丹霞铁皮石斛铜、锰含量测定及品质评价

洪梦杰 ，陈 洁 ，于白音 *，余灼钗 ，吴倩欣

（1.喀什大学 生命与地理科学学院，新疆 喀什 844000；2.韶关学院 英东生物与农业学院，广东 韶关 512005；3.河南科技职业大学 医学院，河南 周口 466000）

铁皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）为兰科石斛属多年生附生草本植物，主要分布在浙江、安徽、福建、广东、广西、云南、贵州等地［1］.铁皮石斛作为“中华九大仙草”之首，在2018年被列入药食同源名单，《中华人民共和国药典》（2020年版一部）显示铁皮石斛有益胃生津、滋阴清热之功效［2］.铁皮石斛作为药材和保健食品被人们越来越多的应用，人们对铁皮石斛的品质要求也越来越高.丹霞铁皮石斛是产自丹霞地区的一个品种，是铁皮石斛的道地种源［3-5］.本文立足于丹霞铁皮石斛的重金属含量和粗纤维含量测定，来反映丹霞铁皮石斛的品质，为丹霞铁皮石斛的进一步开发提供参考.

1 材料与仪器

1.1 样品

所用样品（茎、叶）均采自韶关学院仙草基地2016年3月栽种的丹霞铁皮石斛.铜（Cu）、锰（Mn）含量测定样品2019年8月采集；粗纤维测定样品分别于2018年7月（花期后）、2018年10月（花期后）、2019年1月（生长初期）、2019年4月（花期前）分4次采集.

样品预处理：将新鲜采集的样品茎、叶分离，用蒸馏水洗净后晾干表面水分，茎切段，茎、叶均在60 ℃烘干至恒重，密封袋包装后置于干燥器中保存备用.

1.2 仪器

AA-3300 AAS SOP原子吸收光谱仪（上海元析仪器有限公司）、CXC-06粗纤维测定仪（邦西仪器科技（上海）有限公司）、一体式高温除湿烘干机（广东澳亿美节能科技有限公司）、电子天平（常熟市双杰测试仪器厂）、粉碎机（永康市铂欧五金制品有限公司）、万用电炉（北京科伟永兴仪器有限公司）.

1.3 试剂

铜标准液（1 000 μg⋅mL-1，GSB 04-1725-2004）、锰标准液（1 000 μg⋅mL-1，GSB 04-1736-2004）（国家有色金属及电子材料分析测试中心）；硝酸（优级纯）；高氯酸、硫酸、氢氧化钠、乙醇、正辛醇（消泡剂）均为分析纯.

2 实验方法

2.1 铜、锰含量测定方法

2.1.1 实验方法

采用原子吸收光谱法测定丹霞铁皮石斛茎、叶中铜和锰含量.

2.1.2 样液制备

取丹霞铁皮石斛干燥茎、叶，粉碎，过60目筛，分别称取0.500 0 g，置于烧杯中加20.0 mL混合酸（硝酸∶高氯酸=9∶1），用保鲜膜密封，浸泡过夜，用小火加热至样品完全消解为1.0 mL左右淡黄色溶液（若样品消解不完全，需补加混合酸继续加热消解），用1%硝酸溶液转入50.0 mL容量瓶定容，每个样品做3个平行样和1个空白样.

2.1.3 仪器测定条件调试

根据仪器工程师推荐测定参数，再结合实际情况，选用最佳仪器工作参数，见表1.

表1 仪器工作参数表

2.1.4 标准曲线绘制

配制一系列不同浓度的铜、锰标准溶液，调整好仪器参数进行测定，以浓度C为横坐标，吸光度值A为纵坐标绘制标准曲线.铜的曲线方程为：A=0.141C+0.005 1，R2=0.999 7；锰的曲线方程为：A=0.23C-0.005 6，R2=0.999 4，如图1、图2.

图1 Cu标准曲线

图2 Mn标准曲线

2.2 粗纤维含量测定方法

取不同生长时期的丹霞铁皮石斛干燥茎、叶，粉碎，过18目筛，作为供试样品.按粗纤维测定仪操作方法，对样品粗纤维质量百分含量进行测定.

3 结果与分析

3.1 铜、锰含量测定结果

铁皮石斛对重金属有一定的富集能力，因此把握其茎和叶的重金属含量是铁皮石斛产品开发与利用的重要环节.丹霞铁皮石斛样品铜、锰含量测定结果见表2.由表2可知，整体上丹霞铁皮石斛锰含量大于铜含量；不同部位上，丹霞铁皮石斛叶中铜、锰含量均大于茎中含量，其中叶铜含量是茎铜含量的3.75倍、叶锰含量是茎锰含量的3.89倍，这可能与丹霞铁皮石斛的种质、生理、年龄等因素有关，具体原因有待进一步验证.

表2 丹霞铁皮石斛茎、叶中铜、锰含量测定结果

同时，丹霞铁皮石斛茎、叶中铜含量均远低于《中华人民共和国药典》（2020年版一部）及《药用植物及制剂进口绿色行业标准》（2004）中铜的限量规定（≤20 mg·kg-1）［2，9］，而锰含量亦未超过限量规定.

3.2 粗纤维含量测定

经测定，不同采集期的丹霞铁皮石斛茎、叶中粗纤维含量测定结果如表3.

表3 不同采集期的丹霞铁皮石斛茎、叶粗纤维含量（—x ± s，n=6）

从表3可知，不同生长时期丹霞铁皮石斛的茎和叶的粗纤维含量均有差异.其中，茎中粗纤维含量差异较大，最高值为2018年7月采集的样，为23.05%，最低值为2019年4月采集的样，为13.67%，最高值比最低值高近1倍，因此，采收“无渣”铁皮石斛茎的最佳时期在4月（花期前）；叶中粗纤维含量差异较小，最高值为2018年10月采集的样，为14.71%，最低为2018年7月采集的样，为11.14%，最高值比最低值仅仅高3.57%，较茎的粗纤维含量差异小，因此采收不必考虑粗纤维含量的影响.

4 讨论

近年来，中药材重金属污染一直是国内外关注的一个焦点.随着环境污染和中药材重金属超标情况越来越严重，为确保中药材的安全性，《中华人民共和国药典》（2020年版一部）中规定了人参、西洋参、黄芪、甘草等中药材的重金属限量标准，但关于丹霞铁皮石斛的重金属限量标准暂未见制定［6］.有专家学者对其他产地铁皮石斛茎中重金属含量进行了检测，未发现重金属超标［7-8］.符德欢等对铁皮石斛叶中重金属进行检测，发现部分样品存在重金属含量超标［9］.杨德毅等研究了铁皮石斛对重金属镉和铜的富集能力，铜元素富集系数为0.597，证明铁皮石斛对环境中铜的富集能力相对较强［10］.郭兰萍等收集了部分国家和地区重金属限量标准，丹霞铁皮石斛重金属含量均未超过相关限量标准［11］；但是，鉴于铁皮石斛对部分重金属有较强富集能力，在铁皮石斛茎与叶开发过程中，依然要重视重金属含量问题，确保中药材的安全.

食用部位粗纤维含量少是高品质铁皮石斛的表现之一.铁皮石斛纤维分为内部纤维和外表皮纤维，而石斛内部纤维即为“渣”，“渣”多虽然不会影响本身药用效果，却会大大影响食用口感，因而传统铁皮石斛以“质重，嚼之黏牙，口甜，无渣者”为优［12］.

本文通过对不同生长时期茎、叶中的粗纤维含量测定发现，丹霞铁皮石斛茎中粗纤维含量在一年中变化较大，叶中粗纤维变化较为平缓，总体粗纤维含量在冬季逐渐降低，在春季最低并开始增长，于秋季达到最高，说明从食用口感来说，春季采摘的丹霞铁皮石斛品质最好，可将最佳采收期定在春季.而其他研究者的结果也类似，如魏静等对海南与浙江产铁皮石斛进行研究，发现海南产铁皮石斛茎粗纤维含量为14.38%±3.46%，浙江产铁皮石斛为13.46%±2.52%［13］；徐丽红等测定了不同栽培方式下的浙江省乐清市本地种铁皮石斛鲜茎粗纤维含量，测定结果为9.63%~16.49%［14］；廖鲜艳等测定了春、秋季浙江铁皮石斛（岩上仙）茎、叶的粗纤维含量，茎粗纤维含量约为11%~20%，叶片约为8%~21%［15］.可见丹霞铁皮石斛与其他铁皮石斛的粗纤维含量无明显差异，说明丹霞铁皮石斛的品质可以和浙江铁皮石斛或其他铁皮石斛媲美，可以用于石斛资源的综合利用和开发.若继续对丹霞铁皮石斛的其他品质进行全面深入研究，发掘其市场开发潜力，定能推动韶关市石斛产业发展.