【摘要】本文针对辽宁大连沿海中生物量较大的分属于褐藻门、红藻门、绿藻门的13种海藻进行了部分人体必需无机元素的测定，并对这些无机营养元素做了分析和比较，旨在为海藻食品的开发研制提供科学依据。
【关键词】大连沿海；海藻；无机营养元素
1.材料与方法
1.1材料
将采集的海藻用新鲜过滤海水洗去泥砂，再用去离子水快速洗3遍，于60℃干燥。过80目筛，分装于样品袋，置于干燥器中备用。
1.2方法
1.2.1样品处理
样品采用干消化法〔6〕消解。样品于电炉上灼烧至无烟，移入R弗炉中，560℃煅烧6小时。灰化后样品加6mol/l盐酸8ml溶解，高纯水稀释，定容至25ml，备用。
1.2.2钙、铁、锰、铜、锌的测定〔6〕
用Sp9-400原子吸收分光光度计吸收光谱法测定钙、铁、锰、铜、锌的含量。
1.2.3钾的测定〔7〕
用Sp9-400原子吸收分光光度仪发射光谱法测定钾的含量。
1.2.4磷的测定〔8〕
用DU-7紫外―可见分光光度计磷钼蓝分光光度法测定磷的含量。.
2.结果与讨论
2.1钾含量
海水中钾的含量相当丰富，海藻富集钾的能力较高。从表2数据可见，褐藻门钾的含量范围为1.02%～4.27%，含钾最丰富的是海带4.27%，而采于黑石礁的海黍子（1.08%）和萱藻（1.02%）含量最低。
红藻门钾含量的范围为0.54%～1.71%，松节藻的钾含量最高为1.71%，单条胶粘藻（0.54%）和角叉菜（0.62%）相差不大，与钾含量最高的海带相比，低15倍，说明不同门类的海藻富集钾的能力差别很大。
从整体上看，褐藻门钾含量的平均值（2.62%）>红藻门（1.05%）>绿藻门（0.75%）。从海藻生长的海域和季节上看，3个门类中11月份采于石槽的藻均比4月份采于黑石礁的海藻钾含量高，且高出一倍以上，说明海藻富集钾的能力有海域和生长季节的变化。
2.2钙含量
海藻中的钙含量较丰富。13种海藻中含量最高的是褐藻门和羊栖菜（1.33%），该结果与文献值〔1〕一致；而绿藻门的孔石莼是含钙最低的，仅为0.07%。
褐藻门的钙含量范围为0.20%～0.43%，平均值为0.16%；红藻门范围为0.12%～0.42%，平均值为0.20%。结果表明：褐藻门的钙含量最高，而绿藻门最低。
从表2中不同月份采自不同海域的4种海藻的钙含量结果看，均为11月份采于石槽的海藻含钙量略低。因此，不同海域与不同生长季节的同一海藻富集钙的能力相近。
2.3磷含量
磷作为核酸的必要元素被称为生命元素。在海藻中同钾、钙一样，含量也较丰富。从各门类看，褐藻门的磷含量范围为0.02%～0.33%，平均值为0.15%，绿藻门的磷含量范围为0.10%～0.40%，平均值为0.21%；红藻门的范围为0.08%～0.22%，平均值为0.12%。海藻富集磷的变化趋势为绿藻门>褐藻门>红藻门，其中以肠浒苔（0.40%）含量最高，萱藻（0.33%）次之，而裙带菜只有0.02%，含量最低。上述结果与山本等〔9〕对日本沿海生长的海藻磷含量结果基本相仿，但中国沿海的海藻中磷的含量未见报道。
4月份采于黑石礁的萱藻（0.33%）和角叉菜（0.22%）与11月份采于石槽的这两种藻（含磷量分别为0.19%和0.09%）相比高出一倍左右，而海黍子和孔石莼仅高出0.03%，反映出海藻富集磷的能力与种类有关。
2.4铁含量
从表2可见，铁是海藻所有微量元素中含量较高的，尤以采于黑石礁的北极礁膜（2.18g/kg）、肠浒苔（2.42g/kg）、萱藻（2.63g/kg）和松节藻（1.70g/kg）含铁量高，比含量较低的海带（244.08mg/kg）、裙带菜（207.8mg/kg）以及单条胶粘藻（244.91mg/kg）高10倍以上，反映海藻富集铁的能力因种类不同差别很大，这一结论与山本〔9〕的结果一致。
采于石槽的7种海藻中，含铁较高的是萱藻（384.61mg/kg），羊栖菜（89.09mg/kg）最低。从整体上分析，铁含量平均值绿藻门（311.63mg/kg）>褐藻门（192.21mg/kg）>红藻门（132.49mg/kg）。
2.5锰含量
由表2可见，锰在13钟海藻中含量差别较大。角叉菜（152.10mg/kg）、松节藻（139.65mg/kg）及海黍子（112.67mg/kg）明显高于其它海藻，裙带菜的锰含量仅为6.31mg/kg，是13种海藻含量最低的。不同生长季节和不同海域的海黍子和角叉菜富集锰的能力相差很大，孔石莼对锰的富集受季节和海域的影响不大，而萱藻无影响。
从平均值结果看，3大门类的海藻锰元素含量顺序为：红藻门（74.94mg/kg）>褐藻门（39.91mg/kg）>绿藻门（24.04mg/kg）。
2.6铜含量
褐藻门的铜含量范围是6.41～21.34mg/kg，平均值为21.12mg/kg；红藻门的铜含量范围是9.99～12.14mg/kg，平均值为10.50mg/kg；绿藻门的范围是9.06～21.52mg/kg，平均值14.95mg/kg，表明：绿藻门的铜含量最高，褐藻门次之，红藻门最低，其中以采于黑石礁的孔石莼（21.52mg/kg）和采于石槽的萱藻（21.34mg/kg）最高。
从海黍子、萱藻、角叉菜和孔石莼的铜含量上分析，11月份采于石槽的前3种海藻含量分别高于4月份采于黑石礁的相应的藻，而孔石莼则略低。同一海域的萱藻的铜含量11月份低于4月份〔4〕，说明萱藻富集铜的能力与季节和水温有关。
2.7锌含量
海藻中锌的含量差别很大。含量最高的是11月份采于石槽的萱藻77.40mg/kg，与文献〔4〕所列的同一海域的4月份的不同海域的萱藻锌含量相比，高2.5倍，反映出萱藻富集锌的能力有明显的季节变化。而同为4月份的不同海域的萱藻锌含一致，反映不同的海域对萱藻富集锌的影响很小。
褐藻门的锌含量范围为7.76～77.40mg/kg，平均值为29.98mg/kg，其中裙带菜含量为7.76mg/kg最低，这一结果也是13种海藻中含锌量最低的，与最高的萱藻比较低10倍，说明同一门类的藻之间富集锌的能力也有很大差别。绿藻门的锌含量范围为16.95～39.86mg/kg，平均值为27.10mg/kg；红藻门的锌含量范围为16.41～64.50mg/kg，平均值为37.82mg/kg。因此，红藻门锌含量最高，褐藻门与绿藻门含量相近。
11月份的角叉菜含锌量与文献值〔4〕一致，而11月份的鼠尾藻的锌含量与文献值〔4〕中5月份结果一致，却与11月份的结果〔4〕相差很大，对此还有待进一步考证。
3.结束语
13种海藻中均含有丰富的钾、钙、磷等常量元素及铁、锰、铜、锌等微量元素。
从常量元素看，褐藻门的钾、钙含量最高，绿藻门的钾、钙含量最低，但绿藻门的磷含量最高，红藻门与褐藻门的磷含量相差不大。
从微量元素看，绿藻门的铁、铜、含量最高，红藻门的锰、锌含量最高；褐藻门的铁含量低于绿藻门，而其锰含量低于红藻门。
海藻是无机元素的“宝库”，某些元素是陆生植物无法比拟的。因此，有对性地对资源上占优势的海藻开发研究，对改善现代人的饮食结构将起到一定推动作用，海藻开发的前景非常广阔。
参考文献：
〔1〕范晓，韩丽君，周天成等.中国沿海经济海藻化学成分的测定〔J〕.海洋与湖沼，1995，（2）：199-206.
〔2范晓，韩丽君，郑乃余等.我国常见食用海藻的营养成分分析〔J〕.中国海洋药物.1993，（4）：56.
〔3〕蔡春，庄海旗，莫丽儿等.24种海藻中指肪酸含量的研究〔J〕.中国海洋药物，1996，（1）：22-23.
〔4〕何洁，崔铁军，王家骧等.4种药用海藻有效成分的分析与比较〔J〕.中国海洋药物，1996，（3）：23-26.
〔5〕苏秀榕，李太武，常少杰，孔石莼营养成分的研究〔J〕.中国海洋药物，1997，（1）：33-35.
〔6〕黄伟坤（编）.食品检验与分析〔M〕.北京：轻工业出版社，1989.
〔7〕王家骧，于淑敏.鱼池中钾、钠的火焰原子发射光谱分析〔J〕.大连水产学院学报.1988，（2）：239.
〔8〕国家海洋局.海洋监测规范〔S〕.北京：北京海洋出版社，1991.
〔9〕山本俊夫.海藻の化学的研究（その6）海藻中のカルシゥム，マダネシウム，ソニの含有量について〔J〕.日本化学志会.1960，81（13）：381-384.
症状一：一般肌营养不良表现为走路不稳，易摔跤，上楼困难，甚至可发展为行走困难。也有可表现为三角肌和舌肌等，假性肥大肌肉外观发达，触摸较正常肌肉坚实，但肌力下降。面部和手部肌肉也可能产生轻度萎缩。
症状二：良性肌营养不良的传递方式多表现为男性发病，女性传递。大多发病人群在五到二十岁之间。病情多为良性，十二岁能行走但十五到二十年后大多不能正常行走。
症状三：肢带型肌营养不良症是两性均可发病的，发病年龄多在二三十岁。常常表现为先影响下肢，偶尔会后出现腓肠肌假肥大的症状。肌肉萎缩对患者有很大的危害，需要及时进行治疗。
（来源：文章屋网）
关键词：一枝黄花；营养元素；积累；转移因子；浓缩因子
中图分类号：R282.2；S154.4文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-09-0048-3
一枝黄花（SoldagodecurrensLour）为菊科（Asteraceae）、一枝黄花属（Solidago）的药用植物，为中国乡土植物。一枝黄花，分布在我国的华东、华中、华南、西南及台湾等地区，全草含酚性成分(绿原酸、咖啡酸)、鞣质、挥发油、皂苷、黄酮类，可用于清热消炎、消积解毒、慢性支气管炎、外伤出血和手足癣治疗等方面[1,2]。因而，一枝黄花具有较好的药物应用开发前景。
目前，国内外已经作了很多有关一枝黄花的研究，但都集中于植物药用成分方面的研究[3-5]。然而，关于一枝黄花对土壤营养元素的积累等的研究还未见报，这对于人们认识一枝黄花的生长条件，科学栽培与管理是一种缺憾。基于此，我们选择了浙江省仙居市境内一枝黄花分布较集中的地点作为研究样地，在确定一枝黄花不同分布梯度的基础上，分别收集一枝黄花地上与地下组织样品及其根际土壤，分别测定植物体内各部分的营养元素的含量，再结合土壤中对应的营养元素的含量分析，旨在为人们认识一枝黄花对土壤营养元素积累与转运规律，为寻求一条经济高效的栽培技术提供科学依据。
1材料和方法
1.1研究地区概况与样品采集
1.1.1研究地概况研究样地位于仙居县白塔镇淡竹乡上井村俞坑自然保护区。该地区的地理位置为东经120°30′，北纬28°44′。海拔高度为500m以上，该地区年平均气温为18℃，冬季最低气温平均在6-8℃，夏季最高气温平均在27-29℃。年均常年降水量1000-1400mm。土壤为黄壤。
1.1.2采样2008年秋季（11月份）在俞坑自然保护区选择4处地理位置不同的一枝黄花生长地作为采样点。在每个样地中，用手抖法收集根际土壤[6]。首先用镐头将植物连根挖起，尽量保留较多的根系，抖掉表面的泥土，除去附着其中的杂草，分别放在塑料料封袋中，做好标记。然后取其根际周围的土壤，装在两个塑料封口袋中，亦做好记号。运回实验室后，分别收集一枝黄花各生长器官（枝条、花蕾、根、根状茎、叶），清洗干净后装入纸袋中，放在实验室干燥箱中60℃烘干至恒重，研磨后将粉末装于信封中，置于常温干燥处保存，用于检测各种营养元素的含量。同时把土样放在通风口处，常温下风干，土壤过2mm的筛，也置于常温干燥处保存，待用。
1.2分析方法
1.2.1植株灰分的测定植株灰分用焚烧称重法进行分析[7]。称取植物各个器官样品2g，精确到0.001g，放于干燥恒温的坩埚中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄层，置温度低于100℃的高温炉（马氏炉）中。开始时控制加速度，使炉温在30min左右缓慢升高至300℃并保持此温度30min。然后升高温度至525℃，在此温度下继续灼烧1h。待冷却后取出坩埚，轻微拨动灰粉，看其中是否含有黑色颗粒，如有则再继续灼烧，方法如前，如无黑色颗粒则灼烧完全，进行称量。按下式计算灰分：
A%=m1/m
其中m为植物样品的质量，m1为灼烧后残渣质量
1.2.2植株氮和磷含量的测定植株总氮和磷含量分别用半微量凯式定氮法和钼锑抗比色法进行分析[8-9]。分析步骤简单地叙述为：称取植物各器官样品0.1-0.2g，置于100ml的锥形瓶中，先用水湿润瓶内样品，然后用水杨酸-浓硫酸或硫酸在电热板上进行消煮。所得的消煮液分别用蒸馏滴定和分光光度计测定植物各器官中的氮和磷的含量，按百分数计算。
1.2.3植株矿质元素含量的测定植株矿质元素含量用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行测定[9，10]。称取植物样品0.2g于消化管中，加入5ml浓硝酸放置2h，然后放于消化炉内，90℃下消化30min，再将温度调至140℃消化30min，再将温度调至180℃消化30min。稍冷却后，向其中加入1ml高氯酸，然后在180℃下消化2h（消化时间、温度可以上下浮动，以消化后基本澄清为标准）。消化结束后冷却，过滤，用水定溶到50ml。用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定。记录各元素的含量，如果浓度太高，则稀释后测定。
土壤中相应的营养元素含量分析与植物相同。
1.2.4植物对土壤营养元素的转移因子和浓缩因子计算地上组织对营养元素的转移因子=地上组织的元素含量／根组织元素含量；根或根状茎组织对营养元素的浓缩因子=根或根状茎组织元素含量／土壤相应元素含量[11]。
1.3数据统计与处理
图表用Excel软件画制。数据统计利用SPSS(SPSSInc.)进行。首先计算各指标的平均数±标准差，并对所测定数据进行单因素方差分析（one-wayanalysisofvariance，ANOVA）和LSD检验（loweststandardvariancetest，P=0.05），以检验各指标平均值在各个器官中的差异显著性。不同器官对营养元素转移或浓缩的关系采用Pearson相关系数进行分析。
2结果与分析
2.1植物各器官灰分含量的比较
从图1可以看出，6种植物器官中的灰分含量存在着显著性差异（P＜0.05）。其中一枝黄花叶片的灰分含量最高(9.93%)，其次是花蕾(6.38%)，而茎的含量最少(3.05%)。叶的灰分含量分别是枝条、根、根状茎的2倍，茎的3倍，花蕾的1.4倍左右。
2.2植物对氮和磷元素积累的比较
从表1可以看出，花蕾和根状茎对磷的积累能力最强，分别为0.257%和0.253%，随后依次是叶＞根＞枝条＞茎。花和根状茎对磷的积累、叶和根对磷的积累、枝条和茎对磷的积累均没有显著差异（P＞0.05），而其它部分则显示出一定的显著差异（P＜0.05），其中花蕾和茎差异最为明显。
氮在叶中的含量最高，可达2.216%，其次是花蕾，根，根状茎和茎，积累能力最差的是枝条，只有0.493%。对于氮的积累，叶、花蕾和根之间，根和根状茎之间，根状茎、茎和枝条之间均没有显著差异（P＞0.05），而其它组织之间则有显著差异，尤其是叶和枝条，叶中的氮含量是枝条中的4倍多（P＜0.05）。
2.3植物对矿质元素积累的比较
一枝黄花对5种矿质元素的积累程度均以叶片最大(表1)，锌、钾、钙、镁和锰在叶片中的含量分别为0.24%、11.13%、3.73%、3.20%和0.91%。除此之外，锌在枝条和根状茎，钾在花蕾和根状茎，钙在花蕾和根，镁在花蕾和根状茎，锰在花蕾中也有较高含量，其他器官的矿质元素含量较低。
2.4植物各器官对7种营养元素的转移因子
不同器官对同一元素的转移能力存在着显著差异（表2）。磷在花蕾中的转移因子最大，可达1.09%。叶、枝条和茎对磷的转移能力较小。叶和花蕾对氮的转移能力相对较大，可达4.28%和4.09%，茎和枝条中氮的转移相对较小。各器官对锌的转移能力没有显著差异（P＞0.05）。叶和花蕾对对钾、钙、镁和锰的转移能力均相对较大，其他器官相对较小。
同一器官转移不同元素时，存在着不同程度的相关性。叶对Zn的转移和对N的转移存在着显著的负相关（R=-0.974，P＜0.05）。枝条对锌与钙的转移之间有极其显著的正相关（R=0.994，P＜0.01），钾与锰的转移之间也有极其显著的正相关（R=0.999，P＜0.001）。茎对各元素转移之间的相关性不显著。根状茎对磷与钾的转移之间有显著的负相关（R=-0.988，P＜0.05）。
2.5根和根状茎的浓缩因子
从图2可以看出一枝黄花的根和根状茎对营养元素的浓缩展示了相似的趋势（图2和图3）。其中根和根状茎对土壤氮的浓缩程度最大，浓缩因子可达2.92和1.88%左右，而对其它元素的浓缩程度相对较小，其大小依次为氮>钙>磷>锌>钾>镁>锰。在浓缩过程中，根对钾和钙的浓缩存在显著正相关关系（R=0.955，P＜0.05），磷和氮的浓缩存在显著负相关关系（R=-0.956，P＜0.05）；根状茎对磷和钾之间的浓缩因子存在极显著的正相关关系（R=0.995，P＜0.01）。
3讨论
灰分是指植物体经过灼烧后残留的无机物，为各种矿物元素的氧化物。灰分中的矿质元素主要包括Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al等，此外，尚有一些微量元素，总数不少于60余种，因而植物灰分的含量也可以从一定角度反映出植物积累无机矿物质的含量多少[9]。我们的结果表明叶的灰分含量最多，其次为花蕾，根、根状茎、枝条居中，而茎的灰分含量最少。这表明灰分在一枝黄花各器官中的分布差异与植物代谢活跃程度有关，因为叶是进行光合作用的主要场所，而花蕾在植物进入繁殖阶段时也会积累更多的营养元素用于生产种子的需要。茎仅是植物运输营养和水分的器官，因而在植物进入衰老阶段，茎的灰分含量最少是符合实际的。一些研究表明草本植物的灰分含量多在1-5%[12，13]之间，而一枝黄花的灰分含量在3.05-9.93%左右。可见较强的积累积累无机矿物质的能力可能是一枝黄花较好生在的重要机理之一。
由于植物根对各营养元素的积累能力以及营养元素在植物体内的营养作用和运输机制不同，所以不同营养元素在植物各器官中的分布特性不尽一致[14]。一枝黄花各器官的平均元素含量存在明显差异，不同元素在各器官中的变化趋势基本一致，即在叶中含量最高(磷除外)，其次是花蕾、根和根状茎，枝条和茎则相对较低。吴卫等研究药用植物鱼腥草的营养积累与转运时也发现了类似规律[15]。
植物不同器官对各元素的转移能力也呈现出一定的差异性。与其它器官相比较，花蕾对磷转移程度最大，而叶对氮、锌、钾、钙、镁和锰的转移能力均最大。其中氮与锌的转移之间存在着显著的负相关，表明一枝黄花对氮与锌的转运机理或途径不同[17]。枝条对锌与钙，钾与锰的转移之间呈极其显著的正相关，表明一枝黄花对锌与钙，钾与锰的转移转运机理或途径相同或相似[16]。
一枝黄花的根和根状茎对氮的浓缩程度最大，其次是钙、磷、锌、钾、镁和锰。其中根对钾和钙之间的浓缩存在显著正相关关系，表明一枝黄花根对钾和钙积累和转运机理和途径相同或不相似，对磷和氮之间的浓缩存在显著负相关关系，表明一枝黄花根对磷和氮积累和转运机理和途径不同。刘亮等在研究磷对芥菜积累金属离子影响时同样发现磷积累抑制了芥菜对锌、钙、镁、锰的积累，磷积累较多时，植物会产生“磷中毒”，从而降低了对其它元素的积累[17]。然而，根状茎对K和P之间的浓缩存在极显著正相关关系，表明一枝黄花根对K和P积累和转运具有相互促进的作用。
4结论
总的说来，通过研究我们发现，一枝黄花叶片、花蕾和根状茎是营养元素积累的主要场所，其中磷主要集中在花蕾和根状茎中，氮、锌、钾、钙、镁和锰主要集中在叶。另外，除了花蕾对P的转移能力最大以外，叶对其它6种元素的转移能力均最大。根和根状茎对氮的浓缩能力最大。因而本研究建议：在一枝黄花营养生长期，氮和矿质元素肥料是限制其生长的主要因素，而在开花繁殖期磷则是重要影响因子。
参考文献
[1]钟家美,梅光泉,洪薰,等.一枝黄花天然营养霜的研制[J].日用化学工业,1998,3:51.
[2]兰燕宇,何迅,王永林,等.一枝黄花抗感颗粒中挥发油β-环糊精包合物制备工艺研究[J].中国中药杂志,2004,29(5):469.
[3]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第74卷)[M].北京:科学出版社,1985:72-76.
[4]裘名宜,李晓岚,刘素鹏,等.一枝黄花对消炎痛所致大鼠胃溃疡的影响[J].时珍国医国药,2005,16(12):1267.
[5]刘素鹏,裘名宜,吴正平,等.一枝黄花对动物肠平滑肌运动的影响[J].时珍国医国药,2006,17(11):2151.
[6]BaudoinE,BenizriE,GuckertA.Impactofgrowthstageonthebacterialcommunitystructurealongmaizeroots,asdeterminedbymetabolicandgeneticfingerprinting.AppliedSoilEcology,2002,19:135-145.
[7]林鹏,林光辉.灰分含量研究[J].植物生态学报,1991,(2):114-120.
[8]张淑民.植物氮、磷、钾联合测定的快速消煮法[J].中国农业大学学报,1998,(3):295-300.
[9]鲍士旦.土壤农化分析(第三版).北京:中国农业出版社,2000.
[10]LindsayWL,NorvellWA.DevelopmentofaDTPAsoiltestforzinc,iron,manganeseandcopper[J].SoilScienceSocietyofAmericanJournal,1978,42:421-428.
[11]StoltzE,GregerM.AccumulationpropertiesofAs,Cd,Cu,PbandZnbyfourwetlandplantspeciesgrowingonsubmergedminetailings[J].EnvironExperimentalBotany,2002,47:271-80.
[12]龙忠福,唐成斌,王家顺,等.球茎草芦营养成分动态分析[J].贵州农业科学,2006,34(4):98-99.
[13]万素梅,胡守林,张波,等.不同紫花苜蓿品种产草量及营养成分研究[J].西北农业大学学报,2004,13(1):14-17.
[14]冯长青,闫琳,刘静,等.新疆杨对K+、Na+、Ca2+、Mg2+的积累、转运及分布特征[J].内蒙古农业大学学报,2007,28(2):26-31.
[15]吴卫,郑有良,杨瑞武,等.鱼腥草氮、磷、钾营养积累和累积特性初探[J].中国中药杂志,2001,26(10):676-678.
[16]WangJ,ZhangCB,JinZX.ThedistributionandphytoavailabilityofheavymetalfractionsinrhizospheresoilsofPaulowniufortunei(seem)HemsnearaPb/ZnsmelterinGuangdong,PRChina[J].Geoderma,2009,148:299-306.
[17]刘亮,王桂萍,沈振国,等.镉胁迫下磷供应对芥菜生长和镉积累的影响.土壤通报,2008,39:1329-1336.
基金项目：浙江省自然科学基金项目(Y507049)。