顾 宇,杨 雪,徐晨希,严浩军,张树明
(黑龙江省中医药科学院·黑龙江 哈尔滨 150036)
五味子为木兰科植物五味子[Schisandrachinensis(Turcz.)Baill.]的干燥成熟果实,习称“北五味子”[1],又称“玄及”“会及”“山花椒”“五梅子”等[2-4]。始载于《神农本草经》,并被列为上品[5],具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的功效,用于久嗽虚喘、梦遗滑精、遗尿尿频、久泻不止、自汗盗汗、津伤口渴、内热消渴和心悸失眠等病症[1]。五味子具有较高的药用价值和营养价值,不仅是许多中成药的重要原料,而且常被加工为保健饮品,市场需求量逐年增加,拥有良好的开发应用前景。
五味子主产于东北、内蒙古东部等地[6],在黑龙江省则主要分布于东部和北部的山区及半山区,集中在大兴安岭、小兴安岭、张广才岭、老爷岭、完达山等地区[7],且已被列入重点发展的“龙九味”之一。现代研究表明,环境因素对中药材质量的影响是复杂而至关重要的。目前,对于五味子的研究大多集中于挥发油、木脂素等化学成分及其药理作用,对其营养物质的研究相对较少。本研究对黑龙江省14个产区栽培五味子的总多糖、粗脂肪和蛋白质含量进行测定和对比分析,为其在食品领域的深入研究和开发提供参考和依据。
1.1 药材 供试五味子来源于黑龙江省漠河市等8个县市山区产区及东方红林业局6个县市平原产区,见表1。成熟期采集,晒干,除杂,经张树明研究员鉴定为木兰科植物五味子[Schisandrachinensis(Turcz.)Baill.]的干燥成熟果实。粉碎并过3号筛备用。
表1 五味子采集地区及时间
1.2 试剂与仪器 葡萄糖(批号:RFS-P01211802022)、牛血清白蛋白(批号:RFS-N01711804026):均购自成都瑞芬思生物科技有限公司;蒽酮:北京索莱宝科技有限公司,批号:1023T021;石油醚(沸程:30~60 ℃)、考马斯亮蓝G250、三羟甲基氨基甲烷、无水乙醇、浓硫酸和浓盐酸均为分析纯。HWS-26恒温水浴锅:上海一恒科学仪器有限公司;BSA-224S-CW电子天平:赛多利斯科学仪器有限公司;JE1001电子天平:上海浦春计量仪器有限公司;SORVALLST 16R离心机:德国赛默飞世尔公司;UV-5200紫外—可见分光光度计:上海元析仪器有限公司。
2.1 五味子总多糖含量测定
2.1.1 0.2%蒽酮—硫酸溶液的制备 精密称取0.5 g蒽酮置于250 mL量瓶中,缓慢多次加入浓硫酸充分溶解并定容至刻度线,摇匀,备用。
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取5.00 mg 经105 ℃干燥至恒重的葡萄糖标准品并置于50 mL的量瓶中,加入蒸馏水完全溶解,即得0.1 g·L-1的葡萄糖对照品溶液。
2.1.3 供试品溶液的制备 参照任丽佳等[8]的方法,并略作改动。精密称取1 g五味子粉末置于锥形瓶中,加入50 mL蒸馏水,称定质量。水浴中回流提取2 h,放冷,称重,补足质量,离心,精密量取2.0 mL上清置于离心管中,并加入10.0 mL无水乙醇,摇匀,静置半小时,离心,弃上清,用适量蒸馏水充分溶解沉淀并定容至25 mL的量瓶中,摇匀,待测。
2.1.4 葡萄糖标准曲线的建立 分别精密量取1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 mL葡萄糖对照品溶液置于10 mL量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,即得工作曲线系列标准溶液,备用。精密量取上述溶液各1.0 mL置于10 mL棕色具塞试管中并加入4 mL 0.2%蒽酮-硫酸溶液,充分振摇混匀后迅速放入沸水浴中显色10 min,随即置于冰水浴中冷却10 min,取适量溶液加入到比色皿中,以相应试剂为空白,于600 nm处测定吸光度。以浓度为横坐标,相应吸光度为纵坐标,绘制葡萄糖标准曲线,计算线性回归方程。
2.1.5 样品总多糖的测定 依照“2.1.3”项下的方法制备供试品溶液,然后按照“2.1.4”项下的方法测定,计算五味子样品中总多糖的含量。
2.1.6 精密度试验 分别精密量取葡萄糖对照品溶液和尚志市栽培种(山区)五味子供试品溶液各1.0 mL,按照“2.1.4”项下的方法连续测定6次。
2.1.7 重复性试验 精密称取尚志市栽培种(山区)五味子粉末1 g,共计5份,制备供试品溶液并依照“2.1.4”的方法对其进行含量测定。
2.1.8 稳定性试验 精密量取尚志市栽培种(山区)五味子制备的供试品溶液和葡萄糖对照品溶液各1.0 mL,分别按照“2.1.4”的方法显色,于0、10、20、30、40、50、60 min测定吸光度。
2.1.9 加样回收率试验 精密称定尚志市栽培种(山区)五味子粉末0.5 g置于锥形瓶中,共计6份,分别加入1 mL浓度为6.2 g·L-1的葡萄糖对照品溶液及50 mL的蒸馏水,称定质量。按照“2.1.3”方法制备供试品溶液,并对其进行含量测定,计算RSD值。
2.2 五味子粗脂肪含量测定 精密称取五味子粉末2 g置于滤纸包内,105 ℃干燥箱中干燥2 h,在干燥器内冷却,称定质量。将滤纸包置于索氏提取器内,加入适量石油醚,55 ℃水浴回流提取约6 h,直至玻璃棒蘸取提取液在滤纸上无残留的油渍为止。取出滤纸包,挥干残留的石油醚,置于105 ℃干燥箱中干燥至恒重。根据滤纸包减失的重量计算待测样品中粗脂肪的含量。
2.3 五味子蛋白质含量测定
2.3.1 酸性染色液的制备 精密称定0.1 g考马斯亮蓝G250置于1000 mL量瓶中,加入50 mL乙醇使之完全溶解,缓慢加入100 mL磷酸,并用蒸馏水定容至刻度线,混匀,过滤,备用。
2.3.2 对照品溶液的制备 精密称定5.00 mg牛血清白蛋白标准品置于10 mL量瓶中,加蒸馏水充分溶解并定容至刻度线,混匀,即得浓度为0.5 g·L-1的牛血清白蛋白对照品溶液。
2.3.3 供试品溶液的制备 参考万志强等[9]的方法略作修改。精密称取3 g五味子粉末置于锥形瓶中,加入Tris-HCl缓冲液(50 mmol·L-1,pH 7.0) 30 mL,搅拌提取1 h,静置,离心,过滤,精密量取1.0 mL滤液置于10 mL量瓶中,并加Tris-HCl缓冲液稀释至刻度线,摇匀,待测。
2.3.4 蛋白质标准曲线的建立 分别精密量取0.05、0.l、0.2、0.3、0.4、0.5 mL浓度为0.5 g·L-1的牛血清白蛋白对照品溶液置于10 mL棕色具塞试管中,并加蒸馏水至1 mL,即得工作曲线系列标准溶液。再分别加入5.0 mL酸性染色液,立即混匀,以相应试剂为空白,于595 nm处测定吸光度。以对照品溶液的浓度作为横坐标,与其相对应的吸光度作为纵坐标,计算线性回归方程。
2.3.5 样品蛋白质的测定 按照“2.3.3”项下的方法制备供试品溶液,然后按照“2.3.4”的方法测定,计算样品中蛋白质的含量。
2.3.6 精密度试验 分别精密量取牛血清白蛋白对照品溶液及饶河县栽培种(山区)五味子供试品溶液各1.0 mL,按照“2.3.5”的方法测定6 次。
2.3.7 重复性试验 精密称取5份饶河县栽培种(山区)五味子粉末3 g,按照“2.3.3”项下的方法制备供试品溶液,依照“2.3.5”项下的方法对其蛋白质的含量进行测定。
2.3.8 稳定性试验 分别精密量取1 ml饶河县栽培种(山区)五味子制备的供试品溶液和牛血清白蛋白对照品溶液,按照“2.3.5”的方法显色,于0、5、10、15、20 min时测定吸光度。
2.3.9 加样回收率试验 精密称取饶河县栽培种(山区)五味子粉末1.5 g置于锥形瓶中,共计6份,分别加入4.5 g·L-1的牛血清白蛋白对照品溶液1 mL和30 mLTris-HCl缓冲液,按照“2.3.3”项下的方法制备供试品溶液,依照“2.3.5”的方法显色并对其进行含量测定,计算RSD值。
3.1 样品总多糖的测定方法学验证结果 经过试验测定可以得知葡萄糖标准曲线的线性回归方程为y=8.5789x-0.0191,r=0.9993,说明五味子的总多糖浓度在0.01~0.1 g·L-1范围内呈良好的线性关系。精密度试验测得葡萄糖对照品溶液和尚志市栽培种(山区)五味子供试品溶液吸光度的RSD分别为0.23%和0.31%(n=6),说明仪器精密度良好。重复性试中,RSD为1.18%(n=5),说明该方法有良好的重复性。稳定性试验的RSD分别为2.02%、0.98%,说明五味子的总多糖在60 min内显色稳定。加样回收率试验得到的平均加样回收率为98.02%,RSD为1.14%(n=6),符合方法学要求,说明所得数据准确度较高。
3.2 样品蛋白质的测定方法学验证结果 通过试验结果可以得知蛋白质标准曲线的线性回归方程为y=3.8162x+0.1572,r=0.9990,表明五味子的蛋白质浓度在0.025~0.25 g·L-1范围内具备良好的线性关系。精密度试验表明牛血清白蛋白对照品溶液及饶河县栽培种(山区)五味子供试品溶液吸光度的RSD分别为0.19%和0.69%(n=6),说明仪器精密度良好。重复性试验的结果表明其RSD为1.72%(n=5),证明该方法重复性良好。稳定性试验中,RSD分别为2.50%、1.36%,表明五味子的蛋白质在20 min内显色稳定。加样回收率试验,可知平均加样回收率为98.47%,RSD为2.37%(n=6),说明所得数据准确度较高。
3.3 黑龙江省不同产区五味子总多糖、粗脂肪和蛋白质含量测定结果 见表2。
表2 黑龙江省不同产区五味子的总多糖、粗脂肪和蛋白质的含量测定结果(n=2)
由表1可知:黑龙江省不同产区五味子的总多糖百分含量在1.24%~1.95%之间,平均为1.59%;其中,呼玛县的五味子总多糖含量最高,为1.95%,而尚志市的五味子总多糖含量最低,仅为1.24%。平原区五味子的总多糖百分含量平均值为1.62%,山区的五味子则为1.56%。
粗脂肪含量在12.44%~17.80%之间,平均为15.63%;汤原县五味子的粗脂肪含量最高,为17.80%,鹤北林业局的五味子则最低,为12.44%。山区五味子粗脂肪百分含量平均值为15.80%,平原区的五味子为15.41%。
蛋白质含量在0.28%~1.20%之间,平均为0.69%;呼玛县的五味子含量最高,为1.20%,鹤岗市的五味子含量最低,为0.28%。山区五味子蛋白质百分含量平均值为0.86%;平原区的五味子则为0.47%。
山区五味子的总多糖和粗脂肪的百分含量平均值与平原区的五味子差异较小,而山区五味子蛋白质百分含量平均值是平原区的1.83倍,二者之间的差异较大。
3.4 黑龙江省不同产区五味子的综合评价分析 以总多糖、粗脂肪和蛋白质的含量作为评价指标,采用综合评价指数的方法对黑龙江省不同产区栽培五味子的品质进行评价。各指标以其平均数为基准向两侧等距分级,分级间距≈(最大值-最小值)/分级数,从低到高分为4个等级,分别对应不同的指数值,即1、2、3、4[10],见表3。根据表3的划分等级标准,求出不同产区五味子所对应的指数值并累加,即得其综合评价指数。综合评价指数越高,则五味子的品质越好。评价结果见表4。
表3 五味子的品质等级标准及指数值
表4 黑龙江省不同产区五味子的品质综合评价结果
由表4可知:七台河市的五味子综合评价指数最高,品质最佳;清河林业局、海林市和汤原县次之;饶河县和鹤北林业局的五味子综合评价数最低,品质较差。山区五味子综合评分的平均值为8.50,平原区的五味子则为6.67,说明山区栽培五味子的品质优于平原栽培五味子。
现有文献报道五味子多糖是五味子药理活性成分之一,在保肝、抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、降血脂以及提高免疫等方面具有显著作用[11],而且具有含量较高和毒性低的优点。蛋白质是机体生命活动中重要的物质基础,是生命活动的主要承担者;脂肪是构成机体组织细胞的重要成分之一;二者对机体的生命活动具有重要作用和意义。本研究表明五味子的总多糖、粗脂肪和蛋白质的含量均较高,粗脂肪的含量尤为突出。此外,万志强等[9]发现五味子蛋白质中含有17种氨基酸,其中有6种为人体自身不能合成的必需氨基酸。由此可见,五味子极具开发价值。黑龙江省五味子的种植面积较广,资源充足,如果合理地加以开发利用,会带来一定的经济效益。
黑龙江省14个产区五味子的总多糖、粗脂肪和蛋白质的含量有所差别,一方面可能与当地的土壤类型、湿度、温度、光照等生态环境有关。另一方面,五味子的树龄、果穗挂果密度、果实采摘时间、干燥方式等因素也会对五味子待测成分的含量造成一定影响,有待进一步研究。