[发明专利]基于ICP-MS对富硒烟叶的离子组学研究的方法

说明书

本发明公开了一种基于ICP‑MS对富硒烟叶的离子组学研究的方法，包括以下步骤：(1)烤烟试验材料的设计；(2)烤烟样品采集及制备；(3)供试样品溶液的制备；(4)仪器条件设置；(5)ICP‑MS测定过程；(6)数据统计方法分析。本发明利用离子组学研究硒的不同施肥方式及硒含量对烟草的影响，为硒在烟草生产中的科学施肥方式以及合理施肥量提供参考依据。

技术领域

本发明属于离子组学研究技术领域，具体涉及一种基于ICP-MS对富硒烟叶的离子组学研究的方法。

背景技术

金属元素在生物体内的总体含量比较低，但是多种金属元素却对生物体起着重要作用。例如常见的大量元素钾、钠、钙、镁等元素，以及一些微量或痕量元素锰、锡、钼、镍等。金属元素之所以能在生命体内起着重要作用，是因为金属离子与蛋白和酶相结合。例如，锌(Zn)作为生物体所必需的金属元素，它是生物体中DNA聚合酶和RNA聚合酶的重要组成部分；铁(Fe)结合了生命体内的过氧化氢酶、固氮酶、铁传递蛋白和细胞色素等蛋白质(酶)，这些金属蛋白或金属结合蛋白在生命体内发挥着重要的生物效应。

离子组学(metallomics)的概念是Haraguchi在2002年10月日本举行的国际生物微量元素研讨会上提出的。金属组学作为一门交错学科，是相继基因组学、蛋白质组学及代谢组学之后探究生命体的一种新的组学方法。它旨在系统地研究有机体中游离金属离子、非金属的微量元素、金属蛋白或金属结合蛋白等的分布、含量、化学种类、结构特征和功能。离子组学研究还能更好的了解微量元素的生物学效应和机制以及微量元素相关疾病的发生机制。

目前，用于离子组学的研究技术主要有电感耦合等离子体质谱仪法(ICP-MS)、电感耦合发射光谱法(ICP-OES)、液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用仪法(HPLC-ICP-MS)等，这些常用的元素鉴定技术不仅能满足能同时检测各种元素基团的含量、分布以及相互作用而且能检测出各种金属形态。而目前，离子组学的主要研究方法有高通量离子组定量分析技术、高通量离子组空间分布研究方法、高通量离子组形态分析方法以及高通量离子组结构分析方法等。

硒是人体和动物所必需的微量元素。缺乏硒会导致人体免疫力以及抗衰老能力下降，机体表现出未老先衰，严重时会引发许多疾病，比如克山病、大骨节病、癌症等。体内过量的硒会产生不适症状，甚至造成机体中毒。鉴于硒对人体健康的影响至深，适当补充硒元素，对抗氧化、防癌抗癌，提高机体免疫力等有重要作用。通过植物吸收硒、再以饮食方式进行补硒是一种最理想的途径。

适量的硒能够促进农作物的生长，提高农作物的品质，增强农作物的抗氧化能力，增强农作物对重金属毒害的抵抗力等。硒除了促进烟草生长之外，最重要的是能够提高烤烟品质，减轻吸烟对人体产生的危害，同时起到一点人体补硒作用，极大提高烟草的安全性。研究表明，硒含量的提高可以减少卷烟中焦油的含量和自由基的浓度。

元素不仅与植物的生长发育密切相关，还影响着其新陈代谢。目前，植物体内可以检测出70多种矿质元素，自然界中存在的所有元素几乎都能在植物体找到。每种元素对植物生长都有着不同的作用，例如磷(P)，它是植物体内许多核酸、磷脂、腺三磷等有机化合物的成分，并以多种方式参与植物体内的生理、生化过程，对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用；钾(K)，它不仅能够促进光合作用，促进纤维素和木质素的合成，促进碳水化合物及氮素的代谢，而且一定量的钾，才能使植物的酶发挥作用[18，19]；镁(Mg)，它不仅是叶绿素的组成部分，许多酶的活化剂，还密切关系着碳水化合物的代谢、磷酸化作用、脱羧作用。