不同產地野菊花味覺分析及蒙花苷分布規律

許 雷，魏偉鋒，李建領，池蓮鋒，魏 民*，馬東明，韓正洲

(1.華潤三九醫藥股份有限公司，廣東深圳 518110；2.廣州中醫藥大學，廣東廣州 510006)

電子舌技術(E-Tongue)可以模擬人體味覺系統，從味覺傳感器的化學信號分析出“味道”的信息進行識別檢測，可以快速獲得樣品味覺信息，反映樣品質量信息。近年來，在中藥味覺信息的研究方面，電子舌技術的應用越來越廣泛，主要用于預測未知中藥提取液濃度、中藥材鑒別、藥物不良味道掩蓋、藥材質量評價、藥材苦味與藥效品質相關性研究、鑒別中藥材產地等領域，具有檢測快速、靈敏度高等優點。目前，電子舌技術用于野菊花藥材質量評價的研究鮮見報道。

野菊花為菊科植物野菊(L.)的干燥頭狀花序，主產于湖北、安徽、河南、陜西等地。野菊花味苦、辛，微寒，歸肝、心經，具有清熱解毒、瀉火平肝的功效。近年來化學研究表明野菊花中主要含黃酮類、酚酸類和萜類等化學成分，其中主要活性成分為黃酮類。

資源調研發現，野菊花藥材全國分布廣泛，但各地藥材質量參差不齊，產地間的藥材質量分布規律鮮有報道。筆者采集了10省(市)近50個縣(市、區)的野菊花樣品，采用電子舌技術測定不同產地野菊花藥材的味覺信息，通過UPLC技術測定各產地藥材的蒙花苷含量，考察野菊花藥材味覺信息與蒙花苷含量的相關性，探索地區分布與野菊花有效成分之間的規律，為簡化野菊花藥材質量評價方法、劃分野菊花藥材種植區提供參考。

1 材料與方法

儀器。TS-5000Z系列智能味覺分析系統(日本Insent公司)；Waters Hclass超高效液相色譜儀；XS204型電子分析天平(萬分之一)；ME36S型電子天平(百萬分之一)；SB-400DTY型超聲波多頻清洗機。

試劑。甲醇、乙腈為色譜純；對照品為蒙花苷，含量≥96.6%,批號111528-201710，中國食品藥品檢定研究院。

野菊花藥材。2018年11月采集湖北、安徽、河南、江蘇、陜西、山西、湖南、重慶、四川、廣東等10省(市)部分縣域共50批野菊花樣品，經華潤三九醫藥股份有限公司教授級高級工程師韓正洲鑒定為菊科植物野菊(L.)的干燥頭狀花序，樣品信息見表1。

表1 野菊花藥材采集信息Table 1 Collection information of Chrysanthemi indici Flos

電子舌測定。

正極清洗液配制。準確稱取7.46 g氯化鉀，500 mL蒸餾水攪拌溶解，然后準確加入300 mL無水乙醇，邊攪拌邊加入準確稱量的0.56 g氫氧化鉀，全部溶解后，轉移至1 000 mL容量瓶，定容。

負極清洗液配制。準確量取300 mL無水乙醇，與500 mL蒸餾水振蕩混合，然后加入8.3 mL濃鹽酸攪拌混合后轉移至1 000 mL容量瓶，定容。

參比液配制。準確稱取2.24 g氯化鉀和0.045 g酒石酸，用500 mL水溶解，然后轉移至1 000 mL的容量瓶，定容。

待測樣品制備。將野菊花藥材樣品烘干、粉碎、過篩后，取約2 g樣品，置于100 mL蒸餾水中，超聲波溶解30 min，補足超聲損失的重量，濾紙過濾。取濾液，直接測試。各樣品的濃度相同。

電子舌測定。TS-5000Z味覺分析系統測量程序。首先在清洗液中清洗90 s，接著用“...”中的參比液清洗2次，傳感器在平衡位置歸零30 s，達到平衡條件后，開始測試，測試時間30 s;在兩組參比液中分別短暫清洗3 s，傳感器插入新的參比液中測試回味30 s循環測試4次，去掉第一循環，取后3次平均數據作為測試結果。每次清洗、平衡和測試回味的液體均分布在不同樣品杯中。

化學成分分析。

色譜條件與系統適用性試驗。以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以甲醇-水-冰醋酸(26∶23∶1)為流動相；檢測波長為334 nm。理論板數按蒙花苷峰計算應不低于3 000。

對照品溶液制備。取蒙花苷對照品適量，精密稱定，加甲醇溶解(必要時加熱)制成每1 mL含25 μg的溶液，即得。

供試品溶液制備。取野菊花藥材粉末(過三號篩)約0.25 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入甲醇100 mL，稱定重量，加熱回流3 h，放冷，再稱定重量，用甲醇補足減失的重量，搖勻，濾過，取續濾液，即得。

蒙花苷含量測定。分別精密吸取對照品溶液和供試品溶液各20 μL，注入液相色譜儀，測定蒙花苷含量。

運用TS-5000Z味覺分析系統自帶的DBMS數據庫系統，對傳感器采集的原始數據進行味覺特征分析。使用SPSS 22.0對感官評價數據進行主成分分析、相關性分析，使用TBtools對數據進行聚類分析。

2 結果與分析

電子舌雷達圖分析。每個樣品響應的雷達圖能直觀地反映樣品各電極的響應值大小，便于對樣品響應值情況進行比較。圖1為50個不同產地樣品的味覺指標雷達圖，由圖1可知，50個不同產地野菊花樣品中，口味的差異主要表現在酸味、苦味、澀味、鮮味、澀味回味、苦味回味、咸味上，豐富度的差異很小。

圖1 不同產地野菊花藥材味覺指標雷達圖Fig.1 Radar map of taste indicators of Chrysanthemi indici Flos from different origins

不同產地藥材味覺指標及蒙花苷含量相關性分析。從不同產地野菊花味覺指標與蒙花苷之間的相關性分析(表2)可以看出，酸味與苦味、澀味、苦味回味、鮮味、咸味呈極顯著負相關，酸味大的樣品苦味、澀味、苦味回味、鮮味、咸味等都很弱；酸味與豐富度呈顯著正相關，酸味大的樣品豐富度也高。苦味與澀味、苦味回味、鮮味、蒙花苷含量呈極顯著正相關，苦味大的樣品澀味、苦味回味和鮮味也高，同時蒙花苷含量也高；苦味與豐富度呈極顯著負相關，苦味大的樣品豐富度低。澀味與鮮味呈極顯著正相關，澀味強的樣品鮮味高。苦味回味與鮮味、咸味分別呈顯著正相關和極顯著正相關，苦味回味強的樣品鮮味和咸味也高；苦味回味與豐富度呈極顯著負相關。澀味回味與其他指標之間的相關性均較弱，均沒有達到顯著相關水平。鮮味與咸味呈極顯著正相關，鮮味大的樣品咸味也大。豐富度和咸味呈極顯著負相關，豐富度高的樣品咸味低。由上述分析可知，幾個味覺指標中，只有苦味與蒙花苷含量存在顯著相關性，且呈極顯著正相關(<0.01)。

表2 野菊花不同味覺指標與蒙花苷含量相關性分析Table 2 Correlation analysis between different taste indexes of Chrysanthemi indici Flos and linarin content

主成分分析。試驗中不同產地野菊花的8個味覺指標的主成分分析的特征值見表3，特征值≥1的特征值有3個，累計方差貢獻率達80.289%。由于主成分是原始性狀的線性組合函數，根據計算樣本相關矩陣的特征向量(表3)可給出主成分的函數式，具體如下：

=-0225+0209+0146+0217-0048+0188-0155+0194

=-0146-0136+0467-0190+0322+0315+0448-0027

=0125+0309+0270+0208+0574-0356-0241-0330

由以上函數式可知，在第一主成分中，(酸味)有最大的負系數值，其次是苦味回味()和(苦味)有較大的正系數，表明第一主成分是反映酸味、苦味回味、苦味的指標；在第二主成分中，(澀味)的系數最大，其次是(豐富度)，表明第二主成分是反映澀味和豐富度的指標；第三主成分中，系數最大的是(澀味回味)，其次是(鮮味)有較大的負系數值，表明第三主成分是反映澀味回味、鮮味的指標。

表3 野菊花主要味覺指標主成分分析的特征值和特征向量Table 3 Eigenvalues and eigenvectors of principal component analysis of the main taste indicators of Chrysanthemi indici Flos

不同來源野菊花蒙花苷含量分析。不同產地的野菊花藥材蒙花苷含量差異較大，將不同產地野菊花供試品溶液進樣測定，結果如圖2所示。

不同來源的野菊花藥材蒙花苷含量結果見表4，蒙花苷含量最高的為樣品HNXX2-02，為3.83%，來自河南省信陽市息縣，最低的樣品未檢出蒙花苷，不同產地的野菊花藥材質量存在較大差異。參照2020年版《中國藥典》中對于野菊花蒙花苷含量的要求(不得少于0.80%)，50個樣品的合格率僅為56%，表明野生野菊花藥材存在較大的質量問題。

圖2 蒙花苷對照品和野菊花樣品UPLC圖Fig.2 UPLC diagrams of the reference substance and Chrysanthemi indici Flos samples

表4 不同來源野菊花藥材蒙花苷含量分析(n=15)Table 4 Analysis of the linarin content in Chrysanthemi indici Flos from different sources

不同產地野菊花蒙花苷含量聚類分析。對不同產地野菊花樣品蒙花苷含量進行聚類分析，結果如圖3所示。由圖3可知，50份不同產地的野菊花樣品可以聚為4個類群。第Ⅰ個類群共5份樣品，包括HNXX2-02、HBJL-01、HBDW-01、SXYC-01和SXRC-01，為高含量類群，蒙花苷含量為3.28%～3.83%；第Ⅱ個類群共19份樣品，包括AHZY-01、AHWW-01、AHJZ-01、AHTC-01、AHGY-01、AHSC-01、HBYX-03、HBQC-02、HBDW-02、HBTF-02、HBYX-02、HBWF-01、HBYX-01、HNLS-01、HNHC-01、HNXX1-01、HNXX2-01、HNGS-01和SXYJ-01，為中含量類群，蒙花苷含量為2.28%～3.05%；第Ⅲ個類群共4份樣品，包括AHSS-01、HNXC-01、AHWJ-01和AHJZ-02號樣品，蒙花苷含量為1.23%～1.59%，為較低含量類群；第Ⅳ個類群共22份樣品，包括AHLQ-01、AHLJ-01、AHHQ-01、AHFN-01、HBTF-01、HBQJ-01、HBMC-01、HBHS-01、HNLT-01、HBQC-01、SXCG-01、SXHY-01、SXXX-01、SXYX-01、HNSC-01、HNTJ-01、HNBA-01、JSLH-01、JSXW-01、SCMY-01、CQWX-01和GDPY-01樣品，為低含量類群，低于國家藥典標準(0.80%)。

表5列舉了不同類群的蒙花苷含量及其分布區域，由表5可知，第Ⅰ個類群和第Ⅱ個類群蒙花苷含量較高(蒙花苷含量2.50%以上)，按照現行版藥典指標項來看屬于優質野菊花藥材，上述2個類群共包括24份樣品，主要來源于河南(6份，占比25.0%)、湖北(9份、占比37.5%)、安徽(6份，占比25.0%)和山西(3份，12.5%)4個省份，表明河南、湖北、安徽3個省份為野菊花藥材優質產區。

圖 3 不同來源野菊花蒙花苷含量聚類分析Fig.3 Cluster analysis of the linarin content in Chrysanthemi indici Flos from different sources

表5 不同類群野菊花蒙花苷含量及其分布區域(n=15)

對不同產地的野菊花樣品味覺信息及蒙花苷含量數據標準化后進行聚類分析，得到圖4的聚類圖。聚類結果顯示(表6)，50個不同縣(市)的野菊花樣品可以聚為4個類群。第 Ⅰ 類群共6份樣品，主要表現為澀味、鮮味、豐富度高，蒙花苷含量較低；第 Ⅱ 類群共12份樣品，主要表現為苦味、苦味回味、咸味較高，蒙花苷含量較高；第Ⅲ類群共11份樣品，表現為酸味和豐富度較高，蒙花苷含量最低；第Ⅳ類群共21份樣品，主要表現為酸味、苦味和苦味回味較高，蒙花苷含量最高。

圖4 不同來源野菊花味覺信息與蒙花苷含量聚類Fig.4 Clustering of taste information and linarin content in Chrysanthemi indici Flos from different sources

從地區分布來看，此次采集的野菊花樣品主要來源于安徽、河南、湖北、陜西、山西等省份，其中安徽樣品13份，蒙花苷含量合格率69.23%，河南樣品9份，合格率77.78%，湖北樣品15份，合格率60.00%，其他省份樣品量較少暫不統計合格率。研究結果表明，安徽、河南、湖北等省份的蒙花苷含量合格率較高，這與魏民等的研究結果一致。

3 討論

電子舌技術是近年來在醫藥領域廣泛應用的一項技術，主要用于不同味道中藥材鑒別研究、藥材味覺信息與主要化學成分相關性研究、藥材掩味研究等，對于快速鑒別中藥材、評價藥材質量等方面具有借鑒意義。該研究采用電子舌技術對來自安徽、河南、湖北、湖南、陜西、廣東等10個省(市)50份野菊花樣品進行味覺對比，發現50個產地藥材味覺差異主要表現在酸味、苦味、澀味、鮮味、澀味回味、苦味回味、咸味上，豐富度差異較小；通過進行味覺信息與蒙花苷含量的相關性研究，發現苦味指標與蒙花苷含量具有極顯著正相關(<001)，為野菊花藥材質量控制提供了新思路。

該研究通過UPLC技術測定50批不同產地的野菊花藥材有效成分蒙花苷含量，通過對蒙花苷含量聚類分析，發現50批藥材可以聚為4大類群，其中第Ⅰ、Ⅱ類群為高含量類群，從地區分布來看主要為河南、湖北和安徽3個省份，表明這3個省份為優質野菊花藥材分布的省份，特別是大別山區一帶的信陽、孝感、安慶、黃岡、六安等市所轄縣含量較高，印證了大別山區歷來是野菊花優質藥材產區的結論。從調研省份的野菊花藥材蒙花苷合格率來看，與上述結論相似，河南(77.78%)、安徽(69.23%)和湖北(60.00%)3個省份均在60.00%以上。

表6 不同類群味覺信息值及蒙花苷含量標準化數據(n=15)Table 6 Standardized data of taste information value and content of linarin in different groups

藥用植物次生代謝產物作為評價藥材質量的重要指標，其合成和積累除受自身遺傳特性決定外，很大程度上受生長環境、氣候、土壤等因素的直接或間接影響。該研究通過對不同產地的野菊花藥材有效成分進行對比研究，分析不同地區野菊花藥材有效成分的分布規律，對于劃定野菊花藥材種植區劃、實現野菊花優質、規范化栽培具有重要意義。

4 結論

該研究采用電子舌味覺分析系統，測定不同產地野菊花藥材苦味、酸味、澀味、苦味回味、澀味回味、鮮味、豐富度和咸味8項味覺指標，總結了不同產地野菊花藥材在味覺上的差異；同時通過對不同產地野菊花藥材蒙花苷含量測定，結合電子舌味覺數據，考察了野菊花蒙花苷含量與味覺信息的相關性，探索了地區分布與野菊花蒙花苷含量間的規律，得出如下結論：

(1)不同產地野菊花藥材味覺的差異主要體現在酸味、苦味、澀味、鮮味、澀味回味、苦味回味、咸味上，豐富度的差異較小。

(2)對不同味覺指標、蒙花苷含量進行相關性分析發現，野菊花藥材苦味指標與蒙花苷含量呈極顯著正相關(<0.01)，同時不同味覺指標間存在一定相關性。

(3)對不同產地野菊花以蒙花苷含量聚類可以分為4個類群，第Ⅰ、Ⅱ類群為高含量類群，主要分布在河南、湖北和安徽3個省份，其中含量最高的樣品來源于河南省信陽市息縣(3.83%)。

(4)對不同產地野菊花味覺信息與蒙花苷含量聚類分析，可以分為4個類群，其中第Ⅱ類群和第Ⅳ類群蒙花苷含量較高，味覺指標方面苦味和苦味回味較高。

(5)從調研省份的藥材蒙花苷合格率來看，安徽、河南、湖北3個省份合格率較高。