两种种植模式的多花黄精炮制时主要成分含量变化

摘要：以江西省靖安县三爪仑山区竹林下仿野生和大田种植2种种植模式的5年生多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua）茎块为研究对象，采用常压蒸汽九蒸九制古法炮制，测量黄精浸出物、多糖、总黄酮、总皂苷和总酚等化学成分含量，分析各化学成分含量的变化规律，并采用隶属函数法对各样品的品质进行综合评价。结果表明，在炮制过程中，浸出物含量均大于药典规定的45%；黄精多糖的含量随着炮制次数的增加呈下降趋势，含量低于药典规定的指标；总黄酮含量呈上升趋势；总皂苷含量呈波动趋势；总酚含量呈下降趋势，以鲜黄精含量最高；多花黄精的外观性状变化一致，随着炮制次数增加，颜色逐渐变深，最后变成黑色。通过计算各成分的隶属函数值并进行综合排名，发现竹林下仿野生黄精好于大田种植黄精，同时发现林下种植黄精在第七次炮制时的综合排名高于其他次炮制，大田种植黄精在第四次炮制的综合排名高于其他次。

关键词：多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua）；九蒸九制；种植模式；主要成分；隶属函数值

中图分类号：R283.1" " " " "文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）12-0145-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.027 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

The change of main components in processing Polygonatum cyrtonema Hua of two planting modes

SUN Jia-jiaa， TU Hai-huaa，b， AN Tinga

（a.College of Bioscience and Bioengineering；b.College of Engineering ，Jiangxi Agricultural University， Nanchang" 330045，China）

Abstract： The stems of 5-year-old Polygonatum cyrtonema Hua planted in bamboo forest and field in Sanzhulun Mountain area of Jingan County， Jiangxi Province were taken as the research object. Using the constant pressure steam nine-steam-nine-bask processing method，the contents of extracts， polysaccharides， total flavonoids， total saponins and total phenols were measured. The variation law of the content of each chemical component was analyzed， and the quality of each sample was evaluated comprehensively by membership function method. The results showed that during the processing process， the content of extracts was higher than the 45% specified in pharmacopoeia； with the increase of processing times， the content of polysaccharide decreased， and the content was lower than the index specified in pharmacopoeia； the content of total flavonoids showed an increasing trend； the content of total saponins showed a fluctuating trend；the total phenol content showed a decreasing trend， with the highest content in fresh Polygonatum cyrtonema Hua； the appearance character changes of Polygonatum cyrtonema Hua were consistent， with the increase of processing times， the color gradually became darker and finally became black. By calculating the membership function values of each component and conducting comprehensive ranking， it was found that the imitation of wild Polygonatum cyrtonema Hua under bamboo forest was better than that under field cultivation. At the same time， it was found that the comprehensive ranking of the seventh processing of forest plantings was higher than that of other processing times， and the comprehensive ranking of the fourth processing of field plantings was higher than that of other processing times.

Key words： Polygonatum cyrtonema Hua； nine-steam-nine-bask processing； planting mode； main component； membership function value

收稿日期：2023-08-15

基金项目：江西省教育厅科研项目（GJJ190211）

作者简介：孙佳佳（1997-），女，安徽寿县人，在读硕士研究生，研究方向为医药与生物工程，（电话）15221135958（电子信箱）1635031293@qq.com；通信作者，涂海华（1966-），男，江西南城人，副教授，硕士生导师，硕士，主要从事生物物理学研究，（电话）13979127872（电子信箱）tuhaihua@jxau.edu.cn。

多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua，PCH）是百合科黄精属的多年生草本植物，其药用部位主要来源于其块茎，具有滋阴、润肺、益精气等功效［1］。分布区域主要在湖南、湖北、安徽、江西、安徽、江苏、浙江、福建、广西等地区，秋季采挖［2］。近年来由于市场对黄精的需求量逐渐增大，仿野生资源遭到疯狂挖掘，黄精属的生长周期长，不容易恢复，因此人工种植与林下仿野生种植成为仿野生资源的重要补充［3］。中国林业产业广泛，2020年底森林覆盖率达23.04%，为发展林下中药材种植提供了良好的森林生态基础［4］，林下种植可以充分利用山地的优势，更好地模拟仿野生生长的环境，是中药生态农业的重要组成部分［5］；大田种植适合黄精的大面积种植，生长环境可控，耕作方便，能有效提高黄精的资源量［6］。现阶段对不同种植模式下黄精的有效成分含量研究不多，本研究针对不同种植模式下多花黄精，采用古法九蒸九制方法研究多花黄精的有效药用成分含量，为多花黄精的种植和相应开发应用提供参考。

黄精多糖具有抗氧化的能力，它对自由基的清除能力可达60.7%［7］，有研究表明黄精多糖可通过调节DEGs，使造血细胞因子恢复正常，达到免疫调节的作用［8］。黄精多糖则可通过影响信号通路来达到抵抗肿瘤的效果［9］。黄精黄酮具有较高的抗氧化性，能够清除自由基，抑制细胞增殖［10］。黄精中的5，4′-二羟基黄酮可能对阿尔兹海默症有一定治疗效果，为药品开发提供新思路［11］。植物皂苷具有抗肿瘤、抗菌、抗炎等作用［12］，黄精皂苷作为一种植物皂苷，同样具有抗肿瘤的作用，此外还有调节血糖、免疫等作用［13］，具有相当的开发价值。

鲜黄精在未炮制前，对人的咽喉具有一定的刺激性，不宜食用，炮制后的黄精能减缓入口麻，使之味甜，嚼之有黏性［14］。目前对于黄精的炮制方法较多，且没有一个明确的规定，传统古法九蒸九制炮制方法是采用较多的方法［15］。本研究采用传统古法九蒸九制炮制多花黄精，观察黄精在炮制过程中外观性状的变化，再根据紫外分光光度法，测量各阶段黄精所含的多糖、总黄酮、总皂苷、总酚的含量，以及采用药典方法测量浸出物含量。通过计算各炮制过程中药用成分的隶属函数值并进行综合排名，为两种种植模式下的多花黄精的炮制工艺优化提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

多花黄精块茎采集于靖安县宝峰镇（东经115°24′19.368″，北纬29°0′5.904″）大可农林黄精种植基地，分别在竹林下仿野生和大田种植2个区域选取" 5年生的黄精块茎。种植区域气候温和，四季分明，雨量充沛，空气湿润，年平均气温13.7～17.0 ℃，年温差21.4～24.6 ℃，年降水量1 644 mm，是典型的中亚热带湿润季风山地气候。

1.2 试验仪器与试剂

紫外可见分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）；电热恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；电子天平（福州华志科学仪器有限公司）。

无水乙醇、无水葡萄糖、磷酸、氢氧化钠（西陇科学有限公司）；浓硫酸（上海试剂化学有限公司）；亚硝酸钠（天津玉福泰化学试剂有限公司）；蒽酮、人参皂苷Rb1标准品、香草醛、芦丁标准品、福林酚显色剂（北京索莱宝科技有限公司）；甲醇、硝酸铝（天津市大茂化学试剂厂）；冰乙酸（广东中山地方国营岐化工厂）；没食子酸（上海源叶生物科技有限公司）；Na2CO3（杭州高晶精细化工有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备 采集竹林下仿野生和大田种植的5年生多花黄精，将其洗净泥沙，剪去根须，晾干表面的水分，备用。

将准备好的黄精放入蒸锅中常压的状态下隔水蒸制2 h，结束后放入锅中焖2 h，最后放入烘箱50 ℃烘2 h，此为一蒸一制，随后根据黄精块茎的生长横向切5 mm左右薄片。每次蒸制结束后拍照留底，再放入烘箱中50 ℃烘干，而后磨碎过80目筛，留样25 g，为一蒸一制样，供试验使用。剩余的继续重复炮制及留样，直至第九次炮制结束。

1.3.2 浸出物含量测定 黄精浸出物测定参照《中华人民共和国药典（二部2020年版）》中的方法，每组重复测定3次。

1.3.3 多糖提取测定 黄精多糖含量测定参照《中华人民共和国药典（一部2020年版）》中的方法，每组重复测定3次。得到回归方程y＝29.903x + 0.000 5，R2＝0.999 9，在0.003 3～0.019 8 mg/mL范围内线性关系良好。

1.3.4 总黄酮提取测定

1）标准品制备。参考龙杰凤等［16］黔东南道地黄精总黄酮的提取，精密称取10 mg芦丁对照品，置于50 mL量瓶中，用70%乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，即得浓度为0.2 mg/mL标准品溶液，备用。分别取该标准溶液0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mL于10 mL容量瓶中，各加入0.4 mL 5%亚硝酸钠溶液，摇匀，静置6 min，再加入0.4 mL 10%硝酸铝，摇匀，静置6 min，最后加入4 mL 4%氢氧化钠，加70%乙醇定容至刻度，摇匀，静置15 min。使用紫外分光光度计，以未加入标准品的试管为空白对照，在500 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，得到回归方程y=9.235 7x-0.009，R2＝0.996 9，在0.008～0.040 mg/mL范围内线性关系良好。

2）总黄酮含量测定。精密称取干燥黄精，打粉后称取1.00 g，并将样品置于50 mL离心管中，加入70%乙醇15 mL，在70 ℃条件下超声波辅助提取45 min，之后对提取液进行过滤，精密量取1 mL样品溶液，按照标准曲线方法进行测定，每个样品平行测定3次，取平均值，计算总黄酮含量。

1.3.5 总皂苷提取测定

1）标准品制备。精密称取10 mg人参皂苷Rb1标准品，加入甲醇溶解，定容至10 mL容量瓶中，摇匀，即得浓度为1 mg/mL人参皂苷Rb1标准品溶液，备用。分别取该标准溶液0、0.06、0.12、0.18、0.24、0.30 mL于具塞试管中，60 ℃水浴15 min挥尽溶剂，加入5%香草醛冰乙酸溶液0.20 mL，在冰水浴中加入高氯酸0.80 mL，摇匀，再60 ℃水浴15 min，冰浴" 2 min，加入冰乙酸5.00 mL，摇匀后静置5 min，使用紫外分光光度计，以未加入标准品的空白试管为对照，在550 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，得到回归方程y＝18.406x-0.012 5，R2＝0.996 7，在0.01～0.05 mg/mL范围内线性关系良好。

2）总皂苷含量测定。精密称取干燥黄精，打粉后称取1.00 g，并将样品置于50 mL离心管中，加入80%乙醇溶液30 mL，在60 ℃条件下超声波辅助提取3 h，之后对提取液进行过滤，并将滤液转移至" 50 mL容量瓶中，用80%乙醇进行定容。精密量取1 mL样品溶液，按照标准曲线方法进行测定，每个样品平行测定3次，取平均值，计算总皂苷含量。

1.3.6 总酚提取测定

1）标准品制备。参考冯庭辉等［17］超声提取黄精总酚工艺的响应面法优化，精密称取10 mg没食子酸标准品，加入去离子水进行溶解，定容至50 mL容量瓶中，摇匀，即得浓度为0.200 mg/mL没食子酸标准品溶液，备用。分别吸取80、160、240、320、400 μL于比色管中，加入去离子水至6.6 mL，再加入福林酚显色剂400 μL，摇匀，静置 6 min，加入15% Na2CO3溶液1 mL，在室温下避光放置反应2 h，以空白去离子水作对照，在765 nm下测定吸光度。得到回归方程y=0.094 6x+0.134 2，R2=0.998 2，表明没食子酸在2.1～10.5 μg/mL浓度范围内与吸光度具有良好的线性关系。

2）总酚含量测定。精确称取多花黄精粉末1.00 g，平行3份，分别置于试管中，加入10 mL 70%乙醇，超声（360 W，40 kHz）提取30 min，滤过，取滤液，反复提取3次。合并滤液旋干，并用70%乙醇定容至50 mL。精密吸取0.5 mL样品溶液，按照标准曲线方法进行测定，每个样品平行测定3次，取平均值，计算总酚含量。

1.3.7 隶属函数法 隶属函数法［18］计算公式：

[隶属值=X-XminXmax-Xmin]" " " " " " " " " "（1）

式中，X为测定值；[Xmax]为最大值；[Xmin]为最小值。

1.4 数据处理

采用Word 2010内插软件作图，采用SPSS 20软件进行试验数据的统计、方差分析及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 浸出物含量的变化

如图1所示，竹林下仿野生鲜黄精浸出物含量为65.9%，第一制时达到最低，为48.99%，第七制时达到最高，为82.753%，其他炮制过程中均在60%左右；大田种植鲜黄精浸出物含量为72.684%，第三制时达到最高，为65.971%，第九制时达到最低，为51.15%，其他炮制过程中均在55%左右，高于药典规定指标。

2.2 多糖含量的变化

如图2所示，黄精在炮制的过程多糖含量呈总体下降的趋势。竹林下仿野生鲜黄精多糖含量为14.06%，第一制至第四制下降的趋势明显，第五制至第九制过程中呈现平稳变化，多糖含量在8.0%～12.0%，符合药典规定指标；大田种植鲜黄精多糖含量为16.57%，炮制过程中多糖含量总体呈下降趋势，第五制至第九制过程中呈现平稳变化，多糖含量在3.0%～7.0%，低于药典规定指标。

2.3 总黄酮含量的变化

如图3所示，竹林下仿野生鲜黄精总黄酮含量为0.101%，炮制过程中总黄酮呈整体上升的趋势，在第七制时达到最高，为0.289%；大田种植鲜黄精总黄酮含量为0.095%，在第五制时达到最高，为0.248%。

2.4 总皂苷含量的变化

如图4所示，黄精在炮制过程总皂苷含量呈波动趋势。竹林下仿野生鲜黄精总皂苷含量为0.419%，在第七制时达到最高，为0.623%；大田种植鲜黄精总皂苷含量为0.356%，在第四制时达到最高，为0.514%。

2.5 总酚含量的变化

如图5所示，黄精在炮制过程中，总酚含量呈逐渐下降的趋势。竹林下仿野生鲜黄精总酚含量为0.650%，至第九制时为0.078%；大田种植鲜黄精总皂苷含量为0.738%，至第九制时为0.067%。

2.6 多花黄精九蒸九制炮制过程中颜色的变化

竹林下仿野生黄精在九蒸九制炮制过程中颜色的变化如图6所示，从颜色上可以看出，随着炮制次数增加，颜色逐渐变深，最后变成黑色；而大田种植黄精在九蒸九制炮制过程中颜色的变化与仿野生黄精相似。

2.7 相关隶属函数分析

隶属函数法能够平衡由于不同测量指标的最大值与最小值之间差异较大，消除单个指标来评价带来的不确定性，表1为对各处理进行多指标隶属函数值综合评价排名。由表1可知，以鲜黄精的得分最高；在九制过程中，林下野生黄精在第七、六、五制时综合得分靠前；大田种植黄精在第四、一、五制时综合得分靠前。竹林下仿野生黄精在炮制过程中隶属函数平均值逐渐增加，至第七次时达到最大值0.548，已经达到最佳状态；大田种植黄精在第四次炮制时隶属函数平均值为0.594。传统的九蒸九制炮制法，也许不是确切的9次，应针对现阶段不同种植模式的黄精进行炮制方法的优化。上述分析说明不同种植模式下的黄精应该采用不同的炮制模式，林下野生黄精以第七次炮制为佳，大田种植黄精以第四次炮制为佳。

3 小结与讨论

根据《中华人民共和国药典》2020版要求，黄精药材多糖含量不少于7%，本试验采用九蒸九制炮制得到的多花黄精，竹林下仿野生符合药典的规范，而大田种植黄精在第五次蒸制后就不符合；浸出物不少于45%，2种种植模式下的黄精均达到药典要求。

梁焕焕等［19］研究了不同种源多花黄精炮制过程化学成分的变化，得出多糖的含量呈总体下降的趋势，总黄酮的含量呈整体上升的趋势，总皂苷的含量呈波动趋势。本试验得到的结果与梁焕焕等［19］所得结果基本一致，但不同种源的多花黄精化学成分变化趋势，相较于不同种植模式下的多花黄精变化趋势较小。

马佳丽等［20］和郑晓倩等［21］研究黄精炮制性状时，得出随着炮制次数的增加，颜色不断加深，与本试验不同种植模式下黄精炮制结果相同，但郑晓倩等［21］采用色差仪使试验更具客观性。

高天宇等［22］研究了黄精四蒸四制，发现二蒸时浸出物含量最高，可用于黄精饮片，三蒸时为药膳，四蒸更宜补肾。田先娇等［23］通过试验发现蒸制处理对黄精有效成分含量产生了一定影响，蒸制时长和次数并不是越多越好。由此可知，黄精在炮制过程中不需要9次，与本次试验得到大田种植的黄精需4～5次、竹林下仿野生黄精需6～7次炮制时所得主要成分达到最大值的结果基本一致。

王天梅等［24］在研究黄精的炮制方法时，得出结果为酒制gt;九蒸九制gt;清蒸。俸婷婷等［25］认为先烫后切的方法相较于传统炮制的方式更具优势。金鹏程等［26］用响应面方法研究炮制工艺对黄精多糖的影响，认为蒸制时间22 min、切片厚度3.6 mm、干燥温度61 ℃更适合黄精的炮制。本研究采用竹林下仿野生和大田种植的5年生多花黄精，于蒸锅中常压的状态下隔水蒸制2 h，结束后放入锅中焖2 h，最后放入烘箱50 ℃烘2 h，重复9次。鉴于黄精的古法炮制工艺，在现阶段有必要从多个因素考虑，就炮制工艺进行优化。

根据试验测定的结果显示，浸出物、多糖、黄酮、皂苷、总酚这5种物质在两种黄精中按其含量大小进行排序为浸出物gt;多糖gt;皂苷gt;黄酮gt;总酚。两种种植模式下，黄精在炮制的过程中多糖总体呈下降的趋势，鲜黄精多糖的含量最高；总黄酮含量呈整体上升的趋势；总皂苷含量呈波动趋势；总酚含量呈下降的趋势。

在研究炮制次数方面，滕杉杉等［27］的研究发现黄精九蒸九晒过程中前四次蒸晒黄精总皂苷量会增加后趋于稳定，梁焕焕等［19］研究认为多花黄精在3～6蒸后各含量趋于稳定，因此3～6蒸多花黄精最适宜，陈文华等［28］研究热河黄精九蒸九晒的炮制方法时，发现四蒸四晒至五蒸五晒炮制品多糖含量较高，口感佳，色泽好，综合考虑为最佳蒸晒次数。

本试验采用的是常压蒸制，从隶属函数平均值看，竹林下仿野生黄精第六次达0.513，第七次达最大值0.548，说明林下仿野生黄精蒸制6～7次为宜，适合作为药品级使用；大田种植黄精第四次达最大值0.594，第五次为0.501，说明大田种植黄精蒸制4～5次即可，适合作为食品级使用，如黄精茶、黄精饮片、黄精果脯等；现阶段，传统的黄精九蒸九制炮制工艺针对不同种植模式下的多花黄精应该优化，而不是蒸制9次。

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