李旭鴻，馮源源, ，黃月, ，龔意輝，陳致印

1. 湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院（婁底 417000）；2. 南昌大學(xué)食品學(xué)院（南昌 330031）；3. 海南大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（?？?570228）

黃精為一種雙子葉百合科草本植物，品種豐富。多花黃精（Polygonatum cyrtonemaHua）、雞頭黃精（Polygonatum sibiricumRed.）和滇黃精（Polygonatum kingianumColl.et Hemsl）是納入我國(guó)藥典[1]的三種主要黃精品種，其根莖作為我國(guó)的傳統(tǒng)中藥，具有增強(qiáng)免疫、改善記憶力、抗抑郁、降血糖和保護(hù)肝臟等功效[2]。我國(guó)于2017年將黃精列入新資源食品。此外，黃精作為一種藥食同源作物，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，其產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)?shù)氐闹鞔虍a(chǎn)業(yè)之一。

黃精的主要成分有凝集素、皂苷、黃酮和多糖[3]，其中多糖含量最高[4]，在4.47%~21.34%[5]。黃精多糖具有良好的抗氧化活性，可以清除DPPH自由基、ABTS自由基、羥基自由基和超氧自由基，并顯現(xiàn)還原力[6]。此外，黃精多糖還具有抗衰老、抗疲勞、抗菌和抗過(guò)敏等多種生物活性[7]，對(duì)人體有提高學(xué)習(xí)記憶能力、防治骨質(zhì)疏松、延緩衰老和保護(hù)肝臟等重要藥理作用[8]。但不同品種來(lái)源的黃精多糖含量與活性存在差異，而相關(guān)的對(duì)比研究較少。

試驗(yàn)以多花黃精、雞頭黃精和滇黃精為研究對(duì)象，對(duì)比分析其多糖含量和抗氧化活性的差異，為科學(xué)評(píng)價(jià)不同品種黃精的質(zhì)量和藥用價(jià)值、選擇合適的加工利用方式提供理論參考，促進(jìn)當(dāng)?shù)攸S精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞頭黃精、多花黃精、滇黃精（新化綠源農(nóng)林科技有限公司）；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液（福建領(lǐng)江生物科技有限公司）；苯酚、乙醚、丙酮、水楊酸、硫酸亞鐵、三氯乙酸、氯化鐵、乙醇、鐵氰化鉀、過(guò)硫酸鉀（均為分析純，上海麥克林生化科技有限公司）；1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2, 2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）：均為分析純，合肥巴斯夫生物科技有限公司；磷酸鹽緩沖液（分析純，上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司）；硫酸、過(guò)氧化氫（分析純，湖南匯鴻試劑有限公司）；三羥甲基氨基甲烷、鄰苯三酚（均為分析純，北京酷來(lái)博科技有限公司）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

754型紫外分光光度計(jì)（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；101-3AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；DE-500 g型萬(wàn)能高速粉碎機(jī)（浙江紅景天工貿(mào)有限公司）；DL-1型萬(wàn)用電磁爐（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；CP214型電子分析天平（奧豪斯儀器有限公司）；HH-8型電熱恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黃精多糖的粗提取

參考楊新新等[9]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整。將3種黃精分別置于粉碎機(jī)中粉碎過(guò)0.250 mm孔徑（60目）篩，并在60 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥至恒重后，各取10 g加入300 mL乙醇置于水浴中回流脫脂脫色，濾紙上無(wú)油跡和色斑時(shí)，將粉末干燥，加入300 mL蒸餾水在80 ℃條件下浸提3次，每次2 h，提取液合并置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空減壓濃縮至300 mL。按體積比1︰4加入乙醇，邊加邊攪拌，在4 ℃條件下醇沉12 h后，按5 000 r/min離心20 min得黃精多糖，依次用乙醚、丙酮和乙醇洗滌、離心，干燥即得多花黃精多糖（Polygonatum cyrtonemapolysaccharides，PCP）、雞頭黃精多糖（Polygonatum sibiricumpolysaccharides，PSP）和滇黃精多糖（Polygonatum kingianumpolysaccharides，PKP）。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

試驗(yàn)采用苯酚硫酸法[10]。取無(wú)水葡萄糖與適量蒸餾水配制0.1 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，并精確吸取0.2，0.4，0.6，0.8和1.0 mL分別置于10 mL比色試管中，并補(bǔ)充蒸餾水至2 mL。用蒸餾水制備5%苯酚，并取1.0 mL與5.0 mL濃硫酸依次加入含待測(cè)溶液的比色管中，待管內(nèi)試樣冷卻至室溫后，以蒸餾水作空白試劑，在490 nm波長(zhǎng)條件下檢測(cè)各葡萄糖梯度濃度的吸光度，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。擬合出回歸方程y=16.888 6x-0.019 7（R2=0.990 1）。當(dāng)葡萄糖濃度分布在0.01~0.05 mg/mL區(qū)域時(shí)，吸光度分布與葡萄糖濃度變化具有良好線性關(guān)系。

1.3.3 黃精多糖含量測(cè)定

參考錢華麗等[11]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整。3種黃精的細(xì)粉各取1 g，分別加入乙醇沸水浴1 h，迅速進(jìn)行過(guò)濾，洗滌3次，濾液置于500 mL容量瓶中，取1 mL于50 mL容量瓶?jī)?nèi)定容，即為待測(cè)溶液。取1 mL待測(cè)溶液，按照上述苯酚硫酸法檢測(cè)吸光度（A）后，代入回歸方程后即可計(jì)算樣品中多糖含量。重復(fù)試驗(yàn)3次，檢測(cè)結(jié)果取平均值。多糖質(zhì)量濃度（mg/mL）與多糖含量（%）的計(jì)算見式（1）和（2）。

式中：A為樣品吸光度，L/（g·cm）；C為多糖質(zhì)量濃度，mg/mL；V為樣品溶液體積，mL；N為稀釋倍數(shù)；1 000為細(xì)粉質(zhì)量，mg。

1.3.4 體外抗氧化測(cè)定

DPPH自由基清除能力的測(cè)定參考Chen等[12]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整；ABTS自由基清除能力的測(cè)定參考Xie等[13]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整；羥基自由基清除能力的測(cè)定參考Ling等[14]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整；超氧自由基清除能力的測(cè)定參考Wang等[15]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整；總還原能力的測(cè)定參考Peng等[16]的試驗(yàn)方法稍作調(diào)整。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)Excel 2018軟件整理，采用Origin Pro 2021繪圖，采用Multiple comparisons和t檢驗(yàn)分析差異的顯著性，P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 多糖含量

3種黃精多糖含量如圖2所示。雞頭黃精的多糖含量最高，達(dá)15.02%，且與滇黃精和多花黃精存在顯著差異（P＜0.01），滇黃精的多糖含量為11.18%，多花黃精的多糖含量最低，為9.88%。何俊婷等[17]測(cè)定不同產(chǎn)地種植的多花黃精多糖含量，其多糖含量在9.75%~12.25%之間，雞頭黃精的多糖含量分布在9.42%~17.18%之間[17-18]。黃竹珺等[19]測(cè)定云南11個(gè)地區(qū)的滇黃精多糖含量，多糖含量在7.043 9%~10.317 1%之間。由此得出，不僅黃精不同品種間的多糖含量差異較大，同品種不同產(chǎn)地間的黃精多糖含量也存在差異，原因可能與黃精生長(zhǎng)的地理、環(huán)境有關(guān)。錢楓等[20]指出，相較于地域性因素，品種的差異對(duì)多糖含量的影響更大，其他影響因素的相關(guān)性有待進(jìn)一步探究。

2.2 DPPH自由基清除能力

如圖3所示，多糖濃度在1~5 mg/mL時(shí)，3種黃精多糖對(duì)DPPH自由基的清除能力隨多糖濃度增大而增強(qiáng)，PSP的清除能力始終強(qiáng)于PCP和PKP，PCP的清除率始終保持最低，且與PSP和PKP存在顯著差異（P＜ 0.01）。多糖濃度達(dá)到5 mg/mL時(shí)，PCP、PSP和PKP的清除率依次為9.77%，26.54%和23.91%，PSP和PKP對(duì)DPPH自由基的清除能力超過(guò)PCP清除率的2倍。多糖可為DPPH自由基提供電子，使一系列自由基反應(yīng)終止，不同品種的黃精多糖對(duì)DPPH自由基的清除能力存在差異，可能是多糖不同的分子質(zhì)量、碳水化合物組成和官能團(tuán)組成所導(dǎo)致[21-22]。試驗(yàn)結(jié)果與已報(bào)道結(jié)論[23-25]存在一定差異，其原因可能是3種黃精多糖對(duì)DPPH自由基的清除能力與黃精產(chǎn)地和黃精多糖的提取工藝的不同有關(guān)。

2.3 ABTS自由基清除能力

由圖4可知，質(zhì)量濃度1~5 mg/mL時(shí)，3種黃精多糖對(duì)ABTS自由基的清除能力與多糖濃度呈正相關(guān)，且PSP和PCP的清除率呈線性增長(zhǎng)。在試驗(yàn)濃度內(nèi)，PSP的清除能力始終強(qiáng)于PCP和PKP，PCP的清除率始終保持最低，且與PSP存在顯著差異（P＜0.05）。多糖最具活性的空間構(gòu)象是三股螺旋[26]，試驗(yàn)中，PCP對(duì)ABTS自由基的清除率最低，據(jù)王飛鳳[27]的猜測(cè)，清除率低可能與其三股螺旋結(jié)構(gòu)數(shù)量較少甚至不含有相關(guān)。

2.4 羥基自由基清除能力

3種黃精多糖對(duì)羥基自由基的清除能力均表現(xiàn)出濃度依賴性，如圖5所示。在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，PSP的清除能力強(qiáng)于PCP和PKP，PCP的清除率最低，且在大部分濃度下，兩兩之間存在顯著差異（P＜0.05）。多糖質(zhì)量濃度達(dá)到5 mg/mL時(shí)，PCP、PSP和PKP的清除率依次為37.3%，67.7%和60.2%，PSP對(duì)羥基自由基的清除能力接近PCP清除率的2倍。由此可知，3種黃精多糖對(duì)羥基自由基的清除能力都強(qiáng)于各自對(duì)DPPH自由基的清除能力。PCP和PSP的清除率分別強(qiáng)于李玲[28]和王艷等[29]的結(jié)果，PKP的清除率略低于陶愛(ài)恩[30]的結(jié)果，導(dǎo)致此差異的原因可能是3種黃精多糖對(duì)羥基自由基的清除能力與黃精產(chǎn)地、黃精多糖提取方式和具體工藝參數(shù)有關(guān)。

圖5 3種黃精多糖對(duì)羥基自由基的清除作用

2.5 超氧自由基清除能力

隨著多糖濃度增加，3種黃精多糖清除超氧自由基的能力也隨之增強(qiáng)，如圖6所示。在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，PSP的清除能力強(qiáng)于PCP和PKP，且在各組多糖濃度下，與PCP和PKP均存在顯著差異（P＜0.05）。多糖質(zhì)量濃度超過(guò)3 mg/mL后，PSP清除率達(dá)60%左右，增長(zhǎng)趨于平緩，但遠(yuǎn)高于PCP和PKP，PCP清除率也逐漸強(qiáng)于PKP，且具有顯著性（P＜0.05）。李智敏等[24]優(yōu)化黃精多糖提取工藝所提取的PKP對(duì)超氧自由基的清除能力略強(qiáng)于試驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明合適的黃精多糖提取工藝會(huì)促進(jìn)黃精多糖對(duì)超氧自由基清除能力的釋放。

圖6 3種黃精多糖對(duì)超氧自由基的清除作用

2.6 總還原能力

如圖7所示，3種黃精多糖的總還原能力隨濃度增大而增強(qiáng)。試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，PSP的總還原能力不僅在各組濃度內(nèi)，而且整體上均顯著強(qiáng)于PCP和PKP（P＜0.05）。隨著多糖濃度提高，PKP的總還原能力由弱于PCP轉(zhuǎn)為強(qiáng)于PCP，并逐漸顯現(xiàn)差異性（P＜ 0.05），表明多糖濃度越高，PKP的總還原能力越突出。在相同濃度下，試驗(yàn)結(jié)果高于張遙遙[31]和王飛鳳[27]將黃精多糖提純后測(cè)定的還原力，說(shuō)明在黃精粗多糖中，除多糖外其他物質(zhì)也具有總還原能力，但具體物質(zhì)還有待進(jìn)一步探索。

圖7 3種黃精多糖的總還原能力

3 結(jié)論與討論

對(duì)多花黃精、雞頭黃精和滇黃精進(jìn)行對(duì)比，多糖含量均超過(guò)7%，達(dá)到我國(guó)最新藥典的最低標(biāo)準(zhǔn)。按含量高低排列，依次是雞頭黃精＞滇黃精＞多花黃精。多花黃精多糖、雞頭黃精多糖和滇黃精多糖對(duì)DPPH自由基、ABTS自由基、羥基自由基、超氧自由基有不同程度的清除作用，且具備還原能力，呈一定的劑量關(guān)系，說(shuō)明3種黃精多糖均具有抗氧化活性。整體而言，雞頭黃精多糖的清除能力最好，表明其抗氧化活性最好，其次為滇黃精多糖，多花黃精多糖的抗氧化活性最低。這為黃精品種的質(zhì)量評(píng)價(jià)、選擇和加工利用提供依據(jù)。但不同品種黃精多糖其他重要的生物活性是否也存在差異、怎樣選擇和加工黃精使其多糖達(dá)到最佳活性等問(wèn)題仍有待進(jìn)一步研究。