不同蒸煮方法对Polygonatum odoratum (Mill.) Druce成分及抗氧化能力的影响：基于UPLC-ESI-QTOF-MS/MS技术的研究

《Microchemical Journal》：Effects of different steaming methods on the composition and antioxidant capacity of Polygonatum odoratum (mill.) Druce: Based on UPLC-ESI-QTOF-MS/MS

玉竹（Polygonatum odoratum）蒸制工艺对其营养成分及抗氧化活性影响的研究。通过比较40小时连续蒸、九蒸九晒和蒸缸三种方法，发现蒸制后水提物、乙醇提取物、粗脂肪及粗多糖含量显著下降（p<0.05），而总酚、总皂苷及DPPH/ABTS自由基清除能力分别提升6.21-8.35倍、1.84-2.34倍及1.11-2.18倍（p<0.05）。UPLC-ESI-QTOF-MS2结合代谢组学分析显示，40小时连续蒸和九蒸九晒工艺保留更多活性成分，且后者生成新化合物更显著。该研究为玉竹加工工艺优化及质量控制提供了科学依据。

　　

李春晓|叶文晓|谭美慧|李作凡|张冰|邓泽远|李红艳

中国南昌大学食品科学与资源国家重点实验室，南昌330047

摘要

Polygonatum odoratum（Mill.）Druce（中文称为“玉竹”），属于天门冬科Polygonatum属。与同属植物Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute（中文称为“黄精”）不同，后者具有独特的麻味，而Polygonatum odoratum的根茎具有天然的甜味。这一特性使其特别适合用于烹饪，如制作汤品、茶和粥。实验结果表明，通过不同的蒸制方法（蒸40小时、九蒸九烤和蒸锅蒸制）后，Polygonatum odoratum的水提取物（14.06%～90.21%）、乙醇提取物（7.53%～93.24%）、粗脂肪（38.14%～46.05%）和粗多糖（25.94%～46.96%）的含量均有所下降（p < 0.05）。相反，总酚和总皂苷的含量分别增加了6.21倍至8.35倍和1.84倍至2.34倍（p < 0.05）。同时，DPPH和ABTS自由基清除率也分别提高了1.87倍至2.49倍和1.11倍至2.18倍（p < 0.05）。UPLC-ESI-QTOF-MS²的多变量分析显示，蒸40小时或采用九蒸九烤方法的Polygonatum odoratum保留了更多的营养成分，并表现出更强的抗氧化能力。此外，在成分保留、新化合物的产生、工艺简便性和成本效益方面，蒸40小时的方法优于九蒸九烤方法。

引言

Polygonatum odoratum（Mill.）Druce的根茎天然具有甜味，广泛用于汤品、茶、粥和药膳中。该植物富含同系黄酮类、甾体皂苷、萘醌和多糖等生物活性化合物。研究表明，它具有抗氧化作用、增强免疫功能、调节肠道微生物群以及降低血糖等健康益处[30]。

加工是指将原材料转化为可食用产品的过程。在此过程中，食品成分的组成和含量会发生变化，通常会提高营养价值、拓宽应用范围、减少不良影响、改善消化性并延长保质期[16]。高温处理可能会改变多糖、黄酮类和皂苷等关键活性成分的含量和结构完整性，从而影响其生物活性[29]。例如，传统的九蒸九烤工艺可以增强Polygonatum kingianum Collett & Hemsl的抗炎、抗氧化和降血糖作用，同时减少其麻味[7]、[25]、[35]。蜂蜜炒制可以增强Atractylodes macrocephala Koidz的补脾作用[9]；烘烤可以减少Astragalus membranaceus（Fisch.）Bunge的副作用（如胃部不适和腹泻），并增强其止血效果[26]。

《中华人民共和国药典》（2020年版）将水分、灰分、醇溶性提取物和多糖含量作为基本质量指标。然而，仅评估这些成分并不能全面反映这种药用和可食用植物的整体功效。因此，本研究探讨了三种不同蒸制方法（连续蒸40小时、九蒸九烤和蒸锅蒸制）对Polygonatum odoratum成分和抗氧化能力的影响。采用UPLC-ESI-QTOF-MS²结合非靶向代谢组学（定性和差异分析）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）代谢途径分析来评估蒸制对Polygonatum odoratum所有可溶性成分的影响。此外，体外抗氧化能力测试以及总多糖、总酚和总皂苷的测定有助于推断其功能活性及其对氧化应激相关疾病的潜在影响，也为Polygonatum odoratum的质量评估提供了重要参考。

材料与试剂

新鲜的Polygonatum odoratum根茎购自中国湖南省张家界市慈利县的卓家山中药材合作社。

乙腈和甲醇购自德国达姆施塔特的Merck公司。硫酸钾、硫酸铜、石油醚、n-丁醇、浓硫酸、硼酸、盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、酚试剂和碳酸钠购自上海西龙化工有限公司。_K2S₂O₈也由该公司提供

外观与产率

《中华人民共和国药典》规定的“黑润”加工要求可以通过三种蒸制方法实现（见补充材料1）。Polygonatum odoratum根茎的干重产率为36.24%，而蒸制后的产率下降了43.49%，降至66.45%（表1）。这表明新鲜根茎含有较高的水分，蒸制过程中糖分、脂肪和可溶性纤维素随水分一同流失。同时观察到，三种蒸制方法处理的Polygonatum odoratum

结论

总之，蒸制后Polygonatum odoratum中的水提取物、乙醇提取物、粗脂肪和粗多糖含量不同程度下降（p < 0.05），而总酚、总皂苷和5-HMF的含量增加（p < 0.05），同时抗氧化能力也得到提升。UPLC-ESI-QTOF-MS²分析鉴定出93种可溶性物质，其中包括57种差异代谢物。代谢组学和KEGG分析表明，蒸40小时和九蒸九烤处理的Polygonatum odoratum成分更为相似

作者贡献声明

李春晓：撰写初稿、方法设计、数据整理。叶文晓：数据可视化。谭美慧：数据整理。李作凡：数据整理。张冰：数据验证、方法设计。邓泽远：监督、概念构思。李红艳：撰写、审稿与编辑、资金筹措、概念构思。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了江西省重点研发计划（20223BBF61011）、江西省重大科技研发项目（企业需求类别）（20233AAE02016）以及江西省地方科技发展引导基金（20252ZDD020002）的支持。