不同生长年限黄精功能成分及抗氧化性研究

卢志华

(凤城市林业发展服务中心，辽宁 凤城 118100)

黄精Polygonatumsibiricum为黄精科黄精属多年生草本植物[1]，全球黄精属植物有40多种，分布广泛，而我国约有31种，主产分布在湖南、四川、贵州、河南、陕西等地[2-3]。黄精根茎是我国传统中药材，具有补气养阴、健脾润肺、补肾益精之功效[4]。黄精许多的生物活性功能来自其含有的诸多功能成分物质[5-6]。已有研究表明，黄精所含的多糖、黄酮等功能成分具有抗氧化、降血脂、降血糖、抗衰老、抗肿瘤、免疫调节，促进新陈代谢等作用[7-8]。随着生活水平的提高，人们的健康观念也在逐渐提升，对药食同源的植物也更加关注。由于黄精生长周期较长，产量有限，因此急需开展黄精类功能性食品研发，以满足人们日益增长的健康需求。为比较不同生长年龄黄精的功能成分，以3年生和5年生黄精根茎为试材，测定多糖、黄酮、微量元素及抗氧化活性，为黄精功能成分开发利用提供研究基础。

1 试验材料

1.1 材料与试剂

试验材料为辽宁省清原满族自治县人工种植的3年生和5年生新鲜黄精根茎，带回实验室干燥至恒质量。

葡萄糖(标准品)购于北京索莱宝科技有限公司。芦丁(标准品)购于中国药品生物制品检定所。Fe、Zn、Mn、Ca、Mg标准溶液购自国家标准物质中心。其余试剂均为分析纯，均购自沈阳国药集团。

1.2 仪器与设备

752型紫外可见分光光度计：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；RE-2000A旋转蒸发仪：荣阳市科瑞有限公司；HH.S21-6-S电热恒温水浴锅：湖南赫西仪器装备有限公司；原子吸收分光光度计、台式高速离心机：日本日立株式会社；ME204E/02电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；DHG-9030A电热恒温鼓风干燥箱：巩义市科瑞有限公司；多功能粉碎机：江浙武义顺捷工具有限公司。

2 方 法

2.1 黄精根茎多糖含量测定

将干燥至恒质量的3年生黄精和5年生黄精根茎粉碎成细粉，采用水提醇沉法[9]提取黄精多糖。以葡萄糖为标准品，采用苯酚硫酸法[10]绘制标准曲线并测定黄精多糖含量。

2.2 黄精根茎黄酮含量测定

采用醇提沉法[11]提取黄精黄酮，以芦丁为标准品，采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色法[12]绘制标准曲线，并测定黄精中黄酮含量。

2.3 黄精根茎微量元素含量测定

称取粉碎后黄精细粉各0.5 g，加入10 mL硝酸于130 ℃电热板进行消解[13]，直至样品溶液澄清透明，冷却后用5%硝酸定容至50 mL，以5%硝酸作为空白对照溶液[14]，分别将待测元素(Fe、Zn、Mn、Ca、Mg)标准系列溶液、3年生和5年生黄精消解液直接导入火焰，用原子吸收分光光度计进行测量，并计算黄精中各微量元素含量[15]。

2.4 抗氧化活性测定

分别配制0.5、1.0、1.5、2.0 mg·mL-1黄精抗氧化样品溶液[16]，采用DPPH自由基清除法、·OH自由基清除法测定其抗氧化能力[17]，阳性对照以抗坏血酸(VC)代替样品。

3 结果与分析

3.1 标准线的绘制

以葡萄糖和芦丁标准品系列浓度为横坐标，以测得样品的吸光度为纵坐标，绘制标准线(图1)。经过线性拟合分别得到葡萄糖和芦丁的回归方程，分别为：y=7.329 5x+0.035(R2=0.996 4)，y=11.316x+0.001 2(R2=0.996 7)。从图1可以看出，2条标准线拟合度较好，线性关系稳定。

图1 葡萄糖和芦丁标准品的标准线

3.2 不同生长年限黄精根茎的功能成分含量

从图2可以看出，3年生和5年生黄精多糖含量分别为51.80 mg·g-1、56.32 mg·g-1，5年生黄精的多糖含量稍高于3年生黄精，但两者差异不显著(P>0.05)。3年生和5年生黄精中黄酮含量分别为1.77 mg·g-1、10.73 mg·g-1，5年生黄精中黄酮的含量显著高于3年生黄精(P<0.05)。此外，从图2还可以看出，黄精中的多糖含量显著高于黄酮含量。

图2 不同生长年限黄精根茎的功能成分

从表1可以看出，黄精微量元素含量排序为Ca>Mg>Fe>Mn>Zn。整体上，5年生黄精的微量元素含量高于3年生黄精，但两者差异不显著(P>0.05)。

表1 不同生长年限黄精根茎的微量元素含量

3.3 不同生长年限黄精根茎的抗氧化性

从图3可以看出，不同生长年限的黄精对DPPH和·OH自由基均具有一定的清除作用。随着黄精样品质量浓度的升高，清除DPPH自由基和·OH自由基的能力也逐渐增强。不同生长年限黄精间的抗氧化性具有显著差异(P<0.05)，5年生黄精对DPPH自由基、·OH自由基清除率分别为80.1%、69.5%，3年生黄精对DPPH自由基、·OH自由基清除率分别为62.1%、51.3%。与相同浓度的VC溶液相比，不同生长年限黄精的抗氧化性虽略低，但随着浓度的增加，其抗氧化性逐渐接近VC溶液。

图3 不同生长年限黄精根茎的抗氧化性

4 结 论

本研究表明，不同生长年限的黄精根茎多糖含量差异不显著；微量元素含量排序均为Ca>Mg>Fe>Mn>Zn，差异不显著；5年生黄精根茎的黄酮含量是3年生黄精根茎的6倍，两者差异显著(P<0.05)。比较发现，黄精的多糖含量较黄酮含量高，说明多糖是黄精的主要功能成分，这与前人研究相一致[18]。不同生长年限黄精抗氧化性研究表明，抗氧化活性均随着样品质量浓度的升高而逐渐增强，对DPPH有较强的清除作用，清除率高达80.1%；对羟基自由基(·OH)也有一定的清除作用，清除率69.5%。不同生长年限黄精之间的抗氧化性具有显著差异，5年生黄精的抗氧化性较强。在功能成分分析中，两种生长年限黄精中多糖含量差异不明显，黄酮含量却差异显著，因此，黄精的抗氧化性可能是由黄酮含量决定的，将在今后做进一步研究。