引用本文
姜武, 王声淼, 叶传盛, 梅建伟, 吴志刚, 陶正明. 浙产多花黄精最适采收期及初加工试验[J]. 浙江农业科学, 2020,61(4):697-701   
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20200427
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浙产多花黄精最适采收期及初加工试验
姜武1, 王声淼2, 叶传盛3, 梅建伟4, 吴志刚1, 陶正明1,*
1.浙江省亚热带作物研究所,浙江 温州 325005
2.庆元县农业产业发展服务中心,浙江 丽水 323800
3.丽水亿康生物科技有限公司,浙江 丽水 323800
4.庆元县庆元林场,浙江 丽水 323800
通信作者:陶正明,E-mail: zmtao2002@aliyun.com.cn。

作者简介:姜武,男,助理研究员,E-mail: jiangwu8888@163.com。

基金项目: 中央财政林业科技推广示范资金项目(2018〔TS06〕); 温州市农业新品种选育协作组项目珍稀名贵药材农业新品种选育(2019ZX003-1); 浙江省农业科学院地方科技合作项目(CA20170010)
摘要

为确定浙产多花黄精的最佳采收期和初加工方法,采集浙江11个多花黄精分布区的种源,测定其不同生长年限和不同采收月份的折干率、水分、灰分、醇溶性浸出物、多糖及总糖含量。结果表明,不同种源地及不同采收时间均显著影响多花黄精的品质。浙产多花黄精多糖质量分数为7.48%~12.85%,浸出物质量分数为42.74%~70.87%,且以丽水庆元种源品质最优。二年生和三年生龄节折干率及醇溶性浸出物显著高于其他年份龄节,且以3年生龄节多糖和总糖含量最高,分别达到8.78%和66.4%。不同月份浙产多花黄精的折干率及多糖含量差异较大,以9月收获茎节多糖含量最高,达8.20%,总糖含量以11月茎节最高,折干率以11—1月茎节最高。经九蒸九晒后,多花黄精总糖含量由56.8%降至37.2%,多糖含量由7.93%降至4.82%。因此,浙产多花黄精最适采收期在9月至翌年1月,根茎繁殖最佳采收年限以3年生为宜。

关键词: 多花黄精; 最适采收期; 初加工; 多糖; 浸出物
中图分类号:S567.2 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2020)04-0697-05

黄精药材味甘, 性平, 其食药同源的特性, 自古就被我国佛家、道家以及医药学家所重视[1]。我国黄精属药用植物丰富, 全球有60余种, 其中31种分布于除我国南方热带以外的广大地区[2]。多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)为百合科黄精属多年生草本植物, 其干燥根茎为《中国药典》2015年版收载品种之一, 始载于《名医别录》[3, 4]。多花黄精野生资源主要分布在安徽、贵州、浙江、湖南、云南等地。发展林药经济符合“ 绿水青山就是金山银山” 的理念, 符合“ 一亩山万元钱” 发展思想。遮阴有利于多花黄精的生长[5], 作为重要的林源药材资源, 近年来多花黄精人工种植发展迅速。

黄精药材含有多种活性成分, 主要包括多糖、萜类、生物碱、黄酮类、甾醇类及挥发油等[6, 7, 8], 其中多糖在黄精中含量最大, 为其主要药效成分, 2015年版《药典》将黄精多糖和醇浸出物作为评价黄精药材质量的主要依据[9, 10]。多花黄精采收时间是黄精生产加工的关键问题之一, 不同采收时期直接影响药材的产量和品质[11]。历代本草有记载, 黄精宜“ 二月采” 或“ 八月采” , 而《药典》则规定“ 春秋二季采挖” [12]。然而, 上述采收时期只提供了采收月份的建议, 对于生长几年黄精的质量最优和采后初加工的成分变化均未提及。多花黄精分布广泛, 各栽培省份在气候和土壤等方面存在差异, 如贵州、云南产多花黄精最佳采收期为12月至翌年1月[13, 14], 泰山产黄精宜在春秋季采收[15], 陕西产黄精最佳采收期在10月底至11月初[16]。近年来多花黄精人工栽培面积在浙江省逐年增加, 而浙产多花黄精最佳采收期的相关研究却未见报道。因此, 研究评价不同种源地浙产多花黄精的品质, 揭示不同生长年限、不同采收月份对浙产黄精有效成分的影响, 对浙江黄精产业可持续发展有一定意义。

1 材料与方法
1.1 试验样品采集及处理

于2018年8— 9月采集浙江省共11个多花黄精种源(表1), 每个种源采集5株以上。样品经温州大学胡仁勇副教授鉴定为多花黄精。样品洗净, 除去须根, 统一选取2~3年生龄节测定不同种源地黄精多糖及醇溶性浸出物。

表1 浙产多花黄精不同种源地采集信息及品质检测

不同龄节多花黄精品质及初加工研究。2018年11月(地上部分刚枯萎), 采集丽水亿康生物科技有限公司锥栗林下多花黄精栽培示范基地五年生植株, 区分1~5年生龄节, 将供试样品洗净、除须根, 备用。

不同月份多花黄精品质研究。2018年3月至2019年1月, 每隔2个月采集丽水亿康生物科技有限公司锥栗林下多花黄精栽培示范基地五年生植株, 将供试样品洗净、除须根, 选取3年生龄节备用。

1.2 仪器

UV-6100型紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司); BSA124S型万分之一天平(赛多利斯科学仪器有限公司); SXL-1002型程控箱式电炉(上海精宏实验设备有限公司); ZN28YC808-130型电蒸锅(浙江苏泊尔股份有限公司); BGZ-146型电热鼓风干燥箱(上海博迅医疗生物仪器股份有限公司); YCH-4型水浴锅(金坛市城西峥嵘实验仪器厂)。

1.3 试验方法

1.3.1 折干率

供试备用的多花黄精根茎洗净晾干后称取鲜重, 65 ℃烘干至恒重后称取干重, 计算折干率。

折干率/%=干重/鲜重× 100。

1.3.2 样品制备及加工炮制

将多花黄精根茎于105 ℃杀青30 min, 60 ℃烘干至恒重。粉碎, 过0.3 mm筛, 即得试样粉末样品。

取3年生11月采集的多花黄精根茎, 平均分成10份, 分别盛放于硼硅酸盐玻璃盒, 再将玻璃盒置电蒸锅蒸屉中蒸8 h后焖过夜, 次日晒干, 直至重复9次止, 得9份不同炮制次数的样品及1份未炮制样品, 粉碎后过0.3 mm的筛, 即得炮制试样粉末。

1.3.3 灰分及水分测定

取各供试品2 g, 精密称定于坩埚中, 用电炉缓缓加热, 注意避免燃烧, 至完全炭化至无烟, 将坩埚置于程控箱式电炉中, 逐渐升高温度至(550± 25)℃, 保持2 h, 使之完全灰化并至恒重。根据残渣重量, 计算供试品中含总灰分的百分数。水分测定按2015年版《药典》四部通则0832第四法甲苯法测定。

1.3.4 浸出物含量测定

取各供试品1 g, 精密称定于100 mL的锥形瓶中, 精密加入50%乙醇溶液40 mL, 加塞, 称定重量, 静置1 h后, 连接回流冷凝管, 加热至沸腾, 并保持微沸1 h。放冷后, 取下锥形瓶, 加塞, 再称定重量, 用50%乙醇溶液补足减失的重量, 摇匀, 用干燥滤器滤过。精密量取滤液10 mL, 置已干燥至恒重的蒸发皿中, 在水浴上蒸干后, 于105 ℃干燥3 h, 置干燥器中冷却30 min, 迅速精密称定重量。

1.3.5 总糖及多糖含量测定

对照品溶液的制备。精密称取经105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品33 mg, 置于100 mL容量瓶中, 加水稀释至刻度, 摇匀即得质量浓度为0.33 g· L-1无水葡萄糖对照品溶液。

标准曲线的制备。精密量取对照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL, 分别置15 mL离心管中, 各加水至2.0 mL, 摇匀, 缓缓滴加0.2%蒽酮-硫酸溶液8 mL, 加盖混匀, 放冷至室温, 以相应试剂为空白, 在582 nm波长处测定吸光度。以吸光度为纵坐标, 浓度为横坐标, 绘制标准曲线, 得回归方程y=1.106 1 x-0.001 7(R2=0.999 1)。

总糖含量的测定。精密称取供试品0.5 g于50 mL离心管中, 加50 mL水, 沸水浴2 h。趁热过滤, 取滤液0.5 mL置于50 mL容量瓶中, 定容至刻度, 摇匀得待测液。取待测液2 mL置于15 mL离心管中, 缓缓滴加0.2%蒽酮-硫酸溶液8 mL, 加盖混匀, 放冷至室温, 以水为空白, 在582 nm波长处测定吸光度, 带入标准曲线, 计算得总糖含量。

多糖含量的测定。精密称取供试品0.25 g于圆底烧瓶中, 加80%乙醇溶液150 mL, 置于沸水浴中加热回流1 h, 趁热过滤, 残渣用80%热乙醇溶液洗涤3次, 将残渣及滤纸置于烧瓶中, 加水150 mL, 置于沸水浴中加热回流1 h, 趁热过滤, 残渣及烧瓶用热水洗涤4次, 合并滤液至250 mL容量瓶中, 放冷至室温, 加水定容, 摇匀即得待测液。取待测液1 mL置15 mL离心管中, 加1 mL水, 混匀后缓缓滴加0.2%蒽酮-硫酸溶液8 mL, 加盖混匀, 放冷至室温, 以水为空白, 在582 nm波长处测定吸光度, 带入标准曲线, 计算得总糖含量。

2 结果与分析
2.1 浙产多花黄精不同种源地品质比较

由表1可知, 不同浙产种源地的多花黄精多糖含量和浸出物含量存在显著差异。其中, 多糖质量分数7.48%~12.85%, 浸出物质量分数42.74%~70.87%, 且以丽水庆元种源品质最佳, 多糖和浸出物含量显著高于其他种源地。

2.2 浙产多花黄精不同龄节质控参数比较

折干率可以反映植物代谢水平和干物质存储量, 折干率越高, 代谢水平则越高, 干物质积累越多, 在一定程度上也影响药材干品产量。由表2可知, 二年生和三年生样品的折干率分别达到27.3%和26.9%, 高于一年生和五年生样品, 显著高于四年生样品。表明浙产多花黄精的代谢水平和干物质积累能力在五年内有先升高后下降的趋势, 且在第四年显著下降, 第五年略有回升。

表2 丽水庆元多花黄精不同龄节质控参数检测结果

2015年版《药典》对黄精的水分、灰分、醇溶性浸出物及多糖含量均有要求。从表2可知, 1~5年生龄节在醇溶性浸出物(≥ 45%)和水分含量(≤ 18%)方面均可达标, 三年生醇溶性浸出物含量最高, 显著高于四年生和五年生样品。五年生黄精的灰分含量达到4.25%, 超过药典标准(4%), 这可能是因为五年生黄精已经趋向衰老, 新有机物积累少, 从而使无机盐等比重上升。而构成黄精有效成分的多糖含量, 只有二年生与三年生样品达到药典标准规定(≥ 7%), 分别达到7.70%和8.78%, 且三年生样品含量最高, 并显著高于一、四、五年生样品。三年生龄节总糖含量达66.4%, 高于一、二年生样品, 显著高于四、五年生样品。不同年份多花黄精多糖含量的变化, 大体上与总糖含量及浸出物含量变化保持先增大后减小的趋势, 且在第三年达到最大值。因此, 浙产多花黄精三年生样品品质较其他年份样品更优, 结合生产成本等因素, 建议根茎繁殖在种后三年采收为宜。

2.3 浙产多花黄精不同月份采收的品质比较

如表3所示, 浙产多花黄精折干率从3— 7月逐渐下降, 从9月开始又逐渐上升, 且以11月折干率最高, 达27.70%。浙产多花黄精多糖含量在3— 7月无显著差异, 而9月多糖含量最高, 达8.20%, 显著高于其余月份。总糖含量在5— 11月呈逐渐增加的趋势, 至11月达到最高, 为62.29%, 随后开始下降。结合浙产多花黄精花期的时间, 说明开花影响多花黄精的品质, 且在9— 11月地上部分枯萎时期, 为浙产多花黄精生物量积累的关键时期, 此期间也是地下根茎新芽萌动时期, 是采收和留新种茎的适宜时期。

表3 丽水庆元多花黄精不同时间品质比较
2.4 不同炮制次数对黄精性状及品质的影响

本研究采用“ 隔水蒸煮后晾晒干” 的蒸制过程, 对多花黄精样品进行连续9次的处理, 所得样品外观如图1所示。从外观上看, 黄精样品从表面黄白色逐渐变成表面棕褐色至黑色; 从质硬而韧、不易折断到质地柔软; 滋味上看, 从气微到气似焦糖、香气浓郁; 从味甜、口感生硬到有焦糖味、口感软糯, 且第9次样品已经出现明显苦味。从横截面上看, 第3次样品内部已经基本蒸透, 颜色已经从黄白色变成棕褐色, 从第4次到第9次已无明显变化, 呈黑色且微具光泽; 随着蒸煮烘干次数增多, 从第6次开始, 内部结构坍缩严重, 形成大小不一的裂纹, 导致口感略柴。这可能与根茎韧皮部细胞组织结构被破坏, 且与糖类物质流失有关。

图1 不同炮制次数的制黄精外形比较

炮制黄精的总糖及多糖含量变化如图2所示。从整体上看, 总糖含量和多糖含量有相似的变化趋势。经过9次隔水蒸煮晾晒干后, 总糖含量从原先的56.8%降至37.2%, 降幅为34.5%; 而多糖含量也从原先的7.93%降至4.82%, 降幅为39.2%, 且该多糖含量符合《浙江省中药炮制规范(2015年版)》对制黄精多糖含量的要求(≥ 4.0%)。相对总糖而言, 多糖含量下降更迅速, 在第1次处理后多糖含量显著大幅降低, 而总糖含量在第5次处理后才有明显下降, 这可能是由于多次蒸煮烘干后, 黄精外形发生皱缩, 且内部产生多孔性结构, 从而增大了与蒸汽的接触面积, 导致糖分随着蒸汽加速而流失。而第8次炮制后的总糖及多糖含量又有所回升。

图2 炮制过程中制黄精多糖和总糖含量的变化
不同次数间无相同小写字母表示组间差异达显著水平。

3 讨论

多花黄精的根茎年生一节, 由于物质转运、积累、逆境因素和有机物重新分布, 不同龄节的干重及其品质并不均衡, 随着龄节的增大, 衰老使得根茎组织结构松散, 活性成分流失, 且降解大于合成, 各项指标均出现下降[17]。因此, 低龄节代谢活跃, 有机物积累多, 而过老的龄节易导致多花黄精根茎整体品质下降。本研究结果表明, 二、三年生浙产多花黄精根茎各项指标均优于其他年份样品, 且从浸出物、总糖及多糖含量来看, 黄精的物质积累能力从第四年开始下降, 而总灰分含量却开始升高, 说明地上茎叶趋向老化, 光合作用能力不及前3年[18]。因此, 结合生产成本等因素, 建议浙江地区多花黄精根茎繁殖的采收周期以三年为宜。

多花黄精不同月份采收后品质分析表明, 浙产多花黄精9月多糖含量最高, 在11月已基本完成有效成分的积累, 且在翌年1月干物质存储量最高。这与实际生产及浙产多花黄精的物候期相符, 8月光照时间长, 此时浙产多花黄精茎叶量最大, 是生长最旺盛的时期, 到9月多糖积累最高, 11月底地上部分已基本枯萎, 不再进行光合作用制造有机物, 建议浙产多花黄精采收宜在9月至翌年1月, 这符合2015版《药典》规定黄精“ 春秋二季” (阳历3— 5月, 9— 11月)采挖的时间。而大部分本草古籍推荐黄精在农历时间“ 二月、八月采” , 即阳历3月和9月采, 这可能与野生黄精正好在9月开始倒苗, 3月开始出苗, 易于发现挖掘而定。

生黄精具有麻味, 生品服用时, 口舌麻木, 刺激咽喉, 故不宜生用, 须经炮制, 消除其刺激性及副作用。自古黄精炮制方法众多, 以蒸煮法为主。黄精蒸制结果, 从性状上判断均以将黄精蒸制内外黑色滋润、有微光泽、味甜无麻味为宜。有文献及临床实践证明[19], 黄精中的黏液质正是属于水溶性多糖, 黄精炮制后黏液质大量被除去, 导致药材中多糖的提取收率下降, 达到消除刺激咽喉副作用的目的, 且在一定程度上改变黄精药效。本研究表明, 浙产黄精随着炮制次数增加, 黄精多糖和总糖含量逐渐下降, 这与前人研究结果一致[20]。黄精蒸制须达到“ 色黑味甘, 质地柔软, 嚼之有黏性” 的目的。本研究表明, 第5次即可达成上述要求。而随着炮制次数的增加, 不仅导致黄精多糖和总糖的加速流失, 还可导致制黄精口感变化, 甚至出现焦糖的微苦口感。因此, 结合生产成本, 建议炮制次数宜根据生黄精肉质厚薄、生长年份的不同, 适当控制蒸煮次数。

(责任编辑:张瑞麟)

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