不同年份园参生理和化学性状研究△

刘岩，刘志洋，徐大卫，田义新，崔永柱，王义平，张明远

（1.吉林农业大学发展学院生物食品学院，吉林 长春 130600；2.中国药材公司，北京 100195；3.吉林农业大学中药材学院，吉林 长春 130118；4.吉林省长白朝鲜族自治县林业局，吉林 长白 134400）

不同年份园参生理和化学性状研究△

刘岩1，刘志洋1，徐大卫2，田义新3*，崔永柱4，王义平4，张明远4

（1.吉林农业大学发展学院生物食品学院，吉林 长春 130600；2.中国药材公司，北京 100195；3.吉林农业大学中药材学院，吉林 长春 130118；4.吉林省长白朝鲜族自治县林业局，吉林 长白 134400）

目的：更全面地确定人参适宜采收年限，并了解生理指标与有效成分指标的相关性，深化人参采收理论。方法：用比色法测定总皂苷含量，用HPLC法测定单体皂苷含量。用常规方法测定折干率，淀粉、总糖、还原糖、可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白含量，以及淀粉酶和蔗糖酶活性。结果：人参总皂苷的含量与折干率、各种糖类物质、蔗糖酶活力有很好的相关性。结论：人参有效成分与糖类物质关系密切，长白县栽培人参可从4年时开始采收。

人参；人参皂苷；生理和化学性状；适宜采收年限

人参Panax ginsengC.A.Meyer主要以干燥的根供药用，生药称人参（Radix Ginseng），是中国名贵中药材，被称作 “百草之王”［1］。

近年来，随着我国提出中药现代化的理念，各种药材均要求采用规范化栽培技术进行种植。吉林省作为我国第二个开展中药现代化产业化基地建设的省份，从1999年开始实施规范化种植技术研究，以主产药材人参为重点，在规范化种植方面取得了长足的进步。目前，吉林省已经有4个人参种植企业的基地通过了国家GAP认证。

作为规范化种植的一项关键技术，人参的采收技术一直很受众多学者关注。但有关采收技术的研究，均是以人参皂苷含量或者合并产量指标为判定依据，缺乏其他生理生化指标的分析［2-5］。为此，我们开展了不同年份园参生理和化学性状分析研究，以丰富现有药材采收理论，并阐明人参有效成分与其非有效成分指标的关系，更系统地确定人参适宜的采收年限，为我国人参采收技术的发展提供理论依据。

1 材料

取吉林省长白县人参规范化种植基地2～6年份的鲜人参，按传统生晒参加工工艺进行加工干燥，按公式计算折干率，折干率＝鲜重／干重×100%。各年份样品各取10支烘干至恒重，粉碎过筛（60目）后备用。

2 方法

2.1 皂苷含量的测定

总皂苷含量测定参考文献采用比色法［6］。单体皂苷含量测定根据《中国药典》2005版一部中人参药材含量测定项下高效液相色谱法（优化后）测定［7］，选择人参皂苷Rb1、人参皂苷Re及人参皂苷Rg1为定量指标。

2.2 生理指标的测定

总糖、还原糖和淀粉含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法；可溶性糖含量的测定采用蒽酮硫酸法；脂肪含量采用索氏抽提法；可溶性蛋白含量采用考马斯亮兰G-250染色法；淀粉酶活力的测定采用I-KI2法，以上测定方法均参考文献［8］。蔗糖酶活力的测定参考文献［9］。

3 结果

3.1 折干率和皂苷含量测定结果

结果见表1。

从表1的结果可以看出，各年份人参的折干率与参龄呈正相关，3、4年增长幅度较大，增幅可达3%以上，5年时达2%左右，6年0.5%以上。为方便对变化趋势的总结，将皂苷含量情况作图，见图1。结合表1和图1看出，在前5年的生长过程中，人参皂苷的含量也随着参龄的增加而逐渐增加，在第4年出现一个快速增长点，第6年含量有所下降。

表1 不同生长年份人参的折干率和皂苷含量／%

图1 人参皂苷含量随生长年限变化情况

以前的报道发现，在6年份范围内，人参总皂苷含量一直是呈上升趋势［2，10-11］，但本文结果与这一观点不同，在第5年达到最大值后，第6年有一个0.25%的降低，降幅6.6%。作者认为，这可能是由于人参皂苷含量增加速度低于6年份人参重量增加速度所致。

另外一个发现是，人参皂苷 Rb1、人参皂苷Re＋Rg1含量在第4年达到最大，这与他人的研究发现第6年达到最大的结果不同［11］。作者认为，有必要进一步开展更多工作，深入研究这一现象产生的原因。

单从有效成分来看，吉林省长白县人参在生长4年时皂苷含量就符合《中国药典》标准和GB标准［7，12］，而且单体皂苷含量也达到最大值，折干率也较高。虽然5、6年时总皂苷含量有所提高，但增加幅度很小。因此，推论4年就可采收，此时虽然产量会较低一些，但管理费用也会降低，也验证了韩国提出的生晒参加工可4年采收的结论［13］。

3.2 内含物的变化

结果见表2。

从表2结果可以看出，随参龄的增长，人参中淀粉、还原糖、可溶性糖含量随之增加，表现出前期增长快、后期增长慢的现象。这与他人的研究结果是一致的［10］。

各生长年份鲜人参的脂肪、可溶性蛋白含量则随参龄的增长呈先增长后下降的趋势，在第3年脂肪含量达到最大值，可溶性蛋白含量则在第5年达到最大值。

与人参皂苷含量变化相对应，还原糖、可溶性糖含量都表现在第4年有一个幅度较大的跃升。采用SPSS统计软件计算他们之间的相关性，得出还原糖、可溶性糖含量和总皂苷含量之间的相关系数分别为r＝0.804和r＝0.914，见表3。说明还原糖含量和总皂苷含量之间显著正相关（P＜0.05）；可溶性糖含量和总皂苷含量之间极显著正相关（P＜0.01）。

表3 部分生理指标与总皂苷含量相关性的SPSS分析

3.3 淀粉酶和蔗糖酶活性

结果见表4。

表4 不同生长年份的鲜人参淀粉酶和蔗糖酶活性／mg·g－1·min－1

从表4结果可以看出，不同年份人参根中α-淀粉酶活性变化不大，α＋β淀粉酶活性则表现出前5年增加、第6年降低的现象。以这种酶的作用原理［13］来分析，可以很好地解释前面糖类物质的测定结果。由表1发现，3、4、5年人参的淀粉含量增加速度较快，还原糖含量增加速度也较快，因为在这3年中淀粉酶活性较高，导致淀粉向还原糖转化率较高；而到第6年淀粉酶活性有所下降，所以还原糖含量也较低。

同样根据蔗糖酶作用原理［14］分析，发现蔗糖酶活性与还原糖含量的相关性很强。与人参皂苷含量变化相对应，这两类酶活性也都表现了与前面糖类物质研究相似的结论，同样采用SPSS统计软件计算出他们之间相关性，得出淀粉酶活性、蔗糖酶活性和总皂苷含量之间的相关系数分别为r＝0.784和r＝0.859，见表5。说明淀粉酶活性和总皂苷含量之间存在着正相关性，但不是很显著（P＞0.05）；而蔗糖酶活性和总皂苷含量之间存在着显著正相关性（P＜0.05）。

表5 淀粉酶和蔗糖酶活性与总皂苷含量相关性的SPSS分析

4 结论

本文通过研究2～6年份长白县栽培人参总皂苷、《中国药典》2005年版规定的3种单体皂苷含量，加工折干率，淀粉、总糖、还原糖、可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白含量，以及淀粉酶和蔗糖酶活性，发现随着参龄的增长，各指标总体上基本呈上升趋势，并根据其变化情况揭示出了人参皂苷与还原糖、可溶性糖含量，以及与淀粉酶和蔗糖酶活性间的关系，从更加广泛的角度验证了吉林省长白县人参适宜4年采收的研究结论。

［1］王铁生.中国人参［M］.沈阳：辽宁科学技术出版社，2001：10.

［2］田义新，尹春梅，盛吉明，等.长白人参最佳采收期的确定［J］.中草药，2005，36（8）：1239-1241.

［3］卫永第，吴广宣，王春荣，等.采收期不同对人参中人参皂苷含量的影响［J］.中成药研究，1986，（4）：11-12.

［4］张连学，黄朝晖，魏云洁，等.影响人参中人参皂苷含量的主要因素［J］.特产研究，1998，（3）：47-52.

［5］李显辉，陈丽，张志东，等.集安人参适宜采收时间的确定［J］.人参研究，2006，（4）：28-29.

［6］桂双英，周亚球.比色法测定人参中人参总皂苷的含量［J］.安徽中医学院学报，2003，22（4）：51-52.

［7］国家药典委员会.中国药典（一部）［S］.北京：化学工业出版社，2005：7-8.

［8］张治安，张美善.植物生理学实验指导［M］.北京：中国农业科学技术出版社，2004：68-103.

［9］上海植物生理学会.植物生理学实验手册［M］.上海：上海科学技术出版社，1985：146-148.

［10］荆艳东.人参生长发育规律及皂苷积累环境条件的研究［D］.长春：吉林农业大学，2003：100-105.

［11］刘胜群.人参规范化生产操作技术研究（GAP）［D］.长春：吉林农业大学，2003：18-24.

［12］中华人民共和国农牧渔业部.人参加工产品分等质量标准（GB／T 15517.1～6-1995）［S］.1995：4-5.

［13］朴希璥.中韩人参研究的系统比较［D］.北京：北京中医药大学，2002：64.

［14］周洪生.玉米种子大全［M］.北京：中国农业出版社，2000：120.

Research on the Physiology and Chemistry Characteristics of the Cultivated Ginseng Roots in Different Years

LIU Yan1，LIU Zhi-yang1，XU Da-wei2，TIAN Yi-xin3，CUI Yong-zhu4，WANG Yi-ping4，Zhang ming-yuan4
（1.College of Biological Food，Development College of Jilin Agricultural University，ChangChun 130600，China；2.China National Corp.of Traditional＆Herbal Medicine，Beijing 102600，China；3.College of TCM Materials，Jilin Agricultural University，ChangChun 130118，China；
4.Changbai Forestry Bureau，Changbai 134400，China）

Objective：To identify the optimal harvest year of ginseng roots，and reveal the correlation between the physiological items and the efficiency components for improving the ginseng harvest theory.Methods：The total ginsenoside content was tested with colorimetric method，three single ginsenoside contents were tested with HPLC method，and the root dry to fresh ratio（DF），the content of starch，total sugar，inverse sugar，soluble sugar，crud fat the activity of amylase and sucrase were tested with common methods.Results：There are a novel correlation between the ginsenosides content and the DF，the saccharide content and the activity of sucrase.ConclusionThere is a close correlation between the ginsenoside and the saccharide，and the ginseng root can be harvested when it is cultivated four years old in the Changbai County，Jilin Province，China.

Panax ginseng；Ginsenosides；Physiology and chemistry characteristics；Optimal harvest year

国家科技支撑计划项目（2006BAI09B05-10）

*田义新，E-mail：y.x.tian2003＠163.com

2010-06-04）