基于含末率和微觀粉碎度的艾絨質(zhì)量評(píng)價(jià)

惠鑫 王昊 郭洪祝 杜小偉 黃躍平 于密密 趙百孝

摘要 目的：通過(guò)觀察艾絨顯微特征、測(cè)定艾絨含末率及微觀粉碎度量化艾絨的精細(xì)度，以評(píng)價(jià)艾絨質(zhì)量。方法：本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)機(jī)器加工艾絨和實(shí)驗(yàn)室制艾絨共33份，從不同加工比例和不同加工工藝兩方面對(duì)比分析艾絨顯微特征、艾絨的含末率與微觀粉碎度的差異。結(jié)果：不同加工比例艾絨的顯微特征可見(jiàn)明顯差異，且相較于實(shí)驗(yàn)室制艾絨，機(jī)器加工艾絨絨絲纏繞明顯呈團(tuán)狀。對(duì)比不同加工比例艾絨，其含末率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），表現(xiàn)為精細(xì)艾絨<粗糙艾絨<一般艾絨;微觀粉碎度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），表現(xiàn)為粗糙艾絨<一般艾絨<精細(xì)艾絨。不同加工工藝艾絨含末率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。艾絨微觀粉碎度與加工比例具有線性關(guān)系（P<0.05）。結(jié)論：艾絨的顯微特征能區(qū)分不同加工工藝的艾絨;艾絨的含末率能夠在粉碎度較高的情況下反映艾絨的精細(xì)度，但有一定缺陷;艾絨的微觀粉碎度能較為客觀反映艾絨的精細(xì)度。

關(guān)鍵詞 艾絨;含末率;顯微性狀;微觀粉碎度;加工比例;精細(xì)度

The Assessment of Quality by Dust Content and Micro-grinding Degree in Moxa Floss

HUI Xin1，WANG Hao1，GUO Hongzhu2，DU Xiaowei2，HUANG Yueping1，YU Mimi2，ZHAO Baixiao1

（1 School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina，Beijing University of Traditional Chinese Medicine，Beijing 100029，China; 2 Beijing Institute for Drug Control，Beijing 102206，China）

Abstract Objective：To evaluate the quality of moxa floss by observing the microscopic properties，determining the dust content and micro-grinding degree.Methods：In this experiment，33 samples of machine-processed and laboratory-made moxa floss were tested.The differences of dust content，micro-grinding degree and Micro-properties of moxa floss were compared and analyzed from different processing proportions and processing technologies.Results：The results showed that the micro characteristics of different processing ratio of moxa floss were obviously different，and compared with the laboratory-made moxa floss，the filament winding of machine-processed ones was obviously in the shape of a ball.There were significant differences in the dust content of fine and general moxa floss among different processing ratios （P<0.05）：fine moxa velvet

Keywords Moxa floss; Dust content; Micro-grinding degree; Microscopic properties; Processing ratio; Fineness

中圖分類號(hào)：R282;R245文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.24.002

明代李時(shí)珍《本草綱目》對(duì)我國(guó)古代艾絨的制作工藝進(jìn)行闡述“揀取凈葉，揚(yáng)去塵屑，入石臼內(nèi)，木杵搗熟，羅去渣滓，取白者再搗，至柔爛如綿為度。用時(shí)焙燥，則灸火得力”[1]。說(shuō)明艾絨的品質(zhì)與其加工工藝相關(guān)。艾絨是由艾葉原材料剔除塵土粗梗、粉碎、過(guò)篩而成[2-4]，目前市場(chǎng)上出售的艾絨，多約定俗成采用比例法作為艾絨質(zhì)量評(píng)判要素，市面上的艾絨多數(shù)標(biāo)以比例為3∶1、5∶1、10∶1、35∶1等標(biāo)簽，比例為3∶1的艾絨即表示將1.5 kg艾葉加工制成0.5 kg艾絨，即出絨率為33.3%，即加工比例越高的艾絨在加工過(guò)程中篩掉的雜質(zhì)越多，出絨率越低。由于生產(chǎn)廠家不同、加工工藝不同等諸多不確定因素，對(duì)于市售艾絨是否達(dá)到其出廠所標(biāo)示的加工比例，目前尚無(wú)客觀的鑒定方法及標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范地評(píng)判艾絨精細(xì)度[5]。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)艾絨的含末率、顯微特征及微觀粉碎度3種方式對(duì)艾絨的加工工藝及加工比例進(jìn)行比較，分析并量化不同加工比例艾絨的精細(xì)度，為建立客觀的艾絨質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支持。

艾絨的加工制作流程包括粉碎艾葉和篩除粉末雜質(zhì)兩部分，若艾葉粉碎度過(guò)低或粉末雜質(zhì)篩除不徹底，都會(huì)影響艾絨的精細(xì)度，導(dǎo)致其品質(zhì)降低，艾絨松散不易成團(tuán)，在施灸過(guò)程中存在艾煙煙霧過(guò)大、灰燼掉屑燙傷皮膚等弊端[6]。因此，評(píng)判艾絨的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，含末率和艾絨粉碎度應(yīng)作為衡量艾絨精細(xì)度的重要指標(biāo)。艾絨的含末率是指艾絨中葉肉粉末以及摻雜的細(xì)小葉梗等雜質(zhì)質(zhì)量占艾絨總質(zhì)量的百分比，客觀反映艾絨的細(xì)雜質(zhì)含量從而量化艾絨的精細(xì)度。本研究所采用的方法是根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)艾絨的性狀特點(diǎn)及加工方法，并結(jié)合卷煙含末率[7]以及茶葉粉末和碎茶含量測(cè)定方法[8]的國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提出的。艾絨微觀粉碎度是采用Imagej軟件統(tǒng)計(jì)4.5×10倍體視顯微鏡下大于視野面積3%的粉碎物，計(jì)算去掉所有超過(guò)視野面積3%的粉碎物面積占視野總面積的百分比，重復(fù)取2次鏡下圖像求平均值，以該值評(píng)價(jià)艾絨的粉碎程度，微觀粉碎度值越大（%）說(shuō)明艾絨的粉碎程度越高。將艾絨微觀粉碎度作為評(píng)判艾絨粉碎程度的指標(biāo)，有利于在微觀層面量化艾絨的精細(xì)度。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

實(shí)驗(yàn)收集制備不同來(lái)源的艾絨樣品共33份，包括委托企業(yè)加工的機(jī)器制艾絨23份和實(shí)驗(yàn)室制艾絨10份。1）機(jī)器加工艾絨：機(jī)器制艾絨委托李時(shí)珍國(guó)灸集團(tuán)（湖北）有限公司加工。制作流程為取不同采摘年份（2008—2017年）艾葉，去除梗莖，放入艾葉粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，之后機(jī)器動(dòng)力傳導(dǎo)至滾筒篩，利用吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)力，推動(dòng)艾葉粉碎物經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板，在此過(guò)程中，渣滓粉末由于重量較大會(huì)沉積在底部，從而分離掉雜質(zhì)得到不同比例的艾絨。目前市面上多采用加工比例以衡量艾絨的精細(xì)程度，即艾絨的出絨率。如加工比例為5∶1的艾絨即表示將2.5 kg的艾葉加工制成2.5 kg的艾絨，艾絨出絨率（純度）為20%。為方便統(tǒng)計(jì)分析，本研究統(tǒng)一采用百分比。2）實(shí)驗(yàn)室制艾絨：不同采摘年份的艾葉樣品（2008—2017年）均來(lái)自于湖北蘄春產(chǎn)蘄艾，端午前后采摘，裝入編織袋內(nèi)封存，置于倉(cāng)庫(kù)。倉(cāng)庫(kù)位于北京中醫(yī)藥大學(xué)，溫濕度隨季節(jié)天氣變化，未施加人為控制。

遵循《本草綱目》之記載“揀取凈葉，揚(yáng)去塵屑，入石臼內(nèi)，木杵搗熟，羅去渣滓，取白者再搗，至柔爛如綿為度”。依次將2008—2017年采集的蘄春艾葉稱重記數(shù)，剔去葉梗后再次稱重記數(shù)，用鐵制藥碾子將去梗的艾葉碾碎，用16目篩網(wǎng)篩去粉末，反復(fù)粉碎、篩粉3次，分別稱重，計(jì)算出絨率（艾絨出絨率=艾絨總重量/艾葉總重量×100%），得到不同年份3∶1艾絨，精確控制在（33±3）%，樣品共計(jì)10個(gè)。

1.1.2 儀器

1）含末率測(cè)定儀（浙江紹興市拓展儀器有限公司，型號(hào)：LYFS-1）：含末率測(cè)定儀主要由主框架、一層篩網(wǎng)、二層篩網(wǎng)接料斗及電機(jī)等部分組成，主體電機(jī)通過(guò)蝸輪副作變速傳動(dòng)和偏心連桿機(jī)構(gòu)作水平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分篩出艾絨的葉梗和葉肉粉末。根據(jù)第一層篩網(wǎng)上艾絨剩余量計(jì)算出艾絨樣品含末率。儀器主要技術(shù)參數(shù)及篩網(wǎng)的尺寸見(jiàn)表1、表2;2）溫濕度儀（臺(tái)灣泰仕電子;中國(guó)臺(tái)灣，型號(hào)：TES-1360A）;3）體視顯微鏡（奧林巴斯，日本，型號(hào)：SZ61）;4）圖片采集設(shè)備（佳能株式會(huì)社Canon，日本，型號(hào)：Powershot A630）;5）光學(xué)顯微鏡（奧林巴斯，日本，型號(hào)：DP72、BX53F）。

1.2 方法

1.2.1 艾絨含末率

本實(shí)驗(yàn)在北京中醫(yī)藥大學(xué)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。環(huán)境溫度（22±3）℃，相對(duì)濕度（40±5）%。按照艾絨出絨率（艾絨加工比例）將艾絨分為精細(xì)艾絨（10%～15%）、一般艾絨（20%～30%）、粗糙艾絨（40%）3種不同精細(xì)度的艾絨。精密稱取艾絨樣品（10±0.01）g（M1，單位：g），精確至0.001 g。實(shí)驗(yàn)前清掃篩網(wǎng)，確認(rèn)篩網(wǎng)上沒(méi)有任何艾絨、雜物，將艾絨樣品松散地平鋪于第一層篩網(wǎng)（1.180 mm×1.180 mm），固定好篩網(wǎng)、接料斗和頂蓋，防止電機(jī)發(fā)動(dòng)后因密封不牢將樣品甩出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。安裝固定后，啟動(dòng)儀器，轉(zhuǎn)速為260 r/min，回轉(zhuǎn)半徑50 mm，時(shí)間1 min。振篩停止后，打開(kāi)儀器頂蓋，取出第一層篩網(wǎng)的艾絨精密稱重（M2，單位：g），精確至0.001 g，記錄重量。

按以下公式計(jì)算艾絨含末率：

V（%）=M1-M2M1×100%

式中：V-艾絨的含末率，單位為%;M2-篩去雜質(zhì)、粉末后剩余艾絨的重量，單位為克（g）;M1艾絨樣品質(zhì)量，單位為克（g）。

取2次平行測(cè)定的算數(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果，兩次平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差不大于30%，計(jì)算結(jié)果修正至0.1%。

1.2.2 艾絨顯微特征

不同加工工藝和不同加工比例的艾絨各稱?。?.3±0.01）g，溶于0.5 mL水合氯醛混勻，用細(xì)竹簽沾取一滴涂在載玻片上，滴入兩滴水合氯醛混勻后制片，分別在體視顯微鏡和光學(xué)顯微鏡下觀察艾絨顯微特征。

1.2.3 艾絨微觀粉碎度

艾絨微觀粉碎度通過(guò)采用Imagej軟件統(tǒng)計(jì)4.5×10倍體視顯微鏡下大于視野面積3%的粉碎物，計(jì)算去掉所有超過(guò)視野面積3%的粉碎物面積占視野總面積的百分比，重復(fù)取2次鏡下圖像求取平均值，以該值評(píng)價(jià)艾絨的粉碎程度。

按以下公式計(jì)算艾絨微觀粉碎度：

F=S-S1S×100%

式中：

F-艾絨微觀粉碎度（%），結(jié)果修約至0.1%;

S-顯微鏡下視野總面積;

S1-超過(guò)視野面積3%的粉碎物面積。

取2次平行測(cè)定的算數(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果，2次平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差不大于30%，計(jì)算結(jié)果修正至0.1%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Microsoft Excel 2016錄入數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，對(duì)符合正態(tài)性分布的數(shù)據(jù)，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。不同加工比例艾絨含末率、不同加工工藝艾絨含末率及艾絨微觀粉碎度數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布，采用單因素方差分析、LSD法進(jìn)行兩兩比較。艾絨微觀粉碎度與加工比例相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析法，并進(jìn)行線性回歸分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 艾絨含末率

經(jīng)機(jī)器加工的3組不同精細(xì)度的艾絨，其含末率比較結(jié)果為精細(xì)艾絨<粗糙艾絨<一般艾絨，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表3～4。

2.2 艾絨顯微特征

2.2.1 不同加工工藝的艾絨顯微特征

在40倍顯微鏡下觀察可見(jiàn)，不同加工工藝的艾絨性狀有明顯差異。從絨質(zhì)上看，碾制的實(shí)驗(yàn)室制艾絨絨量更多，絨質(zhì)更細(xì)，而機(jī)器制艾絨較粗;對(duì)比視野內(nèi)的大直徑粉碎物，實(shí)驗(yàn)室制艾絨可見(jiàn)5～8個(gè)，而機(jī)器制艾絨可見(jiàn)28～35個(gè)。見(jiàn)圖1。在200倍顯微鏡下觀察可見(jiàn)，機(jī)器制艾絨多見(jiàn)由絨絲纏繞而成的絨團(tuán)，而實(shí)驗(yàn)室制艾絨的絨絲鏡下未見(jiàn)成團(tuán)，分布更均勻。見(jiàn)圖2。

2.2.2 不同比例的艾絨顯微特征（2015年艾絨）

以2015年10%、20%、30%、40%艾絨為例，分別在體視顯微鏡下觀察其艾絨粉碎程度，圖3～5展示了艾絨在不同倍數(shù)顯微鏡下的圖像。以上艾絨顯微圖像表明，隨著艾絨精細(xì)度的增高，其粉碎度也會(huì)增高，最精細(xì)的10%艾絨其含絨量越高，大直徑粉碎物越少，而最粗糙的40%艾絨，其含絨量較低，大直徑粉碎物也較多。

2.3 艾絨微觀粉碎度

不同加工比例艾絨微觀粉碎度經(jīng)ANOVA單因素方差分析F=122.4（P<0.05），4種不同加工比例不全相等。見(jiàn)表5。

2.4 艾絨微觀粉碎度與加工比例相關(guān)性

實(shí)驗(yàn)試探討機(jī)器制艾絨加工比例與微觀粉碎度的相關(guān)性，Pearson相關(guān)系數(shù)為0.968，加工比例與艾絨微觀粉碎度正相關(guān)（P<0.05）。

即y=106-158.567x（P<0.05）

3 討論

艾灸作為中醫(yī)學(xué)中的重要外治療法之一，近年來(lái)發(fā)展迅速，被越來(lái)越多的大眾接受，已廣泛應(yīng)用于內(nèi)科、外科、婦科等多種急慢性疾病的防治[9-13]。艾絨是中國(guó)傳統(tǒng)療法艾灸的首要灸材，其品質(zhì)高低在很大程度上影響著艾灸的療效[14-17]。以往對(duì)于艾絨質(zhì)量的評(píng)判多依靠感官、經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的主觀性，缺乏具體客觀統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[5]，導(dǎo)致艾絨加工制作廠商對(duì)艾絨加工比例概念模糊，其中最能直觀體現(xiàn)艾絨品質(zhì)的加工比例因缺乏方法與標(biāo)準(zhǔn)的參照而出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊等現(xiàn)象，以致于不能精準(zhǔn)把握艾絨的真實(shí)比例。此外，因缺少鑒定真?zhèn)伟q艾葉的相關(guān)儀器設(shè)備與方法，甚至出現(xiàn)為節(jié)省成本在艾絨中摻雜梗莖雜質(zhì)的行業(yè)亂象?；谝陨习q行業(yè)所存在的問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)綜合考量艾絨粉碎、過(guò)篩的加工制作流程，認(rèn)為艾絨含末率和艾絨微觀粉碎度能較好體現(xiàn)艾絨精細(xì)度，為艾絨行業(yè)市場(chǎng)規(guī)范化提供參考。

由艾絨含末率測(cè)定結(jié)果可見(jiàn)，相同加工工藝條件下，艾絨含末率與其比例具有一定的相關(guān)性，即加工比例高的精細(xì)艾絨其含末率較低，加工比例較低的一般艾絨，其含末率較高。在相同加工比例條件下，碾制的實(shí)驗(yàn)室制的艾絨與機(jī)器加工的艾絨比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明不同的加工工藝對(duì)艾絨的含末率影響不大;2組數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明其含末率均值略有差異，實(shí)驗(yàn)室制的艾絨缺少風(fēng)力吹掃，導(dǎo)致較機(jī)器加工的艾絨含末率略高。但在相同加工工藝條件下，加工比例較低的粗糙艾絨的含末率低于一般艾絨，這說(shuō)明僅通過(guò)含末率評(píng)價(jià)艾絨的加工精細(xì)程度也存在一定缺陷。究其原因，粉碎程度很低的艾絨其含末率也會(huì)較低，所以艾絨含末率在一定程度上可以體現(xiàn)艾絨的精細(xì)度，但評(píng)價(jià)艾絨的加工比例僅僅依靠含末率是不確切的，應(yīng)全方位、多角度評(píng)價(jià)艾絨精細(xì)度。

藥典記載的艾葉顯微鏡下特征有三，一是非腺毛，包括T形毛和單列性非腺毛，二是鞋底形腺毛，三是草酸鈣簇晶[17]。草酸鈣簇晶存在于葉肉組織，而艾絨是存在于艾葉背面的絨毛，故在艾絨的顯微鑒別中應(yīng)著重于非腺毛和腺毛，尤其是特征顯著的T形腺毛。比較機(jī)器加工的艾絨和實(shí)驗(yàn)室制的艾絨顯微鏡下圖像可見(jiàn)，在低倍顯微鏡下，相同加工比例的實(shí)驗(yàn)室碾制艾絨更加精細(xì)，含絨量較多、粉碎程度也較高，而機(jī)器加工的艾絨顯微鏡下觀察到的大直徑粉碎物較多;在200倍顯微鏡下，機(jī)器加工的艾絨易聚結(jié)成團(tuán)，而實(shí)驗(yàn)室碾制和搗制艾絨的絨絲則分布更均勻，無(wú)成團(tuán)現(xiàn)象，究其原因可能是由于機(jī)器加工的艾絨在物料粉碎桶和風(fēng)力吹掃的滾筒篩中不斷旋轉(zhuǎn)篩動(dòng)，所產(chǎn)生的纏繞現(xiàn)象。比較不同比例的艾絨可見(jiàn)，艾絨的加工比例與其微觀粉碎度成正比，加工比例越高，越精細(xì)的艾絨微觀粉碎度越高，相應(yīng)地，加工比例高的艾絨其微觀粉碎度也偏低、顯微視野內(nèi)大直徑的粉碎物較多。對(duì)比10%～40%4種加工比例艾絨的微觀粉碎度可見(jiàn)，20%、30%的艾絨微觀粉碎度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所以將20%～30%艾絨歸類為可以間接灸用的一般艾絨，20%以下艾絨歸類為用于直接灸用的精細(xì)艾絨，30%以上的艾絨歸類為粗糙艾絨。

綜上所述，通過(guò)綜合艾絨的含末率、顯微特征及微觀粉碎度3種方式可以量化艾絨的精細(xì)度，最終評(píng)判艾絨質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

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（2020-02-09收稿 責(zé)任編輯：楊覺(jué)雄）

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（81574068，81403449）作者簡(jiǎn)介：惠鑫（1992.02—），女，博士研究生在讀，研究方向：艾灸標(biāo)準(zhǔn)化，E-mail：jeshui@126.com通信作者：趙百孝（1963.03—），男，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，研究方向：艾灸標(biāo)準(zhǔn)化與艾灸作用機(jī)制研究，E-mail：baixiao100@vip.sina.com;于密密（1980.02—），女，碩士，副主任藥師，研究方向：中藥質(zhì)量控制，E-mail：123171052@qq.com