秦 蕾 1，祝慧凤 1，*，王 涛 1，杨 鲜 1，王 园 1，陈前锋 1，彭 锐 2
（1.西南大学药学院暨中医药学院，重庆 400716；2.重庆市中药研究院，重庆 400065）
摘 要：目的：综合比较党参根和芦头的化学成分，评价党参芦头的应用价值，避免浪费党参药材。方法：建立党参根和芦头的高效液相指纹图谱，分析总多糖、 总皂苷、脂溶性成分、氨基酸的组成和含量差异。结果：党参根和芦头高效液相指纹图谱的相似度达96%以上；其主 要成分是多糖类，分别占根和芦头总质量的40.74%、27.64%；芦头中总多糖、总皂苷的含 量均比根低，总氨基酸、脂溶性成分的含量比根高。结论：党参芦头与根化学成分相似，尽管药用成分如总多糖和总皂苷含量低 于根部，但是主要营养成分如总氨基酸和脂溶性成分含量高于根部，因此应该加以开发利用，避免党参药材的浪费。
关键词：指纹图谱；党参芦头；多糖；氨基酸；营养价值
芦头是指根类药材近地面处残留根茎的凸起部分。自古以来就有人参芦头催吐的说法，因此西洋参、党参、玄参、橘梗等中药材都要求去芦头后使用 ［1］。近年来对人参芦头的研究结果表明，人参芦头不仅没有催吐作用，而且补益作用与主根相当。2005版《中华人民共和国药典》正式添加人参芦头为人参的药用部位 ［2］，与主根一起药用，这样既增加了经济效益又避免了珍贵药材的浪费。然而党参作为中国传统的补益药，大量应用于临床 和养生保健方面。长期以来，药典仍然将党参去芦头使用 ［1］。由于目前尚缺乏党参芦头和党参根的比较研究。本实验拟通过比较党参根和芦头指纹图谱以及党参多糖、党参总皂苷、脂溶性成分、氨基酸的含量差异，探究党参芦头的开发利用价值，为党参芦头的有效利用提供实验依据，避免浪费党参药材。
1.1 材料与试剂
党参药材采自巫山笃坪，由重庆市中药研究院彭锐研究员鉴定；党参炔苷标准品（批号：111732-201206，供鉴别用，10 mg/支） 中国食品药品检定研究院；三七皂苷R 1标准品（批号：80418-24-2，HPLC≥98%，20 mg/支） 四川省维克奇生物科技有限公司；混合氨基酸标准品（批号：061M8719，1 mL/支） 美国Sigma公司；其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
UV-2450紫外-可见分光光度计 日本Shimadzu公司；KQ5200DB型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；FA2004B电子分析天平 上海精天电子仪器有限公司；RE-52A旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；高效液相色谱仪（配有COSMOSIL 5C18-PAQ色谱柱） 日本岛津公司；L-8800型全自动氨基酸分析仪（配有2622型分离柱（4.6 mm×60 mm，5 μm） 日本日立公司；电喷雾离子源及Xcalibur1.2数据处理系统）、FW-100型高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 指纹图谱的建立
1.3.1.1 样品溶液的制备 ［3］
精密称取党参根和芦头粉末各2 g分别置于圆底烧瓶中，加入甲醇浸泡15 min后水浴回流30 min，旋转蒸发仪减压回收甲醇至近干，残渣加甲醇溶解并转移稀释至10 mL容量瓶，定容摇匀，0.45 μm微孔滤膜过滤，取续滤液即得。
1.3.1.2 分析条件 ［3-4］
取样品溶液10 μL注入液相色谱仪，267 nm波长处检测，COSMOSIL 5C 18-PAQ 色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；乙腈-0.5%醋酸溶液为流动相进行二元梯度洗脱，0～50 min：乙腈10%～30%；50～70 min：乙腈30%～90%；70～85 min：乙腈90%～10%；常温，流速1 mL/min。
1.3.2 总多糖含量的测定
精密称取党参根和芦头粉末各1.2 g分别置于烧杯中，加入蒸馏水30 mL，70 ℃超声提取35 min后抽滤，残渣用蒸馏水洗涤2 次，洗液并入滤液，定容于50 mL容量瓶中，摇匀。精密吸取上述样品液1 mL，稀释100 倍后制成供试品溶液 ［5-7］。
精密吸取0.5 mL供试品溶液，置于干燥的15 mL具塞试管中，加蒸馏水定容至1 mL，另取1.0 mL蒸馏水做空白对照。在试管中加入5%苯酚溶液1.0 mL，摇匀，迅速滴加浓硫酸5 mL，摇匀，冷却至室温后沸水浴15 min，流水冷却后于490 nm波长处测定吸光度 ［8-9］。
1.3.3 总皂苷含量测定
精密称取党参根和芦头粉末各1 g分别置于250 mL圆底烧瓶，加入15 mL 70%乙醇溶液浸泡30 min，加热回流提取65 min，抽滤，收集滤液，残渣按上述方法再提取1 次，抽滤，合并滤液。滤液减压浓缩，用70%乙醇溶液定容于50 mL容量瓶中，充分摇匀即得供试品溶液 ［6，10-11］。
精密吸取0.1 mL供试品溶液置于15 mL具塞磨口的干燥试管中，热风吹干，依次加入现配的5%香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL，高氯酸0.8 mL，摇匀，60 ℃水浴15 min，冰水冷却5 min后加入冰醋酸4.0 mL，摇匀。以空白试剂为参比，于547 nm波长处测定吸光度 ［12-13］。
1.3.4 脂溶性成分的含量测定
精密称取干燥至恒质量的党参根和芦头粉末各5 g，分别加入90 mL乙醚，35 ℃条件下超声回流提取60 min，提取功率为100 W，减压过滤，滤液减压蒸干，常温挥干溶媒，通过实验前后圆底烧瓶的质量差测定提取物质量。按下式 ［14-15］计算脂溶性成分的含量：
式中：m 1为提取物质量/g；m 2为样品质量/g。
1.3.5 氨基酸的含量测定
1.3.5.1 供试品溶液的制备
准确称取干燥至恒质量的党参根和芦头粉末各200 mg分别置于15 mm×150 mm试管中，精密加入6 mol/L盐酸10 mL，振荡混匀。用酒精喷灯将试管口下1/3处拉细至4～6 mm，抽真空10 min后封管，置（110±1） ℃恒温烘箱中沙浴水解22 h，取出冷却至室温，摇匀过滤，取滤液1 mL，60 ℃水浴蒸干，加入0.02 mol/L盐酸2 mL，用0.22 μm滤膜过滤即得供试品溶液 ［16-17］。
1.3.5.2 分析条件
L-8800型全自动氨基酸分析仪，分离柱：柱温70 ℃，柱压9.627 MPa，洗脱液流速0.4 mL/min；反应柱：柱温135 ℃，柱压1.078 MPa；茚三酮缓冲液流速0.35 mL/min；标准品浓度100 nmol/mL，进样量20 μL，样品分析周期53 min ［18-19］。
2.1 党参芦头的长度及质量分数
随机选取70 支干燥党参样品，测定其芦头的长度、质量及全根的总质量。由测得的数据可知，党参芦头的长度范围为3～15 mm，平均长度为6.7 mm，其95%的置信区间为（6.1，7.3）mm；芦头占全根质量百分数的平均数为8.43%，其95%的置信区间为（7.33%，9.53%）。
2.2 党参根和芦头指纹图谱比较
党参根（S1）和芦头（S2）的指纹图谱见图1。对样品的各个峰进行对比分析，找到17 个共有峰，峰12为党参炔苷峰，取其为参照峰，党参根和芦头的相似度比较见表1。
图1 党参根与芦头高效液相色谱指纹图谱
Fig.1 Fingerprints of roots and rhizomes of Radix Codonopsis
表1 党参根和芦头指纹图谱相似度比较
Table1 Similarity comparison of roots and rhizomes of Radix Codonopsis for HPLC fingerprints
%部位根芦对照指纹图谱根10096.298.5芦96.210099.5对照指纹图谱98.599.5100
从图1可以看出，党参根和芦头指纹图谱主要特征峰相同，有17 个共有峰；由表1的相似度比较结果可知，党参根和芦头指纹图谱的相似度在96%以上，进一步客观说明了其主要化学特征相似。
2.3 党参根与芦头中各组分含量比较
以葡萄糖标准溶液质量浓度ρ为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程为：A=79.087ρ－0.025 4，R 2=0.999 2，线性范围为1.74～10.46 μg/mL。由三七皂苷R 1标准溶液测得其标准曲线为：Y=0.030 9+ 0.038 8X，R 2=0.999 5，式中：Y为吸光度；X为三七皂苷R 1的质量浓度，线性范围为5.2～18.2 μg/mL。总多糖、总皂苷、脂溶性成分、总氨基酸含量测定结果见表2。
表2 党参根和芦头总多糖、总皂苷、脂溶性成分、总氨基酸含量测定结果
Table2 Contents of total polysaccharide， total saponins，lipid-soluble components and total amino acid in roots and rhizomes of Radix Codonopsis
注：*.芦头与根相应成分含量比较具有显著性差异（P＜0.05）。
根40.74±0.783.37±0.132.31±0.073.08±0.1 4芦头27.64±0.60*2.02±0.09*3.24±0.07*5.04±0.21* P值0.003 70.002 00.007 40.000 3指标部位总多糖总皂苷脂溶性成分总氨基酸成分含量/%
由表2可知，党参根和芦头中主要成分是多糖类，分别占根和芦头总质量的40.74%、27.64%，党参芦头中总多糖、总皂苷的含量均比根低，脂溶性成分、总氨基酸的含量比根高，具有显著性差异（P＜0.05）。
2.4 党参根与芦头中氨基酸的组成及含量比较
以标准氨基酸溶液为参照，党参样品经氨基酸自动分析仪测定，得图2～4。由图2标准氨基酸图谱可知，17 种氨基酸峰得到了较为明显的分离，峰面积适宜，表明所选分离方法参数等合理；由图3、4和表3可知，除胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）含量较低外，其余各氨基酸含量较高，分离较好。
图2 570 nm（A）和440 nm（B）波长处混合氨基酸标准溶液色谱图
Fig.2 Chromatograms of mixed amino acid standard solution
1.天冬氨酸（Asp）；2.苏氨酸（Thr）；3.丝氨酸（Ser）；4.谷氨酸（Glu）；5.甘氨酸（Gly）；6.丙氨酸（Ala）；7.半胱氨酸（Cys）；8.缬氨酸（Val）；9.蛋氨酸（Met）；10.异亮氨酸（Ile）；11.亮氨酸（Leu）；12.酪氨酸（Tyr）；13.苯丙氨酸（Phe）；14.赖氨酸（Lys）；15.氨（NH 3）；16.组氨酸（His）；17精氨酸（Arg）；18.脯氨酸（Pro）。下同。
图3 570 nm（A）和440 nm（B）波长处党参根水解氨基酸图谱
Fig.3 Chromatograms of hydrolytic amino acids in Radix Codonopsis roots
图4 570 nm（A）和440 nm（B）波长处党参芦头水解氨基酸图谱
Fig.4 Chromatograms of hydrolytic amino acids in Radix Codonopsis rhizomes
表3 党参根及芦头中各水解氨基酸的含量（x =3）
Table3 Composition of hydrolytic amino acids in Radix Codonopsis roots and rhizomes （x ， = 3）
注：Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys为人体必需氨基酸；△.芦头与根各种水解氨基酸含量比较具有显著性差异，P＜0.05。
氨基酸氨基酸含量/（mg/g）P值根芦头天冬氨酸（Asp）2.85±0.094.80±0.14 △0.000 4苏氨酸（Thr）1.10±0.051.80±0.08 △0.001 2丝氨酸（Ser）0.89±0.041.53±0.07 △0.000 8谷氨酸（Glu）3.82±0.116.08±0.14 △0.000 1甘氨酸（Gly）1.70±0.072.80±0.10 △0.000 2丙氨酸（Ala）2.30±0.083.45±0.11 △0.001 7半 胱氨酸（Cys）0.45±0.020.56±0.03 △0.002 7缬氨酸（Val）1.61±0.072.49±0.10 △0.000 6蛋氨酸（Met）0.43±0.020.48±0.02 △0. 003 9异亮氨酸（Ile）1.35±0.062.12±0.09 △0.001 1亮氨酸（Leu）2.01±0.083.24±0.12 △0.000 6酪氨酸（Tyr）0.88±0.041.26±0.06 △0.000 7苯丙氨酸（Phe）1.43±0.062.11±0.09 △0.000 5赖氨酸（Lys）1.67±0.072.76±0.10 △0.000 3组氨酸（His）1.04±0.051.35±0.06 △0.000 3精氨酸（Arg）5.72±0.1410.80±0.23 △0.000 2脯氨酸（Pro）1.51±0.062.78±0.11 △0.000 3总氨基酸30.76±1.1450.41±1.69 △0.000 3必需氨基酸9.60±0.4015.00±0.60 △0.000 5
表4 党参根和芦头中味觉氨基酸的含量（x =3）
Table4 Contents of tasty amino acids in roots and rhizomes of Radix Codonopsis （x ， = 3）
注：鲜味类：Asp、Glu含量之和；甜味类：Pro、Gly、Ala、Ser含量之和；芳香族类：Tyr、Phe含量之和；*.芦头与根相应味觉氨基酸含量比较具有显著性差异，P＜0.05。
根6.67±0.216.41±0.272.31±0.1015.39±0.58芦头10.88±0.30*10.57±0.39*3.37±0.14*24.81±0.82* P值0.000 20.000 50.000 50.000 3指标部位鲜味类甜味类芳香族类合计氨基酸含量/（mg/g）
党参年销量2万t以上 ［20］，并且有逐年上升的趋势，芦头的长度范围为3～15 mm，约占全根质量的8.43%。若每千克党参按去掉芦头80 g计算，那全国一年则弃去党参芦头160 t以上，如果芦头也具有较好的药食两用价值，去芦头将对党参药材资源造成极大的浪费。
本研究结果表明：党参根和芦头所含化学成分相似，二者指纹图谱的相似度在96%以上。芦头中脂溶性成分以及总氨基酸含量均比根高，而总多糖、总皂苷的含量低于党参根，经统计学分析具有显著性差异，推测党参芦头可能与根具有相同的补益作用但作用强度可能有差异，有待于进一步验证。芦头中各氨基酸的含量除Cys、Met、Tyr、Phe、His接近党参根外，其余种类氨基酸均为党参根的1.5 倍以上。众所周知，精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、脯氨酸等氨基酸在生物体内具有一些特殊的功效。精氨酸在促进肌肉蛋白质合成、增强机体的免疫力、伤口复原等各种生理过程中起着重要的作用 ［21-23］。谷氨酸可在人体内合成谷氨酰胺，能强化肠内营养支持，维持正常肠道功能，增强机体的免疫力，有利于颅脑损伤患者的恢复 ［24-26］。天冬氨酸能抑制大鼠脑卒中后的细胞凋亡，对急性心肌梗死心律失常的患者有显著的治疗作用，其和鸟氨酸合用对肝性脑病具有明显疗效 ［27-29］。脯氨酸可用于营养不良、烫伤、严重胃肠道疾患等病症的治疗及外科手术后的蛋白质补充 ［30］。因此芦头显示出优良的药食两用价值。
另外，精氨酸能提高母猪繁殖性能 ［31］，促进妊娠母猪早期胎儿的生长发育 ［32］，促进哺乳仔猪的生长 ［33］，增强妊娠母猪和新生仔猪的免疫水平 ［31］。党参芦头也可以运用到绿色饲料添加剂中，起到抗菌 ［34］、抗炎 ［35］、抗衰老 ［36］、抑制肿瘤 ［37-38］、提高机体免疫力 ［39-41］和提高动物生产性能 ［31-33］等功效。
本研究还表明，芦头中味觉氨基酸含量也明显高于党参根，这也部分解释了党参芦头气味浓烈的原因，如果煲汤其味更浓烈和鲜美，也可作为食品添加剂、保鲜剂、调味剂等加以开发利用。
总之，通过本实验研究可知党参根和芦头所含化学成分相似，但各有效成分的含量有所差异。本研究从有效成分的角度证明了党参芦头的保健价值及营养价值，为避免党参资源的大量浪费以及党参芦头的综合开发利用提供了实验依据，具有重要的社会经济价值和科学意义。
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Analysis of Chemical Composition of Rhizomes and Roots of Radix Codonopsis
QIN Lei
1， ZHU Huifeng
1，*， WANG Tao
1， YANG Xian
1， WANG Yuan
1， CHEN Qianfeng
1， PENG Rui
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（1. College of Pharmaceutical Sciences and Chinese Medicine， Southwest University， Chongqing 400716， China；2. Chongqing Academy of Chinese Materia Medica， Chongqing 400065， China）
Abstract：Objective： This study aimed to investigate the medicinal values of the roots and rhizomes of Radix Codonopsis. Methods： HPLC fi ngerprints for the roots and rhizomes of Radix Codonopsis were established， and their contents of total polysaccharides， total saponins， total amino acids and fat-soluble components were analyzed. Results： The similarit y in HPLC fi ngerprints between th e roots and rhizomes of Radix Codonopsis was more than 96%. Total polysaccharides were the main components of both parts， with the contents being 40.74% and 27.64% in the roots and rhizomes， respectively. The contents of both total polysaccharides and total saponins were lower in rh izomes th an in roots. Total amino acids and fat-soluble components were more abundant in rhizomes than in roots. Conclusion： The two parts of Radix Codonopsis had similar chemical components， while the rhizomes contained lower contents of medicinal components such as total polysaccharides and total saponins but higher contents of total amino acids and fat-soluble components than the roots. Thus，Radix Codonopsis rhizomes could be developed as a good source of function al food ingredients.
Key words：fi ngerprint； rhizomes； polysaccharide； amino acid； nutritional value
中图分类号：R927.2
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2015）14-0135-05
doi：10.7506/spkx1002-6630-201514026
收稿日期：2014-10-28
基金项目：校地合作-庙宇党参产业链工程项目（41003012）
作者简介：秦蕾（1990—），女，硕士研究生，研究方向为保健食品研发。E-mail：qinlei0909@foxmail.com
*通信作者：祝慧凤（1971—），女，副教授，博士，研究方向为保健食品研发。E-mail：zhfbsci@126.com