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不同产地黄精主要成分比较研究

2021-08-11王天梅陈松树李丹丹王华磊李金玲罗春丽

特产研究 2021年4期
关键词:浸出物黄精乐山

王天梅,陈松树,李丹丹,王华磊※,李金玲,罗春丽

(1.贵州大学农学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州省药用植物繁育与种植重点实验室,贵州 贵阳 550025)

黄精是百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum Mill)多种植物干燥根茎的总称[1],其味甘,性平;归脾、肺、肾经,具有补气养阴、健脾、润肺和益肾的功效[2]。2020版《中国药典》收录的黄精来源于滇黄精(P.kingianum.)、多花黄精(P.cyrtonema.)和黄精(P sibiricum.)3个基原,《名医别录》中记载药用黄精久服轻身延年不饥,在民间还是一种使用面较广的传统药食同源植物[3]。黄精含有多种化学成分,主要包括多糖、甾体皂苷、黄酮、三萜、生物碱、木脂素、植物甾醇及挥发油等[4],目前,对黄精栽培技术[5]、炮制加工[6]、药用成分[7]及药理作用[8]的研究报道较多,对不同产地黄精营养成分比较的研究鲜有报道。

因黄精栽培仍主要依靠采集野生黄精的根茎繁殖,导致种质混乱,优劣不一[3],且该属植物的实生苗和成长的植株,有时在叶形上和叶序有较大变化[1],难以区分,以次充好和以假乱真的现象较为严重。随着黄精人工栽培面积的快速增长,无论从食品安全的角度还是满足“健康中国”人民日益增长的美好生活需要,把控黄精质量、合理区别使用[9]都至关重要。贵州地区湿润、雨热同季的气候条件及丰富的林地资源为黄精提供了较适宜的生长环境,四川乐山地区在特定地理环境条件下形成了多种气候类型,是木材、茶叶和中药材等作物的主产区。基于此,本研究以贵州六枝等4个黄精产区及四川乐山的多花黄精为试材,着重研究了其食用和药用成分,以期为进一步开展黄精质量评价提供一定参考。

1 材料

1.1 样品采集与处理

表1 多花黄精样品信息表Table 1 The sample information sheet from different origins

表1 多花黄精样品信息表Table 1 The sample information sheet from different origins

编号Numbering折干率(%)Discount rate 1 贵州六枝 Liuzhi,Guizhou Province 25.72 2 贵州兴义 Xingyi,Guizhou Province 22.10 3 贵州遵义 Zunyi,Guizhou Province 20.69 4 贵州石阡 Shiqian,Guizhou Province 22.91 5 四川乐山 Leshan,Sichuan Province 16.53材料来源Material source

1.2 仪器与试剂

仪器:TP-214电子分析天平(Denver公司),101-4型电热鼓风干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司),Multiskan全波长酶标仪(Thermo公司),SQ8200型超声波清洗器(上海冠特超声仪器有限公司),紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);

试剂:氨基酸(AA)含量检测试剂盒(BC1575)、淀粉含量检测试剂盒(BC0705)、还原糖含量检测试剂盒(BC0230)、双缩脲法蛋白质含量检测试剂盒(BC3185)均购自北京索莱宝科技有限公司;葡萄糖对照品(D0806AS)购自大连美仑生物技术有限公司;人参皂苷Rb1(MUST-20060101)购自成都曼思特生物科技有限公司;芦丁(MUST-17111601,质量分数≥98%)、没食子酸(810H022)、福林酚(1216O033)均购自北京索莱宝科技有限公司。

2 试验方法

2.1 营养成分含量测定

营养成分含量主要测定总氨基酸、总蛋白质、淀粉及还原糖含量,测定方法均是参照试剂盒方法测定。

2.1.1 总蛋白质含量测定 组织样本:按照组织质量(g):提取液按体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL提取液)冰浴匀浆,10 000 rpm,4℃离心10min,取上清液,参照试剂盒方法测定其含量。

2.1.2 总氨基酸含量测定 称取约0.1g组织,加氨基酸(AA)含量检测试剂盒(BC1575)中的试剂一1mL,室温下充分研磨,转移到1.5 mL EP管中,盖紧后(防止水分散失)置于沸水浴提取15 min;自来水冷却后,10 000 r/min,4℃离心10 min,取上清液,参照试剂盒方法测定其含量。

2.1.3 还原糖含量测定 配制浓度为1.0 mg/mL的葡萄糖对照品溶液,于540 nm波长处测定吸光度,以吸光度为横坐标,标准品浓度为纵坐标绘制标准曲线。试验结果表明,标准品溶液浓度在0.05~0.25 mg/mL浓度范围内线性良好,标准曲线为y=0.3816x-0.0123,R2=0.9907。

供试品溶液制备:称取0.2 g黄精根茎组织加入2 mL还原糖含量检测试剂盒(BC0230)中的试剂一,冰浴匀浆。转移到有盖离心管中(防止加热时水分散失),80℃水浴中40 min并且震荡8~10次,8 000 g,常温离心10 min,取上清液,参照上述标曲测定吸光度。

深静脉血栓(DVT)是由于人体血液在深静脉中发生异常凝结而产生的,最常发于人体下肢部位。若患者处于DVT发病急性期时未能及时得到有效治疗,则部分血栓便会有脱落的危险,严重时甚至引起其肺部、脑部等主要器官发生栓塞,危及患者生命;虽然大部分患者不会有生命危险,但其患肢通常有肿胀、疼痛等症状,严重地影响到其日后生存质量。

2.1.4 淀粉含量测定 配制浓度为1.0 mg/mL的葡萄糖对照品溶液,于540 nm波长处测定吸光度,以标准品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。试验结果表明,标准品溶液浓度在0.02~0.40 mg/mL浓度范围内线性良好,标准曲线为y=2.1305x+0.1515,R2=0.9885。

供试品溶液制备:称取约0.1 g样本于研钵中研碎,加入1 mL淀粉含量检测试剂盒(BC0705)中的试剂一,充分匀浆后转移到EP管中,80℃水浴提取30 min,3 000 g,常温离心5 min,弃上清液,留沉淀。沉淀中加入0.5 mL双蒸水,放入沸水浴中糊化15 min(盖紧,以防止水分散失)。冷却后,加入0.35 mL上述试剂盒中的试剂二,常温提取15min,振荡3~5次。加入0.85 mL双蒸水,混匀,3 000g,常温离心10 min,取上清液待测。

2.2 药用成分含量测定

2.2.1 浸出物 参照2020版《中国药典》浸出物测定方法。取供试品约2 g,精密称定,置于100 mL的锥形瓶中,精密加80%的乙醇50 mL,密塞,称定重量,静置1 h后,连接回流冷凝管,加热至沸腾,并保持微沸1 h。放冷后,取下锥形瓶,密塞,再称定重量,用80%的乙醇补足减失的重量,摇匀,用干燥滤器滤过,精密量取滤液25 mL,置于己干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干后,于105℃干燥3 h,置于干燥器中冷却30 min,迅速精密称定重量。除另有规定外,以干燥品计算供试品中水溶性浸出物的含量(%)。

2.2.2 多糖含量测定 参照2020版《中国药典》多糖测定方法。配制质量浓度为0.44 g/L-1的无水葡萄糖标准品溶液,采用蒽酮-硫酸显色,在582 nm波长处测定吸光度。试验结果表明,标准品溶液浓度在0.044~0.264 mg/mL范围内线性关系良好,标准曲线为y=3.6558x+0.0379,R2=0.9961。

供试品溶液制备:取60℃干燥至恒重的黄精细粉约0.25 g,精密称定,置于圆底烧瓶中,加80%的乙醇150 mL,置于水浴中加热回流1 h,趁热过滤,残渣用80%的热乙醇洗涤3次,每次10 mL,将残渣及滤纸置于锥形瓶中,加水150 mL,置于沸水浴中加热回流1h,趁热过滤,残渣及滤液用热水洗涤4次,每次10 mL,合并滤液与洗液,放冷,转移至250 mL的量瓶中,加水至刻度,摇匀,精密量取1 mL,置于10 mL具塞的干燥试管中,参照标准曲线的制备项下方法测定吸光度。

2.2.3 总黄酮含量测定 参照陈怡等[10]的方法测定。配制质量浓度为0.100 mg/mL的芦丁标准品溶液,精确量取标准液0、1、2、3、4、5 mL置于10 mL容量瓶中,加70%的乙醇至5 mL,加0.05 g mL-1的亚硝酸钠溶液0.3 mL,摇匀后放置6 min加0.1 g mL-1硝酸铝0.3 mL,摇匀后放置6 min加0.04 g mL-1的氢氧化钠4 mL,摇匀定容后,放置15 min,立即置于500 nm下测定其吸光度。以标准品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,标准品溶液浓度在0.10~0.50mg/mL范围内线性关系良好,标准曲线为y=0.5494x-0.0002,R2=0.9982。精密称取黄精粉末0.5 g至50 mL离心管中,加入70%的乙醇15 mL,在60℃、50 Hz条件下进行超声波辅助提取50 min,提取液经抽滤后定容至50 mL容量瓶中。取1 mL供试液,照标曲方法测定黄精总黄酮含量。

2.2.4 总皂苷含量测定 参照焦劼[11]的方法测定。配制质量浓度为1.0 mg/mL的人参皂苷Rb1标准品溶液,准确吸取该标准液60、120、180、240、300、360、420L,置于具塞刻度试管中,挥尽溶剂后加入5%的香草醛-冰醋酸溶液(现用现配)0.2 mL,冰浴加入0.8 mL高氯酸,摇匀后依次于60℃水浴加热15 min,冰浴2 min,加入冰醋酸5 mL,摇匀,静置5 min后于550 nm波长处测定吸光度。以标准品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。试验结果表明,标准品溶液浓度在0~0.043 mg/mL范围内线性关系良好,标准曲线为y=0.8187x+0.0077,R2=0.9992。精密称取黄精粉末1.00 g,加入80%的乙醇15mL,60℃超声提取30 min,提取2次,合并滤液至50 mL容量瓶中,加80%的无水乙醇溶解并稀释到刻度摇匀。吸取供试液100L 挥干,依照上述标准曲线方法测定黄精总皂苷含量。

2.2.5 总酚含量测定 参照冯庭辉等[12]的方法测定。配制质量浓度为0.264 mg/mL的没食子酸标准品溶液,分别精密吸取对照品溶液0、20、40、60、80、100、120、140、160、200L置于5 mL容量瓶中,依次加入蒸馏水3.2 mL,福林酚显色剂200L,充分振荡后静置6~8min,加入15%的Na2CO3溶液500L。摇匀,在室温下避光放置反应2 h。在765 nm波长处测定吸光值。以标准品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。试验结果表明,标准品溶液浓度在0~0.053mg/mL范围内线性关系良好,标准曲线为y=13.434x+0.0612,R2=0.9991。精确称取黄精粉末0.5 g于试管中,加入70%的乙醇25mL,超声提取30 min,取上清液。合并3次提取上清液,浓缩至1 mL。准确吸取40L供试液,依照上述标准曲线方法测定黄精总酚含量。

2.3 数据处理

试验数据处理采用Microsoft Excel 2007进行,利用SPSS 26.0统计分析软件对数据进行方差分析和显著性检验。

3 结果与分析

3.1 主要营养成分含量比较

黄精性味甘甜,含有大量淀粉、糖类、蛋白质以及氨基酸,可生食亦可作为药膳进补。5个产地黄精的总氨基酸、总蛋白质、还原糖和淀粉含量见表2。上述4种成分平均含量分别为13.357 mg/g、42.673 mg/g、26.405 mg/g和36.405 mg/g。总蛋白质的变异系数最小,为14.879%,含量在38.547~48.460 mg/g之间,表明总蛋白质作为黄精的主要食用成分,在不同品种间差异最小,含量相对最为稳定;其次为总氨基酸,变异系数为27.153%,变幅在9.527~18.745 mg/g;淀粉变异系数为30.844%,变幅在22.140~58.905 mg/g;变异系数最高的是还原糖含量,达53.087%,变幅在9.717~49.047 mg/g,表明还原糖含量在不同产地间差异最大。

表2 不同产地黄精主要营养成分含量Table 2 The main nutrient components offrom different origins (mg/g)

表2 不同产地黄精主要营养成分含量Table 2 The main nutrient components offrom different origins (mg/g)

注:同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著,大写字母表示0.01水平上差异极显著,下同。Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences at 0.05 level,while uppercase letters indicate extremely significant differences at 0.01 level,the same as below.

材料来源Material source总氨基酸Total amino acid总蛋白质Total protein还原糖Reducing sugar淀粉Starch总含量Total content贵州六枝Liuzhi,Guizhou Province 18.745±1.060Aa 41.533±0.696a 32.640±0.269Bb 58.905±4.035Aa 151.823贵州兴义Xingyi,Guizhou Province 11.569±0.173Bc 38.547±0.129a 9.717±0.129Ee 37.880±1.330Bb 97.712贵州遵义Zunyi,Guizhou Province 9.527±0.265Bc 43.850±4.375a 49.047±0.357Aa 22.140±0.250Cc 124.564贵州石阡Shiqian,Guizhou Province 11.207±0.856Bc 40.977±3.403a 22.770±0.174Cc 32.700±0.730BCb 107.653四川乐山Leshan,Sichuan Province 15.740±0.197Ab 48.460±5.899a 17.850±0.117Dd 32.550±1.870BCb 114.600平均值Average value 13.357 42.673 26.405 36.405最大值Max 19.805 55.690 49.560 62.940最小值Minimum 9.262 36.600 9.540 21.890极差Range 10.543 19.090 40.020 41.050标准差Standard deviation 3.627 6.349 14.017 11.229变异系数Coefficient of Variation/% 27.153 14.879 53.087 30.844

由表2可知,5种材料中总氨基酸以贵州六枝黄精的含量最高,显著高于其余4种材料,与贵州兴义、贵州遵义与贵州石阡黄精相比,达极显著差异;各材料间的总蛋白质含量无显著差异;本试验结果也表明,不同产地黄精的还原糖含量差异较大,贵州遵义黄精的还原糖含量最高,为49.047 mg/g,极显著高于其他材料。贵州六枝黄精的淀粉含量最高,为58.905 mg/g,极显著高于其余4种黄精,贵州兴义、贵州石阡和四川乐山黄精的淀粉含量无显著差异。

从上述研究结果来看,黄精均含有丰富的营养成分。从量上比较来看,贵州六枝黄精的营养成分总含量远高于其余4种黄精,达151.823 mg/g,其余材料营养成分含量大小顺序为贵州遵义>四川乐山>贵州石阡>贵州兴义。通过几项营养成分的比较,发现贵州六枝的黄精具有较好功能食品开发的潜力。

3.2 主要药用成分含量比较

5种黄精浸出物、多糖、总黄酮、总皂苷和总酚含量,见表3。上述5种成分的平均含量分别为71.413%、10.068%、0.557%、1.317%和0.328%。浸出物的变异系数最小,为7.449%,变幅在66.00~79.580%,表明浸出物含量相对最为稳定;其次是总皂苷,其变异系数为12.790%,变幅在1.081~1.593%;总黄酮含量变异系数为14.533%,变幅在0.492~0.729%;总酚含量变异系数为36.425%,变幅在0.172~0.540%;变异系数为多糖含量最高,达47.834%,表明多糖含量在产地间差异最大。

表3 不同产地黄精主要药用成分含量Table 3 The content of main medicinal components of from different origins (%)

表3 不同产地黄精主要药用成分含量Table 3 The content of main medicinal components of from different origins (%)

材料来源Material source总酚Total phenol贵州六枝 Liuzhi,Guizhou Province 79.290±0.289Aa 19.115±0.821Aa 0.706±0.023Aa 1.154±0.055Cc 0.182±0.010Cd贵州兴义 Xingyi,Guizhou Province 68.480±0.255Bc 8.781±0.138Bb 0.542±0.013Bb 1.552±0.026Aa 0.262±0.027BCc贵州遵义 Zunyi,Guizhou Province 76.460±1.310Ab 7.687±0.201Bbc 0.511±0.000Bb 1.315±0.066BCb 0.521±0.019Aa贵州石阡 Shiqian,Guizhou Province 68.300±0.250Bc 7.039±0.000Bc 0.501±0.009Bb 1.167±0.049Cc 0.336±0.001Bb四川乐山 Leshan,Sichuan Province 66.000±0.000Bd 7.716±0.200Bbc 0.524±0.005Bb 1.396±0.014ABb 0.339±0.007Bb平均值 Average value 71.413 10.068 0.557 1.317 0.328最大值 Max 79.580 19.721 0.729 1.593 0.540最小值 Minimum 66.000 7.039 0.492 1.081 0.172极差 Range 13.580 12.682 0.237 0.512 0.369标准差 Standard deviation 5.319 4.816 0.081 0.168 0.119变异系数 Coefficient of Variation 7.449 47.834 14.533 12.790 36.425浸出物Extract多糖Polysaccharide总黄酮Total flavonoid总皂苷Total saponin

3.2.1 浸出物含量比较 贵州六枝黄精的浸出物含量最高,为79.290%,与贵州兴义黄精(68.480%)、贵州石阡黄精(68.300%)和四川乐山黄精(66.000%)相比达极显著水平,且显著高于贵州遵义黄精(76.460%)。

3.2.2 多糖含量比较 供试材料中以贵州六枝黄精多糖含量最高,为19.115%,极显著高于其余4种黄精(P<0.01),贵州石阡黄精多糖含量最低,仅7.039%,其余材料多糖含量依次为贵州遵义黄精(7.687%)、四川乐山黄精(7.716%)和贵州兴义黄精(8.781%),均达《中国药典》质量标准(以无水葡萄糖计,>7.0%)。

3.2.3 总黄酮含量比较 总黄酮含量差异表现为贵州石阡黄精(0.501%)<贵州遵义黄精(0.511%)<四川乐山黄精(0.524%)<贵州兴义黄精(0.542%)<贵州六枝黄精(0.706%),贵州六枝黄精总黄酮含量极显著高于其余4种材料(P<0.01),但这4种材料间差异不显著(P<0.05)。

3.2.4 总皂苷含量比较 贵州兴义黄精的总皂苷含量最高,为1.552%,极显著高于四川乐山黄精(1.396%)和贵州遵义黄精(1.315%),贵州六枝黄精总皂苷含量最低,仅1.154%,与贵州石阡黄精(1.167%)差异不显著(P<0.05)。

3.2.5 总酚含量比较 总酚含量以贵州遵义黄精含量最高,为0.521%,极显著高于其余4种黄精,贵州六枝黄精总酚含量最低,仅0.182%,与贵州石阡黄精(0.336%)、四川乐山黄精(0.339%)和贵州兴义黄精(0.262%)差异显著(P<0.05)。

4 结论与讨论

不同产地的黄精中成分含量各有差异,涂明锋等[13]对8个产地收集的多花黄精中浸出物、多糖、黄酮、多酚和矿质元素的含量进行比较分析,结果显示不同产地的多花黄精化学成分含量存在一定的差异。王丹等[14]以湖南和四川5个地区的多花黄精为试材,结果显示不同产地黄精中多糖含量均较高,总皂苷含量居中,总黄酮含量均较低。本研究通过测定贵州4个产地及四川乐山地区的黄精营养成分和药用成分发现,贵州六枝黄精的总氨基酸、淀粉、浸出物、多糖及总黄酮含量最高,贵州遵义黄精的还原糖和总酚含量最高,四川乐山黄精的总蛋白含量最高,贵州兴义黄精的总皂苷含量最高,这可能与地理环境、气候条件、海拔高度和采收季节等因素存在一定的关系。黄精中的浸出物、多糖、总黄酮、总皂苷和总酚的含量无一致性,因此以浸出物和多糖的含量作为黄精药用成分的评价指标是不够完善的,需要综合多种化学成分来考虑。

除差异性成分外,本研究发现,贵州及四川乐山地区的黄精总蛋白质含量均较高,但材料间差异不显著,推测可能与各材料均是黄精的同一基原植物有关。关于黄精总蛋白质的提取及其利用报道很少[15],但蛋白质对食品的感官品质具有重要的影响,主要是对食品成分在加工、储藏过程中物理特性的影响。因此,黄精具有较好开发功能食品的潜力。

贵州、四川等凉爽山区为黄精的生长提供了良好的生态环境,但由于各种因素的限制,导致不同产地间黄精的成分出现差异[16-18]。与黄精同以块茎为食的甘薯,根据所含营养成分及含量,按照不同的用途分为淀粉加工型、酒精加工型、薯脯加工型、色素加工型、鲜食型、烤食型、茎叶菜用型、水果型和饲用型等[19],黄精作为药食同源植物,也含有丰富的氨基酸、淀粉、还原糖及蛋白质等营养物质,为更好地开发利用黄精,建议在生产上可根据营养成分和药用成分的不同,分为淀粉加工型、果脯加工型和酒精加工型等。不局限于药材领域,也可根据不同品种、不同产地的黄精所含营养成分的不同,在对黄精本身所含的营养成分了解的基础上,尽可能最大程度地发挥黄精的营养功能。

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