東北不同地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥品質(zhì)分析及藥理活性成分比較*

劉麗杰，王璐瑤，孫玉婷，丁美云，張東向，金忠民，朱 琨

(齊齊哈爾大學(xué) 生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

山藥也稱薯蕷、白山藥或土薯，是薯蕷科(Dioscoreaceae)薯蕷屬(DioscoreaL.)多個(gè)種的統(tǒng)稱。山藥是多年生的草質(zhì)藤本植物，其形狀不同的塊莖具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。山藥富含多種維生素、微量元素、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)和淀粉等，既可食用，也常被用作藥材，具有助消化、固腎、健脾、補(bǔ)肺、降血糖、降血脂、抗氧化、抗腫瘤和延緩衰老等作用[2-5]。山藥原產(chǎn)于亞洲和非洲，在中國(guó)南北各地均有栽培，主產(chǎn)于陜西、山西、河南和山東等地。

東北地區(qū)栽培山藥主要集中在遼寧和吉林兩省，黑龍江也有種植，但種植面積不大。東北地區(qū)的山藥生長(zhǎng)期短，但產(chǎn)量較高，多數(shù)從山東省和河北省引入。遼寧的山藥品種主要為群峰山藥和牛腿山藥；吉林的山藥品種主要為細(xì)毛長(zhǎng)山藥(也稱棒山藥)和麻山藥等。吳小玲等[6]對(duì)吉林省不同地區(qū)山藥的產(chǎn)量品質(zhì)進(jìn)行了比較，但目前比較分析東北不同地區(qū)山藥的品質(zhì)以及藥理活性成分的文獻(xiàn)未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究以東北黑龍江齊齊哈爾、吉林長(zhǎng)春以及遼寧沈陽(yáng)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥為研究對(duì)象，測(cè)定不同地區(qū)山藥品種的灰分、水分、Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Cr、Ni、Pb、Cd、淀粉、可溶性總糖、粗脂肪、蛋白質(zhì)和總氨基酸含量，以及尿囊素、薯蕷皂苷和總多酚的藥理活性，為深入開(kāi)發(fā)東北地區(qū)山藥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料采集與處理

新鮮細(xì)毛長(zhǎng)山藥樣品分別購(gòu)于黑龍江省齊齊哈爾市星光農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、站前市場(chǎng)及運(yùn)建園市場(chǎng)，分別標(biāo)為1～3，確保都產(chǎn)于齊齊哈爾市；購(gòu)于吉林省長(zhǎng)春市春城市場(chǎng)、大通市場(chǎng)及全安市場(chǎng)的標(biāo)為4～6，確保都產(chǎn)于長(zhǎng)春市；購(gòu)于遼寧省沈陽(yáng)市大西農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、塔灣北行農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及南五農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)標(biāo)為7～9，確保都產(chǎn)于沈陽(yáng)市。

將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來(lái)水將山藥表面沖洗干凈，再用蒸餾水反復(fù)沖洗，然后將山藥表皮削去后切碎，一部分采用灼燒法測(cè)定灰分含量，一部分在80 ℃的鼓風(fēng)干燥箱中烘干，用粉碎機(jī)粉碎，并用60 目的尼龍篩過(guò)篩，備用。

1.2 指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.1 水分和灰分含量測(cè)定

灰分含量的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.4—2010；水分含量采用常壓干燥法(GB/T 14074.3.5—2006)測(cè)定。

1.2.2 微量元素的測(cè)定

微量元素的測(cè)定按照陳偉珍等[7]的方法進(jìn)行。

1.2.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

淀粉含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.9—2008 測(cè)定；可溶性總糖含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.8—2008 的要求進(jìn)行測(cè)定；粗脂肪含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/5009.6—2016 測(cè)定；蛋白質(zhì)含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/5009.5—2016 測(cè)定；氨基酸含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/5009.124—2016 中的儀器分析法測(cè)定。

1.2.4 藥理活性成分的測(cè)定

尿囊素的測(cè)定參照黃瑞平[8]的方法進(jìn)行并略做修改。采用高效液相色譜法，取山藥樣品1.0 g，在容量瓶中定容到50 mL，在超聲波中，40 ℃提取80 min，在2 000 r/min 下離心10 min，取上清液0.5 mL，用0.45 μm 微孔濾膜過(guò)濾，作為樣品溶液；色譜條件為：柱溫：室溫，流動(dòng)相為pH 為3.0 的磷酸二氫鉀，流速：1.0 mL/min，進(jìn)樣量為10 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm。薯蕷皂苷、總多酚及活性多糖含量的測(cè)定參考陳運(yùn)中等[9]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)山藥的水分和灰分含量

由表1 可見(jiàn)：齊齊哈爾地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥水分含量高于長(zhǎng)春地區(qū)，沈陽(yáng)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的水分含量最低，并且齊齊哈爾地區(qū)和長(zhǎng)春地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥水分含量都顯著高于沈陽(yáng)地區(qū)(P＜0.05)，分別高8.39%和7.02%。與長(zhǎng)春相比，齊齊哈爾地區(qū)只有購(gòu)于運(yùn)建園市場(chǎng)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥水分含量顯著高于長(zhǎng)春地區(qū) (P＜0.05)，另外2 個(gè)市場(chǎng)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥水分含量與長(zhǎng)春地區(qū)相比差異均不顯著。細(xì)毛長(zhǎng)山藥的含水量直接影響其品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和儲(chǔ)藏，水分含量越少，微生物的生長(zhǎng)繁殖就越少，越能保持細(xì)毛長(zhǎng)山藥的較好的感官性狀，使其保存時(shí)間更長(zhǎng)。

2.2 不同地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥元素含量比較

由表2 可知：齊齊哈爾地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥中Fe、Cu、Mo 和Cd 含量最高，Pb 含量最低；長(zhǎng)春地區(qū)Zn、Cr、Ni 和Pb 含量最高，F(xiàn)e 和Mn 的含量最低；沈陽(yáng)地區(qū)Mn 含量最高，Cu、Zn、Mo、Cr、Ni 和Cd 含量最低。總體來(lái)看，F(xiàn)e 元素含量在3 個(gè)地區(qū)的差異不顯著；沈陽(yáng)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的Mn 元素平均含量顯著高于齊齊哈爾和長(zhǎng)春地區(qū)的平均含量，分別高出1.74 和2.31 mg/kg；齊齊哈爾地區(qū)和長(zhǎng)春地區(qū)的Cu、Zn、Mo 和Cr平均含量都顯著高于沈陽(yáng)地區(qū)，Cu 含量分別高出3.00 和2.87 mg/kg，Zn 含量分別高出88.80和103.40 mg/kg，Mo 含量分別高出0.59 和0.28 mg/kg，Cr 含量分別高出2.10 和3.60 mg/kg；齊齊哈爾地區(qū)的Cd 含量平均值顯著高于長(zhǎng)春地區(qū)和沈陽(yáng)地區(qū)(P＜0.05)，分別高出0.11 和0.13 mg/kg；長(zhǎng)春地區(qū)的Ni 含量顯著高于齊齊哈爾和沈陽(yáng)地區(qū)(P＜0.05)，分別高出0.81 和0.20 mg/kg；長(zhǎng)春和沈陽(yáng)地區(qū)的Pb 含量顯著高于齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)，分別高出0.83 和0.30 mg/kg。

表1 不同產(chǎn)地細(xì)毛長(zhǎng)山藥的水分和灰分含量比較Tab.1 Comparison of the moisture and ash content of yams from different areas%

2.3 不同地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥營(yíng)養(yǎng)成分比較

如表3 所示：沈陽(yáng)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的淀粉、可溶性總糖、粗脂肪、蛋白質(zhì)及總氨基酸含量最高，分別比齊齊哈爾地區(qū)和長(zhǎng)春地區(qū)高5.00%～2.80%、0.81%～0.10%、0.04%～0.02%、1.70%～0.80%和0.80%～0.30%。沈陽(yáng)地區(qū)和長(zhǎng)春地區(qū)的可溶性總糖和蛋白質(zhì)含量的平均值均顯著高于齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)；沈陽(yáng)地區(qū)總氨基酸含量也顯著高于齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)，但與長(zhǎng)春地區(qū)相比差異不顯著；淀粉和粗脂肪含量為沈陽(yáng)地區(qū)＞長(zhǎng)春地區(qū)＞齊齊哈爾地區(qū)，但差異均不顯著。

2.4 不同地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥藥理活性成分比較

3 個(gè)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的藥理活性成分按含量由高到低依次為活性多糖＞尿囊素＞總多酚＞薯蕷皂苷，活性多糖的含量最高，總多酚和薯蕷皂苷的含量都較低(表4)?；钚远嗵堑钠骄可蜿?yáng)地區(qū)最高，長(zhǎng)春地區(qū)次之，齊齊哈爾地區(qū)最低，沈陽(yáng)地區(qū)的活性多糖顯著高于長(zhǎng)春地區(qū)和齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)，分別高1.10%和2.60%，并且長(zhǎng)春地區(qū)的活性多糖也顯著高于齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)，高1.50%。3 個(gè)地區(qū)尿囊素含量的平均值分別為0.53%、0.73%和1.00%，沈陽(yáng)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥中尿囊素含量顯著高于長(zhǎng)春地區(qū)和齊齊哈爾地區(qū)(P＜0.05)，齊齊哈爾地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的尿囊素含量最低，與長(zhǎng)春地區(qū)相比差異達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。這3 個(gè)地區(qū)的總多酚和薯蕷皂苷的含量與其他地區(qū)不同品種的細(xì)毛長(zhǎng)山藥相比含量相對(duì)較低，但在這3 個(gè)地區(qū)相比，仍然是沈陽(yáng)地區(qū)含量最高，其次為長(zhǎng)春地區(qū)，齊齊哈爾地區(qū)的最低，3 個(gè)地區(qū)之間相比，差異分別都達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。

表2 不同產(chǎn)地細(xì)毛長(zhǎng)山藥樣品元素含量比較Tab.2 The element contents in yam from different areasmg/kg

表3 不同產(chǎn)地細(xì)毛長(zhǎng)山藥營(yíng)養(yǎng)成分(含量)比較Tab.3 Nutrient composition (contents) comparison of yams from different areas%

3 討論

中國(guó)山藥資源豐富，種類(lèi)眾多。山藥主要產(chǎn)于河南、山東、河北、浙江和湖南等地，目前以廣西、河北和河南等地為主的幾大產(chǎn)地構(gòu)成了國(guó)內(nèi)主要山藥栽培區(qū)。近幾年，經(jīng)過(guò)引種馴化栽培，開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)東北高寒地區(qū)的優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)，使得山藥在東北地區(qū)栽培成功，但主要集中在吉林和遼寧兩省，黑龍江省的種植面積不大。對(duì)不同地區(qū)山藥的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行研究，為合理開(kāi)發(fā)利用及品種研究提供一定依據(jù)，使其產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益[10]。

表4 不同產(chǎn)地細(xì)毛長(zhǎng)山藥藥理活性成分含量比較Tab.4 Comparison of pharmacological active component contents of yams from different areas%

在本研究中，沈陽(yáng)地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥含水量最低(68.79%)，表現(xiàn)出不易折斷、粉性足，久煮不散等特性，這與吳小玲等[6]的研究結(jié)果基本一致。而齊齊哈爾地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥水分含量最高，使其不容易保存，容易被微生物分解導(dǎo)致其腐爛變質(zhì)，這與袁輝等[11]對(duì)不同品種細(xì)毛長(zhǎng)山藥的水分研究結(jié)果相似。雖然齊齊哈爾地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的含水量最高，平均為77.18%，但沒(méi)有高于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)(72%～78%)[12]?；曳趾康亩嗌俪Ｅc食品中的常量元素和微量元素有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，食品中可溶性灰分含量越多，礦物質(zhì)的含量越豐富，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[12]，齊齊哈爾地區(qū)和長(zhǎng)春地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥灰分含量也顯著高于沈陽(yáng)地區(qū)，分別高1.33%和1.01% (P＜0.05)，說(shuō)明齊齊哈爾和長(zhǎng)春地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥礦質(zhì)含量可能更豐富。

不同產(chǎn)地的山藥中微量元素的含量具有一定的差異，這與山藥的品種、種植地的土壤以及種植環(huán)境密切相關(guān)[13]，也與地下水與土壤水分具有天然聯(lián)系，山藥吸收土壤水分的同時(shí)，也吸收地下水中的化學(xué)元素，所以地下水的化學(xué)組成對(duì)山藥微量元素的含量以及山藥的品種有重要的影響。在本研究中，3 個(gè)地區(qū)的山藥品種相同，但可能因?yàn)榉N植地的環(huán)境及土壤或地下水不同，導(dǎo)致其微量元素的含量也不同。

與其他品種山藥相比，這3 個(gè)地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥的可溶性總糖高于太谷山藥，但比鐵棍山藥、日本白山藥、花籽山藥以及嵩縣野山藥的含量都低；淀粉的平均含量比這5 種山藥的都高，較高的淀粉含量可開(kāi)發(fā)為淀粉副產(chǎn)品[14-15]；總蛋白和總氨基酸的含量也較高，與上述5 種山藥相比，也排在前列[16]，可見(jiàn)東北地區(qū)的山藥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比較好。

山藥中的活性多糖是其重要的活性成分之一，具有多種生物學(xué)功效，如免疫增強(qiáng)活性、抗病毒活性、保肝活性、胃黏膜保護(hù)作用、抗氧化、突變活性以及降血糖和調(diào)節(jié)胃腸道活性[17]。這3 個(gè)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥中較高含量的活性多糖為其藥用提供了一定的保障。尿囊素具有抑菌消炎和鎮(zhèn)痛等作用，在治療多種角化皮膚病等方面有廣泛地應(yīng)用[18]。與其他地區(qū)的不同品種山藥相比，這3 個(gè)地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥尿囊素含量高于鐵棍山藥和佛手山藥，但低于陳集山藥和南陽(yáng)山藥[18]?？偠喾宇?lèi)化合物使山藥具有抗氧化活性，因此多酚類(lèi)化合物可作為抗氧化活性的一個(gè)主要指標(biāo)[19]。山藥中的薯蕷皂苷具有消炎、解毒、抗?jié)兒玩?zhèn)靜等生理活性，還具有抗病毒、抗癌以及防止脂肪肝和冠心病的功效。但是這3 個(gè)地區(qū)的細(xì)毛長(zhǎng)山藥總多酚和薯蕷皂苷的含量與其他地區(qū)不同品種山藥相比含量相對(duì)較低，但在這3 個(gè)地區(qū)中，仍然以沈陽(yáng)地區(qū)含量最高，其次為長(zhǎng)春地區(qū)，齊齊哈爾地區(qū)的最低。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)黑龍江省齊齊哈爾市、吉林省長(zhǎng)春市和遼寧省沈陽(yáng)市3 個(gè)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的研究比較發(fā)現(xiàn)：沈陽(yáng)產(chǎn)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的含水量和灰分含量最低，長(zhǎng)春次之，齊齊哈爾最高；沈陽(yáng)產(chǎn)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好，淀粉、可溶性總糖、粗脂肪、蛋白質(zhì)和總氨基酸含量最高；藥理活性成分尿囊素、薯蕷皂苷、總多酚以及活性多糖的含量也最高；長(zhǎng)春產(chǎn)細(xì)毛長(zhǎng)山藥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量和藥理活性成分含量都居中，齊齊哈爾產(chǎn)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及藥理活性成分含量都最低；但是沈陽(yáng)地區(qū)細(xì)毛長(zhǎng)山藥的微量元素只有Mn 含量最高，長(zhǎng)春地區(qū)也有4 種微量元素含量最高，分別為Zn、Cr、Ni 和Pb，齊齊哈爾地區(qū)的也有4 種含量最高，分別為Fe、Cu、Mo 和Cd?？傊?，這3 個(gè)地區(qū)中沈陽(yáng)產(chǎn)山藥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和藥用保健功能最高。