不同干燥方法對束花石斛的質(zhì)量和抗氧化活性的影響

查蘭松，敖茂宏

(1.貴州省興義市人民政府木賈街道辦事處，貴州 興義 562400；2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州 貴陽 550006)

石斛始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品，《中華人民共和國藥典(2020年版)》石斛項下收錄：石斛，蘭科植物金釵石斛、鼓槌石斛或流蘇石斛的栽培品及其同屬植物近似種的新鮮或干燥莖。野生束花石斛(DendrobiumchrysanthumLindl.)主產(chǎn)于廣西西南部至西北部、貴州南部至西南部、云南東南部至西南部、西藏東南部[1]。喜生于海拔700～2 500 m的山地密林中樹干上或山谷陰濕的巖石上。其藥用歷史悠久，據(jù)報道該藥用植物化學(xué)成分主要為菲類、生物堿類、聯(lián)芐類、揮發(fā)油和黃酮類等多種類型的化學(xué)成分[2-8]，現(xiàn)代藥理研究表明，該植物具有抗炎、抗凝血和抗乙酰膽堿對腸管的作用等藥理活性[9-12]，隨著研究的深入，其更多的藥理活性也逐漸被挖掘出來。石斛味甘、性微寒，歸胃、腎經(jīng)，具有益胃生津、滋陰清熱的功效，臨床上可用于治療熱病傷陰、口干煩渴、病后虛熱等多種病癥。在中藥材產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)地加工是保障藥材質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接影響著后續(xù)的倉儲和臨床使用效果。而產(chǎn)地干燥能有效地抑制微生物的生長和延緩生化反應(yīng)，具有防止霉變、色變，便于運輸和貯藏的作用，是絕大多數(shù)中藥材產(chǎn)地加工的重要環(huán)節(jié)，同時也是影響中藥材品質(zhì)的重要因素，目前，有關(guān)束花石斛的加工研究甚少，不同干燥方式對其活性成分的研究尚未見報道。

因此，本文以束花石斛為原料，分析陰干、曬干、微波干燥和不同溫度烘干對其浸出物含量、多糖、總黃酮含量的影響，為束花石斛的產(chǎn)地加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑和材料

紫外可見分光光度計(UV-1800PC型：翱藝儀器(上海)有限公司)；電熱恒溫水浴鍋(DK98-ⅡA：天津市泰斯特儀器有限公司)；高速離心機(HC-2518：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司)；分析天平(BT125D：賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)；超聲波清洗器(KH-500TDB：昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)。

實驗用氯仿、無水乙醇、正丁醇等均為分析純，濃硫酸為優(yōu)級純，蒸餾水為實驗室自制。無水葡萄糖(中國食品藥品檢定研究院，批號：110833-201707，純度：99.9%)，蘆丁對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：110833-201707，純度：99.9%)。

束花石斛藥材采自貴州省安龍縣德臥鎮(zhèn)“仙草谷”基地。

1.2 方法

1.2.1 材料處理

采集新鮮的束花石斛，除去莖葉雜質(zhì)，剪成1 cm長的段混合均勻，隨機分成24等份，每3份為一個處理組，分別編號8陰干、編號7曬干、編號6微波干燥和編號1～5烘干，其中編號1～5烘干分別用電熱鼓風(fēng)干燥箱90 ℃、80 ℃、70 ℃、60 ℃、50 ℃烘干，微波采用中火(功率550 w)，共8個處理組。

1.2.2 束花石斛浸出物含量的提取與測定

參照《中華人民共和國藥典(2020年版)》通則2201浸出物測定法，取供試品約3 g，精密稱定，置250 mL的錐形瓶中，精密加水50～100 mL密塞，稱定質(zhì)量，靜置1 h后，連續(xù)回流冷凝管，加熱至沸騰，并保持微沸1 h，放冷后，取下錐形瓶，密塞，再稱定質(zhì)量，用水補足減失的質(zhì)量，搖勻，用干燥濾器濾過，精密量取濾液25 mL，置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干后，于105 ℃干燥3 h，干燥冷卻30 min，迅速精密稱定質(zhì)量。

1.2.3 多糖含量的提取與測定

多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線：精密稱取葡萄糖10 mg，用蒸餾水定容至100 mL，得0.1 mg·mL-1的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別稱取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL，定容2 mL，加入5%苯酚1 mL，搖勻，再加入濃硫酸5 mL，搖勻，水浴8 min，冷卻30 min，在490 nm處測定吸光度[9]。得標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=30.71X-0.006 8，R2=0.998 5。

供試品溶液的制備：精密稱取束花石斛粉末0.5 g，加20倍純水，回流提取1.5 h，過濾，濾渣用純水沖洗3次，與濾液合并，定容至100 mL，取5 mL用Savage法除去蛋白，取2 mL，加無水乙醇8 mL，進行醇析，靜置過夜，8 000 r·min-1離心15 min，棄去上清液，加5 mL純水溶解，用5 mL三氯甲烷：正丁醇4∶1混合溶劑除蛋白，在5 000 r·min-1離心15 min，重復(fù)3次，取上清液2 mL定容至10 mL，即得供試品溶液。

多糖的含量測定：取供試品溶液2 mL加入5%苯酚1 mL，搖勻，再加入濃硫酸5 mL，搖勻，水浴5～10 min，冷卻30 min，在490 nm處測定吸光度。

1.2.4 束花石斛總黃酮的提取與測定

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線：根據(jù)參考文獻[10]，并稍作改動繪制蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取蘆丁對照品10 mg，精密稱定，用75%乙醇定容100 mL，得0.1 mg·mL-1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液。分別量取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0 mL用純水定容10 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的亞硝酸鈉1.5 mL，搖勻，靜置6 min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的硝酸鋁1.5 mL，搖勻，靜置6 min，再加入4%的氫氧化鈉20 mL，混勻，于510 nm處測吸光度。計算，得標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=4.421 7X-0.007 9，R2=0.997 3。

供試品溶液的制備：稱取約0.3 g樣品，精密稱定，加20倍75%乙醇，常溫下超聲20 min，過濾，定容至100 mL，得供試品溶液。

總黃酮的測定：取供試品溶液10 mL，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的亞硝酸鈉1.5 mL，搖勻，靜置6 min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的硝酸鋁1.5 mL，搖勻，靜置6 min，再加入4%的氫氧化鈉20 mL，混勻，于510 nm處測吸光度。

1.2.5 抗氧化能力的測定

取束花石斛干燥品提取物，95%乙醇溶解，配置成1 mg·L-1母液，用時稀釋成0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·mL-1樣品用于抗氧化能力測定。

DPPH自由基清除能力測定，檢測方法參考Ma等[11]并稍作修改；羥自由基清除能力測定，檢測方法參考Liu等[12-13]，并稍作修改。配置濃度梯度的束花石斛溶液，將1 mL溶液和1 mL DPPH溶液放入試管中，振蕩混合均勻，試管置于暗處靜置30 min；在517 nm測量其吸光值D1。同法測定樣品溶液D2，對照品溶液D0。

清除率(%)=[1-(D1-D2)/D0]×100%。

通過上述步驟及公式即可算出束花石斛提取液對DPPH自由基的清除率。

-OH自由基清除能力測定：參考張娟等[14]方法取束花石斛提取液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·mL-1樣品于離心管中，依次加入1 mL 7.5 mmol·L-1的硫酸亞鐵溶液、1 mL 7.5 mmol·L-1的水楊酸-乙醇溶液、1 mL 30%過氧化氫溶液，37 ℃水浴1 h，然后于510 nm處測吸光度D1。同法測定樣品溶液D2，對照品溶液D0。

清除率(%)=[1-(D1-D2)/D0]×100%。

式中，D0：空白吸光度(純水替代樣品)；D1：樣品的吸光度；D2：對照品的吸光度(純水取代過氧化氫)

通過上述步驟及公式即可算出束花石斛提取液對羥基自由基的清除率。

超氧陰離子自由基清除能力測定：取2 mL 0.05 mol·L-1Tris-HCl緩沖液加入試管，25 ℃水浴反應(yīng)20 min，再加入樣品1 mL和0.5 mL鄰苯二酚溶液，混勻，水浴5 min，加入0.01 mol·L-1鹽酸溶液終止反應(yīng)，在325 nm處測吸光值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式的束花石斛質(zhì)量

2.1.1 不同干燥方式對浸出物含量的影響

石壁之內(nèi)，隱隱還有上官星雨的歌聲。袁安示意李離帶著上官星雨往前走五百步，之后袁安敲打石壁，石壁之內(nèi)，也咚咚傳來走到前面的李離回應(yīng)的敲打聲。

試驗結(jié)果(表1)表明，不同干燥方式對束花石斛的浸出物含量的影響有明顯差異，其中70 ℃烘干時浸出物含量達到最高為30.87%，明顯高于其他處理；陰干品浸出物含量最低，僅為21.44%，各熱風(fēng)烘干處理的浸出物含量均比其他處理高，在一定溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高呈先升高后降低的趨勢。浸出物含量從高到低的順序為：70 ℃烘干>60 ℃烘干>80 ℃烘干>50 ℃烘干>90 ℃烘干>曬干>微波>陰干。

表1 不同干燥方式束花石斛質(zhì)量比較Table 1 Comparison of quality of Dendrobium chrysanthum under different drying methods 單位：%

2.1.2 不同干燥方式對多糖含量的影響

試驗結(jié)果表明(表1)，不同干燥方式對束花石斛中多糖含量影響較大，最大值與最小值相差2.85%。陰干時多糖含量最高，為7.85%，其次為90 ℃烘干和微波干燥，70 ℃烘干時多糖含量最低，僅為5.00%。熱風(fēng)干燥處理在一定溫度范圍內(nèi)，多糖含量隨著溫度的上升先下降后上升。多糖含量從高到低的順序為：陰干>90 ℃烘干>微波烘干>50 ℃烘干>曬干>80 ℃烘干>60 ℃烘干>70 ℃烘干。

2.1.3 不同干燥方式對總黃酮含量的影響

試驗結(jié)果表明(表1)，不同干燥方式對束花石斛中總黃酮含量影響較大，存在明顯的差異性?？傸S酮含量最低為70 ℃烘干品，僅為2.21%，當(dāng)微波干燥時最高，為4.79%。最高值和最低值相差2.58%。在一定溫度范圍內(nèi)熱風(fēng)干燥處理的總黃酮含量隨著溫度的升高呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢?？傸S酮含量從高到低的順序為：微波干燥>50 ℃烘干>陰干>90 ℃烘干>80 ℃烘干>曬干>60 ℃烘干>70 ℃烘干。

2.1.4 綜合評價

本試驗采用綜合分析法優(yōu)化束花石斛產(chǎn)地加工方法，以浸出物含量、多糖含量和黃酮含量為指標(biāo)，以3個指標(biāo)越高越好。在數(shù)據(jù)處理時引用指標(biāo)隸屬度，即指標(biāo)隸屬度等于指標(biāo)最大值減去指標(biāo)值之差除以指標(biāo)最大值減去指標(biāo)最小值之差。根據(jù)各指標(biāo)在束花石斛中的重要性，考慮以浸出物占20%、多糖占50%、總黃酮占30%的權(quán)重，試驗綜合評分等于浸出物隸屬度乘以20%加上多糖隸屬度乘以50%加上總黃酮隸屬度乘以30%，總分為1.00分，評分結(jié)果以綜合分?jǐn)?shù)作為總指標(biāo)進行直觀分析，結(jié)果見表2。

表2 綜合評分表Table 2 Comprehensive scores

通過綜合評價可知，陰干的處理方法最佳，微波干燥次之，熱風(fēng)干燥中以90 ℃烘干優(yōu)于其他溫度烘干。

2.2 不同干燥方式的束花石斛抗氧化結(jié)果

2.2.1 清除DPPH結(jié)果

試驗結(jié)果見圖1。不同干燥方式的束花石斛都隨著濃度的增加對DPPH清除率也隨之增加，清除作用都呈現(xiàn)出上升趨勢。維生素C清除作用最強，當(dāng)濃度為0.8 mg·mL-1時清除作用達到97.21%，陰干品與維生素C相比，清除DPPH自由基能力稍差，濃度為0.8 mg·mL-1時達到81.92%，明顯高于其他處理。在一定的濃度區(qū)間里，僅陰干品與維生素C清除DPPH自由基能力靠近，除此以外其他干燥方式的束花石斛清除DPPH自由基能力相對表現(xiàn)都較弱，濃度為0.8 mg·mL-1時，清除DPPH自由基能力大小順序為：維生素C>陰干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>微波干燥>90 ℃烘干>60 ℃烘干>50 ℃烘干>曬干。

圖1 不同處理對DPPH清除活性的影響Fig.1 Effect of different treatment methods on DPPH radical scavenging capacities

2.2.2 清除·OH自由基結(jié)果

試驗結(jié)果見圖2，各處理的束花石斛濃度增加，其羥基自由基的清除能力也隨之增加，其中維生素C增加速度最快，試驗中各處理的清除率都是緩慢攀升，濃度越大，各處理的束花石斛與維生素C之間的清除率差異也越大。相對而言，陰干品在大部分濃度階段羥基自由基清除能力都較其他處理稍高，在濃度為0.8 mg·mL-1時，各處理中陰干品的清除率最高，為17.71%，對照品維生素C的清除率達到54.10%，二者差距達到3倍之多。濃度為0.8 mg·mL-1時，羥基自由基清除能力大小順序為：維生素C>陰干>曬干>50 ℃烘干>60 ℃烘干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>微波干燥>90 ℃烘干。

圖2 不同處理對羥基自由基清除率的影響Fig.2 Effect of different treatment methods on hydroxyl radical scavenging rate

2.2.3 超氧陰離子清除結(jié)果

試驗結(jié)果見圖3，各處理的濃度增加，其超氧陰離子的清除能力也隨之增加，各處理的清除率上升都較快，基本趨勢相同，濃度越大，各處理的束花石斛的超氧陰離子清除能力也越強，陰干品一直在各濃度間清除能力都穩(wěn)居最高，在濃度為0.8 mg·mL-1時，陰干品最高為94.13%，超氧陰離子的清除能力大小為：陰干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>曬干>微波干燥>50 ℃烘干>90 ℃烘干>60 ℃烘干。

圖3 不同處理對超氧陰離子清除率的影響Fig.3 Effect of different treatment methods on clearance rate of superoxide anions

本文采用體外抗氧化活性測定方法，研究不同干燥方法及濃度的抗氧化性。試驗結(jié)果表明，不同干燥方法的束花石斛都具有一定的抗氧化性，在一定濃度范圍內(nèi)，都隨著濃度的上升而增強。但不同干燥方法其抗氧化性高低存在著差異。在上述3種化學(xué)模擬氧化體系中，束花石斛陰干品的抗氧化能力表現(xiàn)最好。

2.3 分析

不同的干燥方式下束花石斛的浸出物含量存在顯著性差異。浸出物含量在21.44%～30.87%，總體來說，設(shè)置的5個烘干溫度的束花石斛均比其他干燥方式的浸出物含量高。采用烘干方式干燥時，浸出物含量隨溫度升高而增加，當(dāng)溫度為70 ℃時，浸出物含量達到最大值30.87%，當(dāng)溫度再增加時，浸出物含量便隨之減少，可能與水溶性成分發(fā)生異構(gòu)化有關(guān)，或與不同溫度烘干過程中快速脫水階段、恒速脫水階段等時間差異有關(guān)。

不同的干燥方式下束花石斛的多糖含量和總黃酮含量存在顯著性差異，多糖含量和總黃酮含量分別在5.00%～7.85%和2.21%～4.79%。采用熱風(fēng)干燥時，多糖和總黃酮含量均隨溫度升高而減少，當(dāng)溫度為70 ℃時，多糖含量和總黃酮含量均達到最低值5.00%、2.21%，當(dāng)溫度再增加時，多糖含量和總黃酮含量又隨之增加。黃酮類和多糖類化合物都是廣泛存在于植物界非常普遍的物質(zhì)。大量研究表明[15-20]，總黃酮類和多糖類化合物對溫度較敏感。多糖含量和總黃酮含量可能是受溫度和干燥時間的共同影響，在一定溫度范圍內(nèi)，烘干溫度決定著束花石斛多糖含量和總黃酮含量，溫度升高束花石斛的組織結(jié)構(gòu)收縮或多糖、黃酮結(jié)構(gòu)被破壞，即溫度升高含量降低，但隨著溫度升高到一定程度，所需烘干時間明顯縮短，烘干的時間成為多糖含量和總黃酮含量的決定性因素，降低了對多糖和黃酮的破壞，導(dǎo)致溫度升高，含量增加。而陰干是一種比較溫和的干燥形式，雖然干燥時間長，但對束花石斛中重要活性成分的影響最小。其次為微波干燥，微波干燥時整個加熱器內(nèi)部充滿電磁場，可以穿透至物料內(nèi)部，使內(nèi)外同時受熱，所以加熱速度快，干燥時間比常規(guī)加熱大大縮短，有利于提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)論

本研究通過對不同的初加工干燥方法進行探討，初步得到了較佳的束花石斛干燥方法。從質(zhì)量和抗氧化性兩方面考慮，確定了束花石斛采用陰干的方法最好，這與典籍《名醫(yī)別錄》中記載的“陰干”一致，為束花石斛產(chǎn)地加工干燥和資源的有效利用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。石斛的加工還有炒、炙、焙、蒸、煮等多種炮制加工方法，對束花石斛的質(zhì)量都會產(chǎn)生一定的影響，后續(xù)對束花石斛的加工工藝，特別是深加工方面值得進行深入研究。