甘肅關(guān)山產(chǎn)香棒蟲草與冬蟲夏草無機(jī)元素及重金屬比較分析

秦文平，李九平，李 敏，慕 程

1.蘭州新區(qū)第一人民醫(yī)院，甘肅 蘭州 730300；2.甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)紅十醫(yī)院，甘肅 平?jīng)?744000；3.甘肅省平?jīng)鍪械诙嗣襻t(yī)院，甘肅 平?jīng)?744000；4.甘肅省華亭市婦計(jì)中心，甘肅 華亭 744100）

1 概述

在甘肅平?jīng)鍪嘘P(guān)山地區(qū)華亭縣境內(nèi)唐代名將敬德采銅礦石煉銅鑄錢遺址附近新發(fā)現(xiàn)一種蟲草，經(jīng)課題組實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)已有人采食，經(jīng)鑒定（另文報(bào)道），屬香棒蟲草C.barnessii Thwaites，又名巴恩斯蟲草[1]。該菌分布于海拔1800～2100m 山區(qū)陰坡，大多在灌叢下腐殖土中，表面常有約3～5cm 厚的落葉覆蓋。

寄主是鞘翅目金龜子科主要以植物根等地下幼嫩器官為食的幼蟲。

據(jù)文獻(xiàn)資料記載，香棒蟲草在山西省南部中條山一帶有分布[2]，甘肅等許多省區(qū)尚未見分布報(bào)道。資料還顯示，目前尚未做過香棒蟲草的化學(xué)成分鑒定和藥理等藥用價(jià)值評(píng)價(jià)。與香棒蟲草同屬的冬蟲夏草是一種十分名貴的中藥。

關(guān)于冬蟲夏草的最早的文字載于清朝汪昂的《本草備要》(1694)：“冬蟲夏草，甘平，保肺益腎，止血化痰，己勞咳。四川嘉定府所產(chǎn)者佳。冬在土中，形如老蠶，有毛能動(dòng)，至夏則毛出土上，連身俱化為草。若不取，至冬復(fù)化為蟲。”我國將其作為藥材出口的歷史比文字記載的更悠久。據(jù)文獻(xiàn)記載，從明代中葉（1400～1465 年間）起，冬蟲夏草就從浙江被傳到日本，在貴族中廣泛食用[3]。眾所周知，自然資源一直以來就十分稀少，目前就更奇缺了。

冬蟲夏草的生長環(huán)境較香棒蟲草嚴(yán)酷，大多分布于垂直海拔3500～5000m 以高寒（年均氣溫在5℃以下.最低可達(dá)-30℃以下）、缺氧（空氣氧氣含量僅為內(nèi)陸地區(qū)的40%～50%）和低氣壓為主要特征的青藏高原地區(qū)[3]。冬蟲夏草的寄主，為鱗翅目蝙蝠蛾科幼蟲（主要食物為植物地下嫩根）[4]。

無機(jī)元素鈣、鎂、鋅在人體中參與許多生理代謝活動(dòng)。重金屬銅、鉛、鎘、砷、汞是中藥材評(píng)判進(jìn)食安全性、是否容許進(jìn)入國際化市場(chǎng)的評(píng)判指標(biāo)之一。因此，對(duì)香棒蟲草這一珍貴資源進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)等研究具有一定的重要意義，同時(shí)將其與傳統(tǒng)名貴中藥冬蟲夏草進(jìn)行比較，以便為資源得以科學(xué)合理的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

2 材料及其來源與檢測(cè)方式

2.1 材料及其來源

檢測(cè)材料是從甘肅平?jīng)鲫P(guān)山地區(qū)野生香棒蟲草中隨機(jī)抽取外形完好、符合檢測(cè)要求的香棒蟲草C.barnessii，包裝送檢。

2.2 檢測(cè)途徑

本文采取委托檢測(cè)途徑，委托單位為西安國聯(lián)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)股份有限公司（委托送樣時(shí)間：2017年12 月28 日；檢測(cè)日期：2017 年12 月28 日～2018年01 月12 日），由該公司根據(jù)委托檢測(cè)項(xiàng)目等要求進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 檢測(cè)項(xiàng)目及其方法

1）鈣：檢測(cè)鈣的方法采取“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)”“GB 5009.92-2016”第一法，食品中鈣的測(cè)定。具體檢測(cè)實(shí)施時(shí)間:2017 年6 月23。

2）鎂：檢測(cè)鎂的方法采取“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)”“GB 5009.241-2017”第一法，食品中鎂的測(cè)定。具體檢測(cè)實(shí)施時(shí)間:2017 年10 月6 日。

3）鋅：檢測(cè)鋅的方法采取“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)”“GB 5009.14-2017”第一法，食品中鋅的測(cè)定。具體檢測(cè)實(shí)施時(shí)間:2017 年10 月6 日。

4）鉛、鎘、呻、汞、銅：鉛、鎘、呻、汞、銅的檢測(cè)方法采取《中華人民共和國藥典》（2015 年版）。

2.4 冬蟲夏草相關(guān)數(shù)據(jù)來源

用于作比較對(duì)象的冬蟲夏草，其相關(guān)數(shù)據(jù)均查閱自有關(guān)文獻(xiàn)資料。

無機(jī)元素?cái)?shù)據(jù)主要是山西省中醫(yī)研究所郭躍偉等的研究成果（材料采購于山西藥店）[5][經(jīng)作者查閱，《中華人民共和國藥典》（2015 年版）無相關(guān)數(shù)據(jù)]；重金屬數(shù)據(jù)來源主要參考：北京師范大學(xué)地理科學(xué)部、北京師范大學(xué)、教育部資源藥物工程研究中心盧恒、徐寧等的相關(guān)研究數(shù)據(jù)（供試材料采購于北京市售15 批冬蟲夏草，每批3 個(gè)樣本）[6]。檢測(cè)方法采取的是（上述香棒蟲草的檢測(cè)方法均是2017年開始實(shí)施的，而冬蟲夏草檢測(cè)參考的方法為灼燒殘?jiān)ǎ时疚膶?duì)二者重金屬含量的比較存在欠嚴(yán)格之嫌，在此特作說明）。

3 檢測(cè)結(jié)果及其分析

3.1 無機(jī)元素含量

檢測(cè)結(jié)果表明，香棒蟲草含鈣2.×103mg/kg，含鎂3.22×103mg/kg，含鋅1.58×102mg/kg（見表1）。

表1 香棒蟲草與冬蟲夏草菌核和子座微量元素含量(mg/kg)

通過香棒蟲草與冬蟲夏草所含無機(jī)元素比值的比較，可以明確地顯示二者之間的差距。

鈣：2.×103mg/kg：1×102mg/kg=1：0.05；鎂：3.22×103mg/kg：＞1×104mg/kg=1：＞3.11；鋅：1.58×102mg/kg：1×104mg/kg=1：63.29。與冬蟲夏草相比，香棒蟲草鈣含量明顯較高，高出20 倍（1/0.05）；而鎂與鋅明顯較低，分別約為冬蟲夏草的1/3（實(shí)際比值估計(jì)還要低）和1/63。

可見，兩種蟲草均含有鈣、鎂、鋅。香棒蟲草含量次序?yàn)椋烘V＞鈣＞鋅；而冬蟲夏草則為：鎂＞鋅＞鈣。

在所檢測(cè)無機(jī)元素中，香棒蟲草含鎂最高，但比冬蟲夏草低，而含量位居第二位的鈣卻比冬蟲夏草高出了20 倍。這一現(xiàn)象與其生境不無關(guān)系，除了物種本身特性外，也許與唐代采銅礦石遺址附近土壤含有較豐富的鎂與鈣有關(guān)。

3.2 重金屬含量

檢測(cè)結(jié)果顯示，香棒蟲草重金屬含量與冬蟲夏草相比，有高也有低（見表2）。

從含量來分析，銅含量最高，高達(dá)32.75mg/kg，依次為鉛（3.48mg/kg）、砷（3.45mg/kg）及鎘（0.94mg/kg），汞含量最低，只有0.09mg/kg，即銅＞鉛＞砷＞鎘＞汞。

通過比值計(jì)算，可更加明確地顯示出二者之間的差異：

鉛：香棒蟲草：冬蟲夏草=3.48mg/kg：0.752mg/kg=1：0.22，即香棒蟲草鉛含量＞冬蟲夏草鉛。

銅：香棒蟲草：冬蟲夏草=32.75mg/kg：12.637mg/kg=1：0.39，即香棒蟲草銅含量＞冬蟲夏草銅。

鎘：香棒蟲草：冬蟲夏草=0.94mg/kg：0.036mg/kg=1：0.04，即香棒蟲草鎘含量＞冬蟲夏草。

砷：香棒蟲草：冬蟲夏草=3.45mg/kg：4.032mg/kg=1：1.17 香棒蟲草砷含量<冬蟲夏草砷含量

汞：香棒蟲草：冬蟲夏草=0.09mg/kg：0.276mg/kg=1：3.07，即香棒蟲草汞含量<冬蟲夏草。

由上述冬蟲夏草數(shù)據(jù)可知，所含重金屬與香棒蟲草一樣，但含量不同；同時(shí)可總結(jié)出冬蟲夏草重金屬含量高低排序：銅＞砷＞鉛＞汞＞鎘。

從上述重金屬含量高低排序可知，2 種蟲草含銅量均具首位，并且香棒蟲草的含量高于冬蟲夏草2.6倍；香棒蟲草的鎘與鉛比冬蟲夏草排序有所提升。

由此現(xiàn)象可以推測(cè)，除了物種本身特性因素外，唐代采銅礦石遺址附近土壤含有較豐富的銅、鎘及鉛。

香棒蟲草與冬蟲夏草相比，含量較高的鎘、鉛、銅比值分別約為冬蟲夏草的25.0 倍（1：0.04）、4.6倍（1：0.22）和2.6 倍（1：0.39）；含量較低的砷、汞比值分別為1：1.17 和1：3.07。

表2 香棒蟲草與冬蟲夏草菌核和子座重金屬含量(mg/kg)

4 總結(jié)與討論

1）無機(jī)元素與重金屬種類及其含量。結(jié)果表明，香棒蟲草與冬蟲夏草含有相同的無機(jī)元素與重金屬，即均含有鈣、鎂及鋅等無機(jī)元素和銅、砷、鉛、汞及鎘等重金屬。但含量各異，除了各自具體含量不同外，各元素排序也存在一定差距，香棒蟲草的無機(jī)元素為：鎂＞鈣＞鋅，而冬蟲夏草則為：鎂＞鋅＞鈣；香棒蟲草的重金屬為銅＞鉛＞砷＞鎘＞汞，而冬蟲夏草則為：銅＞砷＞鉛＞汞＞鎘。

這一現(xiàn)象說明這兩種蟲草在化學(xué)元素多樣性方面具有一定的相似性，尤其是二者所含鎂和銅均具據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)存在種間差異性。

2）無機(jī)元素。結(jié)果顯示，香棒蟲草鎂含量最高，但比冬蟲夏草低，而含量位居第二的鈣卻比冬蟲夏草高出了20 倍。

這一現(xiàn)象與其生境不無關(guān)系，除了物種本身特性外，也許與唐代采銅礦石遺址附近土壤含有較豐富的鎂與鈣有關(guān)。另外，與華亭縣境內(nèi)在發(fā)展煤業(yè)的過程中所造成的空氣飄浮物（可能含有一定量的無機(jī)和重金屬元素）也許有間接地關(guān)系。

3）重金屬。由上述結(jié)果獲知，香棒蟲草的含銅量高于冬蟲夏草2.6 倍，鎘與鉛的含量排序均比冬蟲夏草有所提升。

由此現(xiàn)象推測(cè)，除了物種本身特性因素外，唐代采銅礦石遺址附近土壤含有較豐富的銅、鎘及鉛。當(dāng)然，如上所述，與華亭縣境內(nèi)因煤礦業(yè)而造成的空氣污染（空氣飄浮物中可能含有一定量的無機(jī)和重金屬元素）可能存在一定的間接地關(guān)系。

4）關(guān)于發(fā)利用問題。綜上所述，盡管香棒蟲草與冬蟲夏草所含無機(jī)元素與重金屬種類相同，并且優(yōu)勢(shì)元素也一樣，但其含量存在較大差異。由此說明二者的功能、作用以致應(yīng)用效果相應(yīng)的也不會(huì)相同。

參照《中國藥典》（2010 年版，一部）對(duì)藥材及其數(shù)據(jù)制劑的要求(銅≤20mg.kg-1、鉛≤5.0mg.kg-1、砷≤2.0mg.kg-1、鎘≤0.3mg.kg-1、汞≤0.2mg.kg-1，以下簡稱“藥典重金屬制劑要求”），香棒蟲草所含重金屬鉛和汞達(dá)標(biāo)，而銅砷鎘超標(biāo)。

鑒于此，關(guān)于香棒蟲草的開發(fā)利用問題不宜簡單從事（依據(jù)“藥典重金屬制劑要求”，盡管冬蟲夏草所含重金屬也有超標(biāo)現(xiàn)象），需要從化學(xué)成分（特別是一些獨(dú)特成分或功能性成分）、藥理、毒理等藥用價(jià)值方面進(jìn)行深入研究。

顯而易見，保護(hù)與科學(xué)合理地開發(fā)利用生物資源，特別是稀缺資源是擺在世人面前的一個(gè)嚴(yán)肅而艱巨的任務(wù)。通過改善環(huán)境條件、嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)環(huán)境、人工引種馴化、有效寄生菌以致成分研究等途徑，不失為解決生物資源開發(fā)利用的一條行之有效的途徑。