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党参初加工及储存技术研究进展

2019-09-10张立军王国祥蔡子平陈垣胡芳第

甘肃农业科技 2019年12期
关键词:党参综述

张立军 王国祥 蔡子平 陈垣 胡芳第

摘要:对党参初加工、传统储存、现代储存方法等方面的研究进展进行了综述,分析了党参现代贮藏技术的优缺点。

关键词:党参;初加工技术;储存技术;综述

中图分类号:S567.5       文献标志码:A       文章编号:1001-1463(2019)12-0067-05

doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2019.12.017

Review and Prospect of Arginine Kinase in Insects

WEI Yuhong, YUAN Weining ,  ZHANG Xinrui

(1. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China; 2.  Scientific Observing and Experimental Station of Crop Pests in Tianshui, Ministry of Agriculture, Tianshui Gansu 741200, China)

Abstract:In order to control agricultural pests and pest resistance development, the exploring of new insecticidal target sites is importantly necessary. Arginine kinase is a key functional enzyme relate to energy metabolism of insects, flight activities, identifying host, digestion, the growth and development, etc, as well, because of its exist in invertebrates merely, Arginine kinase becomes a famous pest control target. Thus, This study summarized the arginine kinase molecular and crystal structure characteristics, distribution and activity and, influences of environmental factors, regulator of arginine kinase, application in pest control and the application prospect, so as to make a steppingstone to the future study and new pesticide development with arginine kinase.

Key words:Arginine Kinase;Sstructure traits;Inhibitors;Pest control

党参为中国常用的传统补益药,具有悠久的药用历史。党参正品为党参[Codonopsis pilosula (Franch. ) Nannf.]、川党参[Codonopsis tangshen Oliv.]和素花党参[Codonopsis pilosula Nannf var. modesta (Nannf.) L. T. Shen]的干燥根[1 ]。党参为药食同源的大宗药材,我国党参资源丰富,分布广泛,主要以党参、川党参和素花党参为主。党参主产于我国北方地区,古代以山西上党出产的党参为上品,具有补中益气,健脾益肺的功效。

党参采收后,农户必须对党参进行初加工,以保证其在储存期间的品质稳定性,同时提高党参成品的等级。由于长期受产地与销地空间和需求错位的影响,党参必须在收获后和入药前经历一段较长的储藏时间,湿度难控制,易吸潮、易长霉、易走油、易虫蛀,很难保持最佳有效活性成分。研究党参科学贮藏养护,对保证患者用药安全有效,减少党参浪費均具有重要意义。我们就近年有关党参初加工和贮藏的研究做个概述。

1   初加工技术研究进展

传统纹党参产地初加工程序为药材原料→淘洗→上串→晾晒→揉搓→发汗→揉搓→清洗→整形(修枝)→晾晒至干燥成品[2 ]。饮片的制备过程需要二次闷润[3 ]。整个产地初加工+炮制过程费时、耗力[4 ],且天气等情况对饮片品质的影响也比较大[5 ];揉搓过程中稍有不慎,可能出现出油现象(油条)[6 ]。陈玉武等[7 ]在研究不同的干燥方法对党参质量的影响后认为,阴干、烘干、晒干3种方法对党参的浸出物和党参炔苷含量影响不大,且烘干法省时,不受自然条件限制。由此可见,采用现代科技的烘干方法,不仅可以缩短时间节约成本,而且能很好地保证党参的外观色泽以及品质。强思思[8 ]建立了新鲜纹党参药材在80 ℃下烘至含水量50%时切厚片、干燥的产地加工一体化技术,一方面使纹党参饮片的制备时间大大缩短,且切片时不渗汁、无掉渣,断面平整,切片较为容易,干燥后的饮片外形美观;另一方面,与传统饮片加工方法相比,避免了药材干燥后二次闷润的过程,极大程度地保留了纹党参中的活性成分。张芳[9 ]以党参的浸出物含量及党参炔苷含量为指标,采用热风干燥技术,优化了党参最佳热风干燥工艺参数: 热风干燥温度 50 ℃ 、切片厚度 5 mm、载样量 10 kg/m2。张建等[10 ]研究了不同干燥条件对板桥党参片气体射流冲击干燥质量的影响,确定板桥党参片的气体射流冲击干燥工艺条件为风温 60 ℃ 、切片厚度2 mm、风速12 m/s; 在风温 40~70 ℃ 、切片厚度1~4 mm、风速 8~14 m/s 条件下,板桥党参片的气体射流冲击干燥模型为 Modified Page 模型,经验证该模型可有效预测板桥党参片在干燥过程中的水分变化。余世荣等[11 ]以干膏得率、党参炔苷含量、党参多糖含量为指标筛选最佳工艺,评价了竹山当地野生党参产地加工方法,认为采用循环干燥控制温度 70 ℃充分烘干,揉搓 1 次的加工方法最佳。杜婵[12 ]设计了6DR-500 型党参揉整加工设备,在国内外尚属空白,解决了传统手工加工耗时费力的问题,为这些发展药材业、增加经济效益提供了装备支撑,应用前景广阔。

2   贮藏技术研究进展

当党参达到十成干时,将党参串按每段长50~80 cm剪开,卷成大小均匀一致的把子,用结实的细绳绑整齐[13 ]。入库的党参必须经过烘干使含水量降低到14%以下,才能避免入库后不发生霉变腐烂。在贮藏过程中,温度、空气中的氧和臭氧、湿度、光线均会不同程度地引起党参成分的变化和病虫害的发生。随着温度的升高,含黏性糖质较多的党参产生软化乃至变化;温度在30 ℃左右时,有利于害虫、霉菌的生长繁殖,致使党参霉变、虫蛀。空气中主要以氧和臭氧对党参变质的影响为最大。臭氧是一种强氧化剂,能加速党参中某些有机物质,特别是脂肪油类的变质,使一部分发生氧化,另一部分分解为甘油或脂肪酸,脂肪油中的游离酸也随之增多,这种现象称为油脂“酸败”,造成党参变色、走油现象的发生。湿度随地区、季节、气候等的不同而改变。湿度的改变能引起党参潮解、溶化、糖质分解、霉变等各种变化。党参的含水量与空气的湿度有密切关系,当空气相对含水量增加时,含糖质多的党参会潮解溶化。光线的主要光源是日光,日光中的紫外线(亦称紫外光)能量最大,光线中的紫外光有较强的杀菌作用,可利用日光曝晒杀灭微生物和害虫。但由于紫外光的热力作用会引起党参药材的温度升高,因此含有挥发油的党参不宜直接照射,以免降低或散失气味,影响质量。党参无论采用何种方法贮藏,若保存时间过久,尽管未发生霉蛀,都会出现品质降低、有效成分减少,乃至分解变质,产生“陈化”现象,“陈化”实际上就是药物的理化变化[14 ]。

2.1   传统储存方法

党参的传统储存方法有化学养护法(除氧剂贮存)、冷藏法和脱水干燥法、对抗同贮法、沙贮法和硫黄重蒸法。杨汉云[15 ]采用除氧剂贮存党参,塑料薄膜袋包装党参,每袋250 kg,并加除氧剂100g(大小袋均可按比例加除氧剂),置通风干燥处严密封口,立夏前贮存,立冬时检查,结果。氨基酸、灰分类及皂苷均比对照品(不加除氧剂)和原样品含量高,总含糖量降低,即减缓了党参贮藏中氧化分解速度。邹榆红等[16 ]试验用冷藏法贮存根类药材,不仅可以防虫霉,而且还可以有效缓解药材陈化。董永和等[17 ]对冷藏法做了比对研究。将党参直接装入坛内密封保存,放入冷藏室(温度控制在0~8 ℃),结果党参无霉变和虫蛀现象,色泽光润,质量良好。李爱巧[18 ]用脱水干燥法贮藏党参,将党参加工成长约3 cm的饮片,均匀地铺放在瓷盘内,厚度约10 cm,置烤房50~60 ℃干燥12h,候冷后装入聚乙烯薄膜袋中,外面再套上纤维袋密封保存的效果较好。赵翠华[19 ]研究认为对抗同贮法防治党参变质有奇效,即在霉季节来临之前将烘晒后的党参放入木箱之内,把适量用纸包好的花椒或细辛放在木箱的四周或上下,密闭,然后置阴凉干燥处。该方法操作简单、经济适用,且驱虫效果较好,对小量党参药材的贮存尤其适合。杨汉云[15 ]在调查平顺党参传统贮藏方法时发现当地农民先将细沙过筛去土,晾干后用木箱、水泥囤或塑料袋等存放在透风干燥处,以防受潮。贮藏时先将党参置阳光下晒1~2h,然后将党参分层平铺在箱内,最后用干燥的细沙将空隙灌满,将党参全部埋好,置干燥处贮藏。章霞等[20 ]在中药材的日常贮藏保管中,用草木灰、干熏土代替细沙,结果表明硫黄通过破坏微生物和蛀虫的有机保护膜,从而达到防潮防虫防霉变的目的。传统的党参贮藏大多使用硫黄熏蒸,将党参置密闭屋内,将硫磺与木屑混合堆放点燃,密闭门窗熏蒸3~5 d。每50 kg党参用0.3~0.4 kg硫黄。用此法可维持30~90 d无虫蛀发生,超过期限,若发现生虫可重新处理,严重时1年 可进行4~6次。硫黄熏蒸法虽然成本低,方法简单,但其严重影响药材品质,使药材SO2含量升高,保存时间短[21 ]。

2.2   现代储存方法

现代储存方法有气调贮藏、铁系脱氧贮藏、间歇冷冻贮藏、微波干燥灭菌技术、远红外辐射干燥技术、60Co-γ射线辐射灭菌技术[22 ]。

晋小军等[23 ]在研究不同包装材料对党参皂苷含量的影响后得到,在包装袋中充入 CO2能延长贮藏时间,且皂甙含量变化较小,是一种较好的保质贮藏方式。赵英等[24 ]在红参脱氧贮藏研究中对红参的铁系脱氧剂的最佳配比进行实验,认为Fe粉2.0 g、NaOH 1.0 g、Na2SO3 0.4 g、活性炭0.2 g为最佳配比,且铁粉的用量与保质率呈正相关。石建业等[25 ]指出,氮氣养护储藏可长期使帐内氧气含量≤7%,氮气含量≥93%,气密性达到 24 h,氧气增加量≤0.25%,贮藏温度在 0~20 ℃下可确保党参在低氧条件下贮藏不霉变、不生虫,贮藏费用控制在0.03~0.05 元/kg,产品的贮藏寿命由原来的 1~2 d 延长到 3~5 d。王守慧等[26 ]提出的间歇冷冻贮藏,是将净选干燥的党参定量分装于厚质药用塑料袋内严密封口,以防党参吸潮。将适量的党参装入电冰柜内冷冻72h。然后取出自然升温并常温保存,如此操作每月冷冻保存两个周期。经间歇冷冻贮藏的党参能够安全度过暑期,极少发生虫蛀现象,并能完好地保持党参色、气、味不发生改变。升温后党参的质地及外观特征无任何变化。无公害、无污染,不影响党参质量,无须专用库房和特殊设施,降低了党参库存损耗。刘紫全等[27 ]将容易出现发霉、虫蛀、泛油的党参用微波炉处理后,以上现象出现的速度明显放慢,且随着微波炉加工时间的增加,发霉时间延缓。马梅芳等[28 ]在用微波干燥灭菌党参时发现,此法干燥的党参用时短,挥发性物质及芳香性成分损失少,受热均匀,党参质量好,热效率高。陈瑞珍[29 ]用60Co-γ射线对党参进行辐射贮藏并辅以良好的包装,采用密封型60 Co-γ射线对党参进行辐射,以聚乙烯复合膜包装,至常温下贮藏,结果表明辐射对党参主要成分皂苷没有影响,达到色鲜、味正、不生虫、不发霉的良好贮藏效果,有效期为1 a。张光强[30 ]提到,60 Co放射出的γ射线有很强的穿透力和杀菌能力。但是60 Co-γ射线辐射对人体有伤害,研究对党参安全有效的辐射剂量,对党参保质贮藏,促进贸易安全有着重要意义。鉴于其基础建投资大、防护措施严、设备复杂、费用高、维护难,故大范围推广应用受到一定限制。陈云堂等[31 ]认为,电子束辐照加工技术可以用于党参的养护,其最佳工艺剂量为 3k Gy,在此剂量条件下可保证党参的药效成分和主要营养品质不受明显影响。王刚[32 ]研究认为,适合鲜党参保鲜贮藏方法为辐照处理,含水量为50%~59%时,在辐照强度为9 k Gy强度下辐照,霉变率、腐烂率平均为12.5%,党参总灰分、浸出物含量分别为3.2%、69.7%,均符合《中华人民共和国药典》(2010版)要求。

3   结束语

目前党参的贮藏多数采用传统的方式,如用薄膜密封党参,定时硫黄熏蒸杀虫、翻晾倒晒。虽然此法简单易行,但是由于国际对硫黄熏蒸药材的争议不断,在中药材出口问题上各国都设立自己的含硫标准门槛,严重制约了党参的对外出口[14 ]。

市场需求量的增加、国家对药品质量的严格审核、党参系列产品的开发应用等,都是为了使消费者能够用到放心安全的药。不仅要从源头抓起,药材的贮藏更是重中之重,这就要求需运用现代科学技术结合党参贮藏的自身特点建立一套适合党参大批量贮藏的方法[14 ]。

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(本文责编:陈    珩)

收稿日期:2019 - 09 - 14

基金项目:国家重点研发计划(2018YFC1706301);甘肃省农业科学院科技创新项目(2017GAAS29、2018 GAAS12、2019GAAS50,2019GAAS-CGZH04、2019GAAS-CGZH19);甘肃省农业科学院中青年基金项目(2017GAAS82)。

作者简介:张立军(1968 — ),男,甘肃兰州人,助理农艺师,主要从事经济作物高效栽培与良种繁育工作。Email:491523123@qq.com。

通信作者:王国祥(1971 — ),男,甘肃宁县人,研究员,硕导,主要从事经济作物育种与栽培研究工作。联系电话:(0931)7613319。

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