不同类型人参和西洋参十二种必需元素的比较

　　　　　　作者：雷秀娟 孙立伟 麻锐 申野 李昌禹 王英平

【摘要】 目的 比较野山参、林下参、园参和西洋参中机体必需元素种类、含量的差别，并探讨其与功效的关系。方法 用ICPAES、ICPMS法测定样品中机体必需元素种类、含量，并对所测结果进行统计学分析。结果 四种样品均含有Ca、Fe、Zn、Cu、Se等十二种机体必需元素，但同种必需元素在四样品中的含量各不相同，K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cr、Sr、Na、Se在野山参中含量显著高于其他三者(P<0.01)。Cu含量在野山参和园参中差异不显著(P>0.05)，但显著高于西洋参和林下参(P<0.01);Mn含量林下参显著高于其他三者(P<0.01)。结论 四味中药中机体必需元素含量差异很大，野山参中机体必需元素总量最高，可能与其高功效性相关。

【关键词】 不同类型人参;西洋参;必需元素;蛋白

【Abstract】 Objective To provide a theoretical basis for the illustration of the mechanism of their biological effects， types and contents of the essential elements of four samples and analyze their relationships with effects. Methods (1)The types and contents of essential elements were tested by ICPAES， ICPMS. (2)The results were measured by mean comparison and statistical analysis. Results Four samples all contained twelve essential elements such as Ca， Fe， Zn， Cu， Se and so on， but the contents of the same element were different in four samples. The contents of K， Ca， Mg， Fe， Zn， Cr， Sr， Na， Se in wild Panax ginseng were higher than those of the other groups(P<0.01).The content of Cu had no difference between wild Panax ginseng and garden Panax ginseng(P>0.05)but was obviously higher than that of Panax quinquefolius and forest Panax ginseng(P<0.01). The content of Mn in forest Panax ginseng was notably higher than that of the other groups(P<0.01).Conclusions The essential elements contents of four Chinese herbal medicines vary greatly， wild Panax ginseng total essential elements in the highest volume of the body may be associated with its high efficiency.

　　【Key words】 Different species of panax ginseng; Panax quinquefolius; Essential element; Protein

　　 大量实验表明，必需元素是决定中药四性(寒热温凉)的主要因素之一〔1，2〕。在某些栽培型不能完全代替其野生型功效的中药中，元素种类和含量明显不同，如野生型菊花、黄芩等与栽培型功效不同，并且其元素含量存在显著差异〔3，4〕。野山参具有“回阳救逆”之功效，而栽培参(林下参、园参)远不能及;并且人参性温、西洋参性凉，在药效方面也完全不同。因此，本研究选取长白山野山参、林下参、园参三种不同类型的人参和西洋参，检测某些机体必需元素种类、含量，并比较其在元素含量和功效上的差别，并探讨其元素含量与功效的关系，为阐明不同类型人参、西洋参生物学功能的作用机制提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验材料 野山参、林下参、栽培园参和西洋参均来自吉林省长白山地区。样品用去离子水冲洗后放于60℃烘箱干燥，至质量不再发生变化后，密封保存，待用。

　　1.2 主要仪器 全谱直读等离子体发射光谱仪(ICPAES)：Varian，美国;电感耦合等离子体质谱(ICPMS)：Thermo Scientific，美国;纯水仪：Thermofisher，美国。

　　1.3 主要试剂 硝酸(德国Merck公司，mos级);高氯酸(德国Merck公司，mos级);超纯水;多元素混合标准液;Se元素标准液。

　　1.4 实验方法 取四种参粉末，每种各准确称取5份，每份0.5 g，加入HNO3/HClO4(4∶1)混合溶液共10 ml，置于电热板上加热消解样品，消解温度为90℃，待消解完全后，使用超纯水将溶液定容至25 ml，同时制备空白溶液。利用ICPAES进行机体必需常量、微量元素测定，仪器工作参数设置见表1。利用ICPMS进行机体必需痕量元素Se的测定，仪器工作参数设置见表2。

　　表1 ICPAES仪器工作参数

　　参数设定值参数设定值RF功率1 000 W等离子体流量15 L/min辅气流量1.5 L/min雾化气压180 kPa蠕动泵速100 r/min积分时间15 S

　　表2 ICPMS仪器工作参数

　　参数设定值参数5雾化气流速0.95 ml/min测量时间100 ms冷却气流速13 L/min检测模式峰跳辅助气流速0.8 L/min碰撞气流速5.45 ml/min

　　1.5 统计学分析 实验数据以x±s表示，采用SPSS12.0统计软件进行组间差异性t检验。

　　2 结 果

　　2.1 野山参、林下参、园参和西洋参中机体必需常量元素种类及含量 四味中药中均含有机体必需的K、Ca、Mg、P四种常量元素，但同种元素在四者中的含量分布各不相同，其中，野山参中K、Ca、Mg的含量均显著高于其他三者(P<0.01)，特别是野山参中Ca的含量为西洋参的8.47倍、林下参的5.38倍和园参的4.84倍;西洋参、林下参和园参中Ca含量虽有差别，但没有统计学意义(P>0.05);P的含量四者均存在显著差异，其中园参中P含量最高，其次为野山参，西洋参和林下参。见表3。

　　2.2 野山参、林下参、园参和西洋参中机体必需微量元素种类及含量 四味中药均含有机体必需的Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Sr、Na等七种微量元素，但它们在含量上存在很大差异，其中Fe、Zn、Cr、Sr、Na含量均属野山参最高，与其他三者之间有显著差异(P<0.01)。尤其是野山参中Fe的含量为西洋参的20.91倍，园参的12.96倍和林下参的10.08倍;Zn的含量为林下参的2.38倍，西洋参的2.53倍和园参的4.05倍;Mn的含量林下参最高，显著高于其他三者(P<0.01);Cu的含量野山参和园参和没有明显差异(P>0.05)，但显著高于林下参和西洋参(P<0.01)。见表4。

　　2.3 野山参、林下参、园参和西洋参中机体必需痕量元素Se的含量 野山参中Se元素含量〔0.066±0.006)μg/g〕显著高于林下参〔(0.041±0.004) μg/g〕、西洋参〔(0.040±0.003) μg/g〕和园参〔(0.038±0.001) μg/g〕(P<0.01)，但后三者之间没有统计学差异。表3 四种参中机体必需常量元素种类和含量与野山参比较：1)P<0.01;与园参比较：2)P<0.01表4 四种参中必需微量元素种类和含量与野山参比较：1)P<0.01;与林下参比较：2)P<0.01;与野山参和园参比较：3)P<0.01

　　3 讨 论

　　机体必需元素是指构成机体组织，维持机体生理功能、生化代谢所必需的元素〔5〕。按照在机体内含量的不同，机体必需元素可分为必需常量元素(K、Ca、Mg、P等)、必需微量元素(Fe、Zn、Cu、Mn等)和必需痕量元素(Se、V等)，其中前者是构成机体生命活动的物质基础，后两者则与机体健康密切相关，多种必需微量、痕量元素是体内重要物质(蛋白质、酶、核酸、激素等)不可缺少的组成部分〔6〕，在特定状态下它们是维持机体生命健康的必要条件和物质基础〔7〕;同时，一些必需元素也以离子形式参与到机体渗透压和酸碱度的调节中，从而维持机体内生理功能的正常进行。

　　研究表明，野山参与园参这两种不同类型的人参中所含机体必需元素有很大差异，在测定的十二种机体必需元素中，其中九种(K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cr、Sr、Na、Se)元素含量野生山参均显著高于栽培园参。元素含量的不同很可能是导致野山参药效优于园参的原因之一;野山参中机体必需元素总量最高，可能与其高效性密切相关。不同品种参(栽培园参和西洋参)间机体必需元素含量也有较大差异，其中P、Mn、Cr、Cu、Na、Sr的含量，园参均显著高于西洋参，这种差异很可能与两者品种不同有关，园参、西洋参元素含量上的差异，也一定程度影响了两者的性味归经;林下参是一种人工播种、自然生长于深山密林下的人参，具有与野山参极为相似的外表，但从微量元素含量来看，其差异很大，所测十二种元素在两者中均有显著差异。与园参相比，Ca、Mg、Fe、Se这四种重要的必需元素在两者并中没有显著差异。因此，从元素含量分析，林下参虽貌似野山参，但其在某些化学成分上更接近于园参。

　　Se是维持人类健康的一种必需痕量元素，在植物体里的含量虽少但具有广泛的生物学作用，如保护机体的遗传物质，调节机体免疫功能等〔8〕。而Se最主要的生物学功能则是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分，催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽，使有毒的过氧化物变成无毒的羟基化物〔9〕。人参中化学成分极为复杂，为此，对Se的测定本实验采用目前痕量元素测定领域中最为先进、准确的分析测试手段〔10〕——电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)。测定结果野山参中Se元素含量显著高于林下参、西洋参和园参，而后三者之间没有统计学意差异。利用蛋白质组学技术鉴定出了野山参中含有高丰度的磷脂谷胱甘肽过氧化氢酶(PHGPx) (质谱数据未显示)，一种重要的含Se过氧化物酶，这一结果表明机体内PHGPx活力的大小可以直接反映其Se含量，也印证了PHGPx的表达受Se含量调控的理论事实〔11〕。

参考文献

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　　11 于海涛，张春晶.磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶的生物学活性及其与人类疾病的关系〔J〕.中国基层医药，2005;12(10):14478.