山丹黄参的营养成分与急性经口毒性研究

张鸣明，白恒鑫，李素岳*，江爱莲，胡先望,3，何海宁,3，广忠勇,3

（1.甘肃省商业科技研究所有限公司，甘肃 兰州 730010；2.甘肃雅涛鑫业智慧农业有限责任公司，甘肃 张掖 734100；3.甘肃省动物源性制品安全分析与检测技术重点实验室，甘肃 兰州 730010）

黄参（Sphallerocarpus gracills）是一种多年生草本植物，伞形科迷果芹属，俗称野胡萝卜、黄葑等，主要分布在中国、蒙古、俄罗斯的西伯利亚东部及远东地区。在中国，黄参主要分布在甘肃、青海、内蒙古、黑龙江和西藏等高寒阴湿地区。黄参在甘肃省主要分布在山丹县沿祁连山、焉支山海拔2 400～2 900 m 的高寒湿润草原、半草原和山滩农田地段，群落分布面积约1.3 万hm2，年采挖量450 t 左右，当地群众用其煎粥或烹饪成各种佳肴食用。科研人员对黄参的植物学特征、生态区域分布进行了资源考察，并开展了黄参生长发育规律和半人工栽培技术研究，初步取得了阶段性成果。黄参化学成分比较复杂，主要包含淀粉和多糖、蛋白质、氨基酸和多肽、脂类（脂肪、挥发油、内酯、香豆素、甾体、萜类化合物）、黄参皂苷、生物碱、有机酸等，不含有酚性成分及其苷类、蒽醌及其苷类、鞣质及强心苷类化合物。目前主要加工形式有饮料、罐头、酒、咀嚼片及含片等。黄参栽培历史悠久，一直发挥着食用和药用价值[1]，尤其在甘肃省山丹县沿祁连山、焉支山地区，当地老百姓将黄参作为一种蔬菜普遍食用，尤其喜食其肉质根，常用于制作各类美味佳肴[2-3]。

本研究对黄参的肉质根进行了营养成分分析，检测了其维生素、矿物质、重金属和总皂苷含量，并且进行了相关的急性经口毒性试验，为黄参的深度开发利用提供基础数据，有效地评价黄参安全性，也为当地科学地选购蔬菜、合理营养搭配提供指导性意见，以达到提升健康水平和预防疾病等目的。

1 材料与方法

1.1 材料与样品

黄参由甘肃雅涛鑫业智慧农业有限公司在焉支山麓4月引种种植，次年1～3月采挖黄参肉质根，用超纯水洗净，晾干表面水分，即鲜黄参样品。真空包装后于-18 ℃冷冻保藏，即冷冻黄参样品。鲜黄参经冷冻干燥真空包装后保藏，即干黄参样品。测定时鲜黄参打浆成糊，干黄参粉碎过80 目筛。

实验动物中选取SPF 级小鼠20 只，雌雄各半，体质量范围在18～22 g，斯贝福（北京）生物技术有限公司提供试验动物，生产许可证号为SCXK（北京）2019-0010。

1.2 仪器与设备

F-4500 荧光分光光度计、CP80MX 低温冷冻超速离心机，日本日立；AA-6650 原子吸收分光光度计、LC-20AT 高效液相色谱仪，日本岛津；DNP-300 电热恒温培养箱，万顺仪器；KJ-M1700-8LX 马弗炉，科佳电炉；M-6A 索氏提取器，欧蒙；MP3KC 电子天平，IE-3482。

1.3 方法

1.3.1 黄参营养成分和重金属检测

于2022年10月22日送检中国商业联合会食品质量监督检验检测中心，检测黄参肉质根中的营养成分和重金属含量，测定方法见表1。

表1 黄参营养成分和重金属检测项目及分析方法Table 1 The detected items and analytical methods of nutrients and heavy metals

1.3.2 急性经口毒性试验

动物喂养试验：选取SPF 级小鼠20 只，禁食4 h 后灌胃（不禁水），灌胃体积为40 mL/kg BW，单次灌胃2 h后给予饲料，连续观察2～4 h，观察期14 d，每日观察1次，并测量小鼠体质量。通过观察受试物相关动物是否存在死亡情况，从而确定受试物经口毒性，进一步确认是否需要采用霍恩氏法进行后续试验。同时记录小鼠中毒体征、症状，中毒出现和消失以及动物死亡时间。

1.4 数据处理

采用统计软件SPSS Statistics V19.0 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 黄参的营养成分

表2（见下页）显示了新鲜黄参肉质根营养成分。检测结果显示，黄参维生素B1和维生素B2未检出，钾、镁、磷、钙和维生素C 含量均较高，铅与镉的含量均远低于国家标准。

2.1.1 基本营养成分

（1）水分和灰分

黄参肉质根中水分含量为68.900 g/100 g，即68.9%，含量相对适中；黄参嫩度、鲜度、味道和其他特性均受水分含量的影响，同时水分含量也是蔬菜贮藏时间和货架期的一个关键参数。因为黄参含水量适中，直接保鲜运输即可满足人们日常的需求。黄参肉质根灰分含量为1.9 g/100 g；灰分可作为评判黄参成品或半成品是否洁净、有无掺假，可将灰分含量作为重要指标之一，若这个指标超出正常范围，说明生产的黄参产品质量和卫生均存在一定问题[4]。

（2）膳食纤维

健康饮食中膳食纤维不可或缺，有益于消化系统的正常运行，可有效预防糖尿病、心血管疾病、消化系统疾病、癌症以及其它疾病[5-6]。世界粮农组织建议每日摄入膳食纤维量要高于25 g，黄参肉质根中膳食纤维含量为4.8 g/100 g，可作为膳食纤维摄入来源。

2.1.2 矿物质种类及含量

蔬菜可提供人体必需的各种矿物质，充分合理的选择高矿物质蔬菜非常重要。在我国西北部，尤其是在山丹地区，黄参被作为一种地域特色蔬菜，测定分析其矿物质元素种类及含量，可为消费者平衡蔬菜营养提供科学依据。

由表2 可知，黄参肉质根中含量较高的矿物质有钾、磷、镁、钙。钾、磷含量高于多种蔬菜和水果，如菠菜[7]、紫叶生菜[8]和香蕉[9]，磷含量高于野苋菜等[10]。钾对人体而言，参与平衡体液酸碱度、调节细胞内渗透压、细胞内糖及蛋白质的代谢，有助于心脏的规律跳动、维持神经健康，协助肌肉正常收缩。因此，黄参属高钾低钠植物，对于高血压和冠心病患者等心血管疾病具有积极的作用，可以科学地选择食用黄参肉质根。

微量元素在人体中多与有机酸、氨基酸、肽等络合，并以结合态存在，成为激素、辅基、维生素或酶的必需成分发挥作用[11]，黄参中含有铁、锌、镁、铜等微量元素（表2），其中以在酶中的作用最为重要，如超氧化物歧化酶中含Cu、Zn、Mn，细胞色素酶、赖氨酸氧化酶、络氨酸酶中含Cu，碳酸酐酶、羟肽酶、醇脱氧酶中含Zn，硝酸还原酶等中含Co。维持这些必需微量元素在人体内足够的量并以特定的化学形式存在是非常重要的,否则就会出现生理缺陷。Mg 是叶绿素的组成成分之一，而叶绿素是诱导类囊体垛叠成基粒的重要因子，又是绿色植物进行光能吸收、传递和转换的重要色素，还有保护光合膜的功能，同时也参与糖类、脂类及蛋白质代谢。黄参能够在高寒阴凉环境中正常进行光合作用可能与含丰富的微量元素有关。Co 是维生素B12的组分，可使无机铁转变成有机铁，直接参与造血提高吸收率。Mn 与Cu 协同，提高免疫力，使其具有较高的食用及药用价值[12-18]。对黄参中微量元素的测定和分析也间接说明它是一种营养丰富的天然植物。

表2 黄参营养成分分析结果Table 2 The result of nutritional analysis of S.gracills

续表

2.1.3 维生素种类及含量

由表2 可知，黄参肉质根中维生素E 的含量低，需从其它种类的水果和蔬菜中补充，建议多食用红辣椒、辣根、萝卜、卷心菜、番石榴、鲜橙等。黄参肉质根中烟酸、维生素B1和维生素B2均未检出，无法满足人体正常需求，需从其它途径补充。黄参肉质根中维生素B6含量为0.056 3 mg/100 g，含量较低，建议还需要从动物肝脏、谷粒、肉、鱼、蛋及豆类等中补充。总体来说黄参属于一类维生素较为缺乏的蔬菜。

2.1.4 黄参蛋白质和水解氨基酸种类及含量

黄参肉质根中蛋白质和氨基酸含量鲜品中为3.69%，换算成以干基计约为5.36%，在蔬菜类中含量属于适中，总体含量不足以将黄参作为蛋白质补充食材。但是黄参蛋白水解后含有17 种水解氨基酸，在蔬菜类中是一种较为全面的氨基酸补充食材。黄参蛋白水解氨基酸总含量为2.473 g/100 g，含量位于前十的氨基酸种类分别为谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、脯氨酸。根据FAO/WHO 评分标准模式，必需氨基酸与总氨基酸的比值（EAA/TAA）约为40%[19-20]，黄参蛋白质中的氨基酸组成种类较齐全，为28.4%，相对接近FAO/WHO 的理想推荐模式。其中谷氨酸含量最高，为0.50 g/100 g，占总氨基酸含量的20.2%，远高于山蕗菜（2.467%）[20]和菜豆（9.95%）[21]中谷氨酸含量。虽然谷氨酸不是人体必需氨基酸，但是参与许多重要化学反应，如促进脑细胞呼吸、预防和治疗肝昏迷和降低血压，在人体蛋白质代谢过程中具有重要地位[22]。本测定结果显示，黄参肉质根中谷氨酸含量较高，因此黄参可视为一种较好的降压蔬菜，同时还可用于开发相关鲜味副食或作为增鲜天然食品添加剂。

2.1.5 重金属

表2（见上页）显示，黄参肉质根中的铅与铬均未检出，镉与总砷的含量均很低，符合国家标准。可能是由于黄参生长于祁连山脉地区，自然环境优良，污染程度低的缘故。

2.1.6 黄参皂苷、多糖等物质

黄参皂苷是黄参中一类较为重要的生理活性物质，具有调节内分泌系统、提高免疫力、调节中枢神经系统、改善心血管及造血系统、抗疲劳以及抗癌等作用[23]。目前，已测定出黄参的总皂苷含量，但并未对其单体皂苷进行研究。单体皂苷的分离、提纯及生理活性研究将是未来研究的方向，且不同的黄参皂苷具有独特的生理功能，黄参总皂苷和单体皂苷的含量也将成为评价黄参及其产品质量的重要指标之一。本研究测定结果显示，黄参肉质根中总皂苷含量为0.53g/100g，约为人参总皂苷的三分之一。

黄参多糖也是黄参肉质根中重要的生物活性成分之一。结果显示，黄参肉质根中多糖含量为2.98 g/100 g，据学者研究，多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗感染、抗氧化、抗诱变、调节血糖和提高机体免疫力等多种生物活性，以上活性使多糖研究成为生物研究领域的热点[24]。

2.2 急性经口毒性试验

黄参喂养各剂量组雌、雄大鼠质量的增加与对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），在14 d 观察期内未出现中枢神经系统、自主神经系统和呼吸系统及躯体运动等方面的任何异常症状及死亡现象，试验结束动物未出现明显中毒体征。通过黄参对小鼠的急性经口毒性（表3）可以看出，在本试验条件下，黄参对小鼠的急性经口毒性最大耐受剂量大于10 000 mg/kg，在灌胃剂量为40 mL/kg 时，供试小鼠无明显不良症状，按急性毒性分级属实际无毒。

表3 黄参对小鼠的急性经口毒性Table 3 Acute oral toxicity of S.gracills to mice

3 结论

黄参是营养丰富的地域特色蔬菜食品。肉质根中碳水化合物含量高，水解物包含17 种水解氨基酸，富含人体易缺少的钾、铁、钙、镁等矿物质元素，谷氨酸含量占总氨基酸含量的比例为20.2%，具有较高的开发利用及研究价值。维生素含量普遍较低，无法满足人体正常需求，需从其它途径补充。重金属元素铅、铬均未检出，镉与总砷的含量均较低，且不含酚类、鞣质、蒽醌类化合物及强心苷[20]，是一种无污染、无毒副作用的绿色蔬菜。黄参总皂苷含量为0.53 g/100 g，可做为功能活性产品原料。黄参对小鼠的急性经口毒性最大耐受剂量大于10 000 mg/kg，根据急性毒性评价标准可认为黄参为实际无毒级。初步证实了黄参具有安全性较高的特点，为进一步进行毒理学安全评价提供了基础数据，从而为黄参深入研究和进一步推广应用提供了试验依据。

综上所述，随着近些年消费者生活水平和健康意识的日益提升，对蔬菜不仅要求符合绿色食品的标准，而且要求具有特色风味且对人体有营养保健功能。黄参作为甘肃山丹地区特色蔬菜，生长环境优良，营养成分丰富，是一种值得大力推广和重要开发价值的蔬菜产品。