摘要
陈皮为芸香科植物橘Citrus reticulata Blanco及其栽培变种的干燥成熟果皮,具有理气健脾,燥湿化痰之功,梁代陶弘景曰“橘皮疗气大胜,以陈久者良”,首次提出陈皮应陈用,陈皮由新到陈、品质逐渐改善的现象,称之为陈皮陈化。陈皮在陈化过程中,极易发生霉变虫蛀,与陈化环境密切相关,且课题组前期研究发现陈皮表面微生物可引起药效成分的改变,因此本研究对陈皮陈化过程的环境因子(温湿度)、水分、真菌以及药效成分变化相关性研究,阐释陈化机制。具体研究内容如下: 1陈皮干燥方式研究 2016 年 12 月 在在 四 川省 金堂 县祥 福 镇采 集大 红袍 Cirtus reticu1ata‘Dahongpao’果实,剥皮后按产地加工方式晒干、不同温度(40℃、60℃)烘干,另外也研究了冷冻干燥、真空干燥2种干燥方式。结果表明不同干燥方式水分含量40℃烘干>晒干>60℃烘干>减压干燥>冷冻干燥法,且均符合2015版《中国药典》一部陈皮项下水分规定(≤13.0%);不同干燥方式对黄酮类成分、辛弗林影响不大,主要影响挥发性成分,以干燥品计,挥发油含量:冷冻干燥<晒干<减压干燥<60℃烘干<40℃烘干,分别为 1.09%、1.11%、1.53%、4.96%、6.33%,对挥发性成分组成分析,除烘干法未检测到,其他干燥方式则保留鲜皮中的3种成分:β-律草烯、(+)-香橙烯、β-榄香烯成分。 2陈皮陈化过程研究 首次对陈皮陈化过程环境因子、水分、真菌、药效物质基础变化相关性进行研究。将晒干样品陈放于阴凉干燥通风的仓库内,自然陈化3年。由于时间原因本文研究至陈化一年,即2017年1月~2018年1月,逐月取样,共取样13次。 2.1环境因子变化研究 采用纽扣式温湿度记录仪对陈皮陈化过程仓库内环境因子(温湿度)记录:贮藏库内一年中温度在3℃~36.9℃,湿度在47%~89%之间变化,在7~10月份,温度较高,最高可达到37℃,在10~12月份,湿度较高,最高可达到89%,高温高湿期出现在9~10月份,说明贮藏库内温湿度变化符合成都市气候特征:温度夏季偏高,冬季湿冷。 2.2水分变化研究 从总水分及水分活度变化情况来看,二者变化较为剧烈,在夏季7月份时水分达到最低(7.8%),之后逐渐升高,在10月份时达到了最大(14.0%),水分活度在7月份时最低为0.55,在11月时最高为0.71。因此在贮藏过程中应定时检查有无霉变及虫蛀,尤其在9~10月份,温湿度最高阶段,应选择天气晴朗的时候进行翻晒,以防霉变。 2.3真菌群落结构变化研究 首次应用Alpha Diversity分析陈皮陈化过程真菌群落的丰富度和多样性,结果表明,真菌种类在1~2月份逐渐增多,之后基本不变,在10月份开始种类逐渐减少;相对丰度在1~4月份逐渐增大,之后降低,在6~9月份丰度再次增大,之后逐渐减少。 首次应用高通量测序技术分析陈化过程陈皮表面真菌种类主要有子囊菌门下Microidium spp.、枝孢属(Cladosporium spp.)、念珠菌属(Candida spp.)、Ceramothyrium spp.、青霉属( Penicillium spp. )、Strelitziana spp.、曲霉属(Aspergillus spp.)、酵母属(Hanseniaspora spp.);担子菌门下Wallemia spp. 、Cyclocybe spp.,这一结果与课题组前期橘皮表面真菌种群分布结果基本一致,说明陈皮表面真菌类群较为固定。在陈化过程中,子囊菌门相对丰度逐渐降低,担子菌门相对丰度逐渐升高,在10月份时,检测到曲霉属,前期丰度较低;对优势菌属分析发现陈皮在2~4月份,7~9月份优势菌属较多。 2.4性状变化研究 观察记录陈皮在陈化过程外观颜色、气味及质地情况,有无反潮和霉变、虫蛀情况。同时采用色差仪测量陈皮表面颜色值L*(亮度)、a*(红绿色度)、b*(黄蓝色度),结果表明陈皮陈化过程中,外观性状发生了较大的变化,经历了橘红色-红棕色-黄棕色-棕褐色变化,气味也由最初的浓郁逐渐变淡,质地明显受到仓库内温湿度影响,在温湿度较高的8~10月份,质地偏软,出现了轻微的霉变。L*、 a*、b*均有逐渐降低的趋势,说明橘皮外观色泽逐渐变暗,表面橘红色逐渐向黄棕色偏移,这一边化趋势与2015版《中国药典》一部陈皮项下对外观颜色描述相吻合。 2.5药效物质基础变化研究 采用紫外分光光度法测定总黄酮、多糖含量,高效液相色谱法测定黄酮类成分、辛弗林含量,水蒸气蒸馏法测定挥发油含量,静态顶空进样,GC-MS 结合自动质谱退卷积定性系统(AMDIS)和Kováts保留指数的方法测定挥发性成分的动态变化。结果发现总黄酮、橙皮苷、辛弗林、多糖含量有增加趋势,与 0月相比,陈化至12月总黄酮、多糖含量分别增加了2.6%、4.8%,挥发油含量降低了7.7%。川陈皮素、橘皮素含量基本不变。在陈化至5月开始,陈皮挥发性成分在组成和相对含量上均开始发生明显变化,产生了侧柏酮、百里酚等成分,而香芹酚、丙酸芳樟酯等成分消失。通过HPLC指纹图谱变化研究发现黄酮类成分陈化至5月开始化合物峰面积与样品干重比值明显升高,且在陈化至7月开始产生了1个新的化学成分,说明陈皮陈化过程中不仅化合物峰面积增大且产生了新的化学成分。 3环境因子、水分、真菌及药效成分相关性分析 应用Spearman相关性分析温湿度、总水分、水分活度与真菌群落结构的关联程度。结果显示陈皮表面真菌主要受湿度、水分活度、总黄酮、多糖的影响,其中水分活度、总黄酮的显著性检验P值<0.05,说明陈皮表面水分活度越高,总黄酮含量越高,真菌越丰富。 通过与优势菌属的相关性分析发现:总黄酮、橙皮苷含量与Wallemia、曲霉属真菌呈显著正相关(P<0.05),Wallemia与辛弗林具有显著正相关(P<0.05),而青霉属、假丝酵母属、短梗霉属与总黄酮、橙皮苷、辛弗林、多糖含量呈显著负相关(P<0.05),说明Wallemia、曲霉属能使总黄酮、橙皮苷、辛弗林含量增加,青霉属与假丝酵母属使得其含量减少。这一结果可再次证实课题组前期研究结果:陈皮表面微生物可引起药效物质的改变。