滇黃精發(fā)酵前后的成分變化及抗氧化活性研究

摘 要：將滇黃精處理后進(jìn)行自然發(fā)酵得到滇黃精發(fā)酵物，測定發(fā)酵前后的活性成分含量及抗氧化活性。結(jié)果表明，滇黃精發(fā)酵物的多糖、皂苷、多酚、還原糖含量均有明顯提高，滇黃精及滇黃精發(fā)酵物均能清除DPPH、ABTS及羥自由基，且滇黃精發(fā)酵物有更好的自由基清除活性。本研究可為滇黃精系列產(chǎn)品的開發(fā)提供一定理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：滇黃精；發(fā)酵；抗氧化

Study on Composition Change and Antioxidant Activity Before and After Fermentation of Polygonatum kingianum

LU Shuyu1， WANG Xiaogang2， ZHANG Xi1*

（1.Yunnan University of Chinese Medicine， Kunming 650500， China;"2.Tianshui Fourth People’s Hospital， Tianshui 741000， China）

Abstract： Polygonatum kingianum was processed to obtain natural fermentation， the composition content and antioxidant activity were measured before and after fermentation. The results showed that the contents of polysaccharide， saponin， polyphenols and reduced sugars were significantly increased. The raw and the fermentation could remove DPPH， ABTS and hydroxyl radicals， and the fermentation had better free radical scavenging activity. This study can provide some theoretical reference for the development of the Polygonatum kingianum series products.

Keywords： Polygonatum kingianum; fermentation; antioxidant

滇黃精（Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.）為百合科黃精屬植物，入藥部位為干燥塊莖，是常用的補(bǔ)益類中藥，同時(shí)也是藥食兩用天然植物資源。2020版《中華人民共和國藥典》中記載，其可用于脾胃氣虛、體倦乏力等[1]?，F(xiàn)代化學(xué)和藥理研究證明，黃精的主要活性成分為糖類、皂苷、黃酮類等。研究人員對黃精的功效研究發(fā)現(xiàn)，黃精在延緩衰老、調(diào)節(jié)免疫及血脂、抗菌等方面有較高的藥用價(jià)值[2-9]。

生物轉(zhuǎn)化一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，其以高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等突出的優(yōu)勢表現(xiàn)出無限的應(yīng)用潛力[10]。發(fā)酵作為生物轉(zhuǎn)化的一種途徑，在增強(qiáng)活性、提高療效、降低毒副作用等方面顯現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，對來源于天然活性物質(zhì)的藥用植物和微生物的協(xié)同作用的研究越來越受到人們的關(guān)注，通過微生物發(fā)酵對中藥材進(jìn)行改性的研究也越來越多[11]。近幾年，隨著營養(yǎng)保健食品的興起，黃精也開始應(yīng)用于各類食品中。但現(xiàn)有關(guān)于黃精產(chǎn)品的研發(fā)報(bào)道中，大部分都加入了外源菌種，鮮少有關(guān)于天然發(fā)酵產(chǎn)品的研究。

本研究采用滇黃精作為原料進(jìn)行自然發(fā)酵，測定滇黃精發(fā)酵前后的活性成分含量及抗氧化活性，為探索黃精新的炮制方式提供思路和理論依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

滇黃精根莖（6年生），云南綠生藥業(yè)有限公司；DPPH（≥98%）、人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）、沒食子酸對照品（≥98%）、DNS試劑及福林酚，上海源葉生物科技有限公司；ABTS（≥98%），北京索萊寶科技有限公司；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

L5S紫外可見分光光度計(jì)，尤尼克（上海）儀器有限公司；K-98-ⅡA電熱恒溫水浴鍋，天津泰斯特儀器有限公司；TS恒溫培養(yǎng)箱，上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 滇黃精發(fā)酵物的制備

新鮮滇黃精以1∶4.5（w/v）料水比于37 ℃發(fā)酵18 d，過濾除雜，收集發(fā)酵液，即得滇黃精發(fā)酵物。

2.2 成分測定

2.2.1 多糖

采用苯酚-硫酸法[12]測定滇黃精發(fā)酵前后的多糖含量，加樣量為5%苯酚溶液1.0 mL、濃硫酸5.0 mL。

2.2.2 皂苷

采用香草醛-高氯酸法[13]，加樣量為5%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL、高氯酸0.8 mL、冰醋酸5 mL，545 nm處測吸光度。

2.2.3 黃酮

參照張可青等[14]方法，加樣量為5%NaNO2溶液0.75 mL、10%Al（NO3）3溶液0.75 mL、4%NaOH溶液10 mL，510 nm處測定吸光度。

2.2.4 多酚

采用福林酚比色法[15]，加樣量為福林酚3 mL、12%Na2CO3溶液6 mL，765 nm處測吸光值。

2.2.5 還原糖

采用DNS比色法[16]，加樣量為DNS試劑2.0 mL，540 nm處測吸光值。

2.3 體外自由基清除能力測定

根據(jù)課題組前期實(shí)驗(yàn)探究，以Vc作為陽性對照，選取0.25 mg·mL-1、0.50 mg·mL-1、1.00 mg·mL-1的生滇黃精和滇黃精發(fā)酵物進(jìn)行自由基清除能力測定。

2.3.1 DPPH自由基（DPPH·）清除能力

參照YANG等[17]方法，上樣量取20 μL進(jìn)行操作。DPPH·清除率計(jì)算公式為DPPH·（1）

2.3.2 ABTS自由基（ABTS+）清除能力

按2.3.1進(jìn)行測定。

2.3.3 羥自由基（·OH）清除能力

參照章燁雯等[18]方法，上樣量取1 mL進(jìn)行操作。

2.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均含3次平行測定。數(shù)據(jù)使用IBM SPSS 26和GraphPad Prism8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 滇黃精發(fā)酵物活性成分含量分析

滇黃精發(fā)酵前后的活性成分含量測定結(jié)果見

表1。相比生滇黃精，滇黃精發(fā)酵物的多糖、皂苷、多酚、還原糖含量明顯提升，而黃酮含量有減少。由于發(fā)酵基質(zhì)的流動(dòng)性，微生物除利用周邊的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)纖維素酶和木聚糖酶，促進(jìn)結(jié)合態(tài)多酚和植物細(xì)胞壁的分離使得糖苷類和苷元類酚類物質(zhì)增加外，還可產(chǎn)糖苷酶，促進(jìn)糖苷類黃酮轉(zhuǎn)化為苷元類黃酮，使黃酮含量有一定減少。

3.2 滇黃精發(fā)酵物抗氧化能力分析

由圖1、圖2、圖3可知，滇黃精及滇黃精發(fā)酵物均能清除DPPH·、ABTS+、·OH，滇黃精發(fā)酵物的DPPH·、·OH清除能力隨其濃度的增加而提高，高濃度滇黃精發(fā)酵物的清除能力優(yōu)于生滇黃精。滇黃精發(fā)酵物的ABTS+清除率同樣隨其濃度的增加而提高，且滇黃精發(fā)酵物的ABTS+清除率整體明顯優(yōu)于生滇黃精。這表明滇黃精發(fā)酵物具有良好的抗氧化能力。

4 結(jié)論

對發(fā)酵前后滇黃精進(jìn)行活性成分測定，發(fā)現(xiàn)多糖、皂苷和多酚等各類有效成分的含量明顯增加，這些有效成分對機(jī)體有抗氧化作用。同時(shí)，與生滇黃精相比，滇黃精發(fā)酵物具有更好的DPPH·、ABTS+、·OH清除效果。本研究可為滇黃精功能產(chǎn)品的開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

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