超声-UVC-O3联用科学绿色养护中药材党参的可行性

李芳蓉　牛娟　张建军　赵云峰　韩秀凤

摘要：目的：探讨超声-紫外消毒（UVC）、超声-臭氧（O₃）或超声-UVC-O₃联用养护党参的科学有效可行性，为安全高效、绿色科学养护党参药材提供科学依据。方法：查阅中国药典和文献资料，分析党参药材绿色科学养护的重要性和迫切性，综述超声清洗的高效性和先进性，UVC消毒技术和O₃杀菌技术的特点、优越性及其在食品、粮食贮藏、果蔬保鲜中的广泛应用。选定养护后评价养护效果的应检药效成分及其测定方法，以及各药典限定指标及测定方法。结果：超声净洗技术清洁高效，能彻底除污和清除潜在寄生虫、卵及病害微生物。UVC消毒和O₃杀菌技术安全高效、无毒无害、无化学污染和二次污染，在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛。将两种技术与超声净洗技术联用养护党参可进一步防霉防蛀防变质。养护后采用高效液相色谱法测定党参炔苷和苍术内酯Ⅲ的含量，紫外可见光谱法测定党参多糖含量。各药典限定指标和测定方法参照2020版《中国药典》（1、4部）。结论：超声-UVC、超声-O₃或超声-UVC-O₃联用养护党参科学有效可行，各应检成分和限定指标代表性强，测定方法科学、稳定、高效，实际应用广泛。

关键词：党参；超声波联用技术；UVC消毒技术；O₃杀菌技术；绿色养护；可行性党参为桔梗科多年生草本植物党参的干燥根[1]，具有悠久的栽培和药用历史，主产于甘肃、山西等省[2]。党参药用和食用价值极高，营养丰富，味甘质柔润，药食两用，临床应用广泛，是重要的人参替代品[3]。伴随着我国中医药事业的蓬勃发展和人们生活质量水平的提高，党参药材市场需求量与日俱增，其品质保证至关重要[4-5]。党参药材富含较多糖类物质成分，正是因为糖分含量高，在实际贮藏过程中党参极易受潮发生虫蛀、霉变、变软发黏等多种变质变异现象[6]，严重影响药材质量、安全性及药农和藥材企业的经济收入。现阶段民间党参养护基本仍沿用传统硫磺熏蒸法，尽管其防霉、防蛀等效果较为理想，但一定程度上会产生残留超标[7]，影响其临床应用效果。

本研究探讨将新收获的鲜党参药材贮藏前超声清洗后足干，清除掉潜在病害微生物、寄生虫及其卵等。再结合在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛，无毒无害、无残留的短波紫外（UVC）消毒、臭氧（O₃）杀菌技术，分别采用超声-UVC、超声-O₃或超声-UVC-O₃联用养护党参，讨论其绿色防霉防蛀的有效性、科学性及可行性，为中药材党参的安全高效、绿色科学养护提供科学依据。

1超声净洗清除寄生虫及各种病害微生物

超声辅助清洗具有安全高效、节能节水、省力省时和绿色环保的独特优点，用于中药材清洗中，药材有效成分散失少，是理想的中药材清洗方法[8]。药材收获后，在仓储保存前预先超声波清洗，提前消除潜在的寄生虫、虫卵、霉菌、细菌和病菌微生物等隐患，再足干，为后期的进一步贮藏养护创造良好的基础条件。

2超声联用养护中药材党参的绿色技术

2.1短波紫外线消毒技术

短波紫外线（UVC）波长范围200～275 nm，因为波长较短穿透能力弱，无法穿透大部分透明玻璃及塑料，日光中所含UVC几乎被臭氧层完全吸收和散射，所以无法到达地面。UVC对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射甚至引起皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC。短波紫外照射处理是一种无化学污染的物理处理法，是在现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用UVC破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构，造成生长性或再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果[9]，并且能够最大限度保持被消毒的果蔬或其他食物或药物营养成分和有效成分[10]。UVC既可杀灭果蔬表面微生物[11]、诱导产生抗病性反应[12]、提高果蔬抗病性[13]、延缓果蔬软化[14-15]、提高水果的食用安全性和保鲜效果[16]、减少采后腐烂及可能的经济损失[17]；又可减少各种化学保鲜剂的使用，符合“营养、安全、天然食品”的要求，属于绿色环保的非化学贮藏保鲜途径[18]。同时，空气中的O2在紫外线照射下可产生一定量具有更强氧化性的O₃，进一步增强其杀菌消毒效果。将党参药材贮藏前超声波清洗消除潜在隐患后，再进行UVC照射处理，通过UVC高效杀菌消毒作用，进一步防霉、防蛀和防变质等，且安全无化学污染，是一种绿色科学的药材养护技术。

2.2O₃灭菌消毒技术

O₃是一种淡蓝色略带鱼腥味的不稳定气体，氧化性很强，是一种绿色环保、安全高效、无残留、低温操作、无二次污染的灭菌剂，广泛应用于医疗卫生、生活生产等各领域。O₃对细菌、真菌、原生动物以及细菌和真菌的孢子具有很强的抗菌活性，O₃作为有效的消毒剂在食品行业中广泛应用[19-20]。O3易获取、成本低、杀菌杀虫后无残留等，以其独特优势被广泛应用到储粮领域[21]，主要利用O₃防治储粮霉变、储藏期间杀虫、降解粮食表面的残留农药及消除异味[22-23]，对储粮和环境无污染[24]。有研究表明，当归经O₃处理后化学成分变化程度小于硫熏处理，可望成为替代当归硫熏处理的技术[25]。以O₃水处理能提高药材活性物质的含量[26]。O₃尤适用于含挥发性、热敏性、糖分高、易霉变、富含油脂类成分的中药材的灭菌[27]。O₃处理党参对党参炔苷和浸出物含量影响不显著[28]，中药材防虫灭菌可以进一步研究借鉴[29]，O₃几乎对所有兽医学上的细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果[30-31]。

将党参药材事先进行超声清洗，消除潜在病毒害、寄生虫及卵等，再用O₃处理，因O₃的高效杀菌消毒作用，得以进一步防霉、防蛀和防变质等，且安全无化学污染，是一种绿色科学的中药材养护技术。

3评价养护效果的应检药效成分、药典限定指标及测定方法3.1应检药效成分及其测定方法

党参主要药效成分为党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、党参多糖等。党参炔苷具有抗癌、抗菌、抗炎、镇静、抗氧化，缓解缺血再灌注损伤等功效[32-33]，对胃黏膜损伤具有很好的保护作用，是党参保护胃黏膜的活性成分之一[34]。党参炔苷具有很好的专属性和特征性，可作为党参的质量评价和控制指标[35-36]。苍术内酯Ⅲ具有抗炎[37]、抗肿瘤[38]、抗氧化[39]、抗衰老[40]等药理活性。苍术内酯Ⅲ是党参的特征性成分[41]，也是鉴定党参真伪和评定其质量的公认特征指标之一，可作为评估党参道地药材的成分。“味甜者佳”是党参传统评价中一项重要的感官指标[42-43]，党参多糖是鉴别党参药材和其质量评价标准[44]，含量的高低可以初步反映党参药材质量的好坏。党参多糖具有抗氧化、抗疲劳、清除自由基、抗衰老、免疫调节、提高记忆力、抗肿瘤等药理作用 [45-46]，来源广泛、价格低廉、资源丰富、毒副作用小是党参多糖的重要特点[47]。 为评价养护效果，选择确定了超声波联用技术养护党参后药效成分的分析测定方法（表1）。本课题组采用高效液相色谱法，对传统养护和超声波联用技术养护后党参中党参炔苷、苍术内酯Ⅲ的保留情况进行对比检验和评价养护效果，拟采用紫外可见光谱法测定对养护后党参中党参多糖的含量进行对比检测和评价，具有合理性和科学性。

3.2主要药典质量指标及其测定方法

通过检测主要药典质量指标（二氧化硫残留量除外，因为本方法不涉及硫熏法，故无需测定二氧化硫残留量），可以初步评价养护效果的优劣，从而初步判定养护方法的可行性。主要药典指标及其测定方法见表2。

4结论

超声净洗中药材清洁高效、省时省力、节水节能，可彻底消除潜在隐患。紫外消毒和臭氧杀菌技术高效简便、无毒无害、无二次污染，在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛，利用超声-UVC、超声-O₃和超声-UVC -O₃联用养护党参，可在提前消除隐患的同时进一步防霉、防蛀、防变异等，拟定评价养护效果的待检药效成分及其测定方法分别为高效液相色谱法测定党参炔苷、苍术内酯Ⅲ，紫外可见法测定党参多糖，药典限定指标参考2020版《中国药典》（1、4部）。各待检成分和限定指标代表性强，测定方法科学经典、稳定、高效，实际应用广泛可行。参考文献

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部［M］.2020年版.北京：中国医药科技出版社，2020：293-294.

［2］白云娥，张沙沙，张芮铭，等.党参药材-饮片-米炒党参的质量等同性探究［J］.中成药，2020，42（12）：3228-3235.

［3］朱晓玉，刘雄，高建德.党参多糖药理作用及其提取方法研究进展［J］.甘肃中医药大学学报，2016，33（6）：77-79.

［4］陈博，王莉，韦翡翡，等.定西市党参生态适宜性区划研究［J］.中国现代中药，2020，22（6）：845-848.

［5］陈必琴.定西市中药材质量安全追溯体系建设与应用［J］.农技服务，2018，35（3）：110-111.

［6］王俊全，曹爱兰.天水市中药材党参的管理与种苗储藏技术探讨［J］.农业科技与信息，2016（32）：106-107.

［7］闫艳，冯芳.中药材硫磺熏蒸的质量控制研究现状［J］.广州化工，2016，44（14）：5-6.

［8］李芳蓉，刘淑梅，刘凤霞，等.超声波清洗技术及其在中药材清洗中的应用研究［J］.中兽医医药杂志，2019，38（1）：32-35.

［9］罗洁，周运华，林笑容，等.一种紫外杀菌和微臭氧杀菌结合杀菌工艺的研究［J］.饮料工业，2020，23（6）：23-25.

［10］范振华.响应面法优化草莓榨汁紫外杀菌工艺的研究与应用［J］.大众标准化，2020（17）：107-108.

［11］Barka E A，Kalantari S，Makhlouf J，et al.Impact of UV-C irradiation on the cell wall-degrading enzymes during ripening of tomato （Lycopersicon esculentum L.） fruit［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2010，48（3）：667-671.

［12］韓晓旭，刘长虹，蔡路昀，等.采后UV-C照射对芦柑抗病性和品质的影响［J］.中国食品学报，2012，12（7）：127-133.

［13］焦中高，刘杰超，刘慧，等.短波紫外线辐照处理对采后甜樱桃果实营养品质和抗氧化活性的影响［J］.中国食品学报，2017，17（1）：170-178.

［14］Pombo M A，Dotto M C，Martinez G A，et al.UV-C irradiation delays strawberry fruit softening and modifies the expression of genes involved in cell wall degradation［J］.Postharvest Biology and Technology，2009，51（2）：141-148.

［15］陆仙英，刘长虹，蒋振晖，等.采后UV-C处理对延缓香梨软化及相关酶活性的影响［J］.中国食品学报，2012，12（7）：134-139.

［16］Guerrero R F，Puertas B，Jimenez M J，et al.Monitoring the process to obtain red wine enriched in resveratrol and piceatannol without quality loss［J］.Food Chemistry，2010，122（1）：195-202.

［17］趙宇瑛，柳承芳.紫外照射技术对果蔬贮藏保鲜的影响研究进展［J］.长江大学学报（自然科学版），2011，8（12）：255-257.

［18］Jiang T J，Jahangir M M，Jiang Z H.Influence of UV-C treatment on antioxidant capacity，antioxidant enzyme activity and texture of postharvest shiitake Lentinus edodes） mushrooms during storage［J］.Postharvest Biology and Technology，2010，56.

［19］沈军，左英秀.臭氧杀菌技术在制粉工艺中的应用展望［J］.粮食与食品工业，2020，27（2）：7-9.

［20］张雪颖.浅述臭氧的灭菌效能［J］.食品安全导刊，2019，（6）：141-142.

［21］毕洁，文明明，喻莉君，等.臭氧在储粮害虫防治中的应用研究进展［J］.河南工业大学学报（自然科学版），2022，43（1）：131-138.

［22］Cheng G，Li Z，Sun L M，et al.Application of microwave/electrodeless discharge ultraviolet/ozone sterilization technology in water reclamation ［J］.Process Safety and Environmental Protection，2020，138：148-156.

［23］Tiwari B K，Brennan C S，Currant，et al.Application of ozone in grain processing ［J］.Journal of cereal science，2010，51（3）：248-255.

［24］孟宪兵.臭氧杀虫除菌技术的实仓应用［J］.粮食储藏，2011，40（3）：14-17.

［25］王学成，伍振峰，万娜，等.臭氧与硫熏处理后当归品质变化情况的比较［J］.中国实验方剂学杂志，2018，24（3）：36-40.

［26］徐仰仓，李飞飞，徐金.臭氧对药用植物活性物质含量的影响［J］.时珍国医国药，2011，22（12）：2829-2830.

［27］胡彦君，王雅琪，伍振峰，等.臭氧灭菌技术在中药及其制剂应用中的研究进展［J］.中国中药杂志，2015，40（16）：3137-3141.

［28］何媛丽.气调剂和臭氧处理对贮藏后党参品质的影响研究［D］.兰州：甘肃农业大学，2016.

［29］邢文善.中药材杀虫灭菌技术应用的探讨［J］.中国医药指南，2013，11（25）：221-222.

［30］Grootveld M，Silwooda C J L，Lynch E.High resolution1H NMR investigations of the oxid ative consumption of salivary biomolecules by ozone：Relevance to the therapeutic applications of this agent in clinical dentistry［J］.Biofactors，2006，27：5-18.

［31］毛江华.臭氧灭菌的消毒特点及应用方法［J］.浙江畜牧兽医，2016，41（6）：44-44.

［32］陈伟英，李晓宁，文小燕，等.HPLC法同时测定补气活血颗粒中的两种指标性成分［J］.海峡药学，2019，31（9）：89-92.

［33］曾旭，陈娟，郭顺星.利用党参茎叶栽培糙皮侧耳的研究［J］.食用菌学报，2020，27（4）：59-64.

［34］宋丹，王峥涛，李隆云，等.党参炔苷对胃溃疡模型大鼠胃黏膜损伤保护作用的研究［J］.中国中医急症，2008，17（7）：963-964、986.

［35］冯佩佩，李忠祥，原忠，等.党参属药用植物化学成分和药理研究进展［J］.沈阳药科大学学报，2012，29（4）：307-311.

［36］李芳蓉，刘淑梅，杨声，等.超声波清洗根类中草药党参净洗效果分析检测项目和分析方法的探讨［J］.畜牧兽医杂志，2015，34（3）：11-14.

［37］Zhu C M，Zhang，LG，Liu Z M，et al.Atractylenolide III reduces NLRP3 inflammasome activation and Th1/ Th2 imbalances in both in vitro and in vivo models of asthma［J］.Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology，2020.47（8）：1360-1367.

［38］Kang T H，Bang J Y，Kim M H，et al.Atractylenolide III，a sesquiterpenoid，induces apoptosis in human lung carcinoma A549 cells via mitochondria-mediated death pathway［J］.Food and Chemical Toxicology，2011，49 （2）：514-519.

［39］Huai B，Ding J Y.Atractylenolide III attenuates bleomycin-induced experimental pulmonary fibrosis and oxidative stress in rat model via Nrf2/NQO1/HO-1 pathway activation［J］.Immunopharmacology and Immunotoxicology，2020，42（5）：436-444.

［40］Mi Y S，Hyo W J，Seok Y K，et al.Atractylenolide III Enhances energy metabolism by increasing the SIRT-1 and PGC1α expression with AMPK phosphorylation in C2C12 mouse skeletal muscle cells［J］.Biological & Pharmaceutical Bulletin，2017，40（3）：339-344.

［41］王峥涛，徐国钧，难波恒雄，等.党参中苍术内酯III的HPLC分析［J］.中国药科大学学报，1991，23（1）：48-50.

［42］吴永剑，张超，周丽娟，等.不同干燥温度对潞党参药材中游离糖及多糖的影响［J］.时珍国医国药，2022，33（1）：121-124.

［43］高石曼，刘久石，王敏，等.湿度对党参药材化学质量稳定性的影响［J］.中國现代中药，2020，22（4）：596-602.

［44］李黎星，康杰芳.中药党参的研究进展［J］.现代生物医学进展，2009，9（12）：2371-2373.

［45］时菲菲，陈毓，周晨，等.响应面法优化党参多糖提取工艺及抗氧化活性研究［J］.畜牧与兽医，2021，53（1）：54-60.

［46］郭晓农，戚欢阳，王兵，等.党参多糖抗氧化作用及其对果蝇寿命的影响［J］.食品科学，2013，34（15）：285-288.

［47］郜艳雪，时坤，李健明，等.党参多糖对动物免疫调节作用研究进展［J］.动物医学进展，2019，40（9）：103-106.

［48］陈慧慧，牛伟霞，李士栋，等.HPLC测定不同产地党参中党参炔苷的含量［J］.食品与药品，2014，16（1）：37-39.

［49］赵晓华，刘养清，裴晓丽.党参中党参炔苷的HPLC分析［J］.山西中医药学院学报，2006，7（5）：49-50

［50］陈前锋，邓小艳，祝慧凤.HPLC法测定不同产地党参中党参炔苷和丁香苷的含量［J］.食品工业科技，2016，37（6）：64-67.

［51］周媛，陈晶晶，吴玉华，等.HPLC 法同时测定党参固本丸中7 种成分［J］.中草药，2017，39（10）：2069-2072.

［52］李颖，张宽，叶华.高效液相色谱法测定两种不同来源党参中党参炔苷的含量［J］.海峡药学，2014，26（6）：47-49.

［53］孟秀杰，刘媛媛，胡久丽.HPLC 法同时测定复方党参片中9 种成分［J］.中草药，2019，40（7）：1502-1505.

［54］贡东军，陈培云，庞艳苹，等.党参中党参炔苷和苍术内酯Ⅲ含量的反相高效液相色谱法同时测定［J］.时珍国医国药，2015，25（1）：70-72.

［55］李桂秀，任子瑜，李震宇，等.一测多评法测定党参中党参炔苷、党参苷Ⅳ和苍术内酯Ⅲ的含量［J］.山西大学学报（自然科学版），2011，41（S2）：90-95.

［56］关琳静.不同来源党参成分含量测定及党参HPLC特征图谱研究［D］.太原：山西医科大学，2015.

［57］刘书斌.甘肃地产党参商品等级划分合理性分析及相关性的研究［D］.兰州：甘肃中医药大学，2016.

［58］邹元锋，刘莎，陈兴福，等.RP-HPLC同时测定党参中党参炔苷与苍术内酯Ⅲ［J］.药物分析杂志，2011，31（7）：923-926.

［59］李中华，胡燕，刘强.两种检测器测定党参中苍术内酯Ⅲ含量的比较［J］.甘肃中医学院学报，2005，22 （5）：45-47.

［60］刘付松，陈翠莎，孙佩，等.不同品种及采收期党参药材中5种有效成分含量的比较研究［J］.中国药房，2020，31（14）：1677-1682.

［61］孟瑞丽，肖淑贤，王旭峰，等.不同储藏方式对党参化学成分影响及与气温因子相关性研究［J］.现代农业科技，2020，49（13）：216-216、218.

［62］时军，马方励，王晓燕.党参药材中党参炔苷与总多糖、总皂苷含量的相关性研究［J］.中国中医药学刊，2011，29（12）：2779-2781.

［63］张丽，罗秋红，段吴燕，等.党参多糖口服液含量测定方法的研究［J］.江西化工，2019，34（2）：94-97.

［64］王桂红，张骏，周松迪，等.板桥党参多糖的含量测定［J］.数理医药学杂志，2011，24（6）：709-711.

［65］徐广侠.苯酚-硫酸法测定党参提取物中多糖的含量［J］.中国中医药现代远程教育，2011，9（15）：144.

［66］卢新生，李娜，孙万军，等.甘南党参多糖提取及含量的测定［J］.宁夏师范学院学报，2019，40（4）：30-33、39.

［67］杜清，秦民坚，吴刚.不同来源明党参药材中多糖的含量情况［J］.临床医药文献电子杂志，2019，6（22）：173-175.

［68］石玲玲，孫庆文，徐文芬，等.贵州道地药材黔党参中多糖的含量测定分析［J］.贵州科学，2013，31（2）：37-40.

［69］王惠珍，孙晓琛，张延红，等.甘肃产党参种子质量分级标准初探［J］.甘肃中医药大学学报，2021，38（2）：17-21.

［70］焦旭升，陈垣，郭凤霞，等.3种叶面肥对党参生长发育及产量和品质的影响 ［J］.西北农业学报，2021，30（10）：1534-1546.

［71］陈玉武，张夙萍，高晓昱，等.党参药材中党参炔苷与浸出物含量的相关性研究［J］.甘肃中医学院学报，2010，27（3）：67-70.

Feasibility of Ultrasound-UVC-O₃Combined Use in Scientific

Green Maintenance of Chinese Medicinal Codonopsis pilosulaLI Fang-rong，NIU Juan，ZHANG Jian-jun，ZHAO Yun-feng，HAN Xiu-feng

（Pharmaceutical Teaching Department，Gansu Traditional Chinese Medicine University，Dingxi 743000，China）Abstract： ObjectiveIn order to explore the scientific and effective feasibility of ultrasonic-ultraviolet C disinfection （UVC），ultrasonic-ozone （O₃） or ultrasonic-UVC-O₃combined maintenance of codonopsis pilosula，and to provide a new idea and theoretical basis for safe，efficient and green scientific maintenance of Codonopsis pilosula.MethodCheck the Chinese Pharmacopoeia and literature，analyze the importance and urgency of green scientific conservation of Codonopsis pilosula，summarize the high efficiency and advanced nature of ultrasonic cleaning，the characteristics and advantages of UVC disinfection technology and O₃sterilization technology and their application in food and grain storage. Wide application in the preservation of fruits and vegetables. Select the pharmacological components to be tested and their determination methods for evaluating the curing effect after curing，as well as the limited indicators and determination methods of each pharmacopoeia. ResultUltrasonic cleaning technology was clean and efficient，and could thoroughly remove dirt and potential parasites，eggs and disease microorganisms. UVC disinfection and O₃sterilization technology is safe and efficient，non-toxic and harmless，free of chemical pollution and secondary pollution，and is widely used in food，grain storage and fruit and vegetable preservation. Combining the two technologies with ultrasonic cleaning technology to maintain Codonopsis pilosula can further prevent mildew，moth and deterioration. After maintenance，the content of Codonopsis arginine and Atractylodes Lactone III was determined by high performance liquid chromatography，and the content of Codonopsis pilosula polysaccharide was determined by UV-Vis spectroscopy. The determination method of each pharmacopoeia limited index refers to the 2020 edition of "Chinese Pharmacopoeia" （Parts 1 and 4）. ConclusionUltrasound-UVC，Ultrasound-O₃or Ultrasound-UVC-O₃combined maintenance of Codonopsis pilosula is scientifically effective and feasible. The components to be tested and the limited indicators are highly representative. The determination method is scientific，stable and efficient，and is widely used in practice.

Keywords： Codonopsis pilosula; ultrasonic combined technology; short-wave ultraviolet C irradiation technology; ozone technology; green conservation; feasibility