莪術對土壤重金屬的富集作用

何越等

摘要：采用原子吸收光譜法測定莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，并評價莪術各部位對土壤中重金屬的富集能力。結果表明：莪術各部位對土壤重金屬元素的富集能力均有一定差異，其中對Cd的富集能力最強；本研究結果可為莪術規范化栽培提供參考。

關鍵詞：原子吸收光譜法；莪術；綠絲郁金；重金屬；富集能力

中圖分類號： X53；S567.230.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0199-02

收稿日期：2013-10-14

基金項目：綿陽師范學院校級青年基金（編號：2013B05）；綿陽師范學院學生科研基金（編號：XSKY13003）。

作者簡介：何越（1990—），女，四川閬中人，研究方向為中藥分離分析。

通信作者：呂瑞，助教，研究方向為中藥分離分析。E-mail：renny8160@163.com。隨著工業發展和農業生產現代化推進，土壤污染日益嚴重。土壤中有害重金屬積累到一定程度就會對土壤-植物系統產生毒害，不僅導致土壤退化、農作物產量和品質降低，而且通過直接接觸、食物鏈等途徑危及人類生命和健康[1]。李廣云等研究發現，土壤重金屬污染對植物、土壤動物、土壤酶以及通過食物鏈對人類產生危害[2]。其中，鉛主要損壞人類神經系統、造血系統、血管和消化系統；砷的主要危害是擴張毛細血管，麻痹血管舒縮中樞，使腹腔臟器嚴重失血，引起肝、腎、心等實質器官的損害；鎘對人類有致畸、致癌、致突變作用；汞主要損害腎臟，造成腎功能衰竭[3]；銅是人體必需的微量元素，然而銅過量又會影響健康[4]。

莪術（Aeruginous turmeric Rhizomeand）為多年生草本植物，其根莖入藥，主要被用于治療瘡痕痞塊、痕血經閉、食積脹痛等，是臨床上較為常用的活血化瘀藥[5]。莪術的干燥塊根可單獨入藥，名為綠絲郁金（Radix curcumae），具有行氣化瘀、清心解郁、利膽退黃之功效，常被用于胸腹脹痛、黃疸尿赤等癥，為歷代醫家所推崇[6]。鑒于莪術各部位均有較高的藥用價值，嚴格控制其種植環境中的重金屬含量，對保障藥材質量具有重要作用。本研究通過測定四川省的莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，通過富集系數評價莪術各部位對其栽培土壤中重金屬的富集能力，為莪術中藥材生產質量管理規范（GAP）栽培提供依據。

1材料與方法

1.1儀器及試劑

儀器：TAS-990原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司），Cu、Pb、Cd空心陰極燈（北京有色金屬研究總院），小型高速粉碎機（WB-100北京維博創機械設備有限公司），AUY全自動分析天平（日本島津）。

試劑：硝酸、高氯酸、鹽酸、30%過氧化氫均為分析純，成都市科龍化工試劑廠生產，試驗用水均為二次蒸餾水。

Cu、Pb、Cd標準儲備液均由相應的分析純金屬配制，其標準儲備液濃度均為1 g/L，根據測定要求，使用時再逐級稀釋成標準使用液。

1.2樣品采集及鑒定

莪術、綠絲郁金、土壤（pH值5.5～6.0）均源于四川省成都市雙流縣郁金GAP種植基地。土壤采樣深度為0～20 cm；采集植物藥用器官（根莖、塊根），并選擇與土壤樣品對應的采樣點，采樣植株為健康、無病蟲害的樣株。經綿陽師范學院天然產物研究所鑒定，樣品為姜科（Zingiberaceae）蓬莪術（Curcuma phaeocaulis Val）的根莖莪術和塊根綠絲郁金。

1.3方法

1.3.1樣品前處理將各樣品用自來水沖洗干凈，再用二次蒸餾水沖洗，分類置于烘箱中110 ℃ 烘干，粉碎，放入干燥器中備用。

1.3.2樣品制備分別稱取莪術、綠絲郁金、土壤粉末 0.25 g 于洗凈并烘干冷卻的小燒杯中，在莪術、綠絲郁金樣品中加入硝酸、高氯酸的混合酸（體積比為4 ∶1），在土壤樣品中加硝酸、鹽酸的混合酸（體積比為1 ∶3），蓋上表面皿靜置 1 d，用電熱板低溫加熱，使樣品保持微沸，待樣品液清澈后加雙氧水至溶液無色透明，定容至25 mL 比色管中，待測。

2結果與分析

2.1工作曲線的繪制

分別量取一定體積的Cu、Pb、Cd 標準儲備液，用二次蒸餾水配制成不同濃度的標準溶液。在優化后的儀器工作條件下，測定各標準溶液的吸光度，并繪制濃度-吸光度工作曲線，所得各元素的工作曲線及線性相關系數見表1。

3結論

中藥中重金屬含量問題是影響中藥安全、有效、可控的重要問題之一。本研究表明，莪術塊根（綠絲郁金）對土壤中的Pb、Cd都有較強的富集能力，在栽培過程中須要嚴格監測土壤中這2種重金屬的含量，特別是Pb含量。由于供試樣品均來自同一產地，因此本研究結果僅反映該地區莪術富集重金屬的情況，后期將會進一步擴大樣品量，對不同產地、不同批次莪術及其栽培土壤進行系統分析，為全面探究莪術的GAP栽培提供依據。

參考文獻：

[1]代全林，袁劍剛，方煒，等. 玉米各器官積累Pb能力的品種間差異[J]. 植物生態學報，2005，29（6）：992-999.

[2]李廣云，曹永富，趙書民，等. 土壤重金屬危害及修復措施[J]. 山東林業科技，2011，41（6）：96-101.

[3]程黔榮，楊勤，鐘世紅. 中藥材規范化種植中重金屬污染的防治[J]. 中國藥業，2004，13（6）：21-22.

[4]韓小麗，張小波，郭蘭萍，等. 中藥材重金屬污染現狀的統計分析[J]. 中國中藥雜志，2008，33（18）：2041-2048.

[5]黃臣虎，陸茵，孫志廣，等. 莪術抗癌作用機制研究進展[J]. 中草藥，2010，41（10）：1745-1747.

[6]李敏，張娜. 郁金類藥材質量控制方法的研究[J]. 中藥材，2008，31（4）：540-543.

[7]戎秋濤，翁煥新. 環境地球化學[M]. 北京：地質出版社，1990：296.endprint

摘要：采用原子吸收光譜法測定莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，并評價莪術各部位對土壤中重金屬的富集能力。結果表明：莪術各部位對土壤重金屬元素的富集能力均有一定差異，其中對Cd的富集能力最強；本研究結果可為莪術規范化栽培提供參考。

關鍵詞：原子吸收光譜法；莪術；綠絲郁金；重金屬；富集能力

中圖分類號： X53；S567.230.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0199-02

收稿日期：2013-10-14

基金項目：綿陽師范學院校級青年基金（編號：2013B05）；綿陽師范學院學生科研基金（編號：XSKY13003）。

作者簡介：何越（1990—），女，四川閬中人，研究方向為中藥分離分析。

通信作者：呂瑞，助教，研究方向為中藥分離分析。E-mail：renny8160@163.com。隨著工業發展和農業生產現代化推進，土壤污染日益嚴重。土壤中有害重金屬積累到一定程度就會對土壤-植物系統產生毒害，不僅導致土壤退化、農作物產量和品質降低，而且通過直接接觸、食物鏈等途徑危及人類生命和健康[1]。李廣云等研究發現，土壤重金屬污染對植物、土壤動物、土壤酶以及通過食物鏈對人類產生危害[2]。其中，鉛主要損壞人類神經系統、造血系統、血管和消化系統；砷的主要危害是擴張毛細血管，麻痹血管舒縮中樞，使腹腔臟器嚴重失血，引起肝、腎、心等實質器官的損害；鎘對人類有致畸、致癌、致突變作用；汞主要損害腎臟，造成腎功能衰竭[3]；銅是人體必需的微量元素，然而銅過量又會影響健康[4]。

莪術（Aeruginous turmeric Rhizomeand）為多年生草本植物，其根莖入藥，主要被用于治療瘡痕痞塊、痕血經閉、食積脹痛等，是臨床上較為常用的活血化瘀藥[5]。莪術的干燥塊根可單獨入藥，名為綠絲郁金（Radix curcumae），具有行氣化瘀、清心解郁、利膽退黃之功效，常被用于胸腹脹痛、黃疸尿赤等癥，為歷代醫家所推崇[6]。鑒于莪術各部位均有較高的藥用價值，嚴格控制其種植環境中的重金屬含量，對保障藥材質量具有重要作用。本研究通過測定四川省的莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，通過富集系數評價莪術各部位對其栽培土壤中重金屬的富集能力，為莪術中藥材生產質量管理規范（GAP）栽培提供依據。

1材料與方法

1.1儀器及試劑

儀器：TAS-990原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司），Cu、Pb、Cd空心陰極燈（北京有色金屬研究總院），小型高速粉碎機（WB-100北京維博創機械設備有限公司），AUY全自動分析天平（日本島津）。

試劑：硝酸、高氯酸、鹽酸、30%過氧化氫均為分析純，成都市科龍化工試劑廠生產，試驗用水均為二次蒸餾水。

Cu、Pb、Cd標準儲備液均由相應的分析純金屬配制，其標準儲備液濃度均為1 g/L，根據測定要求，使用時再逐級稀釋成標準使用液。

1.2樣品采集及鑒定

莪術、綠絲郁金、土壤（pH值5.5～6.0）均源于四川省成都市雙流縣郁金GAP種植基地。土壤采樣深度為0～20 cm；采集植物藥用器官（根莖、塊根），并選擇與土壤樣品對應的采樣點，采樣植株為健康、無病蟲害的樣株。經綿陽師范學院天然產物研究所鑒定，樣品為姜科（Zingiberaceae）蓬莪術（Curcuma phaeocaulis Val）的根莖莪術和塊根綠絲郁金。

1.3方法

1.3.1樣品前處理將各樣品用自來水沖洗干凈，再用二次蒸餾水沖洗，分類置于烘箱中110 ℃ 烘干，粉碎，放入干燥器中備用。

1.3.2樣品制備分別稱取莪術、綠絲郁金、土壤粉末 0.25 g 于洗凈并烘干冷卻的小燒杯中，在莪術、綠絲郁金樣品中加入硝酸、高氯酸的混合酸（體積比為4 ∶1），在土壤樣品中加硝酸、鹽酸的混合酸（體積比為1 ∶3），蓋上表面皿靜置 1 d，用電熱板低溫加熱，使樣品保持微沸，待樣品液清澈后加雙氧水至溶液無色透明，定容至25 mL 比色管中，待測。

2結果與分析

2.1工作曲線的繪制

分別量取一定體積的Cu、Pb、Cd 標準儲備液，用二次蒸餾水配制成不同濃度的標準溶液。在優化后的儀器工作條件下，測定各標準溶液的吸光度，并繪制濃度-吸光度工作曲線，所得各元素的工作曲線及線性相關系數見表1。

3結論

中藥中重金屬含量問題是影響中藥安全、有效、可控的重要問題之一。本研究表明，莪術塊根（綠絲郁金）對土壤中的Pb、Cd都有較強的富集能力，在栽培過程中須要嚴格監測土壤中這2種重金屬的含量，特別是Pb含量。由于供試樣品均來自同一產地，因此本研究結果僅反映該地區莪術富集重金屬的情況，后期將會進一步擴大樣品量，對不同產地、不同批次莪術及其栽培土壤進行系統分析，為全面探究莪術的GAP栽培提供依據。

參考文獻：

[1]代全林，袁劍剛，方煒，等. 玉米各器官積累Pb能力的品種間差異[J]. 植物生態學報，2005，29（6）：992-999.

[2]李廣云，曹永富，趙書民，等. 土壤重金屬危害及修復措施[J]. 山東林業科技，2011，41（6）：96-101.

[3]程黔榮，楊勤，鐘世紅. 中藥材規范化種植中重金屬污染的防治[J]. 中國藥業，2004，13（6）：21-22.

[4]韓小麗，張小波，郭蘭萍，等. 中藥材重金屬污染現狀的統計分析[J]. 中國中藥雜志，2008，33（18）：2041-2048.

[5]黃臣虎，陸茵，孫志廣，等. 莪術抗癌作用機制研究進展[J]. 中草藥，2010，41（10）：1745-1747.

[6]李敏，張娜. 郁金類藥材質量控制方法的研究[J]. 中藥材，2008，31（4）：540-543.

[7]戎秋濤，翁煥新. 環境地球化學[M]. 北京：地質出版社，1990：296.endprint

摘要：采用原子吸收光譜法測定莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，并評價莪術各部位對土壤中重金屬的富集能力。結果表明：莪術各部位對土壤重金屬元素的富集能力均有一定差異，其中對Cd的富集能力最強；本研究結果可為莪術規范化栽培提供參考。

關鍵詞：原子吸收光譜法；莪術；綠絲郁金；重金屬；富集能力

中圖分類號： X53；S567.230.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0199-02

收稿日期：2013-10-14

基金項目：綿陽師范學院校級青年基金（編號：2013B05）；綿陽師范學院學生科研基金（編號：XSKY13003）。

作者簡介：何越（1990—），女，四川閬中人，研究方向為中藥分離分析。

通信作者：呂瑞，助教，研究方向為中藥分離分析。E-mail：renny8160@163.com。隨著工業發展和農業生產現代化推進，土壤污染日益嚴重。土壤中有害重金屬積累到一定程度就會對土壤-植物系統產生毒害，不僅導致土壤退化、農作物產量和品質降低，而且通過直接接觸、食物鏈等途徑危及人類生命和健康[1]。李廣云等研究發現，土壤重金屬污染對植物、土壤動物、土壤酶以及通過食物鏈對人類產生危害[2]。其中，鉛主要損壞人類神經系統、造血系統、血管和消化系統；砷的主要危害是擴張毛細血管，麻痹血管舒縮中樞，使腹腔臟器嚴重失血，引起肝、腎、心等實質器官的損害；鎘對人類有致畸、致癌、致突變作用；汞主要損害腎臟，造成腎功能衰竭[3]；銅是人體必需的微量元素，然而銅過量又會影響健康[4]。

莪術（Aeruginous turmeric Rhizomeand）為多年生草本植物，其根莖入藥，主要被用于治療瘡痕痞塊、痕血經閉、食積脹痛等，是臨床上較為常用的活血化瘀藥[5]。莪術的干燥塊根可單獨入藥，名為綠絲郁金（Radix curcumae），具有行氣化瘀、清心解郁、利膽退黃之功效，常被用于胸腹脹痛、黃疸尿赤等癥，為歷代醫家所推崇[6]。鑒于莪術各部位均有較高的藥用價值，嚴格控制其種植環境中的重金屬含量，對保障藥材質量具有重要作用。本研究通過測定四川省的莪術、綠絲郁金及其栽培土壤中的重金屬含量，通過富集系數評價莪術各部位對其栽培土壤中重金屬的富集能力，為莪術中藥材生產質量管理規范（GAP）栽培提供依據。

1材料與方法

1.1儀器及試劑

儀器：TAS-990原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司），Cu、Pb、Cd空心陰極燈（北京有色金屬研究總院），小型高速粉碎機（WB-100北京維博創機械設備有限公司），AUY全自動分析天平（日本島津）。

試劑：硝酸、高氯酸、鹽酸、30%過氧化氫均為分析純，成都市科龍化工試劑廠生產，試驗用水均為二次蒸餾水。

Cu、Pb、Cd標準儲備液均由相應的分析純金屬配制，其標準儲備液濃度均為1 g/L，根據測定要求，使用時再逐級稀釋成標準使用液。

1.2樣品采集及鑒定

莪術、綠絲郁金、土壤（pH值5.5～6.0）均源于四川省成都市雙流縣郁金GAP種植基地。土壤采樣深度為0～20 cm；采集植物藥用器官（根莖、塊根），并選擇與土壤樣品對應的采樣點，采樣植株為健康、無病蟲害的樣株。經綿陽師范學院天然產物研究所鑒定，樣品為姜科（Zingiberaceae）蓬莪術（Curcuma phaeocaulis Val）的根莖莪術和塊根綠絲郁金。

1.3方法

1.3.1樣品前處理將各樣品用自來水沖洗干凈，再用二次蒸餾水沖洗，分類置于烘箱中110 ℃ 烘干，粉碎，放入干燥器中備用。

1.3.2樣品制備分別稱取莪術、綠絲郁金、土壤粉末 0.25 g 于洗凈并烘干冷卻的小燒杯中，在莪術、綠絲郁金樣品中加入硝酸、高氯酸的混合酸（體積比為4 ∶1），在土壤樣品中加硝酸、鹽酸的混合酸（體積比為1 ∶3），蓋上表面皿靜置 1 d，用電熱板低溫加熱，使樣品保持微沸，待樣品液清澈后加雙氧水至溶液無色透明，定容至25 mL 比色管中，待測。

2結果與分析

2.1工作曲線的繪制

分別量取一定體積的Cu、Pb、Cd 標準儲備液，用二次蒸餾水配制成不同濃度的標準溶液。在優化后的儀器工作條件下，測定各標準溶液的吸光度，并繪制濃度-吸光度工作曲線，所得各元素的工作曲線及線性相關系數見表1。

3結論

中藥中重金屬含量問題是影響中藥安全、有效、可控的重要問題之一。本研究表明，莪術塊根（綠絲郁金）對土壤中的Pb、Cd都有較強的富集能力，在栽培過程中須要嚴格監測土壤中這2種重金屬的含量，特別是Pb含量。由于供試樣品均來自同一產地，因此本研究結果僅反映該地區莪術富集重金屬的情況，后期將會進一步擴大樣品量，對不同產地、不同批次莪術及其栽培土壤進行系統分析，為全面探究莪術的GAP栽培提供依據。

參考文獻：

[1]代全林，袁劍剛，方煒，等. 玉米各器官積累Pb能力的品種間差異[J]. 植物生態學報，2005，29（6）：992-999.

[2]李廣云，曹永富，趙書民，等. 土壤重金屬危害及修復措施[J]. 山東林業科技，2011，41（6）：96-101.

[3]程黔榮，楊勤，鐘世紅. 中藥材規范化種植中重金屬污染的防治[J]. 中國藥業，2004，13（6）：21-22.

[4]韓小麗，張小波，郭蘭萍，等. 中藥材重金屬污染現狀的統計分析[J]. 中國中藥雜志，2008，33（18）：2041-2048.

[5]黃臣虎，陸茵，孫志廣，等. 莪術抗癌作用機制研究進展[J]. 中草藥，2010，41（10）：1745-1747.

[6]李敏，張娜. 郁金類藥材質量控制方法的研究[J]. 中藥材，2008，31（4）：540-543.

[7]戎秋濤，翁煥新. 環境地球化學[M]. 北京：地質出版社，1990：296.endprint