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不同采收时间和加工方法对小洋菊品质的影响

2017-06-27张红瑞扶胜兰李贺敏高致明

河南农业大学学报 2017年1期
关键词:草苷小洋绿原

张红瑞, 扶胜兰, 李贺敏, 黄 勇, 周 艳, 高致明

(1.河南农业大学农学院,河南 郑州 450002; 2.信阳农林学院农业科学系,河南 信阳 464000)

不同采收时间和加工方法对小洋菊品质的影响

张红瑞1, 扶胜兰2, 李贺敏1, 黄 勇1, 周 艳1, 高致明1

(1.河南农业大学农学院,河南 郑州 450002; 2.信阳农林学院农业科学系,河南 信阳 464000)

研究了采收时间和加工方法对河南引种小洋菊主要有效成分的影响,探讨了小洋菊引种到河南后的品质。结果表明,采收时间和加工方法对小洋菊主要有效成分含量存在显著影响,采收的4茬小洋菊蒸青烘干的绿原酸、木犀草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸含量均达到了中国药典(2015年版1部)规定的标准。加工方法对小洋菊品质影响较大,蒸青烘干优于烘青烘干。相同加工方法条件下,第1茬质量最好,第4茬质量最差。

小洋菊;采收时间;加工方法;有效成分

菊花为菊科植物菊ChrysanthemummorifoliumRamat.的干燥头状花序,是中国常用大宗中药材之一。具有散风清热,平肝明目,清热解毒的功效,用于风热感冒,头痛眩晕,目赤肿痛,眼目昏花,疮痈肿毒等症。[1]菊花是药食兼用品种,除了中药原料外,菊花茶、菊花膏、菊花酒、菊花粉等深受大众的青睐,且在国内外比较畅销,菊花的需求量也在逐渐增大。菊花还有悠久的栽培历史,在长期栽培过程中形成了不同的类型。根据其形态、产地、加工方法的不同,主要有“杭菊”“贡菊”“亳菊”“滁菊”“怀菊”等类型。杭菊为药茶兼用菊花的主要来源,主产于浙江桐乡、海宁、嘉兴等地。已有的研究表明[2-4],杭菊中木犀草苷、绿原酸等成分的含量与原产地等有较大关系,相同栽培类型药用菊花在不同产地黄酮类成分含量也不同。随着杭菊需求量的增加,近年来河南省郑州、洛阳、漯河、开封、安阳、禹州、孟州等多地有引种栽培,且栽培面积不断扩大。杭菊原产地与河南的环境条件有较大的差异,杭菊从江南引种到河南后,植株长势长相发生变化[5],但菊花的药用品质是否发生变化尚未见报道。为明确杭菊引种河南后的药用品质,本研究选取杭菊的代表——小洋菊,探讨采收加工方法对其品质的影响,为杭菊在河南的安全生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为小洋菊(杭菊),种植于河南农业大学科教园区药用植物园,常规大田管理。在其舌状花全展时开始随机采集其头状花序,共采收4茬,每茬相隔7 d。采集样品均采用蒸青烘干和烘青烘干(烘箱105 ℃杀青5 min后50 ℃烘干备用)两种方式。蒸青烘干过程为:将新采摘的菊花除去杂质,放入笼屉中,待“圆气”后,将笼屉放入锅内,盖上锅盖,3 min开锅取出菊花,平摊于干燥盘中,50 ℃干燥,定期翻动,烘干备用。

1.2 仪器与试剂

戴安高效液相色谱仪,四元泵,VWD检测器,戴安色谱工作站;TU-1810紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);BP211D型1/100 000电子分析天平(德国赛多利斯);KQ5200DE型数控超声波清洗器(江苏省昆山市超声仪器有限公司);Z-2000原子吸收分光光度计(日本HITACHI CO.);ETHOSE微波消解仪(美国CEM CO.)。

绿原酸(Chlorogenic acid,批号:110753-200413)、木犀草苷(Luteoloside,批号:111720-201106)、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸(3,5-O-Dicaffeoyl quinic acid,批号:111782-201203)、芦丁(Rutin,批号:100080-200707)对照品购自中国药品生物制品检定所。

1.3 测定指标和方法

绿原酸、木犀草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸的测定参照中国药典(2015年版1部)菊花项下的含量测定方法。总黄酮的测定参照文献[6]的方法。多糖的含量测定采用蒽酮比色法[7]。可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝比色法[7]。微量元素含量测定采用原子吸收光谱法[8]。氨基酸的测定采用高效液相色谱法[9]。

1.4 数据分析方法

试验数据采用Excel结合SPSS软件进行单因素方差分析。采用理想解法(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)对不同采收时间和加工方法的小洋菊主要有效成分进行综合评价排序。

2 结果与分析

2.1 不同采收时间和加工方法对小洋菊指标性成分的影响

测定结果表明,不同采收时间和加工方法小洋菊绿原酸含量存在显著差异(表1)。除第4茬烘青烘干药材低于中国药典(2015年版1部)规定的标准(不低于0.020 g·kg-1)外,其余均超过了药典规定的标准。绿原酸含量大小顺序为:第1茬蒸青烘干>第2茬蒸青烘干>第4茬蒸青烘干>第3茬蒸青烘干>第3茬烘青烘干>第1茬烘青烘干>第2茬烘青烘干>第4茬烘青烘干。其中,蒸青烘干绿原酸含量高于烘青烘干。相同加工干燥方法下,采收时间越早,绿原酸含量越高。

不同采收时间和加工方法小洋菊木犀草苷含量存在显著差异(表1)。各处理中木犀草苷含量,均远远超过了中国药典(2015年版1部)规定的标准(不低于0.008 0 g·kg-1),最高为0.179 5 g·kg-1,是药典标准的22倍;最低为0.042 4 g·kg-1,为药典标准的5倍。木犀草苷含量大小顺序为:第4茬蒸青烘干>第2茬蒸青烘干>第1茬蒸青烘干>第3茬蒸青烘干>第3茬烘青烘干>第1茬烘青烘干>第2茬烘青烘干>第4茬烘青烘干。蒸青烘干的木犀草苷含量高于烘青烘干。

不同采收时间和加工方法的小洋菊中3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸含量存在显著差异(表1)。蒸青烘干4茬花均达到了中国药典(2015年版1部)规定的标准(不低于0.070 g·kg-1),烘青烘干均低于中国药典(2015年版1部)规定的标准。3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸含量大小顺序为:第4茬蒸青烘干>第1茬蒸青烘干>第3茬蒸青烘干>第3茬烘青烘干>第1茬烘青烘干>第2茬烘青烘干>第4茬烘青烘干>第2茬蒸青烘干。除第3茬外,其余3茬均以蒸青烘干3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸含量高于烘青烘干。

表1 不同采收时间和加工方法对小洋菊指标性成分含量的影响Table 1 Effect of different picking times and processing methods on contents of chlorogenic acid et al. components of C. morifolium ‘Xiaoyangju’ g·kg-1

注:小写字母代表0.05水平差异显著性,大写字母代表0.01水平差异显著性。下同。

Note:Different lowercase letters mean significant difference at 5%. Different capital letters mean significant difference at 10%. The same as bellow.

2.2 不同采收时间和加工方法对小洋菊主要有效成分的影响

不同采收时间和加工方法的小洋菊总黄酮含量存在显著差异(表2)。大小顺序为:第1茬蒸青烘干>第2茬蒸青烘干>第4茬蒸青烘干>第3茬蒸青烘干>第1茬烘青烘干>第3茬烘青烘干>第2茬烘青烘干>第4茬烘青烘干。蒸青烘干总黄酮含量高于烘青烘干。

不同采收时间和加工方法的小洋菊多糖含量存在显著差异(表2)。大小顺序为:第2茬蒸青烘干>第4茬烘青烘干>第1茬蒸青烘干>第1茬烘青烘干>第2茬烘青烘干>第4茬蒸青烘干>第3茬烘青烘干>第3茬蒸青烘干。第1茬和第2茬以蒸青烘干多糖含量高于烘青烘干,第3茬和第4茬以烘青烘干多糖含量高于蒸青烘干。

不同采收时间和加工方法的小洋菊可溶性蛋白质含量存在显著差异(表2)。大小顺序为:第2茬蒸青烘干>第1茬烘青烘干>第1茬蒸青烘干>第4茬烘青烘干>第3茬蒸青烘干>第4茬蒸青烘干>第3茬烘青烘干>第2茬烘青烘干。第2茬和第3茬以蒸青烘干的可溶性蛋白质含量高于烘青烘干,第1茬和第4茬以烘青烘干的可溶性蛋白质含量高于蒸青烘干。

表2 不同采收时间和加工方法对小洋菊主要有效成分含量的影响Table 2 Effect of different picking times and processing methods on main effective constituent of C. morifolium g·kg-1

从表3可以看出,不同采收时间和加工方法的小洋菊锌、铁、锰、镁、钙、钠、钾、铜等矿质元素含量不尽相同。锌以第1茬烘青烘干最高,为0.030 90 g·kg-1,以第4茬烘青烘干最低,为0.023 99 g·kg-1,除第4茬外,其余3茬均以烘青烘干锌的含量高于蒸青烘干;铁以第1茬蒸青烘干最高,为0.187 64 g·kg-1,以第4茬烘青烘干最低,为0.116 39 g·kg-1,每茬均以蒸青烘干铁的含量高于烘青烘干;锰以第3茬蒸青烘干最高,为0.043 54 g·kg-1,以第4茬蒸青烘干最低,为0.030 21 g·kg-1,除第4茬外,其余3茬均以蒸青烘干锰的含量高于烘青烘干;镁以第2茬蒸青烘干最高,为3.315 25 g·kg-1,以第4茬蒸青烘干最低,为1.111 63 g·kg-1,除第2茬外,其余3茬均以烘青烘干镁的含量高于蒸青烘干;钙以第2茬烘青烘干最高,为3.100 49 g·kg-1,以第4茬蒸青烘干最低,为1.318 79 g·kg-1,每茬均以烘青烘干钙的含量高于蒸青烘干;钠以第2茬烘青烘干最高,为0.126 52 g·kg-1,以第1茬蒸青烘干最低,为0.045 01 g·kg-1,每茬均以烘青烘干钠的含量高于蒸青烘干;钾以第2茬烘青烘干最高,为28.018 86 g·kg-1,以第4茬蒸青烘干最低,为18.186 07 g·kg-1,每茬均以烘青烘干钾的含量高于蒸青烘干;根据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》规定,4个采收时间蒸青烘干和烘青烘干的小洋菊铜均未超标,以第3茬蒸青烘干最高,为0.010 18 g·kg-1,以第4茬烘青烘干最低,为0.007 09 g·kg-1,第1茬和第2茬的烘青烘干铜含量高于蒸青烘干,第3茬和第4茬的蒸青烘干铜含量高于烘青烘干。

表3 不同采收时间和加工方法对小洋菊矿质元素含量的影响Table 3 Effect of different picking times and processing methods on content of mineral elements of C. morifolium g·kg-1

由表4可知,不同采收时间和加工方法的小洋菊均含有16种氨基酸,其中人体必需氨基酸苏氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,第1茬和第2茬以蒸青烘干苏氨酸含量高于烘青烘干,第3茬和第4茬以烘青烘干苏氨酸含量高于蒸青烘干;蛋氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,除第4茬外,其余3茬均以蒸青烘干蛋氨酸的含量高于烘青烘干;苯丙氨酸以第1茬烘青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,除第2茬外,其余3茬均以烘青烘干苯丙氨酸的含量高于蒸青烘干;亮氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,除第4茬外,其余3茬均以蒸青烘干亮氨酸的含量高于烘青烘干;赖氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第1茬烘青烘干最低,除第3茬外,其余3茬均以蒸青烘干赖氨酸的含量高于烘青烘干;缬氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第4茬烘青烘干最低,每茬均以蒸青烘干缬氨酸的含量高于烘青烘干。药用氨基酸天门冬氨酸以第3茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,每茬均以蒸青烘干天门冬氨酸的含量高于烘青烘干;谷氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,每茬均以蒸青烘干谷氨酸的含量高于烘青烘干;甘氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第3茬烘青烘干最低,除第4茬外,其余3茬均以蒸青烘干甘氨酸的含量高于烘青烘干;精氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第3茬烘青烘干最低,每茬均以蒸青烘干精氨酸的含量高于烘青烘干;酪氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第3茬烘青烘干最低,除第4茬外,其余3茬均以蒸青烘干酪氨酸的含量高于烘青烘干;丙氨酸以第1茬烘青烘干最高,第2茬蒸青烘干最低,每茬均以烘青烘干丙氨酸的含量高于蒸青烘干。脯氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,除第1茬外,其余3茬均以烘青烘干脯氨酸的含量高于蒸青烘干。胱氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,第1茬和第2茬以蒸青烘干胱氨酸含量高于烘青烘干,第3茬和第4茬以烘青烘干胱氨酸含量高于蒸青烘干。丝氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,第1茬和第2茬以蒸青烘干丝氨酸含量高于烘青烘干,第3茬和第4茬以烘青烘干丝氨酸含量高于蒸青烘干。组氨酸以第1茬蒸青烘干最高,第2茬烘青烘干最低,每茬均以蒸青烘干组氨酸的含量高于烘青烘干。

2.3 不同采收时间和加工方法小洋菊品质的综合评价

TOPSIS法是一种有效的多指标综合评价方法,它是将各种有关因素的信息集中,依据其内在联系进行适当加工提炼,用数理统计方法或生物数学方法制定出恰当的评价模型,对评价对象的类别或优劣等级进行较为客观的判断,目前广泛应用于多个领域[10-11]。将不同采收时间和加工方法小洋菊中绿原酸、木樨草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸、总黄酮、多糖、可溶性蛋白质、锌等7种微量元素、苏氨酸等16种氨基酸的含量原始数据标准化,求出不同处理的Gi,Hi和Ci(相对贴近度),对不同采收时间和加工方法小洋菊品质进行综合评价。不同处理小洋菊品质综合评价结果见表5。由表5可以看出,第1茬蒸青烘干最好,其次为第2茬蒸青烘干、第3茬蒸青烘干、第4茬蒸青烘干、第1茬烘青烘干、第3茬烘青烘干、第2茬烘青烘干,第4茬烘青烘干最差。

表4 不同采收时间和加工方法对小洋菊氨基酸含量的影响Table 4 Effect of different picking times and processing methods on content of amino acids of C. morifolium g·kg-1

表5 不同采收时间和加工方法小洋菊品质TOPSIS法评价排序结果Table 5 The sequencing of C. morifolium ‘Xiaoyangju’ from different picking times and processing methods on quality by TOPSIS

3 结论与讨论

不同采收时间和加工方法对河南引种小洋菊的主要有效成分均有显著的影响。其中加工方法对小洋菊综合品质影响较大,蒸青烘干优于烘青烘干;在同一加工处理条件下,采收越早,品质越好。

采用蒸青烘干的方式其药用成分即次级代谢产物绿原酸、木犀草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸均高于中国药典(2015年版1部)规定的标准,尤其是木犀草苷的含量均较高,而烘青烘干的方式有的达不到药典的要求;每茬花绿原酸、木犀草苷、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸、总黄酮含量均以蒸青烘干高于烘青烘干。对于初生代谢产物多糖和可溶性蛋白质的含量,有的采收时间蒸青烘干高于烘青烘干,有的低于烘青烘干。这可能是由于每茬花代谢强度不同所致。

药菊中富含的各种矿质元素对人体健康、生长发育和疾病预防有密切关系,是中药归经和药效的重要物质基础,具有量小功能大的特点,对多种生物分子活性起到调控作用。[8,12]不同采收时间和加工方法小洋菊矿质元素含量存在有不同程度的差异,但并没有很强的规律性。因药材中矿质元素含量受到产地、种植条件、气候、施肥情况、加工方法及采收的时间等多种因素的影响[13],导致不同菊花植株代谢种类和强度不同所致[14]。

不同采收时间和加工方法16种氨基酸均以第1茬含量最高。同一茬花有的蒸青烘干氨基酸高于烘青烘干,可能因为蒸青烘干在湿热的水解作用下,蛋白质水解为氨基酸,烘青烘干在干热作用下,蛋白质水解氨基酸后,有可能进一步转化为其他香气物质;有的低于烘青烘干,可能由于不同采收时期的菊花含水量不同所致。

杭菊在原产地采收加工方法为盛开后分批采收,先蒸后晒。从淮河以南引种到河南(淮河以北),菊花采收加工季节的气温、光照、湿度差异较大,对菊花采收加工方法有很大的影响。传统加工方法中需要较大的室外场所,气候干扰因素大等因素会严重影响菊花的品质。随着菊花的需求量不断增大,生产规模不断扩大,合理的采收加工干燥方法是保证杭菊综合品质的关键。小洋菊引种到河南后,应在传统方法的基础上,结合当地的气候条件及现代仪器设备,采取分批采收,蒸青烘干的采收加工方法。

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(责任编辑:常思敏)

Effect of different picking times and processing methods on quality ofChrysanthemummorifolium‘Xiaoyangju’

ZHANG Hongrui1, FU Shenglan2, LI Hemin1, HUANG Yong1, ZHOU Yan1, GAO Zhiming1

(1.College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2.Department of Agricultural Science, Xinyang College of Agriculture and Forestry, Xinyang 464000, China)

The effects of different picking times and processing methods on the introduced to Henan were studied, and the inner quality of theC.morifoliumcultivated in Henan were researched. The results showed that there were obvious significance in the main effective constituent ofC.morifoliumby picking times and processing methods. The contents of chlorogenic acid, luteoloside, and 3,5-O-dicaffeoyl quinic acid of the 4 periods of flowers have all reached the minimum standards prescribed in CH. P(2015). The processing method had a greater influence on the quality ofC.morifolium‘Hangju’, and steamed green drying is better than that of baked green drying. The quality in the first time of flowers is the best, and that of the fourth time of flowers is the worst.

Chrysanthemummorifolium‘Xiaoyangju’; picking times; processing methods; effective constituent

2016-08-02

国家“三区”科技人才项目(30800626);河南省教育厅高等学校重点科研项目(16A360009);信阳农林学院校内青年基金项目(201201008)

张红瑞(1978-),女,河南鄢陵人,副教授,博士,主要从事药用植物资源与栽培研究。

高致明(1960-),男,河南南召人,教授,硕士。

1000-2340(2017)01-0013-06

S 571

A

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