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药学论文云茯苓矿质元素化学计量学研究

引言

蘑菇是生态系统必不可少的组成成分，它参与金属和非金属元素的生物地球化学循环，在有机物降解方面发挥着重要作用。野生和栽培蘑菇因其富含蛋白质[1]、碳水化合物以及具有低热量水平[2]和人体必需的矿物质[3]，成为一种极具吸引力的功能性食品。此外，一些蘑菇物种作为民间药物，用于治疗疾病有着悠久的历史[4-9]。云南省夏季和秋季气候温和多雨，为真菌的生长提供了理想条件[10]。云南省食用菌资源是中国最丰富和最大的生产地区之一，被称为“食用菌王国”[11]。近年来，研究者对云南野生蘑菇中矿质元素含量的评价逐渐兴起[12-13]。尤其对蘑菇中元素含量在人体中的健康风险进行评估[9,14-15]。人体需要多种元素维持正常生理功能，营养元素的缺乏或过量以及有毒元素的积累均会对人体健康造成影响。研究发现野生食用菌在生长过程中可以积累大量人体必需元素，也会累积一些对人体有健康风险的元素[13,16]。蘑菇中重金属含量高于农作物、蔬菜和水果[10]。A、Cd、Hg、Pb含量与脑组织和中枢神经系统表现出高的亲和性[17]。大量研究显示，一些蘑菇物种中富含有毒重金属元素[18-19]。

中药茯苓是药用真菌茯苓Wolfiporiae某tena(Peck)Ginn的干燥菌核，具有抗肿瘤、免疫调节等作用。茯苓以其独特的食用和药用价值在亚洲许多国家有着广泛的应用。目前，关于茯苓中化学成分及不同产地的鉴别研究较多，但对茯苓中各元素含量在不同部位的分布、积累规律尚未见系统报道。本研究采用原子荧光光谱仪（AFS）、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪（ICP-AES）、电感耦合等离子体-质谱仪（ICP-MS）测定了茯苓中Li、Mg、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、A、Se、Rb、Sr、Ag、Cd、C、Ba、Pb等21种元素含量，结合化学计量学进行分析。在此基础上，对重金属元素的健康风险进行评价。为茯苓安全消费以及全面分析提供借鉴和依据。

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第一章不同产地茯苓元素含量特征分析

大量研究发现一些蘑菇物种富含重金属元素[18-19]。真菌子实体中微量元素的浓度具有物种特异性[20-22]。不同生长环境下同一蘑菇物种，元素含量存在显著差异[23-24]。茯苓为多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核，生于松树根际，是一种长期生长在地表土层以下由菌丝体形成的菌核[25]。茯苓作为传统中药材在中国有着悠久的药用历史，在亚洲其他国家也逐渐被发掘和使用[26-28]。“茯苓夹饼”是北京一种非常著名的小吃[25]。近年来，茯苓以其生理特性（安神、健胃、利尿等）引起研究者广泛的关注[29-31]。茯苓菌核的不同部位具有不同的疗效和生物活性，其代谢产物存在巨大差异[32]。本实验采用微波消解，ICP-MS测定茯苓不同部位（白色菌核和茯苓皮）Ag、A、Ba、Cd、Co、Cr、C、Cu、Fe、Li、Mn、Ni、Pb、Rb、Se、Sr、V、Zn等18种元素的含量，并对其进行对比分析。采用主成分分析和相关性分析对结果进行讨论。以期为茯苓皮和白色菌核的营养价值与健康风险评估提供参考。

1.1材料与方法

1.1.1样品制备

茯苓样品于2022-2022年采自云南省7个不同的地理区域（图1）。由云南农业大学刘鸿高教授鉴定为正品茯苓，保存于云南省农业科学院药用植物研究所样品室。样品采集地点均未受到当地产业或重金属排放等影响。

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1.2仪器与试剂

ICP-MS（Ne某ION300型，美国PE公司）；高通量密闭微波消解仪（MARS6，美国CEM公司）；实验用水均为超纯水，电阻率为18.2MOmega;·cm；65%硝酸（优级纯）；30%双氧水（分析纯）；元素标准储备液（Ag、A、Ba、Cd、Co、Cr、C、Cu、Fe、Li、Mn、Ni、Pb、Rb、Se、Sr、V和Zn）：10mg/L，100mg/L（美国PE公司）。标准物质均购自国家标准物质中心：菠菜叶（GBW10015），柑橘叶（GBW10028），灌木枝叶（GBW07603）。玻璃器皿和聚四氟乙烯消解罐（PTFE）使用前均用10％的硝酸溶液（PTFE为30％HNO3）浸泡24h，并用超纯水清洗。

样品消解时，以同样的方式加入2个空白和3个标准物质。线性回归方程相关系数r均大于0.9990。平行称量5次，测定含量并计算相对标准偏差（RSD），结果显示RSD值均小于8%。表明该试验方法的精密度良好。通过对11次样品空白测量所得的标准偏差的3倍计算各元素的检出限，结果显示检出限在0.0012-0.3900mu;g/L范围内。实验采用标准物质菠菜叶（GBW10015）、柑橘叶（GBW10028）和灌木枝叶（GBW07603）对方法的准确度进行验证，结果见表3。标准物质的元素测定值在推荐值