糖水煎煮對人參化學(xué)成分的影響

董 妍，郜玉鋼*，趙 巖，何忠梅，臧 埔，張連學(xué)（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春　130118）

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糖水煎煮對人參化學(xué)成分的影響

董 妍，郜玉鋼*，趙 巖，何忠梅，臧 埔，張連學(xué)
（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春130118）

摘 要：目的：考察單糖、雙糖、多糖水煎煮對人參化學(xué)成分的影響。方法：采用高效液相色譜法、苯酚-硫酸法及福林酚法分別測定糖水煎煮人參、單煮人參及人參生藥中人參皂苷、水溶性糖和總酚等有效成分含量。結(jié)果：糖水煎煮后人參中稀有人參皂苷F1、F2、Rg3、化合物K含量及16種皂苷單體加和值均顯著增加；糖水煎煮人參中水溶性糖和總酚含量均顯著高于人參生藥組，且水溶性糖含量高于單煮人參組（除木糖醇組），葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、紅糖、阿斯巴甜和硫酸軟骨素組總酚含量顯著高于單煮人參組（P＜0.05）。結(jié)論：糖水煎煮可提高人參中稀有皂苷、水溶性糖和總酚含量。

關(guān)鍵詞：人參；糖；加工；化學(xué)成分

引文格式：

董妍, 郜玉鋼, 趙巖, 等. 糖水煎煮對人參化學(xué)成分的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(12): 110-116. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612019.http://www.spkx.net.cn

DONG Yan, GAO Yugang, ZHAO Yan, et al. Effects of decoction in aqueous sugar solutions on chemical components of ginseng roots[J]. Food Science, 2016, 37(12): 110-116. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612019. http://www.spkx.net.cn

人參為五加科植物人參（Panax ginseng C. A. Mey.）的干燥根，其性甘，味微苦，歸脾、肺、心經(jīng)并具有大補(bǔ)元?dú)?、?fù)脈固脫、補(bǔ)脾益肺、生津安神等功效，為我國著名中藥材之一[1-3]。人參中含有人參皂苷、多糖、脂肪酸、多肽等多種化學(xué)成分，其中人參皂苷和人參多糖為其主要活性成分[4-5]?，F(xiàn)代藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明人參具有抗癌、抗衰老、抗氧化、抗疲勞等多種重要的藥理作用[6-10]。

2012年衛(wèi)生部批準(zhǔn)人參為新資源食品，人參的應(yīng)用面便擴(kuò)大到了食品領(lǐng)域，以人參為原材料的食品如人參糖、人參茶、人參餅干等受到了廣大消費(fèi)者的喜愛。但由于人參口味偏苦，制作成食品時往往需要另加甜味劑以增強(qiáng)口感。因此，篩選與人參起協(xié)同增效作用的甜味劑已成為必然。

人參經(jīng)炮制后除形態(tài)特征改變外，其化學(xué)成分和功效亦會隨之改變[11-14]。人參加工過程中常用糖進(jìn)行調(diào)味，但糖水煎煮對人參化學(xué)成分影響如何鮮見報道。本實(shí)驗(yàn)考察日常生活及食品加工中常用的13種糖，包括單糖、雙糖及多糖對人參中人參皂苷、水溶性糖及總酚含量的影響，以期為人參更好的應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

人參（Panax ginseng C. A. Mey.），經(jīng)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院郜玉鋼教授鑒定為4 a生人參，產(chǎn)地為吉林省撫松縣。葡萄糖、半乳糖、果糖、木糖醇、麥芽糖、蔗糖、紅糖、冰糖、淀粉、菊糖、阿斯巴甜、瓊脂、硫酸軟骨素（均為食品級，批號分別為20130615、20130418、20130426、20130317、20130520、20130511、20130425、20130610、20130422、20130523、20130718、20130621、20130722，規(guī)格均為500 g/袋）泰山生物科技公司；對照品人參皂苷Rg1、Re、Rf、Rb1、Rg2、Rc、Rb2、Rb3、F1、Rd、F2、Rg3、Rh2、原人參三醇、化合物K、原人參二醇（批號分別為201022、201035、201007、201058、201023、201069、201078、201029、201225、201018、201255、201237、2012009、201206、201243、201235）吉林大學(xué)天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；乙腈、甲醇（均為色譜純）美國Fisher Scientific公司；純凈水杭州娃哈哈公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

LC-2010A高效液相色譜儀（配有LC-2010A型液相色譜泵、LC-2010A型自動進(jìn)樣器、CLASS-VP色譜工作站）、AUY220電子分析天平日本島津公司；KQ-250DV超聲波清洗器昆山舒美超聲儀器有限公司；酶標(biāo)儀美國Bio-Rad公司。

1.3方法

1.3.1樣品的制備

精確稱取13種糖各0.2 g于10 mL試管中，分別加入人參粉末（60 目）1.0 g及5 mL水，渦旋混勻，室溫條件下靜置過夜。次日于水浴鍋中96 ℃加熱2 h，60 ℃加熱4 h。后置于烘箱中60 ℃烘至恒質(zhì)量，待降至室溫置于4 ℃儲存?zhèn)溆?。并設(shè)單煮人參組（無糖）和人參生藥組（無處理）作為對照。

1.3.2人參皂苷含量測定

精確稱取各組樣品0.5 g于10 mL離心管中，分別加入5.0 mL甲醇溶液，室溫條件下超聲提取45 min。5 000 r/min離心15 min，吸取上清過0.45 μm濾膜，備用。色譜條件參照本實(shí)驗(yàn)室建立的同時測定16種人參皂苷含量的方法[15]。

1.3.3水溶性糖含量測定

水溶性糖含量測定采用苯酚-硫酸法[16]。吸取150 μL各樣品溶液（0.1 mg/mL）或葡萄糖標(biāo)品溶液（31.25～500 μg/mL）、150 μL 5%苯酚溶液及900 μL硫酸溶液于5 mL離心管中，渦旋混勻，室溫靜置30 min。吸取各樣品溶液點(diǎn)于96 孔板中，于波長490 nm處測定吸光度，以葡萄糖標(biāo)品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程。各樣品吸光度代入回歸方程，即得水溶性糖含量。

1.3.4總酚含量測定

總酚含量測定采用福林酚法[17]。吸取160 μL各樣品溶液（0.02 g/mL）或沒食子酸標(biāo)品溶液（10～100 μg/mL）于5 mL離心管中，加入800 μL體積分?jǐn)?shù)10%福林酚試劑，渦旋混勻，室溫靜置5 min，加640 μL質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%碳酸鈉溶液，渦旋混勻，25 ℃孵育40 min。吸取各樣品溶液點(diǎn)于96 孔板中，于波長760 nm處測吸光度，以沒食子酸標(biāo)品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程。各樣品吸光度代入方程即得總酚含量。

1.4數(shù)據(jù)處理

2　結(jié)果與分析

2.1糖水煎煮對人參皂苷含量的影響

2.1.1色譜峰歸屬

對照品與樣品色譜圖見圖1，16種人參皂苷單體均得到良好分離。

圖 1　混標(biāo)及樣品色譜圖Fig. 1　HPLC chromatograms of mixed reference solution and samples

2.1.2線性關(guān)系考察

以進(jìn)樣中人參皂苷質(zhì)量（Y）對峰面積積分值（X）作圖，得到線性回歸方程，如表1所示。16種人參皂苷單體Rg1、Re、Rf、Rb1、Rg2、Rc、Rb2、Rb3、F1、Rd、F2、Rg3、原人參三醇、化合物K、Rh2、原人參二醇在0.5～40 μg范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系（r＞0.999，n=6）。

表1　人參皂苷單體回歸方程Table 1 Regression equations with correlation coefficients for ginsenosides

2.1.3單糖水煎煮對人參皂苷含量的影響

如表2和圖1所示，單糖水煎煮人參中稀有人參皂苷F1、F2、Rg3、化合物K含量及16種皂苷單體加和值均顯著增加，但人參皂苷Rd含量顯著降低（P＜0.05）。單糖水煎煮組中果糖和木糖醇組人參皂苷含量增幅程度較大。其中，果糖水煎煮人參中人參皂苷Rg1、Rg2、Rc、Rd、Rg3和化合物K含量高于其他單糖水煎煮人參。木糖醇水煎煮人參中人參皂苷Re、Rf、Rb1、Rb2、F1含量及16種皂苷單體加和值高于其他單糖水煎煮人參。

表2　單糖水煎煮組中16種人參皂苷單體含量Table 2 Contents of 16 ginsenosides in monosaccharide treatment groups

2.1.4雙糖水煎煮對人參皂苷含量的影響

表3　雙糖水煎煮組中16種人參皂苷單體含量Table 3 Contents of 16 ginsenosides in disaccharide treatment groups

如表3和圖1所示，雙糖水煎煮人參中稀有人參皂苷F1、F2、Rg3、化合物K含量及16種皂苷單體加和值顯著增加，但人參皂苷Rd含量顯著降低（P＜0.05）。雙糖水煎煮組中麥芽糖和蔗糖對人參中人參皂苷影響較強(qiáng)。其中，麥芽糖水煎煮人參中人參皂苷Re、Rf、Rg2、Rb2、Rb3、Rd、Rg3、化合物K含量以及16種皂苷單體加和值高于其他雙糖水煎煮人參，其人參皂苷Rg3含量與單煮人參相比提高了10 倍多。蔗糖水煎煮人參中人參皂苷Rb1、Rc、F1、F2、原人參二醇含量高于其他雙糖水煎煮人參。

2.1.5多糖水煎煮對人參皂苷含量的影響

表4　多糖水煎煮組中16種人參皂苷單體含量Table 4 Contents of 16 ginsenosides in polysaccharide treatment groups

如表4和圖1所示，除淀粉組未檢測到人參皂苷F2外，其他各組多糖水煎煮人參中稀有人參皂苷F1、F2、Rg3、化合物K含量及16種皂苷單體加和值均顯著增加，但人參皂苷Rd含量顯著降低（P＜0.05）。多糖水煎煮組中菊糖和硫酸軟骨素對人參中人參皂苷影響較大。其中，菊糖水煎煮人參中人參皂苷Rf、Rb1、Rg2、Rc、Rb2、Rb3、原人參二醇含量和16種皂苷單體加和值高于其他多糖水煎煮人參。硫酸軟骨素水煎煮人參中人參皂苷F1、F2、Rg3含量和化合物K含量高于其他多糖水煎煮人參。

2.2糖水煎煮對人參水溶性糖含量的影響

圖2　樣品及對照組可溶性糖含量Fig. 2　Soluble sugar contents of experimental and control groups

如圖2所示，各組糖水煎煮人參水溶性糖含量均顯著高于人參生藥組，且除木糖醇組與單煮人參組差異不顯著外，其他均顯著高于單煮人參組（P＜0.05）。

2.3糖水煎煮對人參總酚含量的影響

圖3　樣品及對照組總酚含量Fig. 3　Total phenolic contents of experimental and control groups

如圖3所示，各組糖水煎煮人參總酚含量均顯著高于人參生藥組，且葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、紅糖、阿斯巴甜和硫酸軟骨素組總酚含量顯著高于單煮人參組（P＜0.05）。

3　討 論

人參作為新資源食品后，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，以人參為原料的保健品及食品種類和數(shù)量逐年攀升。但因食品不同于藥品，消費(fèi)者對口感要求較高，故人參產(chǎn)品加工中常用糖來調(diào)味。因此研究糖水煎煮對人參化學(xué)成分的影響，從而篩選出與人參起協(xié)同增效作用的糖是很有必要的。

研究[18-23]發(fā)現(xiàn)，不同加工方式，如蒸制、加熱、高壓、水煎煮、配伍及微生物轉(zhuǎn)化等均會導(dǎo)致人參中化學(xué)成分發(fā)生變化，尤其是人參皂苷。據(jù)報道[24-26]，加工對人參皂苷的修飾多為C-20位上糖鏈的水解及新化學(xué)鍵的形成。此過程會導(dǎo)致低極性人參皂苷如人參皂苷Rg3、化合物K等的產(chǎn)生，以及極性 人參皂苷含量的減少。本研究發(fā)現(xiàn)糖水煎煮后人參中稀有人參皂苷F1、F2、Rg3、化合物K等含量顯著增加，但人參皂苷Rd含量顯著降低。此外，糖的種類不同對人參皂苷的影響也隨之不同。此種情況的出現(xiàn)，可能是由于糖鏈的空間結(jié)構(gòu)、長度等對人參皂苷單體間的轉(zhuǎn)化起到了非常重要的作用，但作用機(jī)制如何，有待進(jìn)一步研究。

酚類化合物是植物體內(nèi)豐富的次生代謝產(chǎn)物之一，具有抗氧化、清除自由基、消炎等多種功效[27]。據(jù)報道[28-31]，加工過程中許多食品和藥材所含有的酚類物質(zhì)會有所增加，相應(yīng)的其抗氧化活性亦會隨之增強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，糖水煎煮后人參中總酚含量顯著增加。

綜上所述，糖水煎煮可以顯著提高人參中稀有皂苷、水溶性糖及總酚等有效成分含量，且不同糖對人參化學(xué)成分影響不同，在人參產(chǎn)品加工中，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的糖用于人參調(diào)味。

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Effects of Decoction in Aqueous Sugar Solutions on Chemical Components of Ginseng Roots

DONG Yan, GAO Yugang*, ZHAO Yan, HE Zhongmei, ZANG Pu, ZHANG Lianxue
(College of Traditional Chinese Medicine, Jilin Agricultural University, Changchun130118, China)

Abstract:Objective: To investigate the effects of decoction in aqueous solutions of monosaccharide, disaccharide or polysaccharide on chemical constituents of powder ginseng roots. Methods: High performance liquid chromatography (HPLC), phenol-sulfuric acid and Folin-Ciocalteu methods were adopted respectively to determine the contents of ginsenosides, soluble sugars and total phenolics in raw ginseng roots and the ones decocted in pure water and aqueous sugar solutions. Results: Ginsenosides F1, F2and Rg3, compound K and the total content of 16 ginsenosides in ginseng roots increased significantly after being decocted in sugar solutions. The contents of soluble sugars and total phenolics in all three sugar treatment groups were significantly higher than in raw samples and all these groups except for xylitol were higher in soluble sugars than the water decoction. Besides, the contents of total phenolics in the samples decocted separately with glucose, maltose, sucrose, brown sugar, aspartame and chondroitin sulfate were significantly higher than in the water decoction (P < 0.05). Conclusion: The presence of sugar in decoction water could increase the concentrations of rare ginsenosides, soluble sugars and total phenolics from ginseng roots.

Key words:Panax ginseng; sugar; processing; chemical components

收稿日期：2015-10-03

基金項目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303111）；吉林省基礎(chǔ)研究項目（20130102075JC）；吉林省重點(diǎn)科技成果轉(zhuǎn)化項目（20130303094YY；20140311050YY；20140307012YY）

作者簡介：董妍（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樯帉W(xué)。E-mail：dongyanaixiao@163.com

*通信作者：郜玉鋼（1969—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樯帉W(xué)。E-mail：gaoyugang_2006@163.com

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612019

中圖分類號：R284；TS201.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）12-0110-07