基于電子舌技術的泡囊草炮制前后味覺比較

侯亞星，月 英，敖 民，蘇日嘎拉圖，包明蘭

(內蒙古民族大學 蒙醫藥學院，內蒙古 通遼 028000)

泡囊草是茄科植物泡囊草Physochlainaphysaloides(L.)G.Don的干燥根，1998年被收載于《中華人民共和國衛生部藥品標準(蒙藥分冊)》，具有殺“黏”、消腫、殺蟲、鎮痛、解痙、清“協日烏素”、壯陽等作用，常用于治療黏性胃痧、結喉、發癥、蟲疾、腦刺痛、頭痛和陽痿等[1-2]。泡囊草有大毒，含有的山莨菪堿、東莨菪堿、莨菪堿等生物堿既是有效成分也是有毒成分[3]。蒙醫常將泡囊草采用文火炒黃[4]，羊奶中浸泡后在草木灰中煨透[5]，用牛奶浸泡后曬干[2-4]，用水煎煮、制膏[2]等方法處理后使用[6]。泡囊草經以上4種方法炮制后，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、小劑量組均有不同程度的抗炎、鎮痛、抗疲勞、止咳作用[10]。目前，泡囊草的研究主要集中在炮制工藝[7]、化學成分[10]及藥效[10]等方面，但尚未發現關于味覺方面的研究報道。

蒙藥“六味”是蒙藥的重要性味，概括為甘、酸、咸、苦、辛、澀味。這些味覺是五元在藥物形成過程中，經過復雜作用而形成的，蒙藥的“六味”不僅是藥材本身的滋味也是蒙藥功效和性質的高度概括[11]。

電子舌技術(Electronic tongue，ET)又被稱為人工味覺識別技術或味覺傳感器技術，是20世紀80年代中期發展起來的一種分析、識別單一或者復雜液體“味道”的智能檢測技術[12]，在食品領域應用廣泛[13-14]，近年來在中藥領域的應用也逐漸被人們重視起來，包括鑒別藥材的種類 、產地[15-18]、采收及儲存時間、炮制程度[19-21]，評價中藥五味[22-23]及藥效物質基礎[24-25]、掩味效果[26-29]、中藥質量及臨床試驗中安慰劑的味道等，為中藥材或中藥制劑的質量控制與評價提供了科學有效的技術手段[30]。

本實驗通過蒙藥泡囊草生品及牛奶炮制品和浸膏品的味覺檢測試驗，對炮制前后泡囊草的味覺變化做出科學解析，并為蒙藥泡囊草炮制原理研究提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 儀器與試藥

味覺分析系統(TS-5000Z，日本INSENT公司)；泡囊草，由呼倫貝爾盟境內采取，經內蒙古民族大學蒙醫藥學院布和巴特爾教授鑒定為泡囊草干燥根。

1.2 試藥制備

生品泡囊草：泡囊草藥材除去雜質、粗莖枝凈制而得；牛奶制品：取泡囊草，加入一定比例的鮮牛奶，使用量以淹沒藥材為宜，浸泡悶透，在60℃干燥，取出，放涼[31]；浸膏制品：藥材切成碎塊，先加少量水拌勻，悶潤，再加水沒過藥材，煎煮2～3次，合并煎液，濾過，濾過文火水煎煮，不斷翻動，濃縮至挑起成絲時，置易吸水的紙上觀察，以不滲紙為度，放涼，取出[31](注：生品為1號樣品，牛奶制品為2號樣品，浸膏為3號樣品)。

2 實驗方法

2.1 樣品前處理

稱取2 g樣品置于250 mL燒杯中，量取100 mL娃哈哈純凈水加到燒杯中，玻璃棒均勻攪拌，超聲5 min，3 000 rpm離心5 min后濾紙過濾，取上清液測試。其中3號樣品可完全溶解。

2.2 測試用液

reference溶液(人工唾液)：KCL+酒石酸；負極清洗液：水+乙醇+HCL；正極清洗液：KCL+水+乙醇+KOH。

2.3 技術路線

工藝流程，見圖1。

圖1 工藝流程

3 結果

3.1 實驗數據

將泡囊草生品及不同制品采用味覺分析系統進行分析，泡囊草樣品的電子舌實驗數據，見表1。

表1 泡囊草樣品的電子舌實驗數據

本實驗所有數據均是以人工唾液(參比溶液)為標準的絕對輸出值，電子舌測試人工唾液的狀態模擬人口腔中只有唾液時的狀態；其中Tasteless為無味點，即參比溶液的輸出，參比溶液(reference)由KCL和酒石酸組成味覺值，故酸味的無味點為-13，咸味的無味點為-6，以此為基準，當樣品的味覺值低于Tasteless時說明樣品無該味道，反之則有。另外，豐富性是鮮味的回味，反映了樣品鮮味的持久性，又稱為鮮味持久度。

3.2 確定有效的味覺指標

以參比溶液的輸出為“0”，除了酸味和咸味，其他指標的無味點均為0，將大于無味點的味覺項目作為評價對象。由于基準液是氯化鉀與酒石酸配制而成，故基準溶液中含有少量的酸和鹽，酸味和咸味的無味點分別為-13和-6。

本次測試的泡囊草樣品的酸味和咸味均明顯低于無味點。其他味覺指標則均在無味點以上。見圖2。

圖2 以RefSol參比溶液為基準的泡囊草樣品雷達圖

將酸味和咸味去掉后比較泡囊草樣品有效的味覺指標，從有效味覺指標味覺圖3中可見，測試的3個樣品中1和2的各項指標較為接近，均與3存在明顯的差異。

圖3 泡囊草樣品有效味覺指標雷達圖

從實驗結果可見泡囊草樣品的苦味回味和澀味回味值接近于無味點，通過比較可以發現，其中3號的苦味回味和澀味回味均明顯高于1和2號樣品，見圖4(軟件中截取)。由圖5(軟件中截取)可見，3號樣品的澀味最強，澀味值4.28，澀味值高于另外兩個樣品超過1個刻度，差異明顯；1和2兩個樣品的澀味則接近。2號樣品則是苦味最強；1號樣品的苦澀味是三個樣品中最小的。

注：X軸為苦味，Y軸為澀味。

圖5 泡囊草樣品苦味和澀味散點圖

3.3 鮮味和豐富性

鮮味的回味是豐富性，反映了鮮味的持久性，又稱為鮮味持久性，通常用來反映魚湯、醬油等樣品鮮味的情況，其檢測主要是依據鮮味傳感器對氨基酸、核酸類物質的應答。

本次測試發現，經牛奶處理后的泡囊草樣品均具有明顯鮮味和豐富性，3號也具有較強的鮮味和豐富性。通過比較，發現3號的鮮味和豐富性是最強的，1號的鮮味與3號接近，但豐富性要弱于3號，2號的鮮味和豐富性均最小。樣品間味覺值的差異超過1個刻度，差異顯著。結果見圖6。

圖6 泡囊草樣品鮮味和豐富性散點圖

3.4 泡囊草樣品的PCA主成分分析

PCA主成分分析是一種常用的統計分析方法，主要是用其進行樣品之間的聚類分析。橫、縱坐標軸分別為主成分1和2，方差貢獻率分別為82.83%和17.16%，基于有效的味覺指標(去除酸味和咸味)對3個樣品進行聚類分析，結果見圖7(軟件中截取)，味覺指標貢獻率見表2。

表2 泡囊草樣品的PCA主成分貢獻情況

圖7 所有樣品的PCA主成分分析圖

從表2中可見澀味、豐富性對第一主成分的貢獻率最大(取決于數值的絕對值，絕對值越大貢獻率越大)，苦味、豐富性對第二主成分的貢獻率最大。基于有效的味覺指標聚類分析可見，3個泡囊草樣品在味道上存在明顯的差異，差異主要表現在澀味、苦味和豐富性上。

3.5 數據重現性分析

每個樣品做了4次循環，去掉第一次循環取后三次的平均值，結果見圖8和表3。從圖中看出，傳感器響應穩定，有較好的重現性，可以認為數據有效。由此可見，所有的味覺傳感器對該泡囊草樣品的區分性均很好。

圖8 樣品后三次循環折線圖

表3 后三次測試的實驗數據

4 討論

通過對泡囊草進行味覺測試發現，多個傳感器會對其具有明顯的應答，本次測試的泡囊草生品和牛奶制炮制品沒有咸味和酸味回味，除此以外其他味覺指標均是其有效的味覺指標。泡囊草樣品的澀味回味和苦味回味接近于無味點，可見該樣品的苦味和澀味的持久性不強，其中浸膏品的苦味回味和澀味回味是最強的；澀味是本次測試樣品突出的味覺指標，其中浸膏品的澀味最強，生品和牛奶制品澀味相近；苦味方面三個樣品也存在明顯的不同，其中牛奶制品的苦味最強，生品和浸膏品苦味接近；鮮味和豐富性方面，浸膏品的鮮味和豐富性是最強的，生品的鮮味與浸膏品接近，但豐富性要弱于浸膏品，牛奶制品的鮮味和豐富性均最小。

牛奶制泡囊草的苦味高于生藥，浸膏制泡囊草澀味高于生藥。泡囊草具有“殺黏”、消腫的作用，而苦味具有消腫破痞[14]，澀味具有清血“希日”熱作用[14]，臨床上牛奶制品入紅花秘訣十三味散用于治療血“希拉”性頭痛、偏頭痛、亞瑪病、腦刺痛[32]，亦可制成膏劑用于各種腫毒[33]。苦味藥性由水和氣共同產生，具有寒、輕、鈍、糙等基本特性，具有清熱、解毒、止渴、消腫、燥膩、消脂等作用，此外還可能具有增強胃腸動力的功效。人們對產生苦味的物質基礎基本達成一致，即公認為是生物堿、苷類等苦味化合物。澀味藥性由土和氣產生，具有愈傷、清血“希日”、消脂、凝血等功效。

由此可見，泡囊草不同炮制品的藥效與藥味變化之間可能存在一定的相關性，其藥味與藥效及毒性之間的相關性有待進一步研究。