引种水晶冰菜氨基酸种类及无机元素成分分析*

王志伟，李文艳，李维莉

(昆明学院 化学化工学院，云南 昆明 650214)

水晶冰菜(MesembryanthemumcrystallinumLinn.)，原名冰叶日中花，它的每片叶子上都凝结着许多透明的露珠，看起来就像在冰箱中结霜而得名，富含氨基酸、黄酮、多羟基化合物[1](松醇、芒柄醇和肌醇)、苹果酸及天然植物盐、钙、钾等矿质元素，对钠敏感性高血压、高血脂、糖尿病、心血管疾病等有明确的疗效，是一种保健型特色蔬菜[2，3].目前，东亚地区除韩国和日本外，仅在中国的青岛、云南以及西安等地区具有规模化的种植，市场前景广阔.而当前对水晶冰菜的研究多集中在种子培育、种植技术上，本研究以引种水晶冰菜为原料，对其中的部分营养成分进行分析，以期为引种水晶冰菜的进一步研究开发和综合利用奠定理论基础.

1 材料与方法

1.1 样品

供试水晶冰菜样品来自云南省德宏州某农业产区，用蒸馏水、去离子水洗净.

氨基酸测定样品：精密称取 0.600 g(精确到0.001 g)2份样品，一份置于玻璃研钵中手动捣碎研磨处理，一份采用匀浆搅拌机研碎(冰菜/水，V/V=1/1)处理.

无机元素测定样品：取 100.000 g 匀浆均匀，装入样品瓶中待测.

1.2 仪器

匀浆机、研钵、水解管(20～30 mL)、真空干燥箱、旋转蒸发仪、真空泵、全自动氨基酸分析仪(德国Sykam S-433D)、7700x型电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)、安东帕微波消解仪 Multiwave3000(奥地利·安东帕)、Millipore-QA10超纯水仪(美国Millipore).

1.3 试剂

浓盐酸(优级纯)、6 mol/L 盐酸混合溶液(含0.1%苯酚：称取苯酚 20 mg，加浓盐酸 10 mL 和水 10 mL 溶解，混匀)；苯酚(新蒸馏)、高纯氮气(纯度99.99%)；B、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Ba、Tl、Pb及Hg等24种元素标准溶液(国家标准物质研究中心)；ICP-MS调谐液及内标液(美国Agilent公司)、硝酸(≥69.0%，TraceSELECT，美国Sigma Fluka公司)、GB/T 6682规定的一级水.

1.4 水晶冰菜中氨基酸含量的测定

采用酸水解法-氨基酸自动分析仪，按照《食品中氨基酸的测定》(GB/T 5009.124—2003)对不同前处理样品进行检测.[4，5]

1.5 水晶冰菜中无机元素的测定

精确称取样品 1.000 g(精确到 0.001 g)放入微波消解罐之中，加入 5 mL 硝酸，摇匀，拧紧盖子放置 1 h，旋紧罐盖，按照微波消解仪标准操作步骤进行消解.把消解液转移至 25 mL 容量瓶，用水定容至刻度，混匀备用，同时进行空白试验.

分别吸取标准空白溶液、不同浓度的24种元素混合标准工作溶液，注入电感耦合等离子体质谱仪中，在选定的仪器参数下，以待测元素含量(μg)为横坐标，相应的质荷比强度为纵坐标，绘制相应的校准曲线，计算回归方程(表1).

表1 测定元素校准方程及相关系数

分别吸取试样空白溶液和试样液，得到待测元素的质荷比强度，带入校准曲线方程，求得空白试样及试样液的各元素的含量.

2 结果与分析

2.1 氨基酸含量测定结果

用匀浆机前处理的冰菜检测到8种氨基酸，见表2，总含量为 0.090 mg/g，其中含有人体必需氨基酸中的4种，占总量的74%.

表2 匀浆机研磨样品测定的氨基酸含量

用玻璃研钵进行手动研磨前处理的冰菜，检测到6种氨基酸，见表3，总含量为 0.099 mg/g，其中含有人体必需氨基酸4种，占总量的78%.

表3 手动研磨样品测定的氨基酸含量

2种样品前处理方式不同致使测定的结果有差别，其原因可能与两种处理方式的细节流程有关.匀浆机处理样品之前要加入一定体积的水分保证机器能够正常运行，在这个过程中可能引入了对结果造成影响的物质.而手动研磨前处理样品，由于是人工手动操作，样品研磨的细致程度相对较低，从而使得样品中的氨基酸不能充分够释放，故而对结果有影响，在后续研究中将会对该问题进行进一步探讨.

2.2 无机元素含量测定结果

根据IUPAC对检出限的定义，本实验取11次平行测定试剂空白溶液的结果及3次重复测定一定浓度各元素溶液的结果，见表4.

表4 样品中24种元素测定结果、方法检出限及加标回收率

使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，测定了云南引种冰菜中24种无机元素的含量，将测定的不同元素初始值x带入表2的相应方程中计算出冰菜中各微量元素的含量见表4；无机元素含量为 12.709 mg/g.为了验证该方法的准确性与可靠性，在原始样品的中加入不同量的标准溶液，再次测定这24种元素的含量，根据这2个值计算回收率为80.0%～120.0%，结果表明该方法准确可靠[6，7]，可用于云南引种冰菜无机元素的测定.

与国家标准规定的限量相比较，云南引种冰菜样品中重金属含量均极低，低于国家标准GB 2762—2012规定的限量指标[8]，见表5.

表5 引种冰菜中测定的重金属含量 mg/kg

人体健康离不开无机元素.人体中各种无机元素含量的高低和比例变化将不同程度地引起人体生理机能变化，因此，了解食物中无机元素含量显得重要.而蔬菜中的无机元素，如Ca、K、Fe等，因其对人体健康作用明显则相对受到重视.实验结果表明，云南引种水晶冰菜的K、Na、Mg含量较高，其可作为天然植物盐，属于高钾低钠盐食物.食用水晶冰菜可达到“减钠不减咸”的效果，有助于人体钠钾平衡，对降低高血压、心血管疾病的风险有积极的作用.而且云南引种水晶冰菜中Ca含量也比较高，食用水晶冰菜有助于强健牙齿和骨骼，改善血液凝固，平衡内分泌系统，维持和控制心脏肌肉收缩.

3 结论

云南引种冰菜氨基酸成分含量高于 0.090 mg/g，含有较为丰富的氨基酸成分.24种无机元素成分含量为 12.709 mg/g，其中，K含量明显高于其他蔬菜，为富钾蔬菜.云南引种冰菜富含矿物元素及微量元素，重金属元素As、Pb、Hg、Cd含量均≤0.06 mg/kg，符合国家食品安全卫生标准要求，具有较高的营养价值和开发应用前景.