屋顶绿化能够增加绿地面积,改善热岛效应、降低室内温度,还可以保护建筑物顶部,延长屋顶建材使用寿命,消弱城市噪音。在屋顶绿化的植物选择时,尝试种植药用植物等经济作物,既起到了屋顶绿化的作用,也具有一定的经济效益。该试验选择了天胡荽(Hydrocotyle sibthorpioides)、开口箭(Tupistra chinensis)、车前(Plantain asiatica)和蒲公英(Taraxacum mongolicum)4种药用植物进行屋顶栽培研究。
屋顶种植的药用植物也需要首先保证其食用的安全性,主要有三方面:一是农药残留不超标;二是亚硝酸盐含量不超标;三是重金属等有害物质含量不超标。在屋顶栽培的4种药用植物适应性较强,在种植的过程中没有使用过农药,因此避免了农药残留问题;选择的屋顶远离马路和大型工矿企业,与普通可耕地的大气环境基本一致,避免了汽车尾气和工厂废气,不会发生重
金属污染;因此就只剩下亚硝酸盐含量。植物生长在楼顶,经常要面临极端高温、低温和干旱等逆境的影响,但不能确定这种逆境条件是否会造成植物的亚硝酸含量变化,屋顶栽培的植物是否会因亚硝酸超标而带来健康风险。
亚硝酸盐是一种剧毒的工业用盐,常被人误食而引起中毒。亚硝酸盐可与人类摄取的其它食品、药品和残留农药等成分中的次级胺(肿胺、叔胺、酰胺)及氨基酸反应,在胃腔(pH 3)中形成强力致癌物—亚硝胺,从而诱发癌变(胃癌、食道癌和肝癌等消化系统癌症以及鼻咽癌和膀胱癌等)。该研究对屋顶种植的4种药用植物的亚硝酸盐含量进行测定分析,以期作为评价所选用的几种食用和药用植物的安全性的依据之一。
1 材料与方法
1.1 试验材料
材料:选择不同环境,包括屋顶(组1)、温室(组2)以及室外普通耕地(组3),种植车前和蒲公英;开口箭和天胡荽由于试验材料的限制,只在屋顶(组1)和室外普通耕地(组3)种植,温室(组2)中没有种植。每种植物每种环境种植5组,进行日常管理,1个月后进行检测。药品:氢氧化钠,氯化镉,氯化钡,浓盐酸,亚硝酸钠,无水对氨基苯磺酸,N-1-萘乙二胺盐酸盐,氢氧化铝乳液,蒸馏水。仪器和用具:电子称,摇床,722型分光光度计及其它常规用具。
1.2 试验方法
亚硝酸盐的测定方法有很多种,在该研究开展之前,首先对不同提取方案进行了筛选,确定采用过滤提取法。
1.2.1 提取剂和测定溶液制定
5%氯化钡和氯化镉溶液作为提取剂;2.5mol/L的氢氧化钠溶液;4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液制备后避光保存;2mg/mL的N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,制备后避光保存;5μg/mL的NaNO2标准液。过滤法提取和测定参照参考文献[4]~[7]的方法。
5%氯化钡和氯化镉溶液作为提取剂;2.5mol/L的氢氧化钠溶液;4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液制备后避光保存;2mg/mL的N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,制备后避光保存;5μg/mL的NaNO2标准液。过滤法提取和测定参照参考文献[4]~[7]的方法。
1.2.2 标准曲线的制作
用移液管分别吸取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60mL亚硝酸钠溶液,分别置15mL试管中,将其稀释并定容至10mL。并分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液,混匀,静置3~5min后,再分别加入1.0mL N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,混匀,静置15min后观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化并在550nm处测其吸光度值。根据测定结果可得到标准曲线及标准曲线的线性方程。标准曲线的线性方程为:
用移液管分别吸取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60mL亚硝酸钠溶液,分别置15mL试管中,将其稀释并定容至10mL。并分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液,混匀,静置3~5min后,再分别加入1.0mL N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,混匀,静置15min后观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化并在550nm处测其吸光度值。根据测定结果可得到标准曲线及标准曲线的线性方程。标准曲线的线性方程为:
y=0.5041x+0.039(R2=0.9983)。根据此线性方程可将吸光度值转化为亚硝酸盐的浓度值,再通过以下公式可以求出亚硝酸盐的含量:NO-2含量=m/M=c×v1/(鲜重×v1/v2)。其中:m—样品中亚硝酸盐的含量;M—样品的总质量;c—通过标准曲线公式所换算出的亚硝酸盐的浓度;v1—测吸光度值时所吸取的待测液的体积;v2—新鲜材料所榨出的汁液的总体积。
1.3 数据分析
试验数据采用Excel 2003软件进行常规计算后,用SPSS 13.0软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 车前的亚硝酸盐含量
经SPSS软件分析,车前亚硝酸盐含量的多重比较结果(表1)表明,各组之间亚硝酸盐含量的差异具有统计学意义(P=0.000<0.001)。说明车前的生长环境不同,其亚硝酸盐的含量就会不同,但均未超过可食用物中亚硝酸盐含量的国家标准(≤432mg/kg)。因此屋顶种植车前的亚硝酸盐含量是符合国家标准的。
2.2 蒲公英的亚硝酸盐含量
经SPSS软件分析,蒲公英亚硝酸盐含量的多重比较结果表明,组1与组2、组1与组3之间亚硝酸盐的P=0.000<0.001,因而具有统计学意义。说明蒲公英的生长环境不同,其亚硝酸盐的含量就存在差异。2组与3组之间亚硝酸盐的含量P=0.146>0.05,因而不具有统计学意义。蒲公英亚硝酸盐含量具体表现为:操场>屋顶>普通耕地,但均未超过食物中亚硝酸盐含量的国家标准。
2.3 开口箭的亚硝酸盐含量
经SPSS软件分析结果(表2)显示,开口箭亚硝酸盐含量的P=0.000<0.01,说明2组之间亚硝酸盐的含量存具有统计学意义。表明生长环境会影响开口箭的亚硝酸盐的含量。开口箭亚硝酸盐的含量是普通耕地>屋顶,但均未超过食物中亚硝酸盐含量的国家标准。

2.4 天胡荽的亚硝酸盐含量
SPSS软件分析结果(表2)显示,天胡荽亚硝酸盐含量P=0.000<0.01,说明2组之间亚硝酸盐的含量平均值差异具有统计学意义。天胡荽亚硝酸盐的含量普通耕地>屋顶,但均未超过国家标准。
3 结论与讨论
该研究所选用的4种药用植物种植在不同的环境条件下,其亚硝酸盐的含量均有差异,表明栽培植物的生长环境会对其亚硝酸盐含量产生影响。但是,在屋顶的含量常常还低于随机选择的地点,表明楼顶的极端高温、低温和干旱等逆境并不一定会造成植物体内的亚硝酸盐含量增加,并导致健康风险。所测得的亚硝酸盐含量均未超过可食用食物中亚硝酸盐含量的国家标准(≤432mg/kg),因此在这些环境中种植药用植物是安全可行的。我国是一个人口众多,土地资源高度紧缺的国家,加上近些年城镇化的快速发展,土地资源已经直逼国家土地最低保证的警戒线。倘若将屋顶绿地利用起来,种植一些药用植物,不仅可以节约耕地,增加收入,收获安全放心的药材,还可以美化屋顶环境。