不同年份園參生理和化學性狀研究△

劉巖，劉志洋，徐大衛，田義新，崔永柱，王義平，張明遠

（1.吉林農業大學發展學院生物食品學院，吉林 長春 130600；2.中國藥材公司，北京 100195；3.吉林農業大學中藥材學院，吉林 長春 130118；4.吉林省長白朝鮮族自治縣林業局，吉林 長白 134400）

不同年份園參生理和化學性狀研究△

劉巖1，劉志洋1，徐大衛2，田義新3*，崔永柱4，王義平4，張明遠4

（1.吉林農業大學發展學院生物食品學院，吉林 長春 130600；2.中國藥材公司，北京 100195；3.吉林農業大學中藥材學院，吉林 長春 130118；4.吉林省長白朝鮮族自治縣林業局，吉林 長白 134400）

目的：更全面地確定人參適宜采收年限，并了解生理指標與有效成分指標的相關性，深化人參采收理論。方法：用比色法測定總皂苷含量，用HPLC法測定單體皂苷含量。用常規方法測定折干率，淀粉、總糖、還原糖、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。結果：人參總皂苷的含量與折干率、各種糖類物質、蔗糖酶活力有很好的相關性。結論：人參有效成分與糖類物質關系密切，長白縣栽培人參可從4年時開始采收。

人參；人參皂苷；生理和化學性狀；適宜采收年限

人參Panax ginsengC.A.Meyer主要以干燥的根供藥用，生藥稱人參（Radix Ginseng），是中國名貴中藥材，被稱作 “百草之王”［1］。

近年來，隨著我國提出中藥現代化的理念，各種藥材均要求采用規范化栽培技術進行種植。吉林省作為我國第二個開展中藥現代化產業化基地建設的省份，從1999年開始實施規范化種植技術研究，以主產藥材人參為重點，在規范化種植方面取得了長足的進步。目前，吉林省已經有4個人參種植企業的基地通過了國家GAP認證。

作為規范化種植的一項關鍵技術，人參的采收技術一直很受眾多學者關注。但有關采收技術的研究，均是以人參皂苷含量或者合并產量指標為判定依據，缺乏其他生理生化指標的分析［2-5］。為此，我們開展了不同年份園參生理和化學性狀分析研究，以豐富現有藥材采收理論，并闡明人參有效成分與其非有效成分指標的關系，更系統地確定人參適宜的采收年限，為我國人參采收技術的發展提供理論依據。

1 材料

取吉林省長白縣人參規范化種植基地2～6年份的鮮人參，按傳統生曬參加工工藝進行加工干燥，按公式計算折干率，折干率＝鮮重／干重×100%。各年份樣品各取10支烘干至恒重，粉碎過篩（60目）后備用。

2 方法

2.1 皂苷含量的測定

總皂苷含量測定參考文獻采用比色法［6］。單體皂苷含量測定根據《中國藥典》2005版一部中人參藥材含量測定項下高效液相色譜法（優化后）測定［7］，選擇人參皂苷Rb1、人參皂苷Re及人參皂苷Rg1為定量指標。

2.2 生理指標的測定

總糖、還原糖和淀粉含量的測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法；可溶性糖含量的測定采用蒽酮硫酸法；脂肪含量采用索氏抽提法；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮蘭G-250染色法；淀粉酶活力的測定采用I-KI2法，以上測定方法均參考文獻［8］。蔗糖酶活力的測定參考文獻［9］。

3 結果

3.1 折干率和皂苷含量測定結果

結果見表1。

從表1的結果可以看出，各年份人參的折干率與參齡呈正相關，3、4年增長幅度較大，增幅可達3%以上，5年時達2%左右，6年0.5%以上。為方便對變化趨勢的總結，將皂苷含量情況作圖，見圖1。結合表1和圖1看出，在前5年的生長過程中，人參皂苷的含量也隨著參齡的增加而逐漸增加，在第4年出現一個快速增長點，第6年含量有所下降。

表1 不同生長年份人參的折干率和皂苷含量／%

圖1 人參皂苷含量隨生長年限變化情況

以前的報道發現，在6年份范圍內，人參總皂苷含量一直是呈上升趨勢［2，10-11］，但本文結果與這一觀點不同，在第5年達到最大值后，第6年有一個0.25%的降低，降幅6.6%。作者認為，這可能是由于人參皂苷含量增加速度低于6年份人參重量增加速度所致。

另外一個發現是，人參皂苷 Rb1、人參皂苷Re＋Rg1含量在第4年達到最大，這與他人的研究發現第6年達到最大的結果不同［11］。作者認為，有必要進一步開展更多工作，深入研究這一現象產生的原因。

單從有效成分來看，吉林省長白縣人參在生長4年時皂苷含量就符合《中國藥典》標準和GB標準［7，12］，而且單體皂苷含量也達到最大值，折干率也較高。雖然5、6年時總皂苷含量有所提高，但增加幅度很小。因此，推論4年就可采收，此時雖然產量會較低一些，但管理費用也會降低，也驗證了韓國提出的生曬參加工可4年采收的結論［13］。

3.2 內含物的變化

結果見表2。

從表2結果可以看出，隨參齡的增長，人參中淀粉、還原糖、可溶性糖含量隨之增加，表現出前期增長快、后期增長慢的現象。這與他人的研究結果是一致的［10］。

各生長年份鮮人參的脂肪、可溶性蛋白含量則隨參齡的增長呈先增長后下降的趨勢，在第3年脂肪含量達到最大值，可溶性蛋白含量則在第5年達到最大值。

與人參皂苷含量變化相對應，還原糖、可溶性糖含量都表現在第4年有一個幅度較大的躍升。采用SPSS統計軟件計算他們之間的相關性，得出還原糖、可溶性糖含量和總皂苷含量之間的相關系數分別為r＝0.804和r＝0.914，見表3。說明還原糖含量和總皂苷含量之間顯著正相關（P＜0.05）；可溶性糖含量和總皂苷含量之間極顯著正相關（P＜0.01）。

表3 部分生理指標與總皂苷含量相關性的SPSS分析

3.3 淀粉酶和蔗糖酶活性

結果見表4。

表4 不同生長年份的鮮人參淀粉酶和蔗糖酶活性／mg·g－1·min－1

從表4結果可以看出，不同年份人參根中α-淀粉酶活性變化不大，α＋β淀粉酶活性則表現出前5年增加、第6年降低的現象。以這種酶的作用原理［13］來分析，可以很好地解釋前面糖類物質的測定結果。由表1發現，3、4、5年人參的淀粉含量增加速度較快，還原糖含量增加速度也較快，因為在這3年中淀粉酶活性較高，導致淀粉向還原糖轉化率較高；而到第6年淀粉酶活性有所下降，所以還原糖含量也較低。

同樣根據蔗糖酶作用原理［14］分析，發現蔗糖酶活性與還原糖含量的相關性很強。與人參皂苷含量變化相對應，這兩類酶活性也都表現了與前面糖類物質研究相似的結論，同樣采用SPSS統計軟件計算出他們之間相關性，得出淀粉酶活性、蔗糖酶活性和總皂苷含量之間的相關系數分別為r＝0.784和r＝0.859，見表5。說明淀粉酶活性和總皂苷含量之間存在著正相關性，但不是很顯著（P＞0.05）；而蔗糖酶活性和總皂苷含量之間存在著顯著正相關性（P＜0.05）。

表5 淀粉酶和蔗糖酶活性與總皂苷含量相關性的SPSS分析

4 結論

本文通過研究2～6年份長白縣栽培人參總皂苷、《中國藥典》2005年版規定的3種單體皂苷含量，加工折干率，淀粉、總糖、還原糖、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，發現隨著參齡的增長，各指標總體上基本呈上升趨勢，并根據其變化情況揭示出了人參皂苷與還原糖、可溶性糖含量，以及與淀粉酶和蔗糖酶活性間的關系，從更加廣泛的角度驗證了吉林省長白縣人參適宜4年采收的研究結論。

［1］王鐵生.中國人參［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，2001：10.

［2］田義新，尹春梅，盛吉明，等.長白人參最佳采收期的確定［J］.中草藥，2005，36（8）：1239-1241.

［3］衛永第，吳廣宣，王春榮，等.采收期不同對人參中人參皂苷含量的影響［J］.中成藥研究，1986，（4）：11-12.

［4］張連學，黃朝暉，魏云潔，等.影響人參中人參皂苷含量的主要因素［J］.特產研究，1998，（3）：47-52.

［5］李顯輝，陳麗，張志東，等.集安人參適宜采收時間的確定［J］.人參研究，2006，（4）：28-29.

［6］桂雙英，周亞球.比色法測定人參中人參總皂苷的含量［J］.安徽中醫學院學報，2003，22（4）：51-52.

［7］國家藥典委員會.中國藥典（一部）［S］.北京：化學工業出版社，2005：7-8.

［8］張治安，張美善.植物生理學實驗指導［M］.北京：中國農業科學技術出版社，2004：68-103.

［9］上海植物生理學會.植物生理學實驗手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，1985：146-148.

［10］荊艷東.人參生長發育規律及皂苷積累環境條件的研究［D］.長春：吉林農業大學，2003：100-105.

［11］劉勝群.人參規范化生產操作技術研究（GAP）［D］.長春：吉林農業大學，2003：18-24.

［12］中華人民共和國農牧漁業部.人參加工產品分等質量標準（GB／T 15517.1～6-1995）［S］.1995：4-5.

［13］樸希璥.中韓人參研究的系統比較［D］.北京：北京中醫藥大學，2002：64.

［14］周洪生.玉米種子大全［M］.北京：中國農業出版社，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

國家科技支撐計劃項目（2006BAI09B05-10）

*田義新，E-mail：y.x.tian2003＠163.com

2010-06-04）