山藥的加工及炮制研究進(jìn)展

李朋月，景永帥，龐心悅，吳蘭芳*，鄭玉光*

(1.河北中醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，河北 石家莊 050200；2.河北省中藥炮制技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050200；3.河北省中藥資源利用與質(zhì)量評(píng)價(jià)國(guó)際聯(lián)合研究中心，河北 石家莊 050200；4.河北科技大學(xué) 化學(xué)與制藥工程學(xué)院，河北 石家莊 050018)

山藥是薯蕷科植物薯蕷DioscoreaoppositaThunb.的干燥根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為常用大宗中藥材之一[1]。山藥具有補(bǔ)脾養(yǎng)胃、生津益肺、補(bǔ)腎澀精的功效[2]，含有蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素、多糖等多種營(yíng)養(yǎng)成分[3]，具有降血糖[4]、抗氧化[5]、調(diào)節(jié)腸胃[6]、免疫調(diào)節(jié)[7]等藥理作用，食用和藥用價(jià)值較高。山藥的加工方法分為凈制、切制等，其炮制方式通常有清炒制、麩炒制、蜜麩制、土制、米制、酒制等。不同的山藥炮制方法對(duì)其成分含量及藥理作用有一定影響。目前，有關(guān)山藥中化學(xué)成分的研究日益增多，其炮制研究也不斷深入，但對(duì)山藥炮制前后的成分變化及藥理作用研究甚少，山藥炮制實(shí)際應(yīng)用亦存在一定局限性。因此，本研究對(duì)山藥的加工、炮制方法及炮制對(duì)其成分的影響進(jìn)行綜述，以期為山藥的深入開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 山藥加工方法

1.1 加工方法記載

新鮮山藥富含黏液質(zhì)及多糖，為減少其有效成分損失，保證飲片質(zhì)量，常對(duì)山藥進(jìn)行加工，以延長(zhǎng)山藥的儲(chǔ)藏期，對(duì)于提高山藥生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)業(yè)收益，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。有關(guān)山藥加工方法的本草書(shū)籍記載[8-14]見(jiàn)表1。

表1 山藥加工方法的本草書(shū)籍記載

加工山藥的傳統(tǒng)方法有凈制、切制等，2020版《中華人民共和國(guó)藥典》中規(guī)定山藥加工品主要有毛山藥片、山藥片、光山藥。現(xiàn)代加工技術(shù)如冷凍升華干燥[15]、真空微波干燥[16]、擠壓膨化技術(shù)[17]、無(wú)硫護(hù)色法[18]等已應(yīng)用于山藥加工。

1.2 防褐變

山藥中含有的多酚類(lèi)物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的催化作用下易發(fā)生褐變，引起風(fēng)味、色澤、質(zhì)地的變化。因此嚴(yán)格控制山藥的加工方法，規(guī)范操作尤為必要[19]。其中，山藥的鮮切加工關(guān)鍵在于護(hù)色。谷絨等[20]實(shí)驗(yàn)確定，將山藥在60 ℃燙6 min后，浸在含有0.06%L-抗壞血酸、0.24%檸檬酸、0.02%D-異抗壞血酸鈉的混合護(hù)色液中1.5 h，為防止淮山藥褐變的最佳護(hù)色工藝條件。蔡佳昂等[21]研究發(fā)現(xiàn)，微波功率300 W處理鮮切山藥80 s，可有效抑制相關(guān)褐變酶PPO與過(guò)氧化物酶(POD)的活性，延緩褐變，從而達(dá)到保鮮效果。孟一等[22]發(fā)現(xiàn)，使用乙醇熏蒸濃度200 μL/L持續(xù)處理鮮切山藥3 h可有效控制微生物生長(zhǎng)，并抑制褐變。張鐘等[23]則采取同時(shí)護(hù)色和燙漂的方式來(lái)抑制山藥褐變。

1.3 硫熏工藝

硫磺熏蒸工藝為當(dāng)今影響中藥材安全性的爭(zhēng)議之處[24]。硫磺具一定毒性，含有砷、硒、鉛、鉈等有害元素，熏硫可改變甚至破壞山藥化學(xué)成分，影響其藥效[25]。中藥熏硫后，硫以亞硫酸鹽形式存在，長(zhǎng)期攝入則危害人體[26]。2020版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定毛山藥和光山藥的SO2殘留量不得過(guò)400 mg/kg；山藥片的SO2殘留量不得過(guò)10 mg/kg。研究發(fā)現(xiàn)，SO2殘留量隨用硫量的增加而增加[27]，且硫磺的用量可影響山藥中多糖含量[28]。現(xiàn)代無(wú)硫山藥加工工藝可很好地解決這一問(wèn)題，其工藝主要有冷凍干燥法和護(hù)色劑處理烘干法[29]。

1.4 貯藏

山藥由于水分含量大，且富含淀粉、糖類(lèi)等，常溫下貯藏易腐爛變質(zhì)，影響其品質(zhì)[30]，因此采用相關(guān)技術(shù)延長(zhǎng)山藥貯藏時(shí)間并保證山藥的品質(zhì)尤為重要。傳統(tǒng)的貯藏方法為溝藏、埋藏、筐藏、庫(kù)藏等[31]，現(xiàn)代技術(shù)除在處理山藥時(shí)進(jìn)行的防腐措施外，還有低溫冷庫(kù)、貯藏窖、貯藏池等新型農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮設(shè)施建造技術(shù)。貯藏環(huán)境對(duì)山藥質(zhì)量的影響甚大，低溫可有效抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖，降低腐爛霉變率，顯著減少山藥塊莖營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及水分損失。王蘭菊等[32]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鐵棍山藥在溫度為10 ℃，相對(duì)濕度為80%～85%時(shí)，其呼吸強(qiáng)度與POD酶活性變化平穩(wěn)，極大延緩了山藥的衰老進(jìn)程，貯藏期達(dá)245 d。趙梅[33]研究表明，0～4 ℃的低溫貯藏能抑制水分蒸發(fā)，可降低山藥細(xì)胞膜滲透率，并維持較低的PPO活性，延緩褐變時(shí)間。此外，貯藏時(shí)，須分開(kāi)好薯和傷薯[34]。

1.5 保鮮方法

在山藥加工過(guò)程中，使用殼聚糖、1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)及特克多(TBZ)等果蔬保鮮劑可有效保持山藥的品質(zhì)。姜瑜倩等[35]發(fā)現(xiàn)，殼聚糖涂膜處理山藥的保鮮效果最佳。1-MCP及TBZ對(duì)山藥品質(zhì)保持也有一定作用，但復(fù)合保鮮劑的效果仍需進(jìn)一步研究。王梅等[36]以色差L*值和感官評(píng)分為指標(biāo)，得出使用復(fù)合保鮮劑(0.6%洋蔥油、1.0%檸檬酸、1.0%殼聚糖)的效果最好。鈣對(duì)水果和蔬菜的品質(zhì)影響較大，張慶嶺等[37]使用Ca(OH)2處理貯藏期間的鐵棍山藥，有效阻止了山藥塊莖中水分散失，但對(duì)淀粉、山藥多糖的影響較小。趙喜亭等[38]用濃度為0.1%～1.0%的CaCl2處理，明顯減少了山藥中水分損失，降低了其褐變率。姚甜甜等[39]采用熟石灰、黏土(2∶5)與清水配成的泥處理山藥莖段，可最大程度其防止腐爛。大蒜素被譽(yù)為“天然廣譜植物殺菌素”，使用大蒜素保鮮液處理鮮切山藥，可抑制山藥中PPO和POD的活性，減少腐爛，延緩褐變度，能較好保持山藥品質(zhì)[40]。李佩艷等[41]使用0.3%草酸處理鮮切山藥，顯著降低了膜脂過(guò)氧化反應(yīng)，有效抑制酶促褐變。此外，物理保鮮具有方便、衛(wèi)生、快捷等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，如生物氣調(diào)保鮮膜就具有較好的保鮮效果[42]。UV-C具有殺菌的特性，且操作簡(jiǎn)單、安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、無(wú)二次污染、無(wú)化學(xué)殘留，是應(yīng)用于果蔬保鮮的新技術(shù)。UV-C照射對(duì)鮮切山藥貯藏品質(zhì)有明顯的保鮮效果[43-44]。

綜上可知，山藥是藥食同源的食品之一，市場(chǎng)消耗量巨大，研究和應(yīng)用價(jià)值極高，山藥作為藥材一般加工成毛山藥、光山藥、山藥片，以往常用硫磺熏蒸來(lái)達(dá)到漂白、防蟲(chóng)的效果，現(xiàn)在多用山藥無(wú)硫加工的方式，更有利于人們的身體健康。處理山藥時(shí)使用復(fù)合保鮮劑、Ca(OH)2處理及大蒜提取液等防腐措施，以延長(zhǎng)山藥貯藏時(shí)間來(lái)保證山藥品質(zhì)。

2 山藥炮制方法

2.1 炮制方法

以往，山藥炮制品主要有麩炒山藥、土炒山藥等。現(xiàn)行中藥材飲片標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)記載的山藥炮制方法有清炒制、麩炒制、土制、蜜麩制、米制、酒制，現(xiàn)行藥典收錄的山藥炮制品為生品山藥與麩炒山藥。

表2 山藥炮制品的炮制方法

2.2 炮制對(duì)山藥化學(xué)成分含量的影響

2.2.1 多糖 多糖是山藥中主要活性成分之一，其組成及結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，包括均多糖、雜多糖及糖蛋白[48]。不同的多糖提取方式與條件，結(jié)果也各異。陳天朝等[49]測(cè)得清炒后山藥多糖含量升高。楊武德等[50]使用紫外分光光度法比較了7種山藥炮制品中的多糖含量，結(jié)果為生品的多糖含量最高。杜紹亮等[51]測(cè)定了懷山藥不同炮制品中多糖的含量發(fā)現(xiàn)，麩炒提高了懷山藥多糖的含量，清炒及土炒均比生品多糖含量低，可能是實(shí)驗(yàn)所用原料、提取多糖方式不同而導(dǎo)致的結(jié)果差異。

2.2.2 尿囊素 尿囊素屬于咪唑類(lèi)雜環(huán)化合物，具有鎮(zhèn)靜、局部麻醉等作用，孫榮等[52]采用 HPLC 法初步擬定山藥中尿囊素含量應(yīng)≥0.3%。劉斌等[53]測(cè)得麩炒山藥所含尿囊素含量增高，而炒山藥中尿囊素下降明顯，可能與麩皮中含有尿囊素有關(guān)。王碧君等[54]采用HPLC法測(cè)定山藥麩炒前后尿囊素質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化顯示，麩炒后尿囊素質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不明顯，認(rèn)為炒制過(guò)程中可能與麥麩起中間傳熱作用有關(guān)。劉應(yīng)蛟等[55]測(cè)得土炒山藥中尿囊素含量顯著增高。炮制品中尿囊素含量均高于生品，可能是炮制增加尿囊素的溶出所致[56]。

2.2.3 薯蕷皂苷元 薯蕷皂苷元是一種天然甾體皂苷元，是山藥的有效成分之一，具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎、降血脂、改善心血管功能、抗病毒和抗癌等作用[57]。膨化山藥與生山藥、麩炒山藥相比，薯蕷皂苷元含量增加[58]。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，炮制可促進(jìn)山藥中薯蕷皂苷元溶出，有利于發(fā)揮藥效，提高臨床療效。

2.2.4 微量元素 山藥中富含微量元素 Zn、Fe、Mn、Cu、Se，其直接或間接影響蛋白質(zhì)、核酸合成及細(xì)胞繁殖，并參與調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫[59]。土炒山藥中微量元素含量高于生品，可能與土粉中含有一定的微量元素有關(guān)。此外，麩皮具有吸附作用，有可能降低麩炒山藥中的微量元素[60]。

2.2.5 氨基酸 山藥中含有18種氨基酸成分，8種是人體必需氨基酸[61]。劉應(yīng)蛟等[55]研究發(fā)現(xiàn)麩炒和土炒后，山藥的苯丙氨酸含量均顯著增加。王曙東等[62]比較了山藥不同炮制品的水溶性氨基酸含量，由高至低依次為米炒>清炒>生品>米制>土制>炒黃>炒焦>炒炭。

綜上，我國(guó)現(xiàn)行的山藥炮制方法并不統(tǒng)一，2020版《中華人民共和國(guó)藥典》收載了生山藥和麩炒山藥。現(xiàn)行中藥材飲片標(biāo)準(zhǔn)收載的山藥炮制方法為藥典做了補(bǔ)充。由于炮制方法、提取方式、輔料及用量不同，相應(yīng)炮制品的化學(xué)成分含量也存在差異。

3 結(jié)語(yǔ)

山藥是一種常用的藥食兩用資源，作為臨床常用的補(bǔ)益藥，山藥加工產(chǎn)業(yè)也正處于一個(gè)快速發(fā)展期，有關(guān)山藥貯藏、防褐變、保鮮的研究日益增多，為山藥品質(zhì)提高，以及后期山藥深加工產(chǎn)品與中藥材飲片質(zhì)量保障提供了參考。由于受輔料、溫度等因素的作用，不同炮制方法對(duì)山藥中化學(xué)成分的含量也有一定影響，這勢(shì)必影響其臨床療效。因此，進(jìn)一步開(kāi)展山藥炮制相關(guān)性研究，如結(jié)合藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)等學(xué)科，采用新儀器或儀器聯(lián)用技術(shù)，研究山藥炮制品化學(xué)成分及其主要成分的藥理作用機(jī)制，以保證其藥材質(zhì)量及臨床療效尤為必要。