不同年份園參生理和化學(xué)性狀研究△

劉巖，劉志洋，徐大衛(wèi)，田義新，崔永柱，王義平，張明遠(yuǎn)

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院生物食品學(xué)院，吉林 長春 130600；2.中國藥材公司，北京 100195；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春 130118；4.吉林省長白朝鮮族自治縣林業(yè)局，吉林 長白 134400）

不同年份園參生理和化學(xué)性狀研究△

劉巖1，劉志洋1，徐大衛(wèi)2，田義新3*，崔永柱4，王義平4，張明遠(yuǎn)4

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院生物食品學(xué)院，吉林 長春 130600；2.中國藥材公司，北京 100195；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春 130118；4.吉林省長白朝鮮族自治縣林業(yè)局，吉林 長白 134400）

目的：更全面地確定人參適宜采收年限，并了解生理指標(biāo)與有效成分指標(biāo)的相關(guān)性，深化人參采收理論。方法：用比色法測定總皂苷含量，用HPLC法測定單體皂苷含量。用常規(guī)方法測定折干率，淀粉、總糖、還原糖、可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白含量，以及淀粉酶和蔗糖酶活性。結(jié)果：人參總皂苷的含量與折干率、各種糖類物質(zhì)、蔗糖酶活力有很好的相關(guān)性。結(jié)論：人參有效成分與糖類物質(zhì)關(guān)系密切，長白縣栽培人參可從4年時開始采收。

人參；人參皂苷；生理和化學(xué)性狀；適宜采收年限

人參Panax ginsengC.A.Meyer主要以干燥的根供藥用，生藥稱人參（Radix Ginseng），是中國名貴中藥材，被稱作 “百草之王”［1］。

近年來，隨著我國提出中藥現(xiàn)代化的理念，各種藥材均要求采用規(guī)范化栽培技術(shù)進行種植。吉林省作為我國第二個開展中藥現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)的省份，從1999年開始實施規(guī)范化種植技術(shù)研究，以主產(chǎn)藥材人參為重點，在規(guī)范化種植方面取得了長足的進步。目前，吉林省已經(jīng)有4個人參種植企業(yè)的基地通過了國家GAP認(rèn)證。

作為規(guī)范化種植的一項關(guān)鍵技術(shù)，人參的采收技術(shù)一直很受眾多學(xué)者關(guān)注。但有關(guān)采收技術(shù)的研究，均是以人參皂苷含量或者合并產(chǎn)量指標(biāo)為判定依據(jù)，缺乏其他生理生化指標(biāo)的分析［2-5］。為此，我們開展了不同年份園參生理和化學(xué)性狀分析研究，以豐富現(xiàn)有藥材采收理論，并闡明人參有效成分與其非有效成分指標(biāo)的關(guān)系，更系統(tǒng)地確定人參適宜的采收年限，為我國人參采收技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料

取吉林省長白縣人參規(guī)范化種植基地2～6年份的鮮人參，按傳統(tǒng)生曬參加工工藝進行加工干燥，按公式計算折干率，折干率＝鮮重／干重×100%。各年份樣品各取10支烘干至恒重，粉碎過篩（60目）后備用。

2 方法

2.1 皂苷含量的測定

總皂苷含量測定參考文獻(xiàn)采用比色法［6］。單體皂苷含量測定根據(jù)《中國藥典》2005版一部中人參藥材含量測定項下高效液相色譜法（優(yōu)化后）測定［7］，選擇人參皂苷Rb1、人參皂苷Re及人參皂苷Rg1為定量指標(biāo)。

2.2 生理指標(biāo)的測定

總糖、還原糖和淀粉含量的測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法；可溶性糖含量的測定采用蒽酮硫酸法；脂肪含量采用索氏抽提法；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮蘭G-250染色法；淀粉酶活力的測定采用I-KI2法，以上測定方法均參考文獻(xiàn)［8］。蔗糖酶活力的測定參考文獻(xiàn)［9］。

3 結(jié)果

3.1 折干率和皂苷含量測定結(jié)果

結(jié)果見表1。

從表1的結(jié)果可以看出，各年份人參的折干率與參齡呈正相關(guān)，3、4年增長幅度較大，增幅可達(dá)3%以上，5年時達(dá)2%左右，6年0.5%以上。為方便對變化趨勢的總結(jié)，將皂苷含量情況作圖，見圖1。結(jié)合表1和圖1看出，在前5年的生長過程中，人參皂苷的含量也隨著參齡的增加而逐漸增加，在第4年出現(xiàn)一個快速增長點，第6年含量有所下降。

表1 不同生長年份人參的折干率和皂苷含量／%

圖1 人參皂苷含量隨生長年限變化情況

以前的報道發(fā)現(xiàn)，在6年份范圍內(nèi)，人參總皂苷含量一直是呈上升趨勢［2，10-11］，但本文結(jié)果與這一觀點不同，在第5年達(dá)到最大值后，第6年有一個0.25%的降低，降幅6.6%。作者認(rèn)為，這可能是由于人參皂苷含量增加速度低于6年份人參重量增加速度所致。

另外一個發(fā)現(xiàn)是，人參皂苷 Rb1、人參皂苷Re＋Rg1含量在第4年達(dá)到最大，這與他人的研究發(fā)現(xiàn)第6年達(dá)到最大的結(jié)果不同［11］。作者認(rèn)為，有必要進一步開展更多工作，深入研究這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

單從有效成分來看，吉林省長白縣人參在生長4年時皂苷含量就符合《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)和GB標(biāo)準(zhǔn)［7，12］，而且單體皂苷含量也達(dá)到最大值，折干率也較高。雖然5、6年時總皂苷含量有所提高，但增加幅度很小。因此，推論4年就可采收，此時雖然產(chǎn)量會較低一些，但管理費用也會降低，也驗證了韓國提出的生曬參加工可4年采收的結(jié)論［13］。

3.2 內(nèi)含物的變化

結(jié)果見表2。

從表2結(jié)果可以看出，隨參齡的增長，人參中淀粉、還原糖、可溶性糖含量隨之增加，表現(xiàn)出前期增長快、后期增長慢的現(xiàn)象。這與他人的研究結(jié)果是一致的［10］。

各生長年份鮮人參的脂肪、可溶性蛋白含量則隨參齡的增長呈先增長后下降的趨勢，在第3年脂肪含量達(dá)到最大值，可溶性蛋白含量則在第5年達(dá)到最大值。

與人參皂苷含量變化相對應(yīng)，還原糖、可溶性糖含量都表現(xiàn)在第4年有一個幅度較大的躍升。采用SPSS統(tǒng)計軟件計算他們之間的相關(guān)性，得出還原糖、可溶性糖含量和總皂苷含量之間的相關(guān)系數(shù)分別為r＝0.804和r＝0.914，見表3。說明還原糖含量和總皂苷含量之間顯著正相關(guān)（P＜0.05）；可溶性糖含量和總皂苷含量之間極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

表3 部分生理指標(biāo)與總皂苷含量相關(guān)性的SPSS分析

3.3 淀粉酶和蔗糖酶活性

結(jié)果見表4。

表4 不同生長年份的鮮人參淀粉酶和蔗糖酶活性／mg·g－1·min－1

從表4結(jié)果可以看出，不同年份人參根中α-淀粉酶活性變化不大，α＋β淀粉酶活性則表現(xiàn)出前5年增加、第6年降低的現(xiàn)象。以這種酶的作用原理［13］來分析，可以很好地解釋前面糖類物質(zhì)的測定結(jié)果。由表1發(fā)現(xiàn)，3、4、5年人參的淀粉含量增加速度較快，還原糖含量增加速度也較快，因為在這3年中淀粉酶活性較高，導(dǎo)致淀粉向還原糖轉(zhuǎn)化率較高；而到第6年淀粉酶活性有所下降，所以還原糖含量也較低。

同樣根據(jù)蔗糖酶作用原理［14］分析，發(fā)現(xiàn)蔗糖酶活性與還原糖含量的相關(guān)性很強。與人參皂苷含量變化相對應(yīng)，這兩類酶活性也都表現(xiàn)了與前面糖類物質(zhì)研究相似的結(jié)論，同樣采用SPSS統(tǒng)計軟件計算出他們之間相關(guān)性，得出淀粉酶活性、蔗糖酶活性和總皂苷含量之間的相關(guān)系數(shù)分別為r＝0.784和r＝0.859，見表5。說明淀粉酶活性和總皂苷含量之間存在著正相關(guān)性，但不是很顯著（P＞0.05）；而蔗糖酶活性和總皂苷含量之間存在著顯著正相關(guān)性（P＜0.05）。

表5 淀粉酶和蔗糖酶活性與總皂苷含量相關(guān)性的SPSS分析

4 結(jié)論

本文通過研究2～6年份長白縣栽培人參總皂苷、《中國藥典》2005年版規(guī)定的3種單體皂苷含量，加工折干率，淀粉、總糖、還原糖、可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白含量，以及淀粉酶和蔗糖酶活性，發(fā)現(xiàn)隨著參齡的增長，各指標(biāo)總體上基本呈上升趨勢，并根據(jù)其變化情況揭示出了人參皂苷與還原糖、可溶性糖含量，以及與淀粉酶和蔗糖酶活性間的關(guān)系，從更加廣泛的角度驗證了吉林省長白縣人參適宜4年采收的研究結(jié)論。

［1］王鐵生.中國人參［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2001：10.

［2］田義新，尹春梅，盛吉明，等.長白人參最佳采收期的確定［J］.中草藥，2005，36（8）：1239-1241.

［3］衛(wèi)永第，吳廣宣，王春榮，等.采收期不同對人參中人參皂苷含量的影響［J］.中成藥研究，1986，（4）：11-12.

［4］張連學(xué)，黃朝暉，魏云潔，等.影響人參中人參皂苷含量的主要因素［J］.特產(chǎn)研究，1998，（3）：47-52.

［5］李顯輝，陳麗，張志東，等.集安人參適宜采收時間的確定［J］.人參研究，2006，（4）：28-29.

［6］桂雙英，周亞球.比色法測定人參中人參總皂苷的含量［J］.安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2003，22（4）：51-52.

［7］國家藥典委員會.中國藥典（一部）［S］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：7-8.

［8］張治安，張美善.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2004：68-103.

［9］上海植物生理學(xué)會.植物生理學(xué)實驗手冊［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985：146-148.

［10］荊艷東.人參生長發(fā)育規(guī)律及皂苷積累環(huán)境條件的研究［D］.長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003：100-105.

［11］劉勝群.人參規(guī)范化生產(chǎn)操作技術(shù)研究（GAP）［D］.長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003：18-24.

［12］中華人民共和國農(nóng)牧漁業(yè)部.人參加工產(chǎn)品分等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB／T 15517.1～6-1995）［S］.1995：4-5.

［13］樸希璥.中韓人參研究的系統(tǒng)比較［D］.北京：北京中醫(yī)藥大學(xué)，2002：64.

［14］周洪生.玉米種子大全［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：120.

Research on the Physiology and Chemistry Characteristics of the Cultivated Ginseng Roots in Different Years

LIU Yan1，LIU Zhi-yang1，XU Da-wei2，TIAN Yi-xin3，CUI Yong-zhu4，WANG Yi-ping4，Zhang ming-yuan4
（1.College of Biological Food，Development College of Jilin Agricultural University，ChangChun 130600，China；2.China National Corp.of Traditional＆Herbal Medicine，Beijing 102600，China；3.College of TCM Materials，Jilin Agricultural University，ChangChun 130118，China；
4.Changbai Forestry Bureau，Changbai 134400，China）

Objective：To identify the optimal harvest year of ginseng roots，and reveal the correlation between the physiological items and the efficiency components for improving the ginseng harvest theory.Methods：The total ginsenoside content was tested with colorimetric method，three single ginsenoside contents were tested with HPLC method，and the root dry to fresh ratio（DF），the content of starch，total sugar，inverse sugar，soluble sugar，crud fat the activity of amylase and sucrase were tested with common methods.Results：There are a novel correlation between the ginsenosides content and the DF，the saccharide content and the activity of sucrase.ConclusionThere is a close correlation between the ginsenoside and the saccharide，and the ginseng root can be harvested when it is cultivated four years old in the Changbai County，Jilin Province，China.

Panax ginseng；Ginsenosides；Physiology and chemistry characteristics；Optimal harvest year

國家科技支撐計劃項目（2006BAI09B05-10）

*田義新，E-mail：y.x.tian2003＠163.com

2010-06-04）