不同盐碱土壤地区的农畜产品中金属离子含量的差异

2010-07-04王翔宇崔素萍武瑞张玉先韩德龙郑殿峰左豫虎

黑龙江八一农垦大学学报 2010年3期

王翔宇，崔素萍，武瑞，张玉先，韩德龙，郑殿峰，左豫虎

（1.黑龙江八一农垦大学，大庆 163319；2.黑龙江省林甸县科技局）

在正常情况下，人体血液的酸碱度（pH值）保持在7.35～7.45之间的弱碱性环境最适宜人体新陈代谢的进行和器官的生理活动。随着生活水平的提高，人们食用的肉、鱼、禽、蛋日益增多，这些食品被消化分解后，在体内呈酸性，长期大量摄入这些酸性食物致使人体内体液环境偏酸，由此导致了危及现代人健康的各种“富贵病”。

我们日常摄取的食物可大致分为酸性食物和碱性食物。从营养的角度看，酸性食物和碱性食物的合理搭配是身体健康的保障[1]。而我们日常饮食中的很多食物会产生酸性体质[2]，要保持身体健康就必须中和这些酸[3]，以保持碱性体质[4]，体质过酸会引发多种疾病[5]，碱性体质有利智力发育[6]，缓解疲劳[7]。

饮食是维持体内合适的弱碱环境的重要因素，专家强调多吃碱性食品，中和体内过多的酸根离子（磷酸根、硫酸根、盐酸根等），使体液pH值偏碱，有利于预防现代病，使人健康长寿。而碱性食品或食物就具有这种保健功能。大部分人对食物酸碱性的认识十分模糊，认为吃起来酸酸的柠檬就是酸性的。其实，食物的酸碱性不是用简单的味觉来判定的。所谓食物的酸碱性，是指食物中的无机盐属于酸性还是属于碱性。食物的酸碱性取决于食物中所含矿物质的种类和含量多少的比率而定，钾、钠、钙、镁、铁等进入人体内氧化后生成带阳离子的碱性氧化物，如氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁等，呈现的是碱性反应，在营养生理学上称为碱性食品。磷、氯、硫等进入人体之后则呈现酸性。含碱性金属离子多的食物非常适合用来中和体内大量的酸性食物如肉类、淀粉类产生的酸性体质，帮助食物及时消化和排泄，维持身体健康[7]。

碱性食物主要分为：一、蔬菜、水果类；二、海藻类；三、坚果类；四、发过芽的谷类、豆类。要避免或减少以下酸性食物的摄取：一、淀粉类；二、动物性食物；三、甜食；四、精制加工食品（如白面包等）；五、油炸食物或奶油类；六、豆类（如花生等）。一些常见食物的酸碱性分类见表1[8]。

表1 食物酸碱一览表Table 1 List of alkaline and acidic food

由于盐碱地土壤中的金属阳离子含量较高，在该种土壤中种植的农作物较酸性和中性土壤上种植的农作物中碱性金属元素含量较高，成为对人类健康有利的碱性保健农产品。但关于这方面的理论研究较少，尚缺乏理论依据支持。本项研究拟选择盐碱程度不同的土壤地区的农产品和畜产品为试材，研究其碱性金属元素含量差异及与人类健康的相关性，为开发利用盐碱地农畜产品提供理论依据，为盐碱地资源的利用开辟新的途径。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

不同盐碱程度土壤分别采自黑龙江省通河县（酸性土壤）[9]；黑龙江省木兰县（中性土壤）[9]；黑龙江省林甸县（碱性土壤）[9]。所有土壤样品均采用对角线法取样，取五点混合后取适量进行实验，土壤样品的取样深度为0～20 cm。

1.2 供试农畜产品

蔬菜种类：马铃薯、白菜、甘蓝、大葱、大萝卜、胡萝卜；粮食种类：水稻、玉米、大豆、红小豆、绿豆、向日葵；畜产品种类：鸡蛋、鹅蛋、猪肉、鸡肉、牛奶；上述农产品全部出产于采取土壤样品的地块。

1.3 不同盐碱地区人群健康状况资料

不同盐碱地区人群健康状况资料分别由黑龙江省通河县、木兰县和林甸县卫生局提供。

1.4 试验方法

1.4.1 供试土壤中所含部分碱性金属离子测定方法

钾测定方法为：用中性的1 mol·L-1NH4Ac溶液浸提土壤时，NH4+与土壤胶体表面的K+进行交换，连同水溶性K+一起进入溶液。浸出液中的K可直接用火焰光度法测定。（1N NH4OAc浸提-火焰光度法）[10]；

钙测定方法为：以1 mol·L-1乙酸铵为土壤交换剂，用原子吸收分光光度法测定土壤交换性钙时，所用的钙标准溶液中加入同量的1 mol·L-1乙酸铵溶液，以消除基体效应。此外。在土壤浸提液中，还应加入释放剂（Sr），以消除铝、磷和硅对钙的干扰。（原子吸收分光光度法）[10]；

钠测定方法为：以1 mol·L-1乙酸铵为土壤交换剂，用原子吸收分光光度法测定土壤交换性钠时，所用的钠标准溶液中加入同量的1 mol·L-1乙酸铵溶液，以消除基体效应。（原子吸收分光光度法）[10]；

镁测定方法为：以1 mol·L-1乙酸铵为土壤交换剂，用原子吸收分光光度法测定土壤交换性钠时，所用的钠标准溶液中加入同量的1 mol·L-1乙酸铵溶液，以消除基体效应。（原子吸收分光光度法）[10]；

pH 测定方法为：玻璃电极法（水土比为 2.5∶1）[11]。

1.4.2 农畜产品中所含部分碱性金属离子测定方法

钾测定方法为：试样处理后，导入火焰光度计中，经火焰原子化后，测定钾的发射光强。钾发射波长589 nm，其发射强度与他们的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.91-2003）[12]；

锌测定方法为：试样处理后，导入原子吸收分光光度计中，原子化后，其吸收213.8 nm的共振线，其吸收量与他的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.14-2003）[12]；

铁测定方法为：试样经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，铁吸收248.3 nm的共振线，其吸收量与他的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.90-2003）[12]；

钙测定方法为：试样经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，镁吸收422.7 nm的共振线，其吸收量与他的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.92-2003）[12]；

钠测定方法为：试样处理后，导入火焰光度计中，经火焰原子化后，测定钾的发射光强。钾发射波长589 nm，其发射强度与他们的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.91-2003）[12]；

镁测定方法为：试样经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，镁吸收285.2 nm的共振线，其吸收量与他的含量成正比，与标准系列比较定量。（GB/T 5009.90-2003）[12]；

pH测定方法为：玻璃电极法[13]。

2 结果与分析

2.1 供试土壤中所含碱性金属离子测定结果

对通河县、木兰县和林甸县的土壤pH和所含金属离子的测定结果表明（见表2），三类土壤的pH和所含各种金属离子量存在显著差异，林甸县土壤呈碱性（pH 8.94），木兰县的土壤略呈碱性（pH 7.64），通河县的土壤呈酸性（pH 6.73），林甸县土壤所含主要碱性金属离子钾、钠、钙、镁的量明显高于木兰县和通河县。林甸县土壤中铁和锌含量明显低于木兰县和通河县。

表2 不同土壤金属离子含量测定结果Table 2 Determination results of metal ions in different acidic and alkaline soil

2.2 供试土壤上产出的蔬菜中所含碱性金属离子测定结果

对通河县、木兰县和林甸县产出的蔬菜中所含碱性金属离子的总量的测定结果表明（见表3），几种供试蔬菜中钾、钙、钠、镁4种金属离子的总含量林甸县都高于木兰县和通河县。林甸县的蔬菜中钾、钙、钠的总含量1091.89 mg·100 g-1，都比木兰和通河的蔬菜中钾、钙、钠的总含量767.62 mg·100 g-1，836.69 mg·100 g-1高。虽然林甸县的土壤中铁和锌的含量低于木兰县和通河县，但是由于植物自身的缓冲作用，林甸县的蔬菜中铁和锌的含量分别为铁4.29 mg·100 g-1，锌 1.29 mg·100 g-1，并不显著低于木兰县铁 4.26 mg·100 g-1、锌 3.99 mg·100 g-1和通河县铁 3.77 mg·100 g-1，锌 1.31 mg·100 g-1。

表3 不同酸碱性土壤上产出的蔬菜中碱性金属离子差异Table 3 Determination results of alkaline metal ions in vegetable in different acidic and alkaline soil

续表1

2.3 供试土壤上产出的谷物中所含碱性金属离子测定结果

对木兰县、通河县和林甸县产出的谷物中所含碱性金属离子的总量的测定结果表明（见表4），林甸县产出的谷物类农产品中只有钠离子含量（56 mg·100 g-1）高于木兰县（43.9 mg·100 g-1）和通河县（45.1 mg·100 g-1）。其它几种金属离子含量未表现出有规律性的差异。

表4 不同酸碱性土壤上产出的谷物中碱性金属离子差异Table 4 Determination results of alkaline metal ions in grain in different acidic and alkaline soil

2.4 供试土壤上产出的畜产品中所含金属离子测定结果

对木兰县、通河县和林甸县产出的部分畜产品中所含碱性金属离子的总量的测定结果表明（见表6），林甸县产出的畜产品中金属离子的含量并不高于木兰县和通河县产出的畜产品中金属离子的含量。动物体的自身调节机制要比植物强的多，虽然林甸县土壤中所含铁和锌的量低于木兰和通河，但林甸县产出的畜产品中铁6.9 mg·100 g-1，不显著低于木兰县铁 8.84 mg·100 g-1，甚至高于通河县铁6.49 mg·100 g-1。

表5 不同酸碱性土壤上产出的畜产品中碱性金属离子差异Table 5 Determination results of alkaline metal ions in animal products in different acidic and alkaline soil

3 结论与讨论

3.1 结论

本研究分别测定了三个不同盐碱度土壤（通河县、木兰县、林甸县）地区的土壤及产出的农畜产品的pH和6种金属离子的含量。试验结果表明林甸县土壤的pH和所含主要碱性金属离子的量高于木兰县和通河县。

在测定的3个地区中，供试蔬菜中所含碱性金属离子的总量林甸县显著高于木兰县和通河县。在测定的碱性金属离子中，钾、钙、钠是影响食物酸碱性的最主要的离子[14]，林甸县碱性土壤上产出的蔬菜中所含的这3种碱性金属离子的含量高于木兰和通河产出的蔬菜中的含量。这种碱性蔬菜在被人体进食后经过代谢调节有助于维持体液成偏碱性，有利于人体健康。所以林甸的蔬菜具有开发碱性保健农产品的潜力。

3个地区的谷物中含有的主要碱性金属离子的量没有明显差异。谷物多为酸性食物，即使种植在盐碱土壤中，在其籽粒的形成过程中，通过吸收、转化并未过多的富集金属离子，未改变其酸性性质，不具有碱性保健食物的特性。3个地区的畜产品中含有的主要碱性金属离子的量也没有明显差异。多数畜产品亦是酸性食品，加之动物的自身缓冲调节能力和畜产品的饲料来源不确定性，导致林甸的畜产品并不因为其生存在碱性土壤环境而使碱性金属离子的含量有所增加，因而碱性土壤地区的畜产品与酸性或中性土壤地区的畜产品一样，其酸性食品特性没有改变。

3.2 讨论

不同种类蔬菜对各种离子的富集作用存在明显差异，即使在某种离子含量高的土壤上，蔬菜对这种离子也不一定具有较强的富集作用，但各种蔬菜对离子总的吸收量会因为土壤中离子含量的差异存在明显的差异。因此本文以几种供试蔬菜的碱性金属离子的总含量作为某一地区蔬菜是否具有碱性保健农产品的评价指标。如试验中发现林甸县大葱中的钾359.30 mg·100 g-1，明显高于其他地区的大葱，所有供试地区的马铃薯中钾的量都比较低，林甸县9.56 mg·100 g-1，木兰县 8.73 mg·100 g-1，通河县9.88 mg·100 g-1。但盐碱度高的土壤产出的几种供试蔬菜的碱性金属离子的总含量明显高于盐碱度低的的地区。由此可见单一食用某种蔬菜易造成对某种元素的缺乏，所以在日常饮食中我们要注意营养搭配，不能偏食，才能保持身体健康。

试验中发现所有的豆类都含有相对较高的钾，说明豆类对钾有，而钾是人体必须的元素，所以多食用豆制品有益身体健康。另外本实验还发现水稻和玉米对钙的富集能力很弱，水稻和玉米中的钙含量很低甚至难以检测到。试验中发现牛奶中所含钙的量明显高于其他畜产品中钙的量，所以多喝牛奶能够在一定程度上达到补钙的目的。

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