李玲 黄玉玲 杨玉玲 田迎秋

摘要：研究滇黄精不同组织部位折干率、灰分、浸出物、多糖、皂苷、黄酮、酚类含量差异，以期为滇黄精不同部位充分开发利用提供理论依据。将滇黄精样品分为8个部位，用电子天平测定折干率，马弗炉测总灰分含量，醇溶性热浸法测浸出物含量，采用可见-紫外分光光度计对黄精多糖、总皂苷、总黄酮、酚类进行测定，对测定结果进行主成分分析和聚类分析。结果表明，滇黄精叶片中黄酮、酚类含量较高，分别为1.06、3.46 mg/g；老根茎、新生根茎中多糖含量、皂苷、浸出物含量较高，多糖含量分别为8.18%、7.83%，皂苷含量分别为1.31%、1.85%，浸出物含量分别为63.88%、82.23%。主成分和聚类分析表明，新生根茎、老根茎聚为一类，其他6个部位聚为一类，其中，叶片、茎尖无果茎杆分别单独聚为一小类。黄精不同部位的成分存在差异。

关键词：滇黄精；根茎；叶；茎杆；理化指标；化学成分；聚类分析；主成分分析

中图分类号：S567.5+3文献标志码：A论文编号：cjas2020-0173

The Difference of Physicochemical Indexes and Chemical Components in Different Parts of Polygonatum kingianum

Li Ling1， Huang Yuling1， Yang Yuling1， Tian Yingqiu1，2

（1Institute of Pharmaceutical Biotechnology， Wenshan Academy of Agricultural Sciences， Wenshan 663000， Yunnan， China； 2College of Panax notoginseng Medicine and Pharmacy， Wenshan University， Wenshan 663000， Yunnan， China）

Abstract： The aim is to study the content difference of dryness， ash， extract， polysaccharides， saponins， flavonoids and phenols in different tissue parts of Polygonatum kingianum， and to provide a basis for the full development and utilization of P. kingianum. The sample was divided into 8 parts， the drying ratio was determined by using electronic scale， the total ash content was measured by muffle furnace， the content of extract was calculated by alcohol soluble hot-dip method， the contents of polysaccharide， total saponins， total flavonids and phenols of P. kingianum were quantified by visible ultraviolet spectrophotometer， and the results were analyzed by principal component analysis and cluster analysis. The content of flavonoids and phenols in the leaves of P. kingianum were 1.06 mg/g and 3.46 mg/g， respectively. The content of polysaccharide， saponin and extract were relatively high in old rhizome and new rhizome， respectively 8.18% and 7.83%， 1.31% and 1.85%， 63.88% and 82.23%. The results of principal component analysis and cluster analysis showed that the new rhizome and old rhizome were clustered into one group， and the other six parts were clustered into one group， among which the leaves and the apetalous stems were clustered into a small group. In conclusion， the components of different parts of P. kingianum are different.

Keywords： Polygonatum kingianum； Rhizome； Leaf； Stem； Physicochemical Index； Chemical Composition； Cluster Analysis； Principal Component Analysis

0引言

滇黃精（Polygonatum kingianum）为百合科黄精属（Liliaceae）的多年生草本植物，其药用部位为干燥根茎[1]，始载于《名医别录》[2]，具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效[3]，是中国传统的大宗药材，用于治疗心肺气虚、脾胃虚衰、肾虚肺燥、肺阴亏虚之虚劳咳血、阴虚内热之消渴、身体疲倦乏力等症[4]，主产于云南、四川、贵州、广西等地。现代研究表明，黄精具有抗衰老[5]、降血糖血脂[6]、改善记忆[7]、调节免疫[8]、抗病毒[9]等功能，黄精及其制剂用于治疗糖尿病、冠心病、高血脂症、低血压、药物中毒性耳聋、白细胞减少症、慢性肾小球肾炎、慢性支气管炎、缺血性中风等多种病症[10]。

对黄精化学成分的研究表明，其药用部位根茎中主要含有多糖、皂苷、黄酮、酚类等活性成分[11-12]。如Kintya等[13]从黄精中首先分离出延龄草素等8种化学成分。孙隆儒等[14]从黄精的干燥根茎乙醇提取物中分离得到28个化学成分，其中甾体皂昔及其苷元共19个，且均为首次分离得到的新化合物。范书珍等[15]采用超声波提取法，每100 g多花黄精根茎干粉能提取总皂甙约702 mg。刘柳等[16]利用DEAE-纤维素柱层析色谱及凝胶柱层析色谱等对黄精多糖进行分离纯化，共得到5种多糖类成分。王晓丹等[17]采用改进的硫酸-苯酚法，比较不同产地黄精根茎中黄精多糖含量，结果表明不同产地黄精多糖含量有较大差异，多糖成分量为4.47%～21.34%。王易芬等[18]从滇黄精根茎分离并鉴定了9个化合物，其中有4个黄酮类化合物。刘怡菲[19]通过乙醇浸提法对黄精冻干粉中黄精多酚浸提提取，每100 g黄精的多酚含量最高1.07 g。焦劼等[20]对不同产地黄精的主要化学成分（多糖、总酚、总黄酮、薯蓣皂苷元）进行比较研究，发现不同产地、不同种间的化学成分含量差异显著。此外，也有少数报道对黄精叶片的化学成分进行研究，Jean、Chpoin等[21-22]从多花黄精新鲜叶子中首次分离得到2个碳苷类黄酮。目前，尚未见对滇黄精不同部位化学成分进行研究分析的文献报道。滇黄精茎高1～3 m，叶片较多，地上部分生物量丰富，因此，笔者对滇黄精的不同部位进行全面研究，探究滇黄精中不同部位主要成分的含量差异，以期为滇黄精植物全株不同部分的充分利用和合理开发提供参考。

1材料与方法

1.1实验材料

将取自文山阳禾旭中药材种植有限公司黄精基地的滇黄精植株作为实验材料。文山阳禾旭中药材种植有限公司黄精基地位于云南省文山州文山市簿竹镇木期黑村，基地海拔1679.0 m，北纬23°43’43’，东经103°99’42’。

通过随机抽样法，于2019年2月在黄精基地选取无病虫害、生长年限一致的滇黄精进行挂牌，2019年10月对挂牌的植株进行整株取样。共取样5株。滇黄精植株洗净后，将其分为须根、老根茎、新生根茎、叶片、靠地部分无果茎杆、靠果部分无果茎杆、带果茎杆、茎尖无果茎杆共8个部分。8个部分的具体分割情况如图1。

1.2仪器与试剂

T6新世纪型紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司），SX2-4-10A型箱式电阻炉（绍兴市上虞道墟科析仪器厂），Advanced-I-12型超纯水机（成都艾柯水处理设备有限公司），HHS型电热恒温水浴锅（上海博讯实业有限公司医疗设备厂），FA2004型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司），C10002型电子天平（杭州万特衡器有限公司），SB-5200D型超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）。

人参皂苷Re对照品购自成都格莱特生物科技有限公司（批号DST180226-014），芦丁对照品購自四川省维克奇生物科技有限公司（批号wkq19010203），没食子酸对照品购自成都格莱特生物科技有限公司（批号DST190715-008），葡萄糖对照品购自成都格莱特生物科技有限公司（批号DST190624-005），蒽酮、浓硫酸、无水乙醇、高氯酸、NaNO2、Al（NO3）3、NaOH、福林酚、Na2CO3、香草醛、冰醋酸等试剂均为国产分析纯。

1.3实验方法

折干率参照文献[23]进行，总灰分、浸出物、黄精多糖含量参照2020版《中国药典》第一部进行测定，皂苷参照文献[24]的方法进行，总黄酮、酚类参照文献[20]的方法测定。

实验数据统一采用DPS 9.01和Microsoft Office Excel 2007进行分析，同一类型不同样品相同指标比较采用LSD比较。

2结果与分析

2.1不同部位理化指标分析

测定结果（表1～2）表明，不同部位折干率、灰分、浸出物含量存在显著差异。折干率14.18%～41.09%，以茎尖无果茎杆最高，为41.09%；其次为新生根茎，为27.60%；以须根最低，为14.18%。总灰分含量1.67%～ 10.10%，以新生根茎灰分最低，为1.67%；其次为老根茎，为3.19%，这2个部分均达到《中国药典》2020版的要求（总灰分低于4%），其他部分的总灰分均在6%以上，以须根最高，为10.10%。浸出物含量18.18%～ 82.23%，以新生根茎含量最高（82.23%），其次为老根茎（63.88%），这2个部分浸出物均达到《中国药典》2020版的要求（高于45%），其他部分浸出物均在40%以下，以茎尖无果茎杆最低，为18.18%。

2.2不同部位化学成分分析

测定结果（表2）表明，不同部分多糖、总皂苷、总黄酮、酚类含量存在差异。多糖含量0.64%～8.18%，以老根茎含量最高（8.18%），其次为新生根茎（7.83%），这2个部分均达到《中国药典》2020版的要求（多糖高于7.0%），2个部分之间的含量无显著差异，其他6个部分的多糖含量均较低，在2.0%以下，且6个部分的多糖含量无显著差异。总皂苷含量0.31%～1.86%，以新生根茎最高（1.86%），其次为老根茎（1.31%），其他6个部分均低于5%，以须根含量最低（0.31%）。总黄酮含量0.40%～1.06%，以叶片含量最高（1.06%），其他7个部分含量均低于1%，以新生根茎含量最低（0.40%）。酚类含量0.41%～3.46%，不同部位酚类含量有显著差异，其中，以叶片含量最高（3.46%），其次为须根（1.39%），以新生根茎酚类含量最低（0.41%）。

2.3聚类分析

以7种滇黄精的理化指标成分和化学成分为参数对滇黄精8个部位进行聚类分析。结果（图2）表明，滇黄精不同部位物质基础存在显著差异，滇黄精不同部位根据其化学成分的差异大致可分为4类，其中，新生根茎和老根茎的化学成分含量相近，聚为一类；叶片因酚类和黄酮含量较高，可单独分为一类；茎尖无果茎杆因折干率较高，单独聚为一类；靠果部分无果茎杆、带果茎杆、须根、靠地部分无果茎杆聚为一类。

2.4主成分分析

2.4.1指标间相关性检验、KMO和Bartlett球形度检验因子分析的必要条件是各指标间存在相关性，而SPSS软件中的主成分分析是采用因子分析中的主成分提取，因此，对不同部位滇黄精的各项指标折干率、黄精多糖、浸出物、总皂苷、总黄酮、酚类、灰分采用描述性统计得到标准化数据，计算其相关系数，从相关系数的矩阵（表3）可以看出，2个类型滇黄精各自检测的7个指标间存在不同程度的相关性。经KMO和Bartlett球形度检验，检验结果为KMO值大于0.5，Bartlett球形度检验的相伴概率P<0.05（显著水平），进一步说明样品各成分间存在相关性，适合采用主成分分析方法进行评价。

2.4.2主成分分析采用SPSS 17.0统计软件对不同采收月份滇黄精样品的测定结果进行主成分分析，计算相关矩阵特征值和特征向量，得到特征值和贡献率。由表2可知，特征值大于1的有2个主成分，两者的方差累计率为84.103%（>80%），能够客观反映滇黄精不同部位的内在质量，因此选取F1、F2进行分析。根据主成分载荷向量与主成分特征值，可得出主成分的综合得分线性表达式，如式（1）～（2）。

根据主成分的综合得分线性表达式计算不同部位的主成分得分，绘制不同部位主成分得分散点图。由图3可知，新生根茎和老根茎距离较近，其成分相近，成为一类；靠果部分无果茎杆、带果茎杆、须根、靠地部分无果茎杆分布较为集中，可成为一类；叶片与其他部位距离较远，可成为一类。此结果与聚类分析结果一致。

3结论与讨论

本研究对滇黄精不同部位理化指标的测定结果表明，滇黄精不同部分的理化指标和化学成分存在较大差异，须根部分总灰分最高，折干率最低，这可能是由于须根外露面积较多，虽然在检测前进行认真清洗，但还是有一些难于洗去的附着物，增加的总灰分含量，另一方面可能是由于体内营养输送到其他部位，须根部分的营养物较少，所以总灰分含量较高，折干率最低，其浸出物含量也较低；此外，叶片、不同部位茎杆的灰分含量也较高，这可能是由于10月是滇黄精的采收时节，叶片、茎杆中的营养物质在果期和花期已经转移耗尽而纤维化，所以灰分含量较高。

采用紫外-可见分光光度计测定4种主要化学成分的含量，对黄精不同部位的成分进行差异性分析，采用聚类分析、主成分分析等方法进行初步分析，结果表明黄精不同部位均含有多糖、皂苷、黄酮和酚类，但不同部位4个化学成分含量差异较为显著，其中老根茎、新生根茎的多糖含量、皂苷含量、浸出物含量较高，可用于健康饮品、保健品等产品的开发原料；叶片中黄酮含量、酚类含量较高，可作为黄酮、酚类提取和茶叶制作的优选部位；茎杆和须根中的酚类含量在1%左右，可用于相关医药企业有效成分提取和配制牧草饲料的可选原料。

目前还未见滇黄精不同部位成分含量的研究报告。滇黄精地上部分生物量丰富，茎高1～3 m，而当前主要的利用部位为块根，块根采挖后，其地上部分多被丢弃或进行焚烧，对产业发展来說不但未能实现全面开发利用以增加收益，并且增加环境污染，增加森林火灾的风险。

研究表明，黄精多糖是黄精的主要活性成分[25]，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎抗菌、调节血糖血脂、调节免疫、改善记忆力等功能[26]；皂苷是黄精属植物的主要活性成分之一，具有调节血糖、提高免疫、抗肿瘤等[27]作用；黄酮类化合物是一种重要的天然产物，也是黄精的主要化学成分之一，具有降血糖、抗肿瘤等作用[28]；酚类作为植物体内重要的代谢物质，药理作用丰富，已经成为评价药材质量的重要指标之一[29]，而黄精中研究较少。本实验结果对滇黄精不同化学成分提取重点部位的选择具有借鉴作用，可促进滇黄精不同部位的合理利用。

本研究的不足之处在于样品仅采自于一个种植点，并且仅是滇黄精生育期中的一个时期，所测数据和分析对不同种植点和种植区滇黄精的代表性难以评估。下一步应该增加采样点，并进行动态分析，以对滇黄精不同部位的最佳采收期给出综合评价意见；其次，与《中国药典》中规定的另外2个基源品种黄精和多花黄精进行平行比较，可为黄精全株的综合开发利用提供建议。

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