不同產(chǎn)地黃精的皂苷和多糖含量

錢(qián)華麗，趙 琪，徐 哲，朱新焰，張 磊，董家紅，董 鮮，季鵬章*

(1.云南中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院，云南 昆明 650500；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 藥用植物研究所，云南 昆明 650200)

0 引言

【研究意義】黃精為百合科黃精屬植物根莖的總稱(chēng)。在《中國(guó)藥典》(2020)版中共收錄滇黃精(PolygonatumkingianumColl.et Hemsl)、黃精(PolygonatumsibiricumRed.)和多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)3種黃精的根莖作為藥用。黃精已有2 000多年的用藥歷史，首載于《名醫(yī)別錄》，謂之補(bǔ)中益氣，除風(fēng)濕，安五臟。古方中性味甘、平，歸脾、肺、腎經(jīng)，具補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤(rùn)肺及益腎等功效。黃精含有多糖、皂苷、生物堿及黃酮等多種化學(xué)成分[1-3]，具增強(qiáng)免疫、抗衰老、降血糖及抗炎抗菌等作用[4-11]。我國(guó)黃精種質(zhì)資源豐富，蘊(yùn)藏量大，主要分布于東南和西北地區(qū)，但經(jīng)多年采挖，加之生長(zhǎng)十分緩慢，野生黃精資源逐年減少，不能滿足市場(chǎng)需求。因此，市場(chǎng)中存在用黃精偽品充當(dāng)藥用黃精的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了黃精藥材的質(zhì)量與安全。種質(zhì)資源是良種選育的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究不同來(lái)源黃精的主要化學(xué)成分，對(duì)保護(hù)、培育和篩選優(yōu)良黃精種質(zhì)資源具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)，黃趙剛等[12]對(duì)貴州、湖南、云南等7個(gè)地區(qū)的黃精多糖含量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)黃精多糖含量差異明顯，云南地區(qū)均值為10.99%，高于藥典標(biāo)準(zhǔn)；王彩步等[13]對(duì)云南不同基地11批滇黃精進(jìn)行多糖含量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，滇黃精質(zhì)量整體較優(yōu)；周寶珍等[14]對(duì)5個(gè)不同來(lái)源的黃精薯蕷皂苷含量測(cè)定，為鑒別不同來(lái)源黃精提供了依據(jù)?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，國(guó)內(nèi)對(duì)黃精主要化學(xué)成分的研究多為就地采樣，樣品的生長(zhǎng)易受當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響，且僅做單一化合物分析。不同來(lái)源的黃精多糖和皂苷含量有所差異，通過(guò)野外采集塊莖重新種植，可將環(huán)境對(duì)黃精生長(zhǎng)的影響最小化。測(cè)定其不同部位的皂苷和多糖含量，聯(lián)合分析不同來(lái)源黃精品質(zhì)的研究相對(duì)較少。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以不同產(chǎn)地的7種黃精為研究對(duì)象，采用紫外分光光度法測(cè)定其不同部位皂苷和多糖含量，并對(duì)黃精2種化學(xué)成分及其藥用價(jià)值進(jìn)行比較分析，以期為利用化學(xué)成分挖掘黃精特異資源提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 黃精 野外采集29份黃精塊莖(表1)種植于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所滇源基地。

表1 黃精樣品信息Table 1 Sampling information of Polygonatum sibiricum

1.1.2 試劑 人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)品(樂(lè)美天醫(yī)藥科技有限公司)、無(wú)水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(樂(lè)美天醫(yī)藥科技有限公司)、甲醇、乙醇、石油醚、正丁醇、蒽酮、濃硫酸、5%香草醛溶液等試劑均為分析純。

1.1.3 儀器 中藥粉碎機(jī)(FW-13，天津市泰斯特儀器有限公司)、電熱恒溫水浴鍋(上海醫(yī)療器械三廠)、分析天平(AX223ZH/E，奧豪斯儀器常州有限公司)、紫外可見(jiàn)-分光光度計(jì)(UV-1601，島津日本公司)、臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(H3-18KR，重慶市松朗電子儀器有限公司)、超聲清洗機(jī)(HS-3120，江蘇漢邦科技有限公司)、振蕩器(QL-861，海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集及預(yù)處理 為保證測(cè)定數(shù)量一致，將樣本量較少的黃精平均分為2組，各取25份用于測(cè)定皂苷和多糖。于采收期隨機(jī)取新鮮黃精根莖切片，于60℃烘干至恒重，粉碎后過(guò)60目篩，裝袋密封備用。選取6份地上部長(zhǎng)勢(shì)較好的狹葉黃精和滇黃精的莖稈和葉片，將其洗凈、干燥并粉碎，裝袋密封備用，每個(gè)樣本3次重復(fù)。

1.2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 黃精皂苷測(cè)定參照尤新軍等[15]的方法，以甲醇為溶劑，配制0.1 mg/mL人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)紫外可見(jiàn)-分光光度計(jì)在200～800 nm范圍內(nèi)掃描，擬合吸光度(y)與濃度(x)的一元線性回歸方程；黃精多糖測(cè)定參照2015版藥典[16]的方法，以水為溶劑，配制0.33 mg/mL無(wú)水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，顯色處理后，在582 nm處測(cè)定吸光度，擬合吸光度(y)與濃度(x)的一元線性回歸方程。

1.2.3 皂苷測(cè)定 精確稱(chēng)取黃精粉碎樣品1.00 g于50 mL提取瓶中，加入10～20 mL 80%乙醇，60℃超聲提取2次，每次30 min，將提取液旋干后注入少量水，用石油醚、水飽和正丁醇溶液分別萃取2次后，合并萃取液至50 mL容量瓶中，加80%乙醇定容至刻度，搖勻，待測(cè)。吸取待測(cè)液500 μL，顯色處理后揮干，于550 nm處測(cè)定吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算皂苷含量。

1.2.4 多糖測(cè)定 精確稱(chēng)取黃精粉碎樣品0.200 g于250 mL三角瓶中，加80%乙醇150 mL，沸水浴1 h，趁熱過(guò)濾，棄濾液。濾渣用80%熱乙醇洗滌3次，洗滌后得濾渣和濾紙加水150 mL，沸水浴1 h，趁熱過(guò)濾，濾液定容至200 mL，搖勻，待測(cè)。吸取待測(cè)液1 mL，顯色處理后于582 nm處測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010、SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃精皂苷和多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.1.1 黃精皂苷的標(biāo)準(zhǔn)曲線 以人參皂苷Rb1標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(x)為橫坐標(biāo)，吸光度值(y)為縱坐標(biāo)繪制得到黃精皂苷標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。經(jīng)擬合得回歸方程：y=4.107 1x+0.058 9(R2=0.999 8)。表明，人參皂苷標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在0.03～0.18 mg/mL，吸光度與皂苷濃度呈良好的線性關(guān)系。

圖1 黃精皂苷的標(biāo)準(zhǔn)曲線 Fig.1 Standard curve of P. sibiricum saponin

2.1.2 黃精多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線 以D-無(wú)水葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(x)為橫坐標(biāo)，吸光度值(y)為縱坐標(biāo)繪制得到黃精多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。經(jīng)擬合得回歸方程：y=27.18x+0.087 3(R2=0.999 5)。表明，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在0.006 6～0.033 mg/mL，吸光度與葡萄糖濃度呈良好的線性關(guān)系。

圖2 黃精多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of P. sibiricum polysaccharides

2.2 黃精藥用部位的皂苷及多糖含量

由表2可知，不同產(chǎn)地黃精皂苷含量為1.82%～6.49%，均值為3.23%，差異較大。其中，以楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)滇黃精(H60)最高，達(dá)6.49%；以昆明市東川區(qū)銅都鎮(zhèn)狹葉黃精(H1)最低，為1.82%。皂苷含量高于均值的共有11個(gè)，分別是楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)滇黃精(H60，6.49%)、大理州永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)滇黃精(H83，6.21%)、曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)雞頭黃精(H20，5.84%)、文山州文山縣薄竹鎮(zhèn)滇黃精(H8，4.55%)、大理州永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)輪葉黃精(H86，3.87%)、文山州文山縣滇黃精(H4，3.67%)、文山州馬關(guān)縣坡腳鄉(xiāng)(H5，3.63%)、攀枝花市鹽邊縣龍憨漁鄉(xiāng)黃精(H84，3.62%)、曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)/玉溪市新平縣滇黃精(H26，3.59%)、宣威市西寧街道多花黃精(H88，3.43%)和德宏州梁河縣滇黃精(H16，3.38%)。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以滇黃精最大，達(dá)43.25%，表明滇黃精的物種多樣性較高。

表2 黃精藥用部位的皂苷和多糖含量 Table 2 Content of saponins and polysaccharide of medicinal parts from P. sibiricum

黃精多糖含量為7.48%～15.23%，均值為10.29%。其中，以臨滄市云縣愛(ài)華鎮(zhèn)多花黃精(H3)最高，達(dá)15.23%；以普洱市景谷縣鳳山鎮(zhèn)滇黃精(H53)最低，為7.48%。多糖含量高于均值的共有12個(gè)，分別是臨滄市云縣愛(ài)華鎮(zhèn)多花黃精(H3，15.23%)、楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)滇黃精(H60，13.59%)、臨滄市臨翔區(qū)螞蟻堆鄉(xiāng)滇黃精(H49，12.90%)、普洱市思茅區(qū)倚象鎮(zhèn)滇黃精和保山市騰沖縣界頭鎮(zhèn)雞頭黃精(H15、H56，12.47%)、昆明市東川區(qū)銅都鎮(zhèn)狹葉黃精(H1，11.89%)、宣威市西寧街道多花黃精(H88，11.21%)、大理州永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)滇黃精(H83，11.18%)、曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)雞頭黃精(H20，10.96%)、曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)/玉溪市新平縣滇黃精(H26，10.73%)、文山州文山縣滇黃精(H4，10.55%)、保山市隆陽(yáng)區(qū)瓦窯鎮(zhèn)黃精(H82，10.52%)。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以滇黃精最大，達(dá)19.26%，物種多樣性較高。

2.3 黃精非藥用部位的皂苷及多糖含量

由表3可知，黃精非藥用部位莖稈和葉片的平均皂苷含量分別為1.06%、0.19%，其中，曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)黃精(H26)的莖稈和葉片皂苷含量均最高，分別為1.80%和0.59%。莖稈和葉片的平均多糖含量分別為1.32%和3.64%，其中，普洱市景谷縣鳳山鎮(zhèn)黃精(H53)的莖稈多糖含量最高，為1.78%；曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)黃精(H21)的葉片多糖含量最高，為6.06%。

表3 黃精非藥用部位的皂苷和多糖含量Table 3 The content of saponins and polysaccharide in non-medicinal parts of P. sibiricum

3 討論

測(cè)定結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地黃精的品質(zhì)不一，所采集樣品主要分布在海拔1 400 ～2 600 m，可能是氣候環(huán)境條件不同導(dǎo)致黃精的個(gè)體大小、產(chǎn)質(zhì)量及積累代謝差異。云南土壤質(zhì)地一般為紅壤和赤紅壤，而多糖和皂苷含量較高的黃精多集中在文山、臨滄和楚雄，三地的地理位置和氣候環(huán)境條件大不相同[17-19]。

黃趙剛等[20-21]研究了不同產(chǎn)地黃精的微量元素及氨基酸差異；王俊杰等[22]對(duì)8個(gè)不同地區(qū)的黃精氨基酸含量進(jìn)行特征和聚類(lèi)分析，結(jié)果表明，不同地區(qū)的黃精共含有18種氨基酸，其中，河南王屋山的黃精歸為一類(lèi)，其余7個(gè)地區(qū)的黃精歸為一類(lèi)，為黃精生存的環(huán)境分析研究提供了參考。黃趙剛等[12，14，23]研究了不同產(chǎn)地黃精多糖含量、薯蕷皂苷含量及其他化學(xué)成分，結(jié)果表明，安徽九華山、泰山的黃精多糖含量最高，分別為17.79%和12.56%；江西和浙江的多花黃精薯蕷皂苷含量較高，分別為1.13%和1.00%，這與試驗(yàn)測(cè)定的多糖與皂苷含量有所差異，可能與樣品生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)。WANG等[24]研究了湖南、四川等產(chǎn)地的多花黃精多糖、皂苷及黃酮的含量差異，結(jié)果顯示，婁底、永州的多糖和皂苷含量最高，分別為11.78%和5.01%。造成不同產(chǎn)地黃精間多糖含量差異的原因可能與黃精根系中內(nèi)生真菌AMF、DSE有關(guān)[25]。試驗(yàn)結(jié)果顯示，楚雄的黃精多糖和皂苷含量均較高，且15份滇黃精樣品的多糖含量均超過(guò)藥典標(biāo)準(zhǔn)(7%)，以楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)的滇黃精最高，達(dá)13.59%。這與王彩步等[13,26]等的研究結(jié)果一致。

試驗(yàn)結(jié)果表明，滇黃精的多糖和皂苷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均高于其他幾種黃精，多樣性較高，且有7份滇黃精皂苷、6份滇黃精多糖含量高于均值。其中，楚雄武定和大理永平的滇黃精(H60和H83)皂苷含量較高；普洱思茅的滇黃精(H15)、臨滄臨翔的滇黃精(H49)、保山騰沖的雞頭黃精(H56)和楚雄武定的滇黃精(H60)多糖含量較高，但多糖含量均低于藥典標(biāo)準(zhǔn)。從試驗(yàn)采集樣品看，雖在黃精的葉片和莖稈(非藥用部位)也含有多糖和皂苷，尚不能作為工業(yè)或臨床所需的主要有效部位。

4 結(jié)論

不同產(chǎn)地不同種間、同一種內(nèi)黃精的化學(xué)成分差異較大，藥用部位皂苷含量為1.82%～6.49%，均值為3.23%，其中，楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)、大理州永平縣杉陽(yáng)鎮(zhèn)和曲靖市沾益區(qū)盤(pán)江鎮(zhèn)地區(qū)的黃精皂苷含量較高，分別為6.49%、6.21%和5.84%。多糖含量為7.48%～15.23%，均值為10.29%，其中，臨滄市云縣愛(ài)華鎮(zhèn)、楚雄州武定縣插甸鎮(zhèn)和臨滄市臨翔區(qū)螞蟻堆鄉(xiāng)的黃精多糖含量較高，分別為15.23%、13.59%和12.90%。皂苷和多糖的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均以滇黃精最大，分別為43.25%和19.26%，表明滇黃精的物種多樣性較高，可在適生區(qū)大力發(fā)展黃精種植。非藥用部位葉片的皂苷含量低于莖稈，多糖含量高于莖稈，但多糖含量均低于藥典標(biāo)準(zhǔn)7%，尚不能作為工業(yè)或臨床所需的主要有效部位。