西洋參保鮮過程中有效成分的變化

陳德經(jīng)

（陜西理工學(xué)院 陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 漢中 723001）

西洋參保鮮過程中有效成分的變化

陳德經(jīng)

（陜西理工學(xué)院 陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 漢中 723001）

分析西洋參在仿生態(tài)保鮮條件下有效成分的變化，以評價保鮮西洋參的質(zhì)量。結(jié)果表明：西洋參保鮮180 d后，總皂苷含量減少了0.08%，Rg1含量減少0.02%，Re含量減少0.03%，Rb1含量增加0.06%，西洋參中總糖含量減少16.14%，多糖含量減少1.97%，氨基酸含量增加了0.66%，西洋參經(jīng)貯藏保鮮后不影響其功效。

西洋參；保鮮；有效成分；變化

西洋參（Panax quinquefoium L.）系五加科人參屬多年生藥用植物，原產(chǎn)于美國和加拿大，后傳入中國[1]。1975年引種西洋參到中國種植成功，現(xiàn)已種植面積達(dá)2萬余畝，年產(chǎn)量達(dá)5 000余噸，占全球產(chǎn)量20%，位居世界第3位[2]。西洋參的主要有效成分為西洋參皂苷、多糖、多肽、氨基酸、揮發(fā)油等[3-4]。西洋參因而具有抗疲勞、增強(qiáng)免疫力、降低血糖、提高記憶力和抑制腫瘤生長的的作用，成為人們的日常生活中常用保健品[5-6]。西洋參在國外主要以干參及其加工產(chǎn)品銷售，未見以保鮮參方式直接銷售。中國南方地區(qū)人們喜歡用鮮參煲燙滋補(bǔ)身體，因鮮西洋參氣味濃郁，需求量不斷增大。西洋參在保鮮過程中有效成分皂苷、多糖、氨基酸有不同程度的變化[7-8]。Shibate等[9]研究干燥西洋參因吸潮，在適宜溫度條件下，酶的活性增強(qiáng)，水解其中的苷類化合物，降低療效。楊明等[10]認(rèn)為西洋參隨保鮮時間延長，西洋參中Rg1、Re1含量逐增加。岳彬[11]研究人參與西洋參根中氨基酸積累規(guī)律呈“V”型，在生長過程中，氨基酸含量萌動期最高。衛(wèi)永第等[12]研究發(fā)現(xiàn)西洋參中氨基酸總5.98%，含量最高為精氨酸，氨基酸及多肽對西洋參的保健功能也起到一定的作用。李媛等[13]分別采用砂藏和保鮮劑加保鮮袋兩種方式保鮮西洋參至180 d，砂藏方法西洋參中人參皂苷含量一直保持較高，粗多糖和游離氨基酸含量，在135 d貯藏期內(nèi)變化平緩，至180 d時有較明顯的上升；保鮮劑加保鮮袋處理的西洋參中粗多糖含量在貯藏90 d后明顯下降，游離氨基酸含量變化不明顯。趙曉南等[14]研究人參輻照貯藏保鮮中的藥效成分損失少。由于對西洋參保鮮中有效成分變化的缺乏系統(tǒng)研究，導(dǎo)致人們對保鮮西洋參的質(zhì)量評價不一，影響了保鮮西洋參的生產(chǎn)與銷售，本實(shí)驗(yàn)通過對此研究，以期為制定保鮮參標(biāo)準(zhǔn)和判定保鮮西洋參質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

鮮西洋參 陜西留壩縣佳仕森中藥綜合開發(fā)公司；保鮮袋 蘇州深呼吸保鮮有限公司。

硫酸、鹽酸、氫氧化鋇、草酸、蒽酮、檸檬酸鈉、葡萄糖、高氯酸、正丁醇、磷酸、茚三酮（均為分析純）、香草醛 中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司；甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純）、17 種氨基酸對照品 美國Sigma公司；人參皂苷Rg1、Re、Rb1對照品（純度＞97%） 中國食品藥品檢定研究院。

臭氧殺菌機(jī) 山東綠邦光電設(shè)備有限公司；HP1100高效液相譜儀、UV-2500紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；L-8900全自動氨基酸分析儀 日本日立公司。

1.2 方法

1.2.1 仿生態(tài)保鮮西洋參[15]

選用采挖于2012年10月中旬的4 a生西洋參，清洗泥沙，用5 mg/L臭氧水浸泡西洋參2 h，清除西洋參的表面微生物，防止霉變腐爛。風(fēng)干西洋參表面水分，裝入0.5 mm復(fù)合保鮮袋中，充入6%氧氣、2%二氧化碳、92%氮?dú)鈴?fù)合氣體封口，在（3±1）℃條件下貯藏、運(yùn)銷與銷售，以摸擬西洋參冬季休眠的環(huán)境條件進(jìn)行仿生態(tài)保鮮，保鮮時間180 d，西洋參芽頭飽滿，須根完好。

1.2.2 滴定法測定呼吸強(qiáng)度[16]

在棕色瓶中放入50 mL氫氧化鋇溶液小瓶，每45 d稱取一定質(zhì)量鮮西洋參放入棕色瓶中，用塑料膜封口，放在3 ℃冰箱中，冷藏48 h，并另做一瓶空白。氫氧化鋇溶液吸收西洋參呼吸所釋放出來的CO2，再用草酸滴定剩余的氫氧化鋇，減去空白實(shí)驗(yàn)中消耗的草酸，計(jì)算出西洋參的呼吸強(qiáng)度。

1.2.3 蒽酮-硫酸法測定西洋參總糖和多糖含量[17]

1.2.3.1 試樣處理

總糖提取：每45 d取西洋參在50 ℃條件下真空干燥，粉碎成粉末，稱取粉末試樣1 g，用500 mL純凈水浸泡12 h，加熱水浴提取3 h，定容至500 mL，過濾，再吸取4 mL定容至50 mL，待測。

多糖提取：稱取西洋參粉末1 g，用濾紙包裹樣品后將其置于圓底燒瓶中，用80%乙醇溶液在70 ℃水浴提取1 h，離心后棄去乙醇溶液，用熱乙醇將殘?jiān)逑? 次，將濾紙包解開，將西洋參渣用無離子水在沸水浴中提取3 h后，定容至500 mL，再吸取3 mL定容至10 mL容量瓶中，待測。

1.2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確稱取干燥至恒質(zhì)量的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品0.092 6 g，用蒸餾水溶解并定容至100 mL，作為母液。取5 個50 mL的潔凈容量瓶，準(zhǔn)確吸取1、2、3、4、5 mL葡萄糖母液并用蒸餾水定容，為18.52、37.04、55.56、74.08、92.60 μg/mL不同質(zhì)量濃度梯度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取6 支試管，一支加2 mL蒸餾水做空白對照，余下5 支分別加入不同質(zhì)量濃度梯度的葡萄糖溶液2 mL；每個試管分別加入8 mL新配制的蒽酮-硫酸溶液，把6 支試管放入沸水浴中加熱10 min，冷卻后，紫外分光光度計(jì)于625 nm波長處測吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，吸光度與質(zhì)量濃度之間有良好線性關(guān)系，回歸方程為：y=0.009 71x+ 0.012 26，R2=0.999 39。

1.2.3.4 樣品中總糖與多糖含量的測定

總糖含量：取總糖待測樣液2 mL放入試管中，并加入8 mL的蒽酮-硫酸溶液，測定方法同標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制時相同，測出吸光度，計(jì)算試樣中總糖含量。

多糖含量：取多糖提取液，按總糖的測定方法測定多糖含量。

1.2.4 香草醛法測定總皂苷[18-19]

精密稱取人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品加50%甲醇溶液制成0.56 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品，精密吸取20、40、80、160 μL標(biāo)品置于10 mL的容量瓶中，精密加入5%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL，再精密加入高氯酸0.8 mL，混勻。置60 ℃水浴15 min，取出，立即冰浴2 min。精密加入冰醋酸5 mL，以相應(yīng)試劑為空白。用波長546 nm測吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線，吸光度與質(zhì)量濃度之間有良好線性關(guān)系，回歸方程為：y=0.010 46x+0.004，R2=0.999 83。

1.2.5 高效液相法測定Rg1、Re、

1.2.5.1 色譜條件：

色譜柱：C18（4.6 mm×150 mm，5 μm）；檢測波長：203 nm；流速：1.0 mL/min；柱溫：25 ℃；進(jìn)樣量：20 μL。流動相：A為乙腈，B為0.1%磷酸溶液，按表1進(jìn)行梯度洗脫。

表1 梯度洗脫的條件Table 1 Gradient elution conditions for HPLC analysis

1.2.5.2 樣品處理

每45 d稱取1 g干燥后的西洋參粉末于具塞的錐形瓶中，精密加入水飽和正丁醇50 mL，稱質(zhì)量，置于水浴中加熱回流提取1.5 h，放冷，再稱質(zhì)量，用水飽和正丁醇補(bǔ)足減少的質(zhì)量，搖勻后過濾。精密量取過濾液25 mL，置于蒸發(fā)皿中，蒸干，殘?jiān)?0%甲醇溶液適量使之溶解，并轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加50%甲醇溶液定容至刻度，搖勻后過濾，取續(xù)濾液，待測。

1.2.5.3 西洋參皂苷標(biāo)準(zhǔn)曲線建立

準(zhǔn)確稱取人參皂苷Rg1標(biāo)準(zhǔn)品0.006 9 g（純度為97.7%），溶解并定容至10 mL作為母液（質(zhì)量濃度為674.1 μg/mL），分別量取0.5、1.0、1.5、2.0 mL定容至5 mL容量瓶，呈現(xiàn)質(zhì)量濃度梯度67.41、134.82、202.23、269.64 mg/mL。峰面積與質(zhì)量濃度之間有良好線性關(guān)系，回歸方程為Y=6.719 56X-13.554 8，R2=0.999 64。

準(zhǔn)確稱取人參皂苷Re標(biāo)準(zhǔn)品0.006 4 g，溶解并定容至10 mL作為母液（質(zhì)量濃度為640 μg/mL），分別量取0.5、1.0、1.5、2.0 mL定容至5 mL容量瓶，呈現(xiàn)質(zhì)量濃度梯度64、128、192、256 μg/mL。峰面積與質(zhì)量濃度之間有良好線性關(guān)系，回歸方程為Y=5.510 95X-11.143 16，R2=0.999 88。

準(zhǔn)確稱取人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品0.006 1 g，溶解并定容至10 mL作為母液（質(zhì)量濃度為610 μg/mL），分別量取1 mL定容至10 mL，量取1、2 mL定容至5 mL，呈現(xiàn)質(zhì)量濃度梯度61、122、244 μg/mL。峰面積與質(zhì)量濃度之間有良好線性關(guān)系，回歸方程為Y=4.926 38X-16.499 78，R2=0.999 42。

1.2.5.4 試樣檢測

吸取20 μL試樣待測液按1.2.5.1節(jié)色譜條件進(jìn)行高效液相檢測，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計(jì)算試樣中人參皂苷Rg1、Re、Rb1的含量。

1.2.6 氨基酸自動分析法測定西洋參中氨基酸[22]

每45 d取西洋參干燥后，稱取一定量的西洋參粉末置入水解管內(nèi)，分別用6 mol/L鹽酸溶液10 mL，加入新蒸餾的苯酚3 滴，冷凍3 min，再接到抽真空，然后充入高純氮?dú)猓俪檎婵粘涞獨(dú)猓貜?fù)3 次，在充氮?dú)鉅顟B(tài)下封口水解管，放在110 ℃恒溫干燥箱內(nèi)，水解22 h后，取出冷卻。打開水解管，將水解液過濾后，用去離子水次沖洗水解管，將水解液全部轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶內(nèi)定容。吸取濾液1 mL于5 mL容量瓶內(nèi)，用真空干燥箱在50 ℃干燥，殘留物用1 mL鹽酸水解，再干燥，反復(fù)2 次，最后蒸干，用1 mL pH 2.2的檸檬酸緩沖液溶解，供儀器測定用。

準(zhǔn)確吸取0.200 mL氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液，用pH 2.2的緩沖液稀釋到5 mL，標(biāo)準(zhǔn)稀釋濃度為5.00 nmol/50 μL，作為上機(jī)測定用的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)，用氨基酸自動分析儀以外標(biāo)法測定試樣測定液的氨基酸含量。氨基酸含量計(jì)算公式為：

式中：1/50為折算成每毫升試樣測定的氨基酸含量/（μmol/L）；109為將試樣含量由納克（ng）折算成克（g）的系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 西洋參保鮮過程中呼吸強(qiáng)度的變化

由圖1可知，西洋參保鮮45 d后，呼吸強(qiáng)度略有上升為14.9 mg CO2/（kg·h），90 d時最低，為11.8 mg CO2/（kg·h），135～180 d期間呼吸強(qiáng)度逐步上升。

圖1 西洋參保鮮過程中呼吸強(qiáng)度的變化Fig.1 Changes in respiration intensity during storage of American ginseng

2.2 西洋參保鮮過程中總糖和多糖含量的變化

圖2 西洋參保鮮過程中糖含量的變化Fig.2 Changes in sugar content during storage of American ginseng

由圖2可知，西洋參中總糖含量在保鮮過程中由44.83%下降到28.69%，總糖損失較大，多糖含量從10.71%下降到8.74%，下降了1.97%，由此可見消耗主要是多糖以外的單糖和淀粉，這是西洋參在保藏過程中呼吸作用，使得淀粉和單糖類物質(zhì)分解生成二氧化碳和水[23]。

2.3 西洋參保鮮過程中皂苷含量的變化

圖3 西洋參保鮮中皂苷含量的變化Fig.3 Changes in saponins during storage of American ginseng

西洋參在保鮮過程中，西洋參總皂苷從開始到135 d含量有所增加，其后含量開始下降，總含5.56%到5.48%，下降了0.08%。主要皂苷成分Rg1由0.19%下降到0.17%，由Re由1.18%到1.15%，而Rb1含量從2.89%上升到2.95%，這主是由于在保鮮過程中，消耗了糖類物質(zhì)而導(dǎo)致皂苷相對含量增加，并不是在保鮮過程中，西洋參中皂苷的總量增加[24]。

2.4 西洋參保鮮過程中氨基酸含量的變化

西洋參保鮮過程中測出16 種氨基酸，含量排序依次為精氨酸＞谷氨酸＞天冬氨酸，酪氨酸未檢測，其中人體必需氨基酸7 種，占總含20.12%。氨基酸的含量從5.98%上升到6.64%，其中在135 d時氨基酸含量有明顯的上升，是因?yàn)槲餮髤⒃谛菝郀顟B(tài)，停止生長，氨基酸消耗量很低，氨基酸含量變化見表2。

表2 保鮮西洋參氨基酸含量的變化Table 2 Changes in amino acid composition during storage of American ginseng %

3 結(jié)論與討論

3.1 仿生態(tài)保鮮西洋參的呼吸強(qiáng)度，從保鮮開始到45 d呼吸強(qiáng)度在增加，隨后呼吸強(qiáng)度逐步下降，從135 d后隨后又上升，這是西洋參的內(nèi)源激素和酶作用[25]，次年3月份西洋參萌動發(fā)芽的生理活動導(dǎo)致，呼吸強(qiáng)度變化也反應(yīng)了內(nèi)在物質(zhì)代謝變化。

3.2 西洋參在保鮮過程中，主要皂苷種類Rg1、Re略有減少，而Rb1含量卻有所增加，但皂苷總量超過中國藥典2%的要求，對西洋參的品質(zhì)影響不大。

3.3 西洋參在保鮮過程中，總糖含量由44.83%下降到28.69%，主要是淀粉及單糖物質(zhì)，而多糖含量下降了1.97%，不會明顯降低其功效。

3.4 西洋參在保鮮過程中，氨基酸含量在不斷增加，這是西洋參呼吸中主要消耗了糖類物質(zhì)，因干物質(zhì)下降后導(dǎo)致相對含量增加。

[1] 何永明. 人參本草史考證[J]. 中成藥, 2001, 23(5): 384-386.

[2] 曹立軍, 許永華, 于淑蓮, 等. 我國西洋參產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀概述[J]. 人參研究, 2002, 14(1): 36-38.

[3] 陳莉莉, 崔寧. 西洋參化學(xué)成分研究進(jìn)展[J]. 時珍國藥, 2002, 13(10): 652-633.

[4] 李向高. 西洋參不同部位化學(xué)成分的研究[J]. 中藥材科技, 1983(1): 17-21.

[5] 胡國柱, 漆瓊瑤, 高幼奇, 等. 西洋參皂苷抑制缺氧性神經(jīng)細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究[J]. 中藥藥理與臨床, 2012, 28(2): 59-63.

[6] 馬秀俐, 趙德超, 孫允秀, 等. 活性西洋參多糖研究[J]. 人參研究, 1996, 3(4): 37-28.

[7] 于曉娜, 崔波, 任貴興. 西洋參多糖的研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(9): 301-305.

[8] 李樹殿, 謝德圣, 盧德君, 等. 人參貯藏保鮮有效成分的分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1987(2): 50-55.

[9] SHIBATE S, ANDO T, TANNKA O. Chemical studies on the oriental plant drugs XVIIThe prosapogenin of the ginseng saponins (ginsenosides -Rb1, -Rb2, and -Rc)[J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin (Tokyo), 1999, 14(10): 1157-1161.

[10] 楊明, 王成方, 崔云志, 等. 液藏軟包裝輻照保鮮西洋參皂甙含量分析[J]. 現(xiàn)代科技, 2006, 11(1): 5-8.

[11] 岳彬. 人參與西洋參根中氨基酸積累規(guī)律的研究[D]. 吉林: 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[12] 衛(wèi)永第, 宋均春, 吳廣宜, 等. 野山參、園參與西洋參中氨基酸的測定[J]. 白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 1987, 13(6): 503-505.

[13] 李媛, 王允, 張國珍, 等. 不同貯藏處理對西洋參鮮根品質(zhì)及成分的影響[J]. 中國中藥雜志, 2010, 35(6): 145-148.

[14] 趙曉南, 王子文, 許德春, 等. 人參輻照貯藏保鮮技術(shù)研究[J]. 激光生物學(xué)報(bào), 2001, 10(3): 222-225.

[15] 陳德經(jīng), 賴偉強(qiáng), 葉國堅(jiān). 西洋參生態(tài)保鮮方法: 中國, 200810232790.0[P]. 2008-10-23.

[16] 楊振生, 袁唯. 果蔬呼吸強(qiáng)度測定方法[J]. 保鮮與加工, 2003, 15(2): 24-25.

[17] 陳軍輝, 謝明勇, 聶少平, 等. 西洋參多糖的定量測定[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2005, 24(5): 72-76.

[18] 何仁遠(yuǎn), 任杰紅. 西洋參總皂甙含量測定方法的研究[J]. 山東醫(yī)藥工業(yè), 1990, 9(1): 11-14.

[19] 韓義欣, 徐秀珍. 西洋參總皂甙含量中兩種提取方法比較[J]. 寧夏醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 1996, 18(2): 27-28.

[20] 楊立偉, 鄭傳奇, 蔣忠軍, 等. 超高效液相色譜法測定西洋參中人參皂苷Rg1、Re、Rb1的含量[J]. 中藥材, 2008(1): 55-57.

[21] 陳軍輝, 謝明勇, 王慧琴, 等. 西洋參中人參皂苷類HPLC測定及其指紋圖譜研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(11): 200-206.

[22] 李向高, 鄭友蘭, 賈繼紅. 西洋參的氨基酸成分的分析[J]. 中藥通報(bào), 1985(5): 35-37.

[23] 代曉蕾. 西洋參種子發(fā)育的形態(tài)及生理生化研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[24] 張崇禧, 李向高, 鄭友蘭, 等. 西洋參的加工與貯藏研究進(jìn)展[J]. 人參研究, 1994(1): 14-18.

[25] 李紅艷, 趙雨, 楊世慧, 等. 人參不同部位超氧化物歧化酶活力比較[J].時珍國醫(yī)國藥, 2012, 23(6): 1538-1540.

Changes in Active Ingredients of American Ginseng during Storage

CHEN De-jing
(Shaanxi Provincial Bio-resource Key Laboratory, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)

The quality of American ginseng during storage under simulated ecological conditions was evaluated by examining the changes in active ingredients. The results showed that total saponins, protopanaxatriol Rg1and Re of American ginseng were reduced by 0.08%, 0.02%, 0.03%, respectively, while Rb1was increased by 0.06% after 180 d of storage. Additionally, total sugar and polysaccharide were decreased by 16.14% and 1.97%, respectively. The content of amino acids was increased by 0.66%. These observed changes may not attenuate the efficacy of American ginseng.

American ginseng; keeping fresh; active ingredient; change

TS255.3

A

1002-6630（2014）14-0155-04

10.7506/spkx1002-6630-201414030

2013-10-14

陜西省重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2010ZKC07-06）

陳德經(jīng)（1961—），男，副教授，碩士，主要從事食品生物技術(shù)與功能食品研究。E-mail：cdjslg@126.com