基于电子舌技术的泡囊草炮制前后味觉比较

侯亚星，月 英，敖 民，苏日嘎拉图，包明兰

(内蒙古民族大学 蒙医药学院，内蒙古 通辽 028000)

泡囊草是茄科植物泡囊草Physochlainaphysaloides(L.)G.Don的干燥根，1998年被收载于《中华人民共和国卫生部药品标准(蒙药分册)》，具有杀“黏”、消肿、杀虫、镇痛、解痉、清“协日乌素”、壮阳等作用，常用于治疗黏性胃痧、结喉、发症、虫疾、脑刺痛、头痛和阳痿等[1-2]。泡囊草有大毒，含有的山莨菪碱、东莨菪碱、莨菪碱等生物碱既是有效成分也是有毒成分[3]。蒙医常将泡囊草采用文火炒黄[4]，羊奶中浸泡后在草木灰中煨透[5]，用牛奶浸泡后晒干[2-4]，用水煎煮、制膏[2]等方法处理后使用[6]。泡囊草经以上4种方法炮制后，均可不同程度降低毒性且用牛奶浸泡的炮制品毒性最低[7-9]。泡囊草不同炮制品的大、中、小剂量组均有不同程度的抗炎、镇痛、抗疲劳、止咳作用[10]。目前，泡囊草的研究主要集中在炮制工艺[7]、化学成分[10]及药效[10]等方面，但尚未发现关于味觉方面的研究报道。

蒙药“六味”是蒙药的重要性味，概括为甘、酸、咸、苦、辛、涩味。这些味觉是五元在药物形成过程中，经过复杂作用而形成的，蒙药的“六味”不仅是药材本身的滋味也是蒙药功效和性质的高度概括[11]。

电子舌技术(Electronic tongue，ET)又被称为人工味觉识别技术或味觉传感器技术，是20世纪80年代中期发展起来的一种分析、识别单一或者复杂液体“味道”的智能检测技术[12]，在食品领域应用广泛[13-14]，近年来在中药领域的应用也逐渐被人们重视起来，包括鉴别药材的种类 、产地[15-18]、采收及储存时间、炮制程度[19-21]，评价中药五味[22-23]及药效物质基础[24-25]、掩味效果[26-29]、中药质量及临床试验中安慰剂的味道等，为中药材或中药制剂的质量控制与评价提供了科学有效的技术手段[30]。

本实验通过蒙药泡囊草生品及牛奶炮制品和浸膏品的味觉检测试验，对炮制前后泡囊草的味觉变化做出科学解析，并为蒙药泡囊草炮制原理研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试药

味觉分析系统(TS-5000Z，日本INSENT公司)；泡囊草，由呼伦贝尔盟境内采取，经内蒙古民族大学蒙医药学院布和巴特尔教授鉴定为泡囊草干燥根。

1.2 试药制备

生品泡囊草：泡囊草药材除去杂质、粗茎枝净制而得；牛奶制品：取泡囊草，加入一定比例的鲜牛奶，使用量以淹没药材为宜，浸泡闷透，在60℃干燥，取出，放凉[31]；浸膏制品：药材切成碎块，先加少量水拌匀，闷润，再加水没过药材，煎煮2～3次，合并煎液，滤过，滤过文火水煎煮，不断翻动，浓缩至挑起成丝时，置易吸水的纸上观察，以不渗纸为度，放凉，取出[31](注：生品为1号样品，牛奶制品为2号样品，浸膏为3号样品)。

2 实验方法

2.1 样品前处理

称取2 g样品置于250 mL烧杯中，量取100 mL娃哈哈纯净水加到烧杯中，玻璃棒均匀搅拌，超声5 min，3 000 rpm离心5 min后滤纸过滤，取上清液测试。其中3号样品可完全溶解。

2.2 测试用液

reference溶液(人工唾液)：KCL+酒石酸；负极清洗液：水+乙醇+HCL；正极清洗液：KCL+水+乙醇+KOH。

2.3 技术路线

工艺流程，见图1。

图1 工艺流程

3 结果

3.1 实验数据

将泡囊草生品及不同制品采用味觉分析系统进行分析，泡囊草样品的电子舌实验数据，见表1。

表1 泡囊草样品的电子舌实验数据

本实验所有数据均是以人工唾液(参比溶液)为标准的绝对输出值，电子舌测试人工唾液的状态模拟人口腔中只有唾液时的状态；其中Tasteless为无味点，即参比溶液的输出，参比溶液(reference)由KCL和酒石酸组成味觉值，故酸味的无味点为-13，咸味的无味点为-6，以此为基准，当样品的味觉值低于Tasteless时说明样品无该味道，反之则有。另外，丰富性是鲜味的回味，反映了样品鲜味的持久性，又称为鲜味持久度。

3.2 确定有效的味觉指标

以参比溶液的输出为“0”，除了酸味和咸味，其他指标的无味点均为0，将大于无味点的味觉项目作为评价对象。由于基准液是氯化钾与酒石酸配制而成，故基准溶液中含有少量的酸和盐，酸味和咸味的无味点分别为-13和-6。

本次测试的泡囊草样品的酸味和咸味均明显低于无味点。其他味觉指标则均在无味点以上。见图2。

图2 以RefSol参比溶液为基准的泡囊草样品雷达图

将酸味和咸味去掉后比较泡囊草样品有效的味觉指标，从有效味觉指标味觉图3中可见，测试的3个样品中1和2的各项指标较为接近，均与3存在明显的差异。

图3 泡囊草样品有效味觉指标雷达图

从实验结果可见泡囊草样品的苦味回味和涩味回味值接近于无味点，通过比较可以发现，其中3号的苦味回味和涩味回味均明显高于1和2号样品，见图4(软件中截取)。由图5(软件中截取)可见，3号样品的涩味最强，涩味值4.28，涩味值高于另外两个样品超过1个刻度，差异明显；1和2两个样品的涩味则接近。2号样品则是苦味最强；1号样品的苦涩味是三个样品中最小的。

注：X轴为苦味，Y轴为涩味。

图5 泡囊草样品苦味和涩味散点图

3.3 鲜味和丰富性

鲜味的回味是丰富性，反映了鲜味的持久性，又称为鲜味持久性，通常用来反映鱼汤、酱油等样品鲜味的情况，其检测主要是依据鲜味传感器对氨基酸、核酸类物质的应答。

本次测试发现，经牛奶处理后的泡囊草样品均具有明显鲜味和丰富性，3号也具有较强的鲜味和丰富性。通过比较，发现3号的鲜味和丰富性是最强的，1号的鲜味与3号接近，但丰富性要弱于3号，2号的鲜味和丰富性均最小。样品间味觉值的差异超过1个刻度，差异显著。结果见图6。

图6 泡囊草样品鲜味和丰富性散点图

3.4 泡囊草样品的PCA主成分分析

PCA主成分分析是一种常用的统计分析方法，主要是用其进行样品之间的聚类分析。横、纵坐标轴分别为主成分1和2，方差贡献率分别为82.83%和17.16%，基于有效的味觉指标(去除酸味和咸味)对3个样品进行聚类分析，结果见图7(软件中截取)，味觉指标贡献率见表2。

表2 泡囊草样品的PCA主成分贡献情况

图7 所有样品的PCA主成分分析图

从表2中可见涩味、丰富性对第一主成分的贡献率最大(取决于数值的绝对值，绝对值越大贡献率越大)，苦味、丰富性对第二主成分的贡献率最大。基于有效的味觉指标聚类分析可见，3个泡囊草样品在味道上存在明显的差异，差异主要表现在涩味、苦味和丰富性上。

3.5 数据重现性分析

每个样品做了4次循环，去掉第一次循环取后三次的平均值，结果见图8和表3。从图中看出，传感器响应稳定，有较好的重现性，可以认为数据有效。由此可见，所有的味觉传感器对该泡囊草样品的区分性均很好。

图8 样品后三次循环折线图

表3 后三次测试的实验数据

4 讨论

通过对泡囊草进行味觉测试发现，多个传感器会对其具有明显的应答，本次测试的泡囊草生品和牛奶制炮制品没有咸味和酸味回味，除此以外其他味觉指标均是其有效的味觉指标。泡囊草样品的涩味回味和苦味回味接近于无味点，可见该样品的苦味和涩味的持久性不强，其中浸膏品的苦味回味和涩味回味是最强的；涩味是本次测试样品突出的味觉指标，其中浸膏品的涩味最强，生品和牛奶制品涩味相近；苦味方面三个样品也存在明显的不同，其中牛奶制品的苦味最强，生品和浸膏品苦味接近；鲜味和丰富性方面，浸膏品的鲜味和丰富性是最强的，生品的鲜味与浸膏品接近，但丰富性要弱于浸膏品，牛奶制品的鲜味和丰富性均最小。

牛奶制泡囊草的苦味高于生药，浸膏制泡囊草涩味高于生药。泡囊草具有“杀黏”、消肿的作用，而苦味具有消肿破痞[14]，涩味具有清血“希日”热作用[14]，临床上牛奶制品入红花秘诀十三味散用于治疗血“希拉”性头痛、偏头痛、亚玛病、脑刺痛[32]，亦可制成膏剂用于各种肿毒[33]。苦味药性由水和气共同产生，具有寒、轻、钝、糙等基本特性，具有清热、解毒、止渴、消肿、燥腻、消脂等作用，此外还可能具有增强胃肠动力的功效。人们对产生苦味的物质基础基本达成一致，即公认为是生物碱、苷类等苦味化合物。涩味药性由土和气产生，具有愈伤、清血“希日”、消脂、凝血等功效。

由此可见，泡囊草不同炮制品的药效与药味变化之间可能存在一定的相关性，其药味与药效及毒性之间的相关性有待进一步研究。