兩種種植模式的多花黃精炮制時主要成分含量變化

摘要：以江西省靖安縣三爪侖山區(qū)竹林下仿野生和大田種植2種種植模式的5年生多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua）莖塊為研究對象，采用常壓蒸汽九蒸九制古法炮制，測量黃精浸出物、多糖、總黃酮、總皂苷和總酚等化學(xué)成分含量，分析各化學(xué)成分含量的變化規(guī)律，并采用隸屬函數(shù)法對各樣品的品質(zhì)進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，在炮制過程中，浸出物含量均大于藥典規(guī)定的45%；黃精多糖的含量隨著炮制次數(shù)的增加呈下降趨勢，含量低于藥典規(guī)定的指標(biāo)；總黃酮含量呈上升趨勢；總皂苷含量呈波動趨勢；總酚含量呈下降趨勢，以鮮黃精含量最高；多花黃精的外觀性狀變化一致，隨著炮制次數(shù)增加，顏色逐漸變深，最后變成黑色。通過計算各成分的隸屬函數(shù)值并進(jìn)行綜合排名，發(fā)現(xiàn)竹林下仿野生黃精好于大田種植黃精，同時發(fā)現(xiàn)林下種植黃精在第七次炮制時的綜合排名高于其他次炮制，大田種植黃精在第四次炮制的綜合排名高于其他次。

關(guān)鍵詞：多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua）；九蒸九制；種植模式；主要成分；隸屬函數(shù)值

中圖分類號：R283.1" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）12-0145-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.027 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The change of main components in processing Polygonatum cyrtonema Hua of two planting modes

SUN Jia-jiaa， TU Hai-huaa，b， AN Tinga

（a.College of Bioscience and Bioengineering；b.College of Engineering ，Jiangxi Agricultural University， Nanchang" 330045，China）

Abstract： The stems of 5-year-old Polygonatum cyrtonema Hua planted in bamboo forest and field in Sanzhulun Mountain area of Jingan County， Jiangxi Province were taken as the research object. Using the constant pressure steam nine-steam-nine-bask processing method，the contents of extracts， polysaccharides， total flavonoids， total saponins and total phenols were measured. The variation law of the content of each chemical component was analyzed， and the quality of each sample was evaluated comprehensively by membership function method. The results showed that during the processing process， the content of extracts was higher than the 45% specified in pharmacopoeia； with the increase of processing times， the content of polysaccharide decreased， and the content was lower than the index specified in pharmacopoeia； the content of total flavonoids showed an increasing trend； the content of total saponins showed a fluctuating trend；the total phenol content showed a decreasing trend， with the highest content in fresh Polygonatum cyrtonema Hua； the appearance character changes of Polygonatum cyrtonema Hua were consistent， with the increase of processing times， the color gradually became darker and finally became black. By calculating the membership function values of each component and conducting comprehensive ranking， it was found that the imitation of wild Polygonatum cyrtonema Hua under bamboo forest was better than that under field cultivation. At the same time， it was found that the comprehensive ranking of the seventh processing of forest plantings was higher than that of other processing times， and the comprehensive ranking of the fourth processing of field plantings was higher than that of other processing times.

Key words： Polygonatum cyrtonema Hua； nine-steam-nine-bask processing； planting mode； main component； membership function value

收稿日期：2023-08-15

基金項目：江西省教育廳科研項目（GJJ190211）

作者簡介：孫佳佳（1997-），女，安徽壽縣人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)獒t(yī)藥與生物工程，（電話）15221135958（電子信箱）1635031293@qq.com；通信作者，涂海華（1966-），男，江西南城人，副教授，碩士生導(dǎo)師，碩士，主要從事生物物理學(xué)研究，（電話）13979127872（電子信箱）tuhaihua@jxau.edu.cn。

多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua，PCH）是百合科黃精屬的多年生草本植物，其藥用部位主要來源于其塊莖，具有滋陰、潤肺、益精氣等功效［1］。分布區(qū)域主要在湖南、湖北、安徽、江西、安徽、江蘇、浙江、福建、廣西等地區(qū)，秋季采挖［2］。近年來由于市場對黃精的需求量逐漸增大，仿野生資源遭到瘋狂挖掘，黃精屬的生長周期長，不容易恢復(fù)，因此人工種植與林下仿野生種植成為仿野生資源的重要補(bǔ)充［3］。中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)廣泛，2020年底森林覆蓋率達(dá)23.04%，為發(fā)展林下中藥材種植提供了良好的森林生態(tài)基礎(chǔ)［4］，林下種植可以充分利用山地的優(yōu)勢，更好地模擬仿野生生長的環(huán)境，是中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分［5］；大田種植適合黃精的大面積種植，生長環(huán)境可控，耕作方便，能有效提高黃精的資源量［6］。現(xiàn)階段對不同種植模式下黃精的有效成分含量研究不多，本研究針對不同種植模式下多花黃精，采用古法九蒸九制方法研究多花黃精的有效藥用成分含量，為多花黃精的種植和相應(yīng)開發(fā)應(yīng)用提供參考。

黃精多糖具有抗氧化的能力，它對自由基的清除能力可達(dá)60.7%［7］，有研究表明黃精多糖可通過調(diào)節(jié)DEGs，使造血細(xì)胞因子恢復(fù)正常，達(dá)到免疫調(diào)節(jié)的作用［8］。黃精多糖則可通過影響信號通路來達(dá)到抵抗腫瘤的效果［9］。黃精黃酮具有較高的抗氧化性，能夠清除自由基，抑制細(xì)胞增殖［10］。黃精中的5，4′-二羥基黃酮可能對阿爾茲海默癥有一定治療效果，為藥品開發(fā)提供新思路［11］。植物皂苷具有抗腫瘤、抗菌、抗炎等作用［12］，黃精皂苷作為一種植物皂苷，同樣具有抗腫瘤的作用，此外還有調(diào)節(jié)血糖、免疫等作用［13］，具有相當(dāng)?shù)拈_發(fā)價值。

鮮黃精在未炮制前，對人的咽喉具有一定的刺激性，不宜食用，炮制后的黃精能減緩入口麻，使之味甜，嚼之有黏性［14］。目前對于黃精的炮制方法較多，且沒有一個明確的規(guī)定，傳統(tǒng)古法九蒸九制炮制方法是采用較多的方法［15］。本研究采用傳統(tǒng)古法九蒸九制炮制多花黃精，觀察黃精在炮制過程中外觀性狀的變化，再根據(jù)紫外分光光度法，測量各階段黃精所含的多糖、總黃酮、總皂苷、總酚的含量，以及采用藥典方法測量浸出物含量。通過計算各炮制過程中藥用成分的隸屬函數(shù)值并進(jìn)行綜合排名，為兩種種植模式下的多花黃精的炮制工藝優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

多花黃精塊莖采集于靖安縣寶峰鎮(zhèn)（東經(jīng)115°24′19.368″，北緯29°0′5.904″）大可農(nóng)林黃精種植基地，分別在竹林下仿野生和大田種植2個區(qū)域選取" 5年生的黃精塊莖。種植區(qū)域氣候溫和，四季分明，雨量充沛，空氣濕潤，年平均氣溫13.7～17.0 ℃，年溫差21.4～24.6 ℃，年降水量1 644 mm，是典型的中亞熱帶濕潤季風(fēng)山地氣候。

1.2 試驗(yàn)儀器與試劑

紫外可見分光光度計（上海佑科儀器儀表有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；電子天平（福州華志科學(xué)儀器有限公司）。

無水乙醇、無水葡萄糖、磷酸、氫氧化鈉（西隴科學(xué)有限公司）；濃硫酸（上海試劑化學(xué)有限公司）；亞硝酸鈉（天津玉福泰化學(xué)試劑有限公司）；蒽酮、人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品、香草醛、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、福林酚顯色劑（北京索萊寶科技有限公司）；甲醇、硝酸鋁（天津市大茂化學(xué)試劑廠）；冰乙酸（廣東中山地方國營岐化工廠）；沒食子酸（上海源葉生物科技有限公司）；Na2CO3（杭州高晶精細(xì)化工有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備 采集竹林下仿野生和大田種植的5年生多花黃精，將其洗凈泥沙，剪去根須，晾干表面的水分，備用。

將準(zhǔn)備好的黃精放入蒸鍋中常壓的狀態(tài)下隔水蒸制2 h，結(jié)束后放入鍋中燜2 h，最后放入烘箱50 ℃烘2 h，此為一蒸一制，隨后根據(jù)黃精塊莖的生長橫向切5 mm左右薄片。每次蒸制結(jié)束后拍照留底，再放入烘箱中50 ℃烘干，而后磨碎過80目篩，留樣25 g，為一蒸一制樣，供試驗(yàn)使用。剩余的繼續(xù)重復(fù)炮制及留樣，直至第九次炮制結(jié)束。

1.3.2 浸出物含量測定 黃精浸出物測定參照《中華人民共和國藥典（二部2020年版）》中的方法，每組重復(fù)測定3次。

1.3.3 多糖提取測定 黃精多糖含量測定參照《中華人民共和國藥典（一部2020年版）》中的方法，每組重復(fù)測定3次。得到回歸方程y＝29.903x + 0.000 5，R2＝0.999 9，在0.003 3～0.019 8 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

1.3.4 總黃酮提取測定

1）標(biāo)準(zhǔn)品制備。參考龍杰鳳等［16］黔東南道地黃精總黃酮的提取，精密稱取10 mg蘆丁對照品，置于50 mL量瓶中，用70%乙醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得濃度為0.2 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液，備用。分別取該標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL于10 mL容量瓶中，各加入0.4 mL 5%亞硝酸鈉溶液，搖勻，靜置6 min，再加入0.4 mL 10%硝酸鋁，搖勻，靜置6 min，最后加入4 mL 4%氫氧化鈉，加70%乙醇定容至刻度，搖勻，靜置15 min。使用紫外分光光度計，以未加入標(biāo)準(zhǔn)品的試管為空白對照，在500 nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程y=9.235 7x-0.009，R2＝0.996 9，在0.008～0.040 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2）總黃酮含量測定。精密稱取干燥黃精，打粉后稱取1.00 g，并將樣品置于50 mL離心管中，加入70%乙醇15 mL，在70 ℃條件下超聲波輔助提取45 min，之后對提取液進(jìn)行過濾，精密量取1 mL樣品溶液，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方法進(jìn)行測定，每個樣品平行測定3次，取平均值，計算總黃酮含量。

1.3.5 總皂苷提取測定

1）標(biāo)準(zhǔn)品制備。精密稱取10 mg人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品，加入甲醇溶解，定容至10 mL容量瓶中，搖勻，即得濃度為1 mg/mL人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品溶液，備用。分別取該標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.06、0.12、0.18、0.24、0.30 mL于具塞試管中，60 ℃水浴15 min揮盡溶劑，加入5%香草醛冰乙酸溶液0.20 mL，在冰水浴中加入高氯酸0.80 mL，搖勻，再60 ℃水浴15 min，冰浴" 2 min，加入冰乙酸5.00 mL，搖勻后靜置5 min，使用紫外分光光度計，以未加入標(biāo)準(zhǔn)品的空白試管為對照，在550 nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程y＝18.406x-0.012 5，R2＝0.996 7，在0.01～0.05 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2）總皂苷含量測定。精密稱取干燥黃精，打粉后稱取1.00 g，并將樣品置于50 mL離心管中，加入80%乙醇溶液30 mL，在60 ℃條件下超聲波輔助提取3 h，之后對提取液進(jìn)行過濾，并將濾液轉(zhuǎn)移至" 50 mL容量瓶中，用80%乙醇進(jìn)行定容。精密量取1 mL樣品溶液，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方法進(jìn)行測定，每個樣品平行測定3次，取平均值，計算總皂苷含量。

1.3.6 總酚提取測定

1）標(biāo)準(zhǔn)品制備。參考馮庭輝等［17］超聲提取黃精總酚工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化，精密稱取10 mg沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品，加入去離子水進(jìn)行溶解，定容至50 mL容量瓶中，搖勻，即得濃度為0.200 mg/mL沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液，備用。分別吸取80、160、240、320、400 μL于比色管中，加入去離子水至6.6 mL，再加入福林酚顯色劑400 μL，搖勻，靜置 6 min，加入15% Na2CO3溶液1 mL，在室溫下避光放置反應(yīng)2 h，以空白去離子水作對照，在765 nm下測定吸光度。得到回歸方程y=0.094 6x+0.134 2，R2=0.998 2，表明沒食子酸在2.1～10.5 μg/mL濃度范圍內(nèi)與吸光度具有良好的線性關(guān)系。

2）總酚含量測定。精確稱取多花黃精粉末1.00 g，平行3份，分別置于試管中，加入10 mL 70%乙醇，超聲（360 W，40 kHz）提取30 min，濾過，取濾液，反復(fù)提取3次。合并濾液旋干，并用70%乙醇定容至50 mL。精密吸取0.5 mL樣品溶液，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方法進(jìn)行測定，每個樣品平行測定3次，取平均值，計算總酚含量。

1.3.7 隸屬函數(shù)法 隸屬函數(shù)法［18］計算公式：

[隸屬值=X-XminXmax-Xmin]" " " " " " " " " "（1）

式中，X為測定值；[Xmax]為最大值；[Xmin]為最小值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Word 2010內(nèi)插軟件作圖，采用SPSS 20軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、方差分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸出物含量的變化

如圖1所示，竹林下仿野生鮮黃精浸出物含量為65.9%，第一制時達(dá)到最低，為48.99%，第七制時達(dá)到最高，為82.753%，其他炮制過程中均在60%左右；大田種植鮮黃精浸出物含量為72.684%，第三制時達(dá)到最高，為65.971%，第九制時達(dá)到最低，為51.15%，其他炮制過程中均在55%左右，高于藥典規(guī)定指標(biāo)。

2.2 多糖含量的變化

如圖2所示，黃精在炮制的過程多糖含量呈總體下降的趨勢。竹林下仿野生鮮黃精多糖含量為14.06%，第一制至第四制下降的趨勢明顯，第五制至第九制過程中呈現(xiàn)平穩(wěn)變化，多糖含量在8.0%～12.0%，符合藥典規(guī)定指標(biāo)；大田種植鮮黃精多糖含量為16.57%，炮制過程中多糖含量總體呈下降趨勢，第五制至第九制過程中呈現(xiàn)平穩(wěn)變化，多糖含量在3.0%～7.0%，低于藥典規(guī)定指標(biāo)。

2.3 總黃酮含量的變化

如圖3所示，竹林下仿野生鮮黃精總黃酮含量為0.101%，炮制過程中總黃酮呈整體上升的趨勢，在第七制時達(dá)到最高，為0.289%；大田種植鮮黃精總黃酮含量為0.095%，在第五制時達(dá)到最高，為0.248%。

2.4 總皂苷含量的變化

如圖4所示，黃精在炮制過程總皂苷含量呈波動趨勢。竹林下仿野生鮮黃精總皂苷含量為0.419%，在第七制時達(dá)到最高，為0.623%；大田種植鮮黃精總皂苷含量為0.356%，在第四制時達(dá)到最高，為0.514%。

2.5 總酚含量的變化

如圖5所示，黃精在炮制過程中，總酚含量呈逐漸下降的趨勢。竹林下仿野生鮮黃精總酚含量為0.650%，至第九制時為0.078%；大田種植鮮黃精總皂苷含量為0.738%，至第九制時為0.067%。

2.6 多花黃精九蒸九制炮制過程中顏色的變化

竹林下仿野生黃精在九蒸九制炮制過程中顏色的變化如圖6所示，從顏色上可以看出，隨著炮制次數(shù)增加，顏色逐漸變深，最后變成黑色；而大田種植黃精在九蒸九制炮制過程中顏色的變化與仿野生黃精相似。

2.7 相關(guān)隸屬函數(shù)分析

隸屬函數(shù)法能夠平衡由于不同測量指標(biāo)的最大值與最小值之間差異較大，消除單個指標(biāo)來評價帶來的不確定性，表1為對各處理進(jìn)行多指標(biāo)隸屬函數(shù)值綜合評價排名。由表1可知，以鮮黃精的得分最高；在九制過程中，林下野生黃精在第七、六、五制時綜合得分靠前；大田種植黃精在第四、一、五制時綜合得分靠前。竹林下仿野生黃精在炮制過程中隸屬函數(shù)平均值逐漸增加，至第七次時達(dá)到最大值0.548，已經(jīng)達(dá)到最佳狀態(tài)；大田種植黃精在第四次炮制時隸屬函數(shù)平均值為0.594。傳統(tǒng)的九蒸九制炮制法，也許不是確切的9次，應(yīng)針對現(xiàn)階段不同種植模式的黃精進(jìn)行炮制方法的優(yōu)化。上述分析說明不同種植模式下的黃精應(yīng)該采用不同的炮制模式，林下野生黃精以第七次炮制為佳，大田種植黃精以第四次炮制為佳。

3 小結(jié)與討論

根據(jù)《中華人民共和國藥典》2020版要求，黃精藥材多糖含量不少于7%，本試驗(yàn)采用九蒸九制炮制得到的多花黃精，竹林下仿野生符合藥典的規(guī)范，而大田種植黃精在第五次蒸制后就不符合；浸出物不少于45%，2種種植模式下的黃精均達(dá)到藥典要求。

梁煥煥等［19］研究了不同種源多花黃精炮制過程化學(xué)成分的變化，得出多糖的含量呈總體下降的趨勢，總黃酮的含量呈整體上升的趨勢，總皂苷的含量呈波動趨勢。本試驗(yàn)得到的結(jié)果與梁煥煥等［19］所得結(jié)果基本一致，但不同種源的多花黃精化學(xué)成分變化趨勢，相較于不同種植模式下的多花黃精變化趨勢較小。

馬佳麗等［20］和鄭曉倩等［21］研究黃精炮制性狀時，得出隨著炮制次數(shù)的增加，顏色不斷加深，與本試驗(yàn)不同種植模式下黃精炮制結(jié)果相同，但鄭曉倩等［21］采用色差儀使試驗(yàn)更具客觀性。

高天宇等［22］研究了黃精四蒸四制，發(fā)現(xiàn)二蒸時浸出物含量最高，可用于黃精飲片，三蒸時為藥膳，四蒸更宜補(bǔ)腎。田先嬌等［23］通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蒸制處理對黃精有效成分含量產(chǎn)生了一定影響，蒸制時長和次數(shù)并不是越多越好。由此可知，黃精在炮制過程中不需要9次，與本次試驗(yàn)得到大田種植的黃精需4～5次、竹林下仿野生黃精需6～7次炮制時所得主要成分達(dá)到最大值的結(jié)果基本一致。

王天梅等［24］在研究黃精的炮制方法時，得出結(jié)果為酒制gt;九蒸九制gt;清蒸。俸婷婷等［25］認(rèn)為先燙后切的方法相較于傳統(tǒng)炮制的方式更具優(yōu)勢。金鵬程等［26］用響應(yīng)面方法研究炮制工藝對黃精多糖的影響，認(rèn)為蒸制時間22 min、切片厚度3.6 mm、干燥溫度61 ℃更適合黃精的炮制。本研究采用竹林下仿野生和大田種植的5年生多花黃精，于蒸鍋中常壓的狀態(tài)下隔水蒸制2 h，結(jié)束后放入鍋中燜2 h，最后放入烘箱50 ℃烘2 h，重復(fù)9次。鑒于黃精的古法炮制工藝，在現(xiàn)階段有必要從多個因素考慮，就炮制工藝進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)試驗(yàn)測定的結(jié)果顯示，浸出物、多糖、黃酮、皂苷、總酚這5種物質(zhì)在兩種黃精中按其含量大小進(jìn)行排序?yàn)榻鑫飃t;多糖gt;皂苷gt;黃酮gt;總酚。兩種種植模式下，黃精在炮制的過程中多糖總體呈下降的趨勢，鮮黃精多糖的含量最高；總黃酮含量呈整體上升的趨勢；總皂苷含量呈波動趨勢；總酚含量呈下降的趨勢。

在研究炮制次數(shù)方面，滕杉杉等［27］的研究發(fā)現(xiàn)黃精九蒸九曬過程中前四次蒸曬黃精總皂苷量會增加后趨于穩(wěn)定，梁煥煥等［19］研究認(rèn)為多花黃精在3～6蒸后各含量趨于穩(wěn)定，因此3～6蒸多花黃精最適宜，陳文華等［28］研究熱河黃精九蒸九曬的炮制方法時，發(fā)現(xiàn)四蒸四曬至五蒸五曬炮制品多糖含量較高，口感佳，色澤好，綜合考慮為最佳蒸曬次數(shù)。

本試驗(yàn)采用的是常壓蒸制，從隸屬函數(shù)平均值看，竹林下仿野生黃精第六次達(dá)0.513，第七次達(dá)最大值0.548，說明林下仿野生黃精蒸制6～7次為宜，適合作為藥品級使用；大田種植黃精第四次達(dá)最大值0.594，第五次為0.501，說明大田種植黃精蒸制4～5次即可，適合作為食品級使用，如黃精茶、黃精飲片、黃精果脯等；現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的黃精九蒸九制炮制工藝針對不同種植模式下的多花黃精應(yīng)該優(yōu)化，而不是蒸制9次。

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