山丹黃參的營養成分與急性經口毒性研究

張鳴明，白恒鑫，李素岳*，江愛蓮，胡先望,3，何海寧,3，廣忠勇,3

（1.甘肅省商業科技研究所有限公司，甘肅 蘭州 730010；2.甘肅雅濤鑫業智慧農業有限責任公司，甘肅 張掖 734100；3.甘肅省動物源性制品安全分析與檢測技術重點實驗室，甘肅 蘭州 730010）

黃參（Sphallerocarpus gracills）是一種多年生草本植物，傘形科迷果芹屬，俗稱野胡蘿卜、黃葑等，主要分布在中國、蒙古、俄羅斯的西伯利亞東部及遠東地區。在中國，黃參主要分布在甘肅、青海、內蒙古、黑龍江和西藏等高寒陰濕地區。黃參在甘肅省主要分布在山丹縣沿祁連山、焉支山海拔2 400～2 900 m 的高寒濕潤草原、半草原和山灘農田地段，群落分布面積約1.3 萬hm2，年采挖量450 t 左右，當地群眾用其煎粥或烹飪成各種佳肴食用?？蒲腥藛T對黃參的植物學特征、生態區域分布進行了資源考察，并開展了黃參生長發育規律和半人工栽培技術研究，初步取得了階段性成果。黃參化學成分比較復雜，主要包含淀粉和多糖、蛋白質、氨基酸和多肽、脂類（脂肪、揮發油、內酯、香豆素、甾體、萜類化合物）、黃參皂苷、生物堿、有機酸等，不含有酚性成分及其苷類、蒽醌及其苷類、鞣質及強心苷類化合物。目前主要加工形式有飲料、罐頭、酒、咀嚼片及含片等。黃參栽培歷史悠久，一直發揮著食用和藥用價值[1]，尤其在甘肅省山丹縣沿祁連山、焉支山地區，當地老百姓將黃參作為一種蔬菜普遍食用，尤其喜食其肉質根，常用于制作各類美味佳肴[2-3]。

本研究對黃參的肉質根進行了營養成分分析，檢測了其維生素、礦物質、重金屬和總皂苷含量，并且進行了相關的急性經口毒性試驗，為黃參的深度開發利用提供基礎數據，有效地評價黃參安全性，也為當地科學地選購蔬菜、合理營養搭配提供指導性意見，以達到提升健康水平和預防疾病等目的。

1 材料與方法

1.1 材料與樣品

黃參由甘肅雅濤鑫業智慧農業有限公司在焉支山麓4月引種種植，次年1～3月采挖黃參肉質根，用超純水洗凈，晾干表面水分，即鮮黃參樣品。真空包裝后于-18 ℃冷凍保藏，即冷凍黃參樣品。鮮黃參經冷凍干燥真空包裝后保藏，即干黃參樣品。測定時鮮黃參打漿成糊，干黃參粉碎過80 目篩。

實驗動物中選取SPF 級小鼠20 只，雌雄各半，體質量范圍在18～22 g，斯貝福（北京）生物技術有限公司提供試驗動物，生產許可證號為SCXK（北京）2019-0010。

1.2 儀器與設備

F-4500 熒光分光光度計、CP80MX 低溫冷凍超速離心機，日本日立；AA-6650 原子吸收分光光度計、LC-20AT 高效液相色譜儀，日本島津；DNP-300 電熱恒溫培養箱，萬順儀器；KJ-M1700-8LX 馬弗爐，科佳電爐；M-6A 索氏提取器，歐蒙；MP3KC 電子天平，IE-3482。

1.3 方法

1.3.1 黃參營養成分和重金屬檢測

于2022年10月22日送檢中國商業聯合會食品質量監督檢驗檢測中心，檢測黃參肉質根中的營養成分和重金屬含量，測定方法見表1。

表1 黃參營養成分和重金屬檢測項目及分析方法Table 1 The detected items and analytical methods of nutrients and heavy metals

1.3.2 急性經口毒性試驗

動物喂養試驗：選取SPF 級小鼠20 只，禁食4 h 后灌胃（不禁水），灌胃體積為40 mL/kg BW，單次灌胃2 h后給予飼料，連續觀察2～4 h，觀察期14 d，每日觀察1次，并測量小鼠體質量。通過觀察受試物相關動物是否存在死亡情況，從而確定受試物經口毒性，進一步確認是否需要采用霍恩氏法進行后續試驗。同時記錄小鼠中毒體征、癥狀，中毒出現和消失以及動物死亡時間。

1.4 數據處理

采用統計軟件SPSS Statistics V19.0 進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 黃參的營養成分

表2（見下頁）顯示了新鮮黃參肉質根營養成分。檢測結果顯示，黃參維生素B1和維生素B2未檢出，鉀、鎂、磷、鈣和維生素C 含量均較高，鉛與鎘的含量均遠低于國家標準。

2.1.1 基本營養成分

（1）水分和灰分

黃參肉質根中水分含量為68.900 g/100 g，即68.9%，含量相對適中；黃參嫩度、鮮度、味道和其他特性均受水分含量的影響，同時水分含量也是蔬菜貯藏時間和貨架期的一個關鍵參數。因為黃參含水量適中，直接保鮮運輸即可滿足人們日常的需求。黃參肉質根灰分含量為1.9 g/100 g；灰分可作為評判黃參成品或半成品是否潔凈、有無摻假，可將灰分含量作為重要指標之一，若這個指標超出正常范圍，說明生產的黃參產品質量和衛生均存在一定問題[4]。

（2）膳食纖維

健康飲食中膳食纖維不可或缺，有益于消化系統的正常運行，可有效預防糖尿病、心血管疾病、消化系統疾病、癌癥以及其它疾病[5-6]。世界糧農組織建議每日攝入膳食纖維量要高于25 g，黃參肉質根中膳食纖維含量為4.8 g/100 g，可作為膳食纖維攝入來源。

2.1.2 礦物質種類及含量

蔬菜可提供人體必需的各種礦物質，充分合理的選擇高礦物質蔬菜非常重要。在我國西北部，尤其是在山丹地區，黃參被作為一種地域特色蔬菜，測定分析其礦物質元素種類及含量，可為消費者平衡蔬菜營養提供科學依據。

由表2 可知，黃參肉質根中含量較高的礦物質有鉀、磷、鎂、鈣。鉀、磷含量高于多種蔬菜和水果，如菠菜[7]、紫葉生菜[8]和香蕉[9]，磷含量高于野莧菜等[10]。鉀對人體而言，參與平衡體液酸堿度、調節細胞內滲透壓、細胞內糖及蛋白質的代謝，有助于心臟的規律跳動、維持神經健康，協助肌肉正常收縮。因此，黃參屬高鉀低鈉植物，對于高血壓和冠心病患者等心血管疾病具有積極的作用，可以科學地選擇食用黃參肉質根。

微量元素在人體中多與有機酸、氨基酸、肽等絡合，并以結合態存在，成為激素、輔基、維生素或酶的必需成分發揮作用[11]，黃參中含有鐵、鋅、鎂、銅等微量元素（表2），其中以在酶中的作用最為重要，如超氧化物歧化酶中含Cu、Zn、Mn，細胞色素酶、賴氨酸氧化酶、絡氨酸酶中含Cu，碳酸酐酶、羥肽酶、醇脫氧酶中含Zn，硝酸還原酶等中含Co。維持這些必需微量元素在人體內足夠的量并以特定的化學形式存在是非常重要的,否則就會出現生理缺陷。Mg 是葉綠素的組成成分之一，而葉綠素是誘導類囊體垛疊成基粒的重要因子，又是綠色植物進行光能吸收、傳遞和轉換的重要色素，還有保護光合膜的功能，同時也參與糖類、脂類及蛋白質代謝。黃參能夠在高寒陰涼環境中正常進行光合作用可能與含豐富的微量元素有關。Co 是維生素B12的組分，可使無機鐵轉變成有機鐵，直接參與造血提高吸收率。Mn 與Cu 協同，提高免疫力，使其具有較高的食用及藥用價值[12-18]。對黃參中微量元素的測定和分析也間接說明它是一種營養豐富的天然植物。

表2 黃參營養成分分析結果Table 2 The result of nutritional analysis of S.gracills

續表

2.1.3 維生素種類及含量

由表2 可知，黃參肉質根中維生素E 的含量低，需從其它種類的水果和蔬菜中補充，建議多食用紅辣椒、辣根、蘿卜、卷心菜、番石榴、鮮橙等。黃參肉質根中煙酸、維生素B1和維生素B2均未檢出，無法滿足人體正常需求，需從其它途徑補充。黃參肉質根中維生素B6含量為0.056 3 mg/100 g，含量較低，建議還需要從動物肝臟、谷粒、肉、魚、蛋及豆類等中補充。總體來說黃參屬于一類維生素較為缺乏的蔬菜。

2.1.4 黃參蛋白質和水解氨基酸種類及含量

黃參肉質根中蛋白質和氨基酸含量鮮品中為3.69%，換算成以干基計約為5.36%，在蔬菜類中含量屬于適中，總體含量不足以將黃參作為蛋白質補充食材。但是黃參蛋白水解后含有17 種水解氨基酸，在蔬菜類中是一種較為全面的氨基酸補充食材。黃參蛋白水解氨基酸總含量為2.473 g/100 g，含量位于前十的氨基酸種類分別為谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、脯氨酸。根據FAO/WHO 評分標準模式，必需氨基酸與總氨基酸的比值（EAA/TAA）約為40%[19-20]，黃參蛋白質中的氨基酸組成種類較齊全，為28.4%，相對接近FAO/WHO 的理想推薦模式。其中谷氨酸含量最高，為0.50 g/100 g，占總氨基酸含量的20.2%，遠高于山蕗菜（2.467%）[20]和菜豆（9.95%）[21]中谷氨酸含量。雖然谷氨酸不是人體必需氨基酸，但是參與許多重要化學反應，如促進腦細胞呼吸、預防和治療肝昏迷和降低血壓，在人體蛋白質代謝過程中具有重要地位[22]。本測定結果顯示，黃參肉質根中谷氨酸含量較高，因此黃參可視為一種較好的降壓蔬菜，同時還可用于開發相關鮮味副食或作為增鮮天然食品添加劑。

2.1.5 重金屬

表2（見上頁）顯示，黃參肉質根中的鉛與鉻均未檢出，鎘與總砷的含量均很低，符合國家標準。可能是由于黃參生長于祁連山脈地區，自然環境優良，污染程度低的緣故。

2.1.6 黃參皂苷、多糖等物質

黃參皂苷是黃參中一類較為重要的生理活性物質，具有調節內分泌系統、提高免疫力、調節中樞神經系統、改善心血管及造血系統、抗疲勞以及抗癌等作用[23]。目前，已測定出黃參的總皂苷含量，但并未對其單體皂苷進行研究。單體皂苷的分離、提純及生理活性研究將是未來研究的方向，且不同的黃參皂苷具有獨特的生理功能，黃參總皂苷和單體皂苷的含量也將成為評價黃參及其產品質量的重要指標之一。本研究測定結果顯示，黃參肉質根中總皂苷含量為0.53g/100g，約為人參總皂苷的三分之一。

黃參多糖也是黃參肉質根中重要的生物活性成分之一。結果顯示，黃參肉質根中多糖含量為2.98 g/100 g，據學者研究，多糖具有抗腫瘤、抗病毒、抗感染、抗氧化、抗誘變、調節血糖和提高機體免疫力等多種生物活性，以上活性使多糖研究成為生物研究領域的熱點[24]。

2.2 急性經口毒性試驗

黃參喂養各劑量組雌、雄大鼠質量的增加與對照組比較，差異無統計學意義（P＞0.05），在14 d 觀察期內未出現中樞神經系統、自主神經系統和呼吸系統及軀體運動等方面的任何異常癥狀及死亡現象，試驗結束動物未出現明顯中毒體征。通過黃參對小鼠的急性經口毒性（表3）可以看出，在本試驗條件下，黃參對小鼠的急性經口毒性最大耐受劑量大于10 000 mg/kg，在灌胃劑量為40 mL/kg 時，供試小鼠無明顯不良癥狀，按急性毒性分級屬實際無毒。

表3 黃參對小鼠的急性經口毒性Table 3 Acute oral toxicity of S.gracills to mice

3 結論

黃參是營養豐富的地域特色蔬菜食品。肉質根中碳水化合物含量高，水解物包含17 種水解氨基酸，富含人體易缺少的鉀、鐵、鈣、鎂等礦物質元素，谷氨酸含量占總氨基酸含量的比例為20.2%，具有較高的開發利用及研究價值。維生素含量普遍較低，無法滿足人體正常需求，需從其它途徑補充。重金屬元素鉛、鉻均未檢出，鎘與總砷的含量均較低，且不含酚類、鞣質、蒽醌類化合物及強心苷[20]，是一種無污染、無毒副作用的綠色蔬菜。黃參總皂苷含量為0.53 g/100 g，可做為功能活性產品原料。黃參對小鼠的急性經口毒性最大耐受劑量大于10 000 mg/kg，根據急性毒性評價標準可認為黃參為實際無毒級。初步證實了黃參具有安全性較高的特點，為進一步進行毒理學安全評價提供了基礎數據，從而為黃參深入研究和進一步推廣應用提供了試驗依據。

綜上所述，隨著近些年消費者生活水平和健康意識的日益提升，對蔬菜不僅要求符合綠色食品的標準，而且要求具有特色風味且對人體有營養保健功能。黃參作為甘肅山丹地區特色蔬菜，生長環境優良，營養成分豐富，是一種值得大力推廣和重要開發價值的蔬菜產品。