微量元素综述修改

药食真菌中微量元素的分析测定及研究进展李钰贾琳琳李志洲（陕西理工学院化学与环境科学学院）摘要：简要介绍了微量元素的生理作用，综述了微量元素的几种分析测定方法的研究进展和在药食真菌发展中的应用，探论了其在药食真菌生产中的发展方向。

关键词：微量元素测定药食真菌发展方向ProgressLi Y u Jia Lin-lin Li Zhi-zhou(College of Chemical & Environment Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong,China, 723001)Abstract:The physiological functions was introduced briefly，Key words: trace element；edible and medicinal fungi；determination；progress前言药食真菌中所含多种的成分，如微量元素、多糖、生物碱、甾醇、萜类、苷类等，对提高人体抵抗力，治疗癌症，抑制肿瘤细胞生长有好的功效，并且对人体没有毒副作用，其中微量元素对人体有较好的生理作用。

药食真菌中含有多种微量元素，其以有机态和无机态形式存在，由于化合态的不同，对人体的作用有着截然的不同。

人体主要利用的是其中的有机态的微量元素。

人体内微量元素占体重不足0.01%，却对人体却有重要生理功能，如铁、锌、铜、硒、锰、碘、钴、镍、钼、氟、钒、錫、硅等就对维持人体生命健康起着不可缺少作用。

缺铁会导致缺铁性贫血，锌缺乏可致厌食、矮小、免疫功能低下，皮疹及脱发等，缺铜容易导致冠状动脉粥样硬化，而形成冠心病。

还会引起贫血症、白癜风等疾病，碘摄入量不足会引起甲状腺肿、克汀病、流产、先天性畸形等。

微量元素在人体含量较少，却广泛存在于自然界中，可以作为药品和食品的重要组成部分越来越受到人们的关注。

将微量元素整合到药食真菌的有效成分中，将其作为其中的添加剂以提高其药用价值，使药食真菌在食用中既具有其自身的功效同时也能使微量元素发挥其独特的作用，而达到更好、更有效的保健作用，基于此药食真菌中微量元素分析与应用成为热点研究方向之一。

本文对药食真菌中微量元素的分析测定进行研究，探论了其在药食真菌生产中的发展方向1 微量元素对人体的作用有资料[1]表明，微量元素参与人体内多种酶、辅酶、维生素、激素及核酸的形成，具有特异的生理功能，与机体细胞增殖、新陈代谢等密切相关，见表1所示。

表1 微量元素的生理功能功能分类元素参与人体各种酶的组成Fe、Cu、Zn、Mo、Se、Mn具有催化作用I、Cu、Ca、Mn、Cr、Co、Ni增强机体免疫功能提高抗病力Zn、I、Se、Ti有助于保护心血管K、Na、Li、Ca、Mg、Ti、V、Se、Fe、Cu、Zn、Na、Co微量元素的主要生理功能：①协助体内物质运输，如含铁参与血红蛋白、肌红蛋白的构成，负体内运输氧和二氧化碳的作用，含锌碳酸酐酶参与CO2的运输等。

②微量元素是体内多种酶的组分或激活剂，参与多种物质和能量代谢过程。

如铁参与细胞色素类酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的合成，能防止血管里细胞被氧化，保证人体代谢活动正常运行；硒参与谷胱甘肽过氧化酶具有清除自由基和过氧化物的作用，与维生素E的抗氧化作用具有协作者简介：李钰(1987-)，女，陕西安康人，大学本科生，环境工程专业061。

同作用，能延缓细胞衰老，保护细胞膜的通透性和稳定性，维持心肌组织的正常结构、功能与代谢，防止冠心病、心肌梗塞及心绞痛的发生[2-4]；③微量元素是体内某些激素和维生素的组分，参与调节多种重要生理功能。

如碘是甲状腺激素的成分，缺碘导致甲状腺激素合成障碍，影响机体正常代谢和儿童生长发育。

④影响核酸代谢。

核酸中含有铬、钴、铜、锌、镍、钒等微量元素，这些元素对核酸的结构、功能及DNA复制都有影响。

⑤对人体免疫功能、生殖、神经系统的发育及抑制机体组织癌变有重要影响。

如铁、铜、锌、硒等能维持正常的免疫功能；铁、锌、碘、氟、锰、钒、镍等能维持正常的生殖发育功能；铁、铜、锌、锰、钼、碘、硒、钴等是神经系统发育及维持正常功能所必须；铜、锌、钼、硒、铁、锰等能抑制机体组织癌变等。

2 微量元素分析测定方法的研究进展2.1样品材料结果分析消解剂类型和消解条件，已达到能准确测定含量的要求。

近年来的研究表明电感耦合等离子体-原子发射光谱法( inductivelycoupled plasma atomic emission spectrometry，ICP-AES) ，分光光度法，原子吸收光谱法具有操作简便，测定精度高等优点被广泛的应用。

2.1 电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）法电感耦合等离子体-原子发射光谱法(inductivelycoupled plasma atomic emission spectrometry，ICP-AES)是近年来发展迅速的分析方法之一，目前对微量元素分析和测定的常用方法。

其方法原理电感耦合等离子体焰温度可达到6000~8000K，当将试样有进样器引入雾化器，并被氩气带入焰炬时，则试样中组分被原子化、电离、激发，以光的形式发射出能量。

不同元素的原子在激发或电离时，发射不同波长的特征光谱，故根据特征光的波长可进行定性分析；元素的含量不同时，发射特征光的强弱也不同，据此可进行定量分析。

有研究采用微波方式进行溶样，再利用电感耦合在进行测定，如王继生等采用微波溶样，利用HNO3-H2O2消解体系，用3步消解法分别对中药材香加皮、鱼腥草、金银花、胖大海进行消解，然后应用电感耦合等离子体发射光谱技术( ICP-AES)测定了其中的9种微量元素。

实验中发现，微波消解时不同功率反应的激烈程度不同，功率过大，反应激烈易发生冲罐现象，微波消解样品应在低功率下间歇地短时间进行。

与常规分析方法相比，该法快速简便、准确率高、精密度好。

徐润生等采用微波消解技术-电感耦合等离子-原子发射光谱法(ICP-AES)对不同产地、不同生长年限的芍药及其炮制前后含有的几种具有重要生理功能的无机微量元素——K，Ca，Na，Mg，Za，Fe和Cu等的含量进行了依次测定。

由于中药材不易消解，需要加入强氧化剂，实验采用了浓HNO3及HClO4混酸消解。

得到了较好和较准确的实验结果。

结果表明微波消解-电感耦合等离子-原子发射光谱法可同时测定多种微量元素。

高压消化罐在较低温度下进行缓慢样品消化，再利用电感耦合在进行测定，可以提高精密度，如段继东等通过优化试验选择高压消化罐在较低温度下进行缓慢样品消化，以减少了消化过程中微量元素的损失。

用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了野生元蘑和珍珠菇中钙、钠、钾、镁、锰、钡、铁、钴、锗、铜等微量元素的含量，并与湿法消化的结果进行了对比，结果表明没有显著的差异，但高压消化罐法的测定精密度更高。

有研究对湿法和干法进行研究比较，唐清等应用湿法ICP-AES法同时测定了猴头菇中13种元素并进行了成分分析，结果表明，采用干法灰化可以避免猴头菇中因含有较稳定的大分子糖，很难通过湿法HNO3-HClO4完全消解的缺点。

进而用ICP-AES法同时测定钾、磷、钠、钙、镁、锰、铁、铜、锌、硒、锶、镉、铅13种元素的含量。

此方法是一种快速、准确、可靠的分析方法。

ICP-AES法具有检出限低，灵敏度高，精密度好，线性动点范围宽，对有机物样品可有效的消除化学、物理干扰，利用化学工作站可对光谱干扰进行有效校正，同时检测多种元素的优点，已广为应用于生物样品中微量元素的测定。

其测定步骤是先制取样品溶液再消解通过用ICP-AES法选定分析元素的波长测定各种元素的含量。

常用的消解方法有湿法消解法和微波消解法高温消化罐法。

ICP-AES法是利用元素对光波的不同吸收作用而达到定性和定量分析，精确的实验结果可通过用不同的消解剂和消解方法对原材料进行充分的消解而获得。

可以看出，电感耦合等离子体发射光谱技术（ICP-AES）法近年来研究主要集中在对不同样品溶液的消化方法和消解剂的改进上。

在消化过程中，微量元素都有不同程度的损耗，这对准确测定食品类的微量元素含量及分析其含量对人体影响的工作者带来了很大难度。

如何根据不同的样品找到更好的消化方法，消解条件和高效消解剂，以解决样品消化损耗问题，将是科研工作者亟待解决的问题。

2.2 分光光度法分光光度法是建立在分子吸收光谱基础上的分析方法。

测定原理是将被测物质转化成有色物质，在可见光区通过侧其对特征波长的吸光度，并与标准溶液的吸光度相比较以实现测定。

分子吸收光谱上的吸收峰值波长、吸收峰数目及形状与物质的分子结构（如价电子结构、键型、官能团等）紧密相关，这是进行定性分析的基础；吸收峰峰值波长处的吸光度与被测物质的浓度之间的关系符合朗伯—比尔定律，即在一定的实验条件下二者呈现线性关系，这是定量分析的基础。

分光光度法的应用光区包括紫外光区（10~400nm）、可见光区（400~780nm）和红外光区（780nm~300um）。

不同的样品材料选用不同的消解剂和显色剂，就存在不同的消解条件，对实验结果也有不同程度的影响。

近年来有用邻苯二胺替代3，3-二氨基联苯胺做显色剂而取得较好的实验结果的，例如：王安琪等在对几种市售食用菌中硒含量的研究中以硫酸-高氯酸做消化剂，用邻苯二胺替代3，3-二氨基联苯胺做显色剂，通过紫外分光光度法进行了测定，得到了较好的结果。

同时在硒含量为6~30μg范围内对平菇做了重复性实验和回收率实验都有较好的效果。

邓斌等采用紫外分光光度法，以1%邻苯二胺盐酸盐做显色剂，甲苯为萃取剂，检测波长为335nm，测定石榴皮中微量硒元素的含量。

结果表明，反应过程中体系酸度应严格控制，尤其是络合反应阶段，溶液酸度必须控制在pH1.5~2.5之间，pH值为2.0是体系的最佳萃取酸度。

实验时加入适量的EDTA—2Na溶液可消除干扰离子的影响。

该方法操作简便、测定快速、灵敏度高、稳定性好。

同时也有用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为显色剂，再用分光度法进行测定分析，如邓斌等研究了芦荟中微量元素锌在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠存在下，以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为显色剂的最佳显色条件及应用。

实验表明，在KH2PO4-NaOH缓冲溶液中，pH 处于6.8~8.5范围内，在KH2PO4-NaOH缓冲溶液中，Zn(Ⅱ)与PAN形成红色的络合物，显色完毕后，吸光度达到最大且能稳定出现在24 h以上。

适用于基层单位测定芦荟样品中微量锌的含量。

利用分光光度法选用不同的显色剂和显色条件就得到精确度不同实验结果。

分光光度法的测定原理是把要测定的元素转化为有色物质，利用其吸光度的不同而进行测定分析，所以根据不同的样品如何选择最佳显色剂和最佳显色时条件，以得到精确度较高的结果就成为了实验员的研究重点。