用去离子水洗净根部泥土，切片并放入60 ℃烘箱中烘干至恒重，粉碎过100目尼龙筛，放入自封袋中避光保存 1.1.2 仪器和试剂 （1）仪器：火焰原子吸收分光光度计（TAS—990，北京普析通用仪器有限责任公司）；原子荧光分光光度计（AFS—3100，北京海光仪器有限公司）；万分之一分析天平（AR1140，梅特勒—托利多仪器上海有限公司）；控温电炉（DDL—4x1KW，金坛市金城国胜实验仪器厂）；高温马弗炉（SRJX—8—13，北京市永光明医疗仪器厂）；Millipore纯水系统（Milli—Q Academic，美国Millipore）。 （2）试剂：测定矿质元素Cu、Zn、Pb、Ni、Mg、Fe、Mn、As、Cd、Na、K所用标准溶液均购自济南众标科技有限公司；硝酸和盐酸为优级纯，购自西陇化工股份有限公司；高氯酸（优级纯）和硫脲（分析纯）购自国药集团化学试剂有限公司；去离子水用美国Millipore纯水系统自制。 1.2 方法 1.2.1 样品消解 （1）Cu、Zn、Pb、Ni、Mg、Fe、Mn、Cd、Na和K消解方法：称取样品4.000 g置于250 mL锥形瓶中，加入30 mL体积比为5 ∶ 1的硝酸—高氯酸混合液，置于控温电炉上加热，待样品不再产生棕色气体时升高电炉温度，待瓶内溶液体积为1 mL时取下冷却，将溶液转移至比色管中，用去离子水定容至50 mL，摇匀备用，同时做空白实验。 （2）总砷（As）消解方法：称取样品2.000 g于50 mL瓷坩埚中，于电炉上碳化至无烟，移入550 ℃高温马弗炉中灰化4 h，冷却后加入10 mL体积比为1 ∶ 1的盐酸—水溶液溶解灰分，转移至25 mL比色管中，加入2.5 mL硫脲溶液，用体积比为1 ∶ 9的硫酸—水溶液定容至25 mL，摇匀备用，同时做空白实验。