微量元素综述修改

Comment O1 蒋建强 环境地球化学 与人体健康及农业生产的关系 J 物探 与化探 2004 28 4 330 Comment O2 何燕 周国华 王学 求 从微量元素与人体健康关系得到 的启示 物探和化探 2008 年 2 月第 32 卷第 1 期第 70 74 页 药食真菌中微量元素的分析测定及研究进展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 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 关键词 微量元素 测定 药食真菌 发展方向 Progress Li Yu Jia Lin lin Li Zhi zhou College of Chemical Environment Science Shaanxi University of Technology Hanzhong China Abstract The physiological functions was introduced briefly Key words trace element edible and medicinal fungi determination progress 前言前言 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 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 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 作者简介 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 Comment h3 2 曹丹阳 微量元素硒 与心血管疾病 J 中国地方病防治杂志 2006 21 03 32 33 3 张红 李小利 高海青 微量元素与心 血 管疾病 J 国外医学 医学地理分册 2006 27 03 9 11 4 陈昭 张晶 佟冬青 刘育晖 微量元素 与心血管疾病关系研究现状 J 北华大 学 学报 自然科学版 2003 4 03 31 33 Comment 微微微微4 7 王继生 王鹤 群 郑永军 微波消解 ICP AES 法测 定四种药材中的微量元素 济南大学 学报 2008 年 1 月第 22 卷第 1 期第 59 62 页 Comment h5 8 徐润生 毛程鹏 虞锐鹏 程存归 微波消解 ICP AES 法测定不同生长年限白芍的微量元素 光谱学与光谱分析 2008 年 3 月第 28 卷第 3 期第 671 674 页 Comment 微微微微6 9 段继东 田鹏 吕子键 辛士刚 韩爽 赵芳 电感 耦合等离子体原子发射光谱法测定食 用菌中微量元素 理化检测 化学分册 2008 年第 44 卷第 137 138 141 页 Comment 微微微微7 10 唐清 高露 韩丽娟 ICP AES 发同时测定猴头菇 中 13 种元素 天津师范大学学报 2005 年 9 月第 25 卷第 3 期第 17 18 第 46 页 有协同作用 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 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 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 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微量元素分析测定方法的研究进展 2 1 微量元素的测定分析的主要流程微量元素的测定分析的主要流程 样品材料 粉碎 干燥 消解 测定 结果分析 其中消解和测定是研究的重点 根据不同的样品材料就必须选择不同的消解方法 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 电感耦合等离子体电感耦合等离子体 原子发射光谱 原子发射光谱 ICP AES 法 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 Comment 微微微微8 5 刘彦明 原子 吸收光谱法测定中成药中微量元素 J 光谱学 与光谱分析 2000 20 3 373 6 程义勇 蒋与刚 生物医学微量元素 数据手册 M 天津 天 津科学技术出版社 1994 Comment O9 王安琪 王新风 洪 媛 戴传超 紫外分光光度法测定市 售食用菌中硒的含量 淮阴师范学院 学报 2006 年 5 月第 5 卷第 2 期第 143 145 150 页 Comment h10 12 邓斌 蒋刚彪 陈六平 徐安武 紫外分光光度法测 定石榴皮中微量元素硒 微量元素与 健康研究 Studies of Trace Elements and Health 2008 年 1 月第 25 卷第 1 期第 40 41 页 Comment h11 11 邓斌 蒋刚彪 陈六平 分光光度法测定芦荟中微量 元素锌 分析实验室 Chinese Journal of Analysis Laboratory 2008 年 5 月第 27 卷增刊第 160 163 页 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 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 30 g 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 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 2 3 原子吸收光谱法原子吸收光谱法 原子吸收光谱法 AAS 包括 火焰原子吸收光谱法 FAAS 石墨炉原子吸收光谱法 Comment h12 13 孙汉文 原子吸收 光谱技术 M 北京 中国科学技术出 版社 1992 399 Comment 微微微微13 孙永梅 火焰原 子吸收光谱法测定香菇中 7 种元素的 含量 吉林师范大学学报 自然科学 版 2006 年 8 月第 3 期 第 71 72 页 Comment 微微微微14 李静红 王淑 英 陈光 火焰原子吸收光谱法分析 香菇中微量元素的形态 分析实验室 2007 年 12 月第 26 卷增刊第 346 348 页 Comment 微微微微15 李涛 王元忠 刘鸿高 巨大口蘑中微量元素的光谱 测定 光谱学与光谱分析 2008 年 2 月 第 28 卷第 2 期第 450 452 页 Comment 微微微微16 陈学军 陈小 军 王秀峰 中国测试技术 2008 年 7 月第 34 卷第 4 期第 99 100 105 页 Comment h17 沈晓芳 张勇 杨成 庞月红 燕新梁 王爱娜 秦雪梅 黄芪中微量元素的形态分析 分析化 学研究简报 2006 年 3 月第 34 卷第 396 398 页 GAAS 氢化物原子吸收光谱法 HAAS 13 原子吸收法的基本测定原理是从辐射光源辐 射出具有待测元素特征谱线的光 通过试样蒸汽中待测元素基态原所吸收 由辐射谱线被 减弱的程度来测定试样待测元素的含量 使用原子吸收光谱仪 在不同的工作条件下 可以 测出周期表中 70 种元素 测定微量元素用得多的是火焰原子吸收法 该方法抗基体干扰能 力好 孙永梅用火焰原子吸收光谱法测定了鲜香菇中 7 种宏量 微量元素的含量 结果表明 其中 K Na Fe Mg Ca 含量高 Mn Cu 含量也比较丰富 是一种高蛋白 低脂肪的 保健食品 具有很高的药用价值 该方法具有操作简单易行 结果精度高 标准偏差小等 优点 李静红等用 0 45 m 滤膜 D101 型大孔吸附树脂 将香菇水煎掖中 Cu Zn Fe Mn Ca 和 Mg 分为悬浮态和可溶态 有机态和无机态 用 HCl 和 CCl4处理 煎渣 得煎渣无机态和有机态 利用火焰原子吸收光谱法对香菇中 Cu Zn Fe Mn Ca Mg 进行了形态含量的分析 该方法的回收率在 95 0 101 7 范 围内 并且相对标准偏差均在 2 以下 李涛等采用火焰原子吸收法同时测定了巨大口蘑中 K Ca Na Mg Fe Zn Mn 和 Cu 8 种微量元素的含量 结果表明 巨大口蘑中 Zn K Ca Mg 和 Mn 等人体必须的 生命元素含量较高 揭示了巨大口蘑具有较高的营养价值 方法的相对标准偏差介于 0 1 2 2 回收率介于 98 1 106 4 得到的结果比较满意 陈学军等为了找出微量元素的含量与利尿治疗的关系 测定了利尿类中药的微量元素 的含量 对海金砂 茯苓等利尿类中药采用湿法消解 并用火焰原子吸收分光光度法测定 了锌 铁 铜和锰等 4 种微量元素含量 找出微量元素的含量与利尿治疗的关系 探讨利 尿类中药中微量元素含量之间的关系 并对结果进行了准确度和精密度测定 本方法简单 精密度高 加标回收率在 82 00 112 0 之间 RSD 1 3 结果令人满意 微量元素的测定主要用的是火焰原子吸收光谱法 该方法可对不同微量元素的含量进 行测定 操作简单易行 回收率较高 且结果精度高 3 微量元素在药食用真菌中的应用微量元素在药食用真菌中的应用 早在东汉年间 世界上第一部药物专著 神农本草经 中就有灵芝 茯苓 猪苓等药 用真菌药效的分别列项论述 明代著名医学家李时珍在 本草纲目 中也收载了 20 多种真 菌的药效分析 这些药物至今沿用不衰 真菌是我国传统医药学的重要组成部分 我国也 是世界上最早利用真菌防病治病的国家 近几年来 我国药食用菌的科研与生产 有了十 分迅速的发展 3 1 药食菌中微量元素的分析药食菌中微量元素的分析 近年来 在对药物中微量元素形态的研究主要是对微量元素的初级和次级形态的分析 研究 微量元素的初级形态分析目的是探讨药物中存在的元素 并研究菌类物质水煎液中 各元素的提取率和残留率 结合其在原药中的总含量为元素形态分析提供依据 次级形态 是进一步探讨各元素在可溶态中发挥作用的形式 沈晓芳等按照传统煎煮法对中药黄芪中铜 锌 铁 镁 钙和铬 6 种元素进行提取 用微孔滤膜分离提取液中的可溶态与悬浮态 利用大孔吸附树脂柱对可溶态中的有机态与 无机态进行分离 采用火焰原子吸收光谱法对各种形态中的 6 种元素进行测定 结果显示 黄芪中 6 种元素的总提取率在 44 0 74 4 浸留比在 79 4 293 8 悬浮态颗粒吸附率 在 10 左右 可溶态中铬的有机态与无机态的比例为 114 6 铜 锌 铁 镁 钙的有机 态与无机态的比例在 3 7 43 5 该法对各元素的加标回收率在 96 8 103 1 相对标 准偏差小于 1 5 结果比较精确 Comment h18 弓晓峰 谢明勇 杨 妙峰 王小如 黑灵芝中微量元素的 形态分析 理化检验 化学分册 2005 年第 414 卷第 460 463 466 页 Comment 微微微微19 42 沈业寿 陶文 娟 真菌的应用研究 真菌多糖 J 安 徽大学学 报 自然科学版 2003 27 1 93 97 43 周国英 兰贵红 何小燕 食用菌多 糖研究开发进展 J 实用预 防医学 2004 11 1 203 204 Comment 微微微微20 欧阳天贽 李小 定 荣建华 真菌多糖抗肿 瘤及免疫调节作用研究进展 J 天然产 物 研究与开发 2006 18 524 528 Comment 微微微微21 潘冉 香菇多糖 临床应用研究进展及香菇的药用价值 海 峡药学 J 2005 17 4 123 125 Comment 微微微微22 LiuWensheng 刘文胜 LuoWeizao 罗维早 Zhang Zhirong 张志荣 Yin Gongkuan 殷恭 宽 West China Journal ofPharmaceuticalSciences 华西 药学杂志 200 l 16 4 293 294 Comment 微微微微23 沈晓芳 张勇 杨成 庞月红 燕新梁 王爱娜 秦 雪梅 黄芪中微量元素的形态分析 分 析化学研究简报 2006 年 3 月第 34 卷 第 396 398 页 Comment U24 可通过药食两用真菌药食两用真菌 中的生物活性成分分析 改性研究现中的生物活性成分分析 改性研究现 状 提出生物活性成分和微量元素的状 提出生物活性成分和微量元素的 配合方法 性能研究等予以衔接 配合方法 性能研究等予以衔接 Comment 微微微微25 王谦 李育岳 等 三种大型真菌的深层培养研究 河 北省科学院学报 3 29 一 33 Comment 微微微微26 王秋颖 徐锦 堂 假单胞杆菌 灵芝等几种菌的发酵 液对猪等菌生长的影响 中药及天然药 物 1997 32 8 459 一 462 Comment 微微微微27 李秀娟 灵芝液 体发酵过程中微量元素的富集及多糖 产量提高的研究 中国农业大学学位 论文 弓晓峰等用 ICP MS 法同时测定黑灵芝中十余种微量元素的初级形态含量及分布 考 察了黑灵芝中微量元素在不同极性溶剂中的浸出率 并通过国家一级标准物质验证了分析 结果的准确性 结果表明 随着溶剂极性增大 大部分元素的溶出率增大 水提取黑灵芝 铜 锰 铁 锌等元素的提取率均小于 40 对黑灵芝样品进行了加标回收试验 回收率 在 88 2 110 6 研究黑灵芝中微量元素含量及溶出特性对黑灵芝质量控制 灵芝产品的 合理开发利用有重要作用 3 2 药食真菌中的有效成分与微量元素的联系药食真菌中的有效成分与微量元素的联系 探索和寻找能改善生物功能 提高免疫力 使人类更健康 精力更充沛的新物质资源 一直是近年来人们研究的重点 食药用真菌多糖具有独特的生物活性和安全无毒副作用的 特性而备受欢迎 目前已研发出了一系列药品 保健品和功能性食药用真菌多糖产品 42 43 真菌多糖是从真菌子实体 菌丝体 发酵液中分离出的一类可以控制细胞分裂分化 调节细胞生长和衰老的活性多糖 研究表明 真菌多糖的作用机理 主要是通过对淋巴细 胞 巨噬细胞 网状内皮系统等的作用来调节机体的免疫功能 作为生物反应调节剂 它 不仅能够激活 T B 淋巴细胞 巨噬细胞 自然杀伤细胞 NK 等免疫细胞 还能活化补体 促进细胞因子的生成 全面发挥对机体的调节作用 4 中药配位化学认为 7 中药有效化学成分不是单纯的有机成分 也不是单纯的微量元 素 而是有机成分与微量元素组成的配位化合物 微量元素如果未与有机成分结合进人体 内 其结果是 或者难以被机体吸收 或者蓄积在体内产生毒副作用 药食真菌的保健和 药用价值 不单单只是其自身有效成分作用的效果 微量元素也起着相辅相成的作用 微 量元素对药食真菌的生长起着促进作用 同时 当微量元素被药食真菌吸收后 与其有机 成分形成配合物进人体内后 由于改变了原来的分子大小 电荷性和