不同生長年限蘭州百合質量比較分析

李艷，晉小軍*，張迎芳，厚建霞，王霞，蒙俊杰

1(甘肅農業大學農學院,甘肅省干旱生境作物學重點實驗室，甘肅 蘭州，730070)2(卓尼縣創信種植專業合作社，甘肅 甘南，747602)

百合為百合科百合屬(Lilium)植物的干燥鱗莖，味甘性寒，歸心、肺經，研究表明百合有皂苷類、黃酮類、酚酸甘油酯類、氨基酸類、生物堿類和多糖類等化學成分，具有廣泛的藥理作用，如止咳祛痰、清心安神、抑菌、降血糖、抗氧化[1-3]。百合也可用于食療。蘭州百合(L.davidiivar.unicolor)是川百合(L.davidii)的變種[4]，《甘肅新通志》中記載：清光緒時，蘭州百合“種者漸多，得利甚優”[5]。作為我國西部地區大面積種植的食用百合，其色白味甘、低纖維，具有豐富的營養價值，不僅可以食用，也可進行藥療和觀賞，是我國食用百合的最佳品種。

李瑞琴等[6]對蘭州百合的營養品質進行分析測定，發現蘭州百合的品質指標均優于文獻記載。劉湘丹等[7]對不同來源的百合藥材進行質量評價及分析，結果表明蘭州百合浸出物顯著高于其他品種百合。LI等[8]利用拉曼光譜法對蘭州百合的質量進行了評價，證明了蘭州百合富含多種營養物質，與其他品種相比有許多不同的優勢。但是對于蘭州百合的研究目前均在栽培種植及與其他品種的對比方面，關于種植年限對蘭州百合的質量以及營養價值的影響未見報道。種植年限不僅影響口感和藥用價值，還影響生產投入和經濟效益。市場上關于商品百合的最佳種植年限魚龍混雜，因此確定一個最佳的采收年限對蘭州百合的生產有著重大意義。

本實驗選取市場上出現的，其大小可以作為商品百合的3～7年生蘭州百合，2020版《中國藥典》中規定：在測定百合多糖及水溶性浸出物含量基礎上，增加氨基酸的種類和含量、總黃酮、Regaloside A 3個指標。本文對收集的不同生長年限蘭州百合的質量進行比較分析，以期為選擇適宜的采收時間提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品采自甘肅省蘭州市西固區，為3～7年生栽培品，經甘肅農業大學中草藥栽培與鑒定系晉小軍研究員鑒定均為百合科植物蘭州百合。樣品經超純水洗凈后，放入45 ℃烘箱干燥，粉碎、過60目篩，在4 ℃冰箱保存備用。

蘆丁對照品(批號X16A11C111251含量以95%計)，上海源葉生物科技有限公司；無水葡萄糖對照品(批號20200612)、王百合苷A(批號C16D11S134691；含量≥98%)，上海源葉生物科技有限公司；甲酸銨、氨基酸標樣，Sigma-Aldrich (St.Louis, MO, USA)公司，氨基酸在使用前于-70 ℃下貯存；乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、0.1%(體積分數)磷酸水溶液、乙腈(色譜純)，均為國產試劑。

1.2 儀器與設備

Agilent 1260高效液相色譜儀，安捷倫科技有限公司；Agilent 6470三重四極桿液質聯用系統，安捷倫科技有限公司；Agilent 1260 Infinity色譜柱(‖EC-C18,4.6 mm×150 mm，4 nm)，安捷倫科技有限公司；Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z色譜柱(2.1 mm×100 mm，2.7 μm)，安捷倫科技有限公司；UV3100紫外-可見檢測器，大連依利特分析儀器有限公司；UPH-I-10T超純水機，成都優普儀器設備有限公司；SB25-12DTD超聲波清洗機，寧波新芝生物科技股份有限公司；HWS-24電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學儀器有限公司；101-1AB電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 基本成分測定

水分依照2020版《中國藥典》[9]第四部通則0832第2法(烘干法)對15批百合樣品進行測定分析，15批百合樣品水分含量均符合藥典規定；浸出物根據2020版《中國藥典》水溶性浸出物測定法(通則2201)項下的冷浸法進行測定分析；多糖的測定按照2020版《中國藥典》百合多糖的測定方法，在580 nm的紫外波長下測定吸光度，以吸光度A為縱坐標，濃度C為橫坐標，繪制標準曲線，得到回歸方程A=17.897C-0.545,R=0.999 1。

1.3.2 總黃酮的測定

1.3.2.1 對照品溶液的制備

精密稱取蘆丁10 mg，加入60%(體積分數)乙醇溶解，于100 mL容量瓶中定容即得。

1.3.2.2 供試品溶液的制備

參照李紅娟[10]的方法并稍作修改。取1 g樣品粉末，置于50 mL容量瓶，加入70%乙醇30 ml進行超聲提取，提取功率為350 W，溫度70 ℃，時間45 min，提取次數為2次，合并濾液作為提取液。

1.3.2.3 標準曲線的制備

精密量取對照品溶液0、1、2、3、4、5 mL，分別置于10 mL容量瓶中，分別加入60%乙醇5、4、3、2、1、0 mL，加入50 g/L NaNO20.3 mL，放置5 min，加入10 g/L Al(NO3)30.3 mL，放置6 min，加入40 g/L NaOH 4 mL后用60%乙醇定容到10 mL，放置15 min。在506 nm 下測定吸光度，縱坐標A為吸光度，濃度C為橫坐標，繪制標準曲線。得回歸方程A=51.114C-0.027 2，R=0.999 1。

1.3.3 王百合苷A的測定

1.3.3.1 供試品溶液的制備

參照袁志鷹等[11]的方法制備。

1.3.3.2 色譜條件

Agilent 1260 Infinity ‖ EC-C18色譜柱(4.6 mm×150 mm，4 nm)；流動相：V(0.1%磷酸水溶液)∶V(乙腈)=85∶15；流速1 mL/min；柱溫25 ℃；進樣體積2 μL；檢測波長312 nm。Regaloside A 保留時間約為5.2 min。色譜圖見圖1。

a-王百合苷A標準品;b-蘭州百合樣品圖1 蘭州百合中王百合苷A的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC diagram of Regaloside A in Lanzhou lily

1.3.3.3 線性關系考察

精密量取王百合苷A對照品置于量瓶中，加入80%乙醇溶解，搖勻，配成質量濃度為20、40、60、80、100、120 μg/mL的系列標準溶液。按照“1.3.3.2”項色譜條件進樣，記錄色譜峰面積。以峰面積為縱坐標Y，對照品濃度為橫坐標X，得到王百合苷A回歸方程為Y=3.924 2X-40.012，R=0.999 2，在20～120 μg/mL線性關系良好。

1.3.4 氨基酸總量及組分分析

1.3.4.1 供試品溶液的制備

參照聶慧等[12]的方法制備。

1.3.4.2 色譜條件

色譜柱：Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z，2.1 mm×100 mm，2.7 μm。流動相A為含20 mmol/L甲酸銨水溶液，pH=3，流動相B為20 mmol/L水相甲酸銨，pH=3，溶于V(乙腈)∶V(水)=9∶1溶液，梯度洗脫：0～11.5 min ，100% B～70% B;11.5～12 min，70%B～100% B；流速為0.50 mL/min，柱溫為25 ℃，進樣量為1 μL。

1.3.4.3 質譜檢測條件

電離模式：ESI正離子模式，干燥氣溫度330 ℃，氣體流速13.0 L/min，霧化器35 psi，鞘氣溫度390 ℃，鞘氣流速12 L/min，毛細管電壓1 500 V，噴嘴電壓0 V。

1.4 數據分析

利用Excel 2010軟件進行數據統計，SPSS 23.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 生長年限對蘭州百合水溶性浸出物及多糖含量的影響

不同生長年限蘭州百合多糖和水溶性浸出物的測定結果見表1。由表1可知，不同生長年限蘭州百合水溶性浸出物含量為49.26%～56.69%，均高于藥典規定，其中6年生蘭州百合浸出物含量最高，為56.69%，7年生最低，為49.26%。隨著生長年限的增加，浸出物呈現出先增加后降低的趨勢。所有蘭州百合樣品除3年生和4年生，其余均符合藥典所規定百合多糖的含量，其中6年生多糖含量最高，5年生和6年生差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同生長年限蘭州百合水溶性浸出物和多糖測定結果 單位：%

2.2 生長年限對蘭州百合總黃酮及王百合苷A含量的影響

由圖2可以看出，不同生長年限蘭州百合中總黃酮及王百合苷A含量存在顯著差異。其中總黃酮的含量整體呈增加趨勢，以6年生蘭州百合含量最高，含量為4.44 mg/g顯著高于其他生長年限(P<0.05)，3年生蘭州百合總黃酮含量最低，含量為1.88 mg/g。而王百合苷A的含量為0.63～0.97 mg/g，6年生蘭州百合王百合苷A含量顯著高于其他生長年限(P<0.05)，3年生、5年生和7年生蘭州百合的王百合苷A含量差異不顯著(P>0.05)。

圖2 不同生長年限蘭州百合中總黃酮及王百合苷A含量變化圖Fig.2 Changes of total flavonoids and Regaloside A contents in Lanzhou lily from different growth years注：不同字母標注表示差異顯著(P<0.05)

2.3 生長年限對氨基酸總量及組分的影響

西固區所產蘭州百合含有豐富的氨基酸，由表2可知，不同生長年限的蘭州百合樣品均含有18種相同的氨基酸，包括蘇氨酸(Thr)、苯丙氨酸(Phe)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)等8種人體必需氨基酸，總氨基酸(total amino acid，TAA)的含量為20.73～31.61 mg/g，其中6年生蘭州百合氨基酸含量最高，為31.61 mg/g，含量最低的為7年生蘭州百合，氨基酸總量為20.73 mg/g。隨著生長年限的增加，蘭州百合氨基酸的總量先增加后減少。

從氨基酸組成分析，不同生長年限的蘭州百合中氨基酸種類和含量高低順序基本一致，排在前4位的均為谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、天冬氨酸(Asp)，這4種氨基酸為蘭州百合的主要氨基酸。蘭州百合中必需氨基酸(essential amino acids，EAA)的含量為4.06～5.62 mg/g，其中含量最高的為6年生蘭州百合，其次為4年生和7年生蘭州百合，含量最低的為3年生蘭州百合；非必需氨基酸(non-essential amino acids，NEAA)的含量為16.11～25.99 mg/g，其中6年生含量最高，7年生最低，不同生長年限的蘭州百合中非必需氨基酸含量在氨基酸總量中的占比為77.75%～84.84%，為蘭州百合主要氨基酸。由表3得知，3～7年生蘭州百合樣品的必需氨基酸/非必需氨基酸(E/N)的值為17.87%～28.62%，顯著低于60%，必需氨基酸/總氨基酸(E/T)的值為15.16%～22.25%，顯著低于40%，不符合理想蛋白質的標準[13]。

2.4 必需氨基酸比例與模式譜的比較

根據1973年世界衛生組織(World Health Organization，WHO)和聯合國糧農組織(Food and Agriculture Organization，FAO)提出的評價食物的必需氨基酸模式，如果食物中必需氨基酸種類組成比例越接近FAO/WHO氨基酸模式要求，則這種食物中蛋白質營養價值越高，越符合人體機理需求[14]。食品蛋白質中，根據人體的需要及其比例關系相對不足的氨基酸稱為限制氨基酸，在限制氨基酸中缺乏最多并且氨基酸評分最低的稱為第一限制氨基酸[15]，它會嚴重影響人體對蛋白質的吸收。由表3可知，與氨基酸模式譜比較，不同生長年限的蘭州百合第一限制氨基酸均為Val，僅有Phe+Tyr符合 +FAO/WHO +提出的理想模式，其余均不符合氨基酸模式譜規定，因此，在食用蘭州百合時要搭配食用富含Val的食物[16]。

表2 不同生長年限蘭州百合氨基酸含量及組成對比分析 單位：mg/g

表3 必需氨基酸比例與氨基酸模式譜的比較 單位：%

3 結論與討論

本研究主要對西固區不同生長年限蘭州百合質量和營養價值進行評價和分析，從實驗結果可以看出，種植年限對蘭州百合質量及營養價值影響較大。6年生多糖含量最高，3年生最低，這與張之鵬[17]研究不同栽培年限對鐵皮石斛多糖含量影響基本一致，可能與植物的代謝作用消耗能源物質有關。浸出物前6年呈增加趨勢，第7年開始減少，這與蒙古黃芪水溶性浸出物含量變化一致[18]。總黃酮的含量隨著種植年限的增加，整體呈增加趨勢，與相關文獻記載一致[19]。而對于王百合苷A，6年生的含量最高。不同生長年限蘭州百合所含氨基酸種類相同，含量則以6年生最高，3年生最低，說明蘭州百合氨基酸種類受種植年限的影響較小，但其含量受影響較大。氨基酸的變化可能與蘭州百合生理生化作用和生長進程有關[20]，前幾年生長處于旺盛階段，有利于氨基酸的轉化；當生長至第7年時，生長進程變緩慢，植物新陳代謝能力變弱，不利于氨基酸的轉換和吸收。

西固區所產不同生長年限蘭州百合所含氨基酸種類齊全，含有18種，其中包含了8種成人必需氨基酸。NEAA/TAA比率為77.75%～84.84%，蘭州百合氨基酸總量中非必需氨基酸占比較大，含量最高的是谷氨酸，谷氨酸是中樞神經系統的主要興奮性神經遞質，可以通過與其配體依賴的同源受體相互作用而發揮作用，在人體代謝上有著重大意義[21]；其次含量較高的為酪氨酸和丙氨酸，酪氨酸經過一系列催化氧化最終形成黑色素。酪氨酸是酪氨酸酶單酚酶功能的催化底物，是最終形成優黑素和褐黑素的主要原料。在美白化妝品研發中，可以通過研究合成與酪氨酸競爭的酪氨酸酶，抑制酪氨酸酶的活性，清除自由基而達到美白的功效[22]。丙氨酸用于預防腎結石、協助葡萄糖代謝，有助緩和低血糖，改善身體能量。可見蘭州百合中含量較高的幾種氨基酸均具有較好的開發價值。

生長年限對蘭州百合質量和營養價值影響較大。3年生和4年生蘭州百合多糖不符合2020版《中國藥典》規定；6年生蘭州百合各成分含量顯著高于其他生長年限(P<0.05)，5年生次之；生長7年的蘭州百合所測成分含量均顯著下降(P<0.05)，低于5年生和6年生，說明蘭州百合生長7年后質量和營養價值降低，并且百合鱗莖出現分化，商品率下降。綜合各項指標，若以生產投入和經濟效益為標準，應選擇5年生；若以食用價值和保健功效為標準，應選擇6年生蘭州百合，其營養價值顯著優于其他生長年限。另外，本研究僅選取了一個產地進行不同生長年限蘭州百合質量進行比較分析，來源單一，植物在生長過程中產地和栽培條件均可能對其質量產生影響。