西洋参保鲜过程中有效成分的变化

陈德经

（陕西理工学院 陕西省资源生物重点实验室，陕西 汉中 723001）

摘 要：分析西洋参在仿生态保鲜条件下有效成分的变化，以评价保鲜西洋参的质量。结果表明：西洋参保鲜180 d后，总皂苷含量减少了0.08%，Rg1含量减少0.02%，Re含量减少0.03%，Rb1含量增加0.06%，西洋参中总糖含量减少16.14%，多糖含量减少1.97%，氨基酸含量增加了0.66%，西洋参经贮藏保鲜后不影响其功效。

关键词：西洋参；保鲜；有效成分；变化

Changes in Active Ingredients of American Ginseng during Storage

CHEN De-jing

(Shaanxi Provincial Bio-resource Key Laboratory, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)

Abstract: The quality of American ginseng during storage under simulated ecological conditions was evaluated by examining the changes in active ingredients. The results showed that total saponins, protopanaxatriol Rg1 and Re of American ginseng were reduced by 0.08%, 0.02%, 0.03%, respectively, while Rb1 was increased by 0.06% after 180 d of storage. Additionally, total sugar and polysaccharide were decreased by 16.14% and 1.97%, respectively. The content of amino acids was increased by 0.66%. These observed changes may not attenuate the efficacy of American ginseng.

Key words: American ginseng; keeping fresh; active ingredient; change

中图分类号：TS255.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）14-0155-04

doi:10.7506/spkx1002-6630-201414030

西洋参（Panax quinquefoium L.）系五加科人参属多年生药用植物，原产于美国和加拿大，后传入中国[1]。1975年引种西洋参到中国种植成功，现已种植面积达2万余亩，年产量达5 000余吨，占全球产量20%，位居世界第3位[2]。西洋参的主要有效成分为西洋参皂苷、多糖、多肽、氨基酸、挥发油等[3-4]。西洋参因而具有抗疲劳、增强免疫力、降低血糖、提高记忆力和抑制肿瘤生长的的作用，成为人们的日常生活中常用保健品[5-6]。西洋参在国外主要以干参及其加工产品销售，未见以保鲜参方式直接销售。中国南方地区人们喜欢用鲜参煲烫滋补身体，因鲜西洋参气味浓郁，需求量不断增大。西洋参在保鲜过程中有效成分皂苷、多糖、氨基酸有不同程度的变化[7-8]。Shibate等[9]研究干燥西洋参因吸潮，在适宜温度条件下，酶的活性增强，水解其中的苷类化合物，降低疗效。杨明等[10]认为西洋参随保鲜时间延长，西洋参中Rg1、Re1含量逐增加。岳彬[11]研究人参与西洋参根中氨基酸积累规律呈“V”型，在生长过程中，氨基酸含量萌动期最高。卫永第等[12]研究发现西洋参中氨基酸总5.98%，含量最高为精氨酸，氨基酸及多肽对西洋参的保健功能也起到一定的作用。李媛等[13]分别采用砂藏和保鲜剂加保鲜袋两种方式保鲜西洋参至180 d，砂藏方法西洋参中人参皂苷含量一直保持较高，粗多糖和游离氨基酸含量，在135 d贮藏期内变化平缓，至180 d时有较明显的上升；保鲜剂加保鲜袋处理的西洋参中粗多糖含量在贮藏90 d后明显下降，游离氨基酸含量变化不明显。赵晓南等[14]研究人参辐照贮藏保鲜中的药效成分损失少。由于对西洋参保鲜中有效成分变化的缺乏系统研究，导致人们对保鲜西洋参的质量评价不一，影响了保鲜西洋参的生产与销售，本实验通过对此研究，以期为制定保鲜参标准和判定保鲜西洋参质量提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

鲜西洋参 陕西留坝县佳仕森中药综合开发公司；保鲜袋 苏州深呼吸保鲜有限公司。

硫酸、盐酸、氢氧化钡、草酸、蒽酮、柠檬酸钠、葡萄糖、高氯酸、正丁醇、磷酸、茚三酮（均为分析纯）、香草醛 中国医药集团上海化学试剂公司；甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯）、17 种氨基酸对照品 美国
Sigma公司；人参皂苷Rg1、Re、Rb1对照品（纯度＞97%） 中国食品药品检定研究院。

臭氧杀菌机 山东绿邦光电设备有限公司； HP1100高效液相谱仪、UV-2500紫外分光光度计 日本
岛津公司；L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立公司。

1.2 方法

1.2.1 仿生态保鲜西洋参[15]

选用采挖于2012年10月中旬的4 a生西洋参，清洗泥沙，用5 mg/L臭氧水浸泡西洋参2 h，清除西洋参的表面微生物，防止霉变腐烂。风干西洋参表面水分，装入0.5 mm复合保鲜袋中，充入6%氧气、2%二氧化碳、92%氮气复合气体封口，在（3±1）℃条件下贮藏、运销与销售，以摸拟西洋参冬季休眠的环境条件进行仿生态保鲜，保鲜时间180 d，西洋参芽头饱满，须根完好。

1.2.2 滴定法测定呼吸强度[16]

在棕色瓶中放入50 mL氢氧化钡溶液小瓶，每45 d称取一定质量鲜西洋参放入棕色瓶中，用塑料膜封口，放在3 ℃冰箱中，冷藏48 h，并另做一瓶空白。氢氧化钡溶液吸收西洋参呼吸所释放出来的CO2，再用草酸滴定剩余的氢氧化钡，减去空白实验中消耗的草酸，计算出西洋参的呼吸强度。

1.2.3 蒽酮-硫酸法测定西洋参总糖和多糖含量[17]

1.2.3.1 试样处理

总糖提取：每45 d取西洋参在50 ℃条件下真空干燥，粉碎成粉末，称取粉末试样1 g，用500 mL纯净水浸泡12 h，加热水浴提取3 h，定容至500 mL，过滤，再吸取4 mL定容至50 mL，待测。

多糖提取：称取西洋参粉末1 g，用滤纸包裹样品后将其置于圆底烧瓶中，用80%乙醇溶液在70 ℃水浴提取1 h，离心后弃去乙醇溶液，用热乙醇将残渣清洗3 次，将滤纸包解开，将西洋参渣用无离子水在沸水浴中提取3 h后，定容至500 mL，再吸取3 mL定容至10 mL容量瓶中，待测。

1.2.3.2 标准溶液配制

准确称取干燥至恒质量的葡萄糖标准品0.092 6 g，用蒸馏水溶解并定容至100 mL，作为母液。取5 个50 mL的洁净容量瓶，准确吸取1、2、3、4、5 mL葡萄糖母液并用蒸馏水定容，为18.52、37.04、55.56、74.08、92.60 µg/mL不同质量浓度梯度的葡萄糖标准溶液。

1.2.3.3 标准曲线的绘制

取6 支试管，一支加2 mL蒸馏水做空白对照，余下5 支分别加入不同质量浓度梯度的葡萄糖溶液2 mL；每个试管分别加入8 mL新配制的蒽酮-硫酸溶液，把6 支试管放入沸水浴中加热10 min，冷却后，紫外分光光度计于625 nm波长处测吸光度，绘制标准曲线，吸光度与质量浓度之间有良好线性关系，回归方程为：y=0.009 71x＋
0.012 26，R2=0.999 39。

1.2.3.4 样品中总糖与多糖含量的测定

总糖含量：取总糖待测样液2 mL放入试管中，并加入8 mL的蒽酮-硫酸溶液，测定方法同标准曲线绘制时相同，测出吸光度，计算试样中总糖含量。

多糖含量：取多糖提取液，按总糖的测定方法测定多糖含量。

1.2.4 香草醛法测定总皂苷[18-19]

精密称取人参皂苷Rb1标准品加50%甲醇溶液制成0.56 mg/mL的标准品，精密吸取20、40、80、160 μL标品置于10 mL的容量瓶中，精密加入5%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL，再精密加入高氯酸0.8 mL，混匀。置60 ℃水浴15 min，取出，立即冰浴2 min。精密加入冰醋酸5 mL，以相应试剂为空白。用波长546 nm测吸光度，以标准品的质量浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，作标准曲线，吸光度与质量浓度之间有良好线性关系，回归方程为：y=0.010 46x＋0.004，R2=0.999 83。

1.2.5 高效液相法测定Rg1、Re、Rb1[20-21]

1.2.5.1 色谱条件：

色谱柱：C18（4.6 mm×150 mm，5 µm）；检测波长：203 nm；流速：1.0 mL/min；柱温：25 ℃；进样量：20 µL。流动相：A为乙腈，B为0.1%磷酸溶液，按表1进行梯度洗脱。

表 1 梯度洗脱的条件

Table 1 Gradient elution conditions for HPLC analysis

1.2.5.2 样品处理

每45 d称取1 g干燥后的西洋参粉末于具塞的锥形瓶中，精密加入水饱和正丁醇50 mL，称质量，置于水浴中加热回流提取1.5 h，放冷，再称质量，用水饱和正丁醇补足减少的质量，摇匀后过滤。精密量取过滤液25 mL，置于蒸发皿中，蒸干，残渣加50%甲醇溶液适量使之溶解，并转移至10 mL容量瓶中，加50%甲醇溶液定容至刻度，摇匀后过滤，取续滤液，待测。

1.2.5.3 西洋参皂苷标准曲线建立

准确称取人参皂苷Rg1标准品0.006 9 g（纯度为97.7%），溶解并定容至10 mL作为母液（质量浓度为674.1 μg/mL），分别量取0.5、1.0、1.5、2.0 mL定容至5 mL容量瓶，呈现质量浓度梯度67.41、134.82、202.23、269.64 mg/mL。峰面积与质量浓度之间有良好线性关系，回归方程为Y=6.719 56X－13.554 8，R2=0.999 64。

准确称取人参皂苷Re标准品0.006 4 g，溶解并定容至10 mL作为母液（质量浓度为640 μg/mL），分别量取0.5、1.0、1.5、2.0 mL定容至5 mL容量瓶，呈现质量浓度梯度64、128、192、256 μg/mL。峰面积与质量浓度之间有良好线性关系，回归方程为Y=5.510 95X－11.143 16，R2=0.999 88。

准确称取人参皂苷Rb1标准品0.006 1 g，溶解并定容至10 mL作为母液（质量浓度为610 μg/mL），分别量取1 mL定容至10 mL，量取1、2 mL定容至5 mL，呈现质量浓度梯度61、122、244 μg/mL。峰面积与质量浓度之间有良好线性关系，回归方程为Y=4.926 38X－16.499 78，R2=0.999 42。

1.2.5.4 试样检测

吸取20 µL试样待测液按1.2.5.1节色谱条件进行高效液相检测，并根据标准曲线分别计算试样中人参皂苷Rg1、Re、Rb1的含量。

1.2.6 氨基酸自动分析法测定西洋参中氨基酸[22]

每45 d取西洋参干燥后，称取一定量的西洋参粉末置入水解管内，分别用6 mol/L盐酸溶液10 mL，加入新蒸馏的苯酚3 滴，冷冻3 min，再接到抽真空，然后充入高纯氮气，再抽真空充氮气，重复3 次，在充氮气状态下封口水解管，放在110 ℃恒温干燥箱内，水解22 h后，取出冷却。打开水解管，将水解液过滤后，用去离子水次冲洗水解管，将水解液全部转移到50 mL容量瓶内定容。吸取滤液1 mL于5 mL容量瓶内，用真空干燥箱在50 ℃干燥，残留物用1 mL盐酸水解，再干燥，反复2 次，最后蒸干，用1 mL pH 2.2的柠檬酸缓冲液溶解，供仪器测定用。

准确吸取0.200 mL氨基酸标准液，用pH 2.2的缓冲液稀释到5 mL，标准稀释浓度为5.00 nmol/50μL，作为上机测定用的氨基酸标准，用氨基酸自动分析仪以外标法测定试样测定液的氨基酸含量。氨基酸含量计算公式为：

式中：1/50为折算成每毫升试样测定的氨基酸含量/（μmol/L）；109为将试样含量由纳克（ng）折算成克（g）的系数。

2 结果与分析

2.1 西洋参保鲜过程中呼吸强度的变化

由图1可知，西洋参保鲜45 d后，呼吸强度略有上升为14.9 mg CO2/（kg•h），90 d时最低，为11.8 mg CO2/（kg•h），135～180 d期间呼吸强度逐步上升。

图 1 西洋参保鲜过程中呼吸强度的变化

Fig.1 Changes in respiration intensity during storage of American ginseng

2.2 西洋参保鲜过程中总糖和多糖含量的变化

图 2 西洋参保鲜过程中糖含量的变化

Fig.2 Changes in sugar content during storage of American ginseng

由图2可知，西洋参中总糖含量在保鲜过程中由44.83%下降到28.69%，总糖损失较大，多糖含量从10.71%下降到8.74%，下降了1.97%，由此可见消耗主要是多糖以外的单糖和淀粉，这是西洋参在保藏过程中呼吸作用，使得淀粉和单糖类物质分解生成二氧化碳和水[23]。

2.3 西洋参保鲜过程中皂苷含量的变化

图 3 西洋参保鲜中皂苷含量的变化

Fig.3 Changes in saponins during storage of American ginseng

西洋参在保鲜过程中，西洋参总皂苷从开始到135 d含量有所增加，其后含量开始下降，总含5.56%到5.48%，下降了0.08%。主要皂苷成分Rg1由0.19%下降到0.17%，由Re由1.18%到1.15%，而Rb1含量从2.89%上升到2.95%，这主是由于在保鲜过程中，消耗了糖类物质而导致皂苷相对含量增加，并不是在保鲜过程中，西洋参中皂苷的总量增加[24]。

2.4 西洋参保鲜过程中氨基酸含量的变化

西洋参保鲜过程中测出16 种氨基酸，含量排序依次为精氨酸＞谷氨酸＞天冬氨酸，酪氨酸未检测，其中人体必需氨基酸7 种，占总含20.12%。氨基酸的含量从5.98%上升到6.64%，其中在135 d时氨基酸含量有明显的上升，是因为西洋参在休眠状态，停止生长，氨基酸消耗量很低，氨基酸含量变化见表2。

表 2 保鲜西洋参氨基酸含量的变化

Table 2 Changes in amino acid composition during storage of American ginseng

%

3 结论与讨论

3.1 仿生态保鲜西洋参的呼吸强度，从保鲜开始到45 d呼吸强度在增加，随后呼吸强度逐步下降，从135 d后随后又上升，这是西洋参的内源激素和酶作用[25]，次年3月份西洋参萌动发芽的生理活动导致，呼吸强度变化也反应了内在物质代谢变化。

3.2 西洋参在保鲜过程中，主要皂苷种类Rg1、Re略有减少，而Rb1含量却有所增加，但皂苷总量超过中国药典2%的要求，对西洋参的品质影响不大。

3.3 西洋参在保鲜过程中，总糖含量由44.83%下降到28.69%，主要是淀粉及单糖物质，而多糖含量下降了1.97%，不会明显降低其功效。

3.4 西洋参在保鲜过程中，氨基酸含量在不断增加，这是西洋参呼吸中主要消耗了糖类物质，因干物质下降后导致相对含量增加。

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