秦樊鑫，楊昱

（貴州師范大學(xué)山地環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550001）

不同微量元素在魚腥草植株不同器官中的分布特征

秦樊鑫，楊昱

（貴州師范大學(xué)山地環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550001）

采用原子吸收分光光度計(jì)對(duì)不同采樣點(diǎn)內(nèi)魚腥草各器官中5種微量元素的含量進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)魚腥草不同器官的富集系數(shù)、轉(zhuǎn)移系數(shù)、各地區(qū)魚腥草內(nèi)不同微量元素的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：各器官內(nèi)，Mg含量均是最高，Cu含量均為最低，各元素在同一器官內(nèi)含量的大小排序?yàn)椋篊a>Mg>Fe>Zn>Cu。魚腥草各器官中，各元素的富集系數(shù)均小于1。不同地區(qū)的魚腥草，Mg、Ca在不同器官內(nèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)均大于1，F(xiàn)e、Zn、Cu的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于等于1。對(duì)同一種元素在不同地區(qū)間的相關(guān)性進(jìn)行分析可知：Fe、Zn、Cu：不同地區(qū)均在1%的水平存在著極顯著的相關(guān)性；Mg、Ca：少數(shù)地區(qū)在5%水平存在著顯著的相關(guān)性，其他地區(qū)間相關(guān)性不明顯。

魚腥草；微量元素；富集系數(shù)；轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)；相關(guān)性

魚腥草（Houttuynia cordata Thunb），又名折耳根，豬鼻孔等，為三白草科植物蕺菜屬[1]，主要分布在我國(guó)陜西、甘肅及長(zhǎng)江流域以南各地。大量的研究表明：魚腥草及其制品具有清熱解毒、利尿通淋、消腫化膿之功效[2-5]，常用于治療肺膿瘍、痰熱咳嗽、由外風(fēng)熱引起的咽喉疼痛等。多年來，魚腥草的研究多側(cè)重于食品保健，對(duì)于其成分特別是無機(jī)成分的研究還很少。本文以貴陽(yáng)市不同地區(qū)的魚腥草為研究對(duì)象，對(duì)魚腥草不同器官中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu 5種微量元素進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)各器官的富集能力、轉(zhuǎn)運(yùn)能力及相關(guān)性進(jìn)行了研究，為魚腥草的食用及藥用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

1.1.1 儀器

原子吸收分光光度計(jì)AA800：美國(guó)Perkin Elmer；原子熒光光譜儀AF-640：北京瑞利；電子天平AL-204：梅特勒；電熱板：天津泰斯特；烘箱：天津泰斯特。

1.1.2 試劑

標(biāo)準(zhǔn)工作溶液由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心購(gòu)置的各種1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋而成；高氯酸，硝酸，氫氟酸均為優(yōu)級(jí)純，水為超純水；玻璃儀器均經(jīng)過10%HNO3浸泡過夜，用超純水清洗。

1.2 樣品采集

1.2.1 植物樣品的采集

樣品采自于貴陽(yáng)市JY、BY、NM、HX、WD地區(qū)，每區(qū)采集3份，每份采集3個(gè)以上單株。將采摘回來的魚腥草用清水洗凈，分成葉、莖、根3個(gè)部分，用濾紙將水吸干，置于40℃的烘箱內(nèi)烘干。

1.2.2 土壤樣品的采集

采集魚腥草的同時(shí)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)采集土樣。每個(gè)采樣點(diǎn)取地面向下5 cm～20 cm深處縱剖面，土壤樣品置于通風(fēng)陰涼處使其自然風(fēng)干，搗碎后過100目篩。

1.3 樣品的消解

稱取植物樣品0.5 g左右于錐形瓶?jī)?nèi)、土壤樣品0.2 g左右于聚四氟乙烯罐內(nèi)，植物用HNO3-HClO4消解，土壤樣品用HF-HNO3-HClO4來消解，直至樣品消解完全，冷卻，定容于50 mL容量瓶?jī)?nèi)，上機(jī)測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚腥草各器官、土壤中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu的含量魚腥草各器官、土壤中Mg、Ca、Fe、Zn、Cu的含量

結(jié)果見表1。

表1 魚腥草器官及其生長(zhǎng)土壤內(nèi)各元素的含量Table 1The contains of each element in different organs ofHouttuynia cordata Thunb and soil mg/kg

由表1可以得出：在葉內(nèi)，Mg的含量在2645mg/kg～8 303 mg/kg，平均含量為：4 400 mg/kg，最大值與最小值間相差2倍；Ca含量在9 782 mg/kg～12 835 mg/kg，平均值為：11 760 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.3倍；Fe含量在409 mg/kg～717 mg/kg，平均含量為：602 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.8倍；Zn含量在30 mg/kg～35 mg/kg，平均含量為31 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.2倍；Cu含量在11 mg/kg～12 mg/kg，平均含量為11 mg/kg，最大值與最小值間大于相差0.1倍。在莖中，Mg的含量在2 416 mg/kg～6 065 mg/kg，平均含量為：3 663 mg/kg，最大值與最小值間相差1.5倍；Ca含量在7 939 mg/kg～10 297 mg/kg，平均值為：8 700 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.3倍；Fe含量在243 mg/kg～483 mg/kg，平均含量為：342 mg/kg，最大值與最小值間大約相差1.0倍；Zn含量在29 mg/kg～39 mg/kg，平均含量為32 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.3倍；Cu含量在13 mg/kg～18 mg/kg，平均含量為15 mg/kg，最大值與最小值間大于相差0.4倍。在根中，Mg的含量在2 291 mg/kg～4 117 mg/kg，平均含量為：3 005 mg/kg，最大值與最小值間相差0.8倍；Ca含量在4 270 mg/kg～7 678 mg/kg，平均值為：5 796 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.8倍；Fe含量在470 mg/kg～1 229 mg/kg，平均含量為：714 mg/kg，最大值與最小值間大約相差1.6倍；Zn含量在34 mg/kg～49 mg/kg，平均含量為39 mg/kg，最大值與最小值間大約相差0.4倍；Cu含量在16 mg/kg～19 mg/kg，平均含量為18 mg/kg，最大值與最小值間大于相差0.2倍。由此可以知道：在魚腥草的各個(gè)器官內(nèi)，Mg含量均是最高，Cu含量均為最低，不同元素含量的大小排序?yàn)椋篊a>Mg>Fe>Zn>Cu。不同地區(qū)生長(zhǎng)的魚腥草，每個(gè)元素在不同器官內(nèi)的含量均有一定的規(guī)律性。其中，Mg、Ca在各器官內(nèi)含量的大小順序?yàn)椋喝~>莖>根；Fe含量的大小順序?yàn)椋焊?葉>莖；Zn、Cu含量的大小順序?yàn)椋焊?莖>葉。各地區(qū)采集的魚腥草，Mg、Fe在各器官內(nèi)的含量均略有差距，其他元素在不同器官內(nèi)的含量差別不大。

2.2 元素在魚腥草不同器官內(nèi)的吸收富集特征

魚腥草不同器官內(nèi)各元素的富集特征用吸收富集系數(shù)來表示，即魚腥草不同器官內(nèi)某一元素的含量與土壤中對(duì)應(yīng)元素含量之比[6-7]。吸收富集系數(shù)可以用來表示植物-土壤體系中元素的遷移能力，也可以較清楚的比較植物各器官對(duì)不同元素的吸收積累能力[8-9]。本實(shí)驗(yàn)中魚腥草不同器官對(duì)元素的吸收富集系數(shù)結(jié)果見表2。

表2 魚腥草各元素的富集特征Table 2The enrichment characteristics of each element in Houttuynia cordata Thunb

由表2可知，不同地區(qū)采集的魚腥草，各器官對(duì)各元素的富集系數(shù)均小于1。魚腥草不同器官對(duì)不同元素的富集能力略有差距，Mg、Ca：各器官富集能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝~>莖>根；Fe元素：根>葉>莖；Zn、Cu則與Mg、Ca剛好相反，各器官富集能力的強(qiáng)弱為：根>莖>葉，各地區(qū)采集的魚腥草幾乎均遵循這一規(guī)律。對(duì)于不同的元素，不同地區(qū)的魚腥草的富集能力略有不同。對(duì)于Mg元素：WD魚腥草的各器官的富集能力最強(qiáng)，BY魚腥草的各器官的富集能力最弱；Ca元素：NM魚腥草的各器官的富集能力最強(qiáng)，BY魚腥草的各器官的富集能力最弱；Fe元素：各地區(qū)魚腥草的各器官對(duì)Fe元素的富集能力相差不大；Zn元素：JY魚腥草的各器官的富集能力最強(qiáng)，BY魚腥草的各器官的富集能力最弱；Cu元素：JY魚腥草的各器官的富集能力最強(qiáng)，BY魚腥草的各器官的富集能力最弱。由此可知：JY種植的魚腥草較易吸收土壤中的Zn、Cu，魚腥草內(nèi)Zn、Cu的含量可能較高；WD種植的魚腥草較易吸收土壤中的Mg，魚腥草內(nèi)Mg的含量可能較高；NM種植的魚腥草較易吸收土壤中的Ca，魚腥草內(nèi)Ca的含量可能較高；BY種植的魚腥草，各元素的含量可能均不高。

2.3 魚腥草不同器官內(nèi)各元素的轉(zhuǎn)移特征

魚腥草不同器官內(nèi)不同元素的轉(zhuǎn)移特征用轉(zhuǎn)移系數(shù)來表示，即植物地上各器官中金屬元素含量與其根部同種金屬元素含量的比值[10]。轉(zhuǎn)移系數(shù)體現(xiàn)了植物從根部向地上部運(yùn)輸金屬元素的能力，同一地區(qū)魚腥草的不同器官內(nèi)、不同地區(qū)魚腥草的同一器官內(nèi)，不同金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)也不同[11]。本實(shí)驗(yàn)中樣品的富集系數(shù)結(jié)果見表3。

表3 魚腥草不同器官內(nèi)各元素的轉(zhuǎn)移特征Table 3The transfer characteristics of each element in the different organs of Houttuynia cordata Thunb

對(duì)表3進(jìn)行分析可知對(duì)于不同地區(qū)的魚腥草，Mg、Ca在不同器官內(nèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)均大于1，F(xiàn)e、Zn、Cu的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于等于1，說明魚腥草對(duì)Mg、Ca的運(yùn)輸能力較強(qiáng)，對(duì)Fe、Zn、Cu的運(yùn)輸能力較差，這一結(jié)果也與各元素在不同器官內(nèi)的含量相符合。從各器官對(duì)元素的轉(zhuǎn)運(yùn)能力來看，不同的元素略有不同。Mg、Ca兩元素，各器官的轉(zhuǎn)運(yùn)能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝~>莖，說明植物對(duì)于Mg、Ca的吸收是從根-莖-葉逐漸增強(qiáng)的；Fe元素，各器官的轉(zhuǎn)運(yùn)能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝~>莖，說明莖從根中吸收Fe的能力比葉從莖中吸收Fe的能力要弱；Zn、Cu兩元素，各器官的轉(zhuǎn)運(yùn)能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椋呵o>葉，說明植物對(duì)于Zn、Cu的吸收從根-莖-葉逐漸減弱。

2.4 相關(guān)性分析

2.4.1 不同地區(qū)間Mg的相關(guān)性

不同地區(qū)間土壤Mg的相關(guān)性結(jié)果見表4。

表4 不同地區(qū)間Mg的相關(guān)性Table 4The correlation of Mg in the soil among different areas

由表4可知：不同地區(qū)間的Mg元素存在著一定的相關(guān)性。其中，JY地區(qū)與NM地區(qū)在1%的水平上達(dá)極顯著，相關(guān)系數(shù)為0.994；BY地區(qū)與JY、NM地區(qū)，HX地區(qū)與WD地區(qū)在5%的水平上顯著，相關(guān)系數(shù)分別為：0.961、0.982和0.972；其他地區(qū)間的Mg元素相關(guān)性并不明顯。

2.4.2 Ca在不同地區(qū)間的相關(guān)性

不同地區(qū)間土壤Ca的相關(guān)性結(jié)果見表5。

表5 不同地區(qū)間Ca的相關(guān)性Table 5The correlation of Ca in the soil among different areas

由表5可知：不同地區(qū)間的Ca元素存在著一定的相關(guān)性。其中，JY地區(qū)與BY、HX地區(qū)在5%的水平上達(dá)顯著水平，相關(guān)系數(shù)分別為0.998和0.968；BY地區(qū)與NM地區(qū)在5%的水平上達(dá)顯著水平，相關(guān)系數(shù)為0.982；HX地區(qū)和WD地區(qū)間的相關(guān)系數(shù)為：0.972，在5%水平上顯著。

2.4.3 不同地區(qū)間Fe、Zn、Cu的相關(guān)性

不同地區(qū)間土壤Fe、Zn、Cu的相關(guān)性結(jié)果見表6～表8。

表6 不同地區(qū)間Fe的相關(guān)性Table 6The correlation of Fe in the soil among different areas

表7 不同地區(qū)間Zn的相關(guān)性Table 7The correlation of Zn in the soil among different areas

表8 不同地區(qū)間Cu的相關(guān)性Table 8The correlation of Cu in different areas

由表6～表8可知，F(xiàn)e、Zn、Cu在不同地區(qū)的魚腥草內(nèi)均存在著一定的相關(guān)性。其中，各地區(qū)間的Fe、Cu兩元素均在1%的水平上達(dá)到極顯著水平，相關(guān)系數(shù)近于1，相關(guān)性明顯。Zn元素：WD地區(qū)與JY、BY、HX地區(qū)在5%水平上達(dá)顯著水平，相關(guān)系數(shù)分別為：0.985、0.973和0.978，其他各地區(qū)間均在1%的水平上達(dá)極顯著水平，相關(guān)性明顯。

3 結(jié)論

1）對(duì)魚腥草不同器官內(nèi)各元素的含量進(jìn)行分析可知：在魚腥草的各個(gè)器官內(nèi)，Mg含量均是最高，Cu含量均為最低，各元素含量的大小順序?yàn)椋篊a>Mg>Fe> Zn>Cu。不同元素，其含量在魚腥草的不同器官內(nèi)均有一定的規(guī)律性。其中，Mg、Ca在各器官內(nèi)含量的大小順序?yàn)椋喝~>莖>根；Fe含量的大小順序?yàn)椋焊?葉>莖；Zn、Cu含量的大小順序?yàn)椋焊?莖>葉。各地區(qū)采集的魚腥草，Mg、Fe在各器官內(nèi)的含量均略有差距，其他元素在不同器官內(nèi)的含量差別不大。

2）對(duì)不同地區(qū)采集的魚腥草各器官內(nèi)各元素的富集指數(shù)和轉(zhuǎn)移指數(shù)進(jìn)行研究，結(jié)果如下：魚腥草各器官中，各元素的富集系數(shù)均小于1。不同器官對(duì)不同元素的富集能力略有不同，各器官對(duì)Mg、Ca的富集能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝~>莖>根；Fe元素：根>葉>莖；Zn、Cu：根>莖>葉。不同地區(qū)的魚腥草，Mg、Ca在不同器官內(nèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)均大于1，F(xiàn)e、Zn、Cu的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均小于等于1。

3）對(duì)于同一種元素，不同地區(qū)間采集的魚腥草間存在著不同程度的相關(guān)性。Fe、Zn、Cu幾乎均在1%的水平達(dá)極顯著，相關(guān)性明顯。對(duì)于Mg元素：JY地區(qū)與NM地區(qū)在1%的水平上達(dá)極顯著，BY地區(qū)與JY、NM地區(qū)，HX地區(qū)與WD地區(qū)在5%的水平上相關(guān)性顯著，其他地區(qū)間相關(guān)性不顯著。Ca元素：JY地區(qū)與BY、HX地區(qū)、BY地區(qū)與NM地區(qū)、HX地區(qū)和WD地區(qū)間均在5%的水平上顯著相關(guān)，其他地區(qū)間相關(guān)性不顯著。

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Distribution Characteristics of Different Trace Elements in Different Organs of Houttuynia cordata Thunb

QIN Fan-xin，YANG Yu
（The Key Laboratory of Mountain Environment，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，Guizhou，China）

Ten elements in different sampling point on soil and different organs of Houttuynia cordata Thunb were analyzed by AAS，as well enrichment coefficient，transfer coefficient and correlation in different organs of Houttuynia cordata Thunb.The study showed that：the content of Mg in different organs was highest，content of Cu was lowest，the content of different elements of the same organ in Houttuynia cordata Thunb was Ca>Mg> Fe>Zn>Cu.Enrichment coefficient of each element in different organs was lower than 1.Transfer coefficient of Mg，Ca in different organs of different areas is higher than 1，transfer coefficient of Fe，Zn，Cu was lower than 1.The same element in different areas was analyzed，we know Fe，Zn，Cu in Houttuynia cordata Thunb of different areas were significant positive correlation at the level of 1%.Mg，Ca in Houttuynia cordata Thunb of a few areas were positive correlation at the level of 5%，others areas were not have a positive correlation.

Houttuynia cordata Thunb；trace elements；enrichment factor；transfer coefficient；the correlation

2013-12-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.003

貴州省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合NY[2010]3071號(hào)）

秦樊鑫（1978—），男（土教授，在讀博士研究生，研究方向：環(huán)境污染與食品安全。