桑果中金属元素含量的测定

摘 要：本文采用原子吸收、原子荧光法测定4种桑果中金属元素的含量。结果表明，新疆4种桑果中除含有较高浓度的人体所需的金属元素Ca、Fe外，对人体有益的微量元素Cu、Mn、Zn的含量也较丰富。4种桑果中的重金属元素Hg、As、Cd均低于国家标准限量值（GB 2762—2022）；除库车黑桑果中的Pb未超标，其他3种桑果中的Pb含量均略高于国家标准限量值。

关键词：桑果；微量元素；重金属元素

Abstract： This article uses atomic absorption and atomic fluorescence methods to determine the content of metal elements in four types of mulberry fruits. The results showed that in addition to the metal elements Ca and Fe needed by the human body， the contents of Cu， Mn and Zn， which were beneficial to the human body， were also rich in the four kinds of mulberry fruits. The heavy metal elements Hg， As and Cd in the four kinds of mulberry fruit were lower than the national standard limit value（GB 2762—2022）， but the Pb in the Kuqa black mulberry fruit did not exceed the standard， and the other three kinds of mulberry fruit were slightly higher than the national standard limit value.

Keywords： mulberry fruit; trace element; heavy metal element

药桑是新疆南疆地区、和田和喀什等地古老的果树。药桑是珍贵的保健水果，其维生素含量、总糖含量和总黄酮含量均比其他桑种高。药桑在植物分类学上属桑科，桑属，黑桑种[1]，与属于白桑种的白桑、公桑、粉桑、黑桑4个类型中的黑桑不同[2]。按桑的习惯命名法，新疆桑树分为黑桑、公桑、药桑、白桑和粉桑5大类型[3]，其中药桑是新疆独特的药食同源性资源。此外，新疆药桑还是国内唯一的花性染色体倍数为22倍体的桑属品种，也是国内目前桑品种鉴定分类中唯一的黑桑种Morus nigra L.[4]。药桑作为新疆维吾尔族民间重要的药材，是珍贵的药物资源，具有活血、滋阴补血等功效[5]。

张志强等[6]通过对桑葚的药理研究及医学证明，桑果含白黎芦醇等物质，能刺激免疫系统抑制癌细胞生长，阻止机体内细胞突变。白黎芦醇在制药业、食品和保健食品行业有着巨大的市场需求，国际市场价格为1.1万美元/kg。药桑椹是一种珍贵的保健水果，其氨基酸种类齐全且含量丰富，具有增强免疫力、防止细胞癌变、清除人体自由基及促进造血干细胞再生等功效。杜晓童等[7]对新疆药桑椹的主要营养活性成分及体外抗炎作用进行了研究，结果表明，不同品种药桑的果实营养价值差异显著。曾其伟等[8]研究发现桑果具有抗氧化功能、降血糖功能、抗炎功能、镇痛功能、凝集素活性、促脂肪形成功能及美白功能。李炳钦[9]对新疆药桑叶化学成分和生物活性进行研究，发现桑叶的不同部位有不同的活性成分。药桑富含黄酮、总糖、生物碱等多种人体需要的营养物质，含有多种维生素、矿物元素、胡萝卜素和纤维素等[10-12]。

本文以桑果为研究材料，采用原子吸收法和原子荧光法测定桑果中金属元素的含量，为桑果的开发利用提供理论依据，也为研究桑果的营养价值及经济价值提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

桑果采于新疆维吾尔自治区库车市、和田市，将采摘的新鲜桑果洗净、自然晾干后粉碎。硝酸（优级纯）、高氯酸（优级纯）、乙醇、乙酸乙酯、石油醚。

1.2 仪器与设备

本实验用到的仪器与设备相关信息见表1。

1.3 实验方法

1.3.1 检测条件

原子吸收火焰法、原子吸收石墨炉法以及原子荧光法测定4种桑果中金属元素含量的检测条件见表2～表4。

1.3.2 标准溶液的配制

采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素标准储备液[钙、铁、锌、铜、锰、镉、砷、汞和铅元素储备液（100 mg·L-1）]。钙、铁、锌、铜、锰5种元素用5%稀硝酸配制成2 mg·L-1、4 mg·L-1、6 mg·L-1、8 mg·L-1、10 mg·L-1的标准系列溶液；镉、铅用5%稀硝酸配制成0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1的标准系列溶液；砷、汞用5%稀硝酸配制成0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.16 mg·L-1的标准系列溶液。

1.3.3 检测方法

采用火焰原子吸收光谱法测定桑果中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca；采用原子荧光光谱法测定桑果中As、Hg；采用石墨炉原子吸收光谱法测定桑果中Pb、Cd。

用电子天平称取3～5 g（精确至0.01 g）粉碎的桑果，放入消解管中用10%（体积分数）稀硝酸浸泡12 h，将消解管从zzhsy-1至zzhsy-10编号，zzhsy-1、zzhsy-2为两个平行空白，zzhsy-3、zzhsy-4为库车黑桑果，zzhsy-5、zzhsy-6为库车药桑果，zzhsy-7、zzhsy-8为和田黑桑果，zzhsy-9、zzhsy-10为和田药桑果。在zzhsy-1到zzhsy-10的消解管加入10.00 mL浓硝酸和3.00 mL高氯酸，放到智能消解仪硝化至无固体剩余，需要3.5 h。消解完全之后在消解管中加入15.00 mL蒸馏水，在智能消解仪进行赶酸至溶液不超过2 mL，用蒸馏水定容至25.00 mL塑料容量瓶中，测定标准溶液的浓度和桑果中各元素的浓度。

1.3.4 桑果中金属元素含量的计算

桑果中金属元素含量按式（1）计算。

式中：X为金属元素的含量；C为代入标准曲线中计算出的金属元素质量浓度，mg·L-1；V为桑果硝化后的溶液体积，L；F为桑果溶液稀释的倍数；m为桑果的质量，mg。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

9种金属元素的标准曲线方程见表5，可以看出Ca、Fe、Zn、Cu、Mn 5种元素的相关系数能达到0.999以上，镉、砷、汞、铅4种元素的相关系数能达到0.995以上，均满足含量测量要求。

2.2 桑果中金属元素的含量

由表6可知，4种桑果中Zn含量的高低顺序为和田黑桑＞和田药桑＞库车黑桑＞库车药桑，Hg、As的含量均为和田药桑＞库车黑桑＞和田黑桑＞库车药桑，Cd的含量为和田药桑＞和田黑桑＞库车黑桑＞库车药桑，而Ca、Fe、Cu、Mn、Pb的含量均是和田药桑＞和田黑桑＞库车药桑＞库车黑桑。4种桑果中对人体有益的微量元素铜、锰、锌的含量较为丰富，人体所需的金属元素钙、铁含量较高，且4种桑果中的重金属元素砷、镉、汞含量均满足GB 2762—2022限量要求。除库车黑桑果中的铅未超标外，其他3种桑果中的铅含量均略高于国家标准限量，桑树主要种植在田间、公路旁边，而在路边不断过往的车辆排出的尾气与荡起的飞尘可能是导致桑果中Pb超标的原因。

3 结论

桑果中除含有较高浓度的人体所需的金属元素Ca、Fe外，还含有对人体有益的微量元素Cu、Mn、Zn。本文采用原子吸收法、原子荧光法测定桑果中金属元素的含量，为桑果的开发利用提供理论依据，也为研究桑果的营养价值及经济价值提供参考和依据。

参考文献

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[2]中国植物志编委会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1998.

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[6]张志强，杨清香，孙来华.桑葚的开发及利用现状[J].中国食品添加剂，2009（4）：65-68.

[7]杜晓童，刘凡，沈维治，等.新疆药桑椹主要营养活性成分分析及体外抗炎作用[J].蚕业科学，2020，46（3）：306-312.

[8]曾其伟，王青，王旭炜，等.黑桑（Morus nigra L.）的研究与利用进展[J].蚕业科学，2013（3）：606-613.

[9]李炳钦.新疆药桑叶化学成分和生物活性研究[D].阿拉尔：塔里木大学，2019.

[10]SINGHAL B K，KHAN M A，DHAR A，et al.Approaches to industrial exploitation of mulberry of mulberry （Mulberry sp.） fruits[J].Journal of Fruit and Ornamental Plant Research，2010，18（1）：83-99.

[11]包海蓉，李柏林，阎冬妮，等.桑葚的开发利用与市场营销[J].食品科学，2004（增刊1）：208-211.

[12]钟熙，杨鹤，柯晓雪，等.桑树化学成分及药理活性研究进展[J].中国中药杂志，2022，47（9）：2373-2391.

作者简介：王海彬（1992—），男，内蒙古通辽人，本科，助理工程师。研究方向：食品药品检验。

通信作者：张贵会（1986—），男，内蒙古通辽人，硕士，工程师。研究方向：食品药品检验。E-mail：1144696239@qq.com。