不同干燥方法对束花石斛的质量和抗氧化活性的影响

查兰松，敖茂宏

(1.贵州省兴义市人民政府木贾街道办事处，贵州 兴义 562400；2.贵州省农业科学院，贵州 贵阳 550006)

石斛始载于《神农本草经》，被列为上品，《中华人民共和国药典(2020年版)》石斛项下收录：石斛，兰科植物金钗石斛、鼓槌石斛或流苏石斛的栽培品及其同属植物近似种的新鲜或干燥茎。野生束花石斛(DendrobiumchrysanthumLindl.)主产于广西西南部至西北部、贵州南部至西南部、云南东南部至西南部、西藏东南部[1]。喜生于海拔700～2 500 m的山地密林中树干上或山谷阴湿的岩石上。其药用历史悠久，据报道该药用植物化学成分主要为菲类、生物碱类、联苄类、挥发油和黄酮类等多种类型的化学成分[2-8]，现代药理研究表明，该植物具有抗炎、抗凝血和抗乙酰胆碱对肠管的作用等药理活性[9-12]，随着研究的深入，其更多的药理活性也逐渐被挖掘出来。石斛味甘、性微寒，归胃、肾经，具有益胃生津、滋阴清热的功效，临床上可用于治疗热病伤阴、口干烦渴、病后虚热等多种病症。在中药材产业中，产地加工是保障药材质量的关键环节之一，直接影响着后续的仓储和临床使用效果。而产地干燥能有效地抑制微生物的生长和延缓生化反应，具有防止霉变、色变，便于运输和贮藏的作用，是绝大多数中药材产地加工的重要环节，同时也是影响中药材品质的重要因素，目前，有关束花石斛的加工研究甚少，不同干燥方式对其活性成分的研究尚未见报道。

因此，本文以束花石斛为原料，分析阴干、晒干、微波干燥和不同温度烘干对其浸出物含量、多糖、总黄酮含量的影响，为束花石斛的产地加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂和材料

紫外可见分光光度计(UV-1800PC型：翱艺仪器(上海)有限公司)；电热恒温水浴锅(DK98-ⅡA：天津市泰斯特仪器有限公司)；高速离心机(HC-2518：安徽中科中佳科学仪器有限公司)；分析天平(BT125D：赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)；超声波清洗器(KH-500TDB：昆山禾创超声仪器有限公司)。

实验用氯仿、无水乙醇、正丁醇等均为分析纯，浓硫酸为优级纯，蒸馏水为实验室自制。无水葡萄糖(中国食品药品检定研究院，批号：110833-201707，纯度：99.9%)，芦丁对照品(中国食品药品检定研究院，批号：110833-201707，纯度：99.9%)。

束花石斛药材采自贵州省安龙县德卧镇“仙草谷”基地。

1.2 方法

1.2.1 材料处理

采集新鲜的束花石斛，除去茎叶杂质，剪成1 cm长的段混合均匀，随机分成24等份，每3份为一个处理组，分别编号8阴干、编号7晒干、编号6微波干燥和编号1～5烘干，其中编号1～5烘干分别用电热鼓风干燥箱90 ℃、80 ℃、70 ℃、60 ℃、50 ℃烘干，微波采用中火(功率550 w)，共8个处理组。

1.2.2 束花石斛浸出物含量的提取与测定

参照《中华人民共和国药典(2020年版)》通则2201浸出物测定法，取供试品约3 g，精密称定，置250 mL的锥形瓶中，精密加水50～100 mL密塞，称定质量，静置1 h后，连续回流冷凝管，加热至沸腾，并保持微沸1 h，放冷后，取下锥形瓶，密塞，再称定质量，用水补足减失的质量，摇匀，用干燥滤器滤过，精密量取滤液25 mL，置已干燥至恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干后，于105 ℃干燥3 h，干燥冷却30 min，迅速精密称定质量。

1.2.3 多糖含量的提取与测定

多糖标准曲线：精密称取葡萄糖10 mg，用蒸馏水定容至100 mL，得0.1 mg·mL-1的葡萄糖标准溶液。分别称取葡萄糖标准溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL，定容2 mL，加入5%苯酚1 mL，摇匀，再加入浓硫酸5 mL，摇匀，水浴8 min，冷却30 min，在490 nm处测定吸光度[9]。得标准曲线Y=30.71X-0.006 8，R2=0.998 5。

供试品溶液的制备：精密称取束花石斛粉末0.5 g，加20倍纯水，回流提取1.5 h，过滤，滤渣用纯水冲洗3次，与滤液合并，定容至100 mL，取5 mL用Savage法除去蛋白，取2 mL，加无水乙醇8 mL，进行醇析，静置过夜，8 000 r·min-1离心15 min，弃去上清液，加5 mL纯水溶解，用5 mL三氯甲烷：正丁醇4∶1混合溶剂除蛋白，在5 000 r·min-1离心15 min，重复3次，取上清液2 mL定容至10 mL，即得供试品溶液。

多糖的含量测定：取供试品溶液2 mL加入5%苯酚1 mL，摇匀，再加入浓硫酸5 mL，摇匀，水浴5～10 min，冷却30 min，在490 nm处测定吸光度。

1.2.4 束花石斛总黄酮的提取与测定

芦丁标准曲线：根据参考文献[10]，并稍作改动绘制芦丁标准曲线。称取芦丁对照品10 mg，精密称定，用75%乙醇定容100 mL，得0.1 mg·mL-1芦丁标准品溶液。分别量取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0 mL用纯水定容10 mL，再分别加入质量分数5%的亚硝酸钠1.5 mL，摇匀，静置6 min后，再加入质量分数10%的硝酸铝1.5 mL，摇匀，静置6 min，再加入4%的氢氧化钠20 mL，混匀，于510 nm处测吸光度。计算，得标准曲线Y=4.421 7X-0.007 9，R2=0.997 3。

供试品溶液的制备：称取约0.3 g样品，精密称定，加20倍75%乙醇，常温下超声20 min，过滤，定容至100 mL，得供试品溶液。

总黄酮的测定：取供试品溶液10 mL，分别加入质量分数5%的亚硝酸钠1.5 mL，摇匀，静置6 min后，再加入质量分数10%的硝酸铝1.5 mL，摇匀，静置6 min，再加入4%的氢氧化钠20 mL，混匀，于510 nm处测吸光度。

1.2.5 抗氧化能力的测定

取束花石斛干燥品提取物，95%乙醇溶解，配置成1 mg·L-1母液，用时稀释成0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·mL-1样品用于抗氧化能力测定。

DPPH自由基清除能力测定，检测方法参考Ma等[11]并稍作修改；羟自由基清除能力测定，检测方法参考Liu等[12-13]，并稍作修改。配置浓度梯度的束花石斛溶液，将1 mL溶液和1 mL DPPH溶液放入试管中，振荡混合均匀，试管置于暗处静置30 min；在517 nm测量其吸光值D1。同法测定样品溶液D2，对照品溶液D0。

清除率(%)=[1-(D1-D2)/D0]×100%。

通过上述步骤及公式即可算出束花石斛提取液对DPPH自由基的清除率。

-OH自由基清除能力测定：参考张娟等[14]方法取束花石斛提取液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mg·mL-1样品于离心管中，依次加入1 mL 7.5 mmol·L-1的硫酸亚铁溶液、1 mL 7.5 mmol·L-1的水杨酸-乙醇溶液、1 mL 30%过氧化氢溶液，37 ℃水浴1 h，然后于510 nm处测吸光度D1。同法测定样品溶液D2，对照品溶液D0。

清除率(%)=[1-(D1-D2)/D0]×100%。

式中，D0：空白吸光度(纯水替代样品)；D1：样品的吸光度；D2：对照品的吸光度(纯水取代过氧化氢)

通过上述步骤及公式即可算出束花石斛提取液对羟基自由基的清除率。

超氧阴离子自由基清除能力测定：取2 mL 0.05 mol·L-1Tris-HCl缓冲液加入试管，25 ℃水浴反应20 min，再加入样品1 mL和0.5 mL邻苯二酚溶液，混匀，水浴5 min，加入0.01 mol·L-1盐酸溶液终止反应，在325 nm处测吸光值。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式的束花石斛质量

2.1.1 不同干燥方式对浸出物含量的影响

石壁之内，隐隐还有上官星雨的歌声。袁安示意李离带着上官星雨往前走五百步，之后袁安敲打石壁，石壁之内，也咚咚传来走到前面的李离回应的敲打声。

试验结果(表1)表明，不同干燥方式对束花石斛的浸出物含量的影响有明显差异，其中70 ℃烘干时浸出物含量达到最高为30.87%，明显高于其他处理；阴干品浸出物含量最低，仅为21.44%，各热风烘干处理的浸出物含量均比其他处理高，在一定温度范围内随着温度的升高呈先升高后降低的趋势。浸出物含量从高到低的顺序为：70 ℃烘干>60 ℃烘干>80 ℃烘干>50 ℃烘干>90 ℃烘干>晒干>微波>阴干。

表1 不同干燥方式束花石斛质量比较Table 1 Comparison of quality of Dendrobium chrysanthum under different drying methods 单位：%

2.1.2 不同干燥方式对多糖含量的影响

试验结果表明(表1)，不同干燥方式对束花石斛中多糖含量影响较大，最大值与最小值相差2.85%。阴干时多糖含量最高，为7.85%，其次为90 ℃烘干和微波干燥，70 ℃烘干时多糖含量最低，仅为5.00%。热风干燥处理在一定温度范围内，多糖含量随着温度的上升先下降后上升。多糖含量从高到低的顺序为：阴干>90 ℃烘干>微波烘干>50 ℃烘干>晒干>80 ℃烘干>60 ℃烘干>70 ℃烘干。

2.1.3 不同干燥方式对总黄酮含量的影响

试验结果表明(表1)，不同干燥方式对束花石斛中总黄酮含量影响较大，存在明显的差异性。总黄酮含量最低为70 ℃烘干品，仅为2.21%，当微波干燥时最高，为4.79%。最高值和最低值相差2.58%。在一定温度范围内热风干燥处理的总黄酮含量随着温度的升高呈现先降低后上升的趋势。总黄酮含量从高到低的顺序为：微波干燥>50 ℃烘干>阴干>90 ℃烘干>80 ℃烘干>晒干>60 ℃烘干>70 ℃烘干。

2.1.4 综合评价

本试验采用综合分析法优化束花石斛产地加工方法，以浸出物含量、多糖含量和黄酮含量为指标，以3个指标越高越好。在数据处理时引用指标隶属度，即指标隶属度等于指标最大值减去指标值之差除以指标最大值减去指标最小值之差。根据各指标在束花石斛中的重要性，考虑以浸出物占20%、多糖占50%、总黄酮占30%的权重，试验综合评分等于浸出物隶属度乘以20%加上多糖隶属度乘以50%加上总黄酮隶属度乘以30%，总分为1.00分，评分结果以综合分数作为总指标进行直观分析，结果见表2。

表2 综合评分表Table 2 Comprehensive scores

通过综合评价可知，阴干的处理方法最佳，微波干燥次之，热风干燥中以90 ℃烘干优于其他温度烘干。

2.2 不同干燥方式的束花石斛抗氧化结果

2.2.1 清除DPPH结果

试验结果见图1。不同干燥方式的束花石斛都随着浓度的增加对DPPH清除率也随之增加，清除作用都呈现出上升趋势。维生素C清除作用最强，当浓度为0.8 mg·mL-1时清除作用达到97.21%，阴干品与维生素C相比，清除DPPH自由基能力稍差，浓度为0.8 mg·mL-1时达到81.92%，明显高于其他处理。在一定的浓度区间里，仅阴干品与维生素C清除DPPH自由基能力靠近，除此以外其他干燥方式的束花石斛清除DPPH自由基能力相对表现都较弱，浓度为0.8 mg·mL-1时，清除DPPH自由基能力大小顺序为：维生素C>阴干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>微波干燥>90 ℃烘干>60 ℃烘干>50 ℃烘干>晒干。

图1 不同处理对DPPH清除活性的影响Fig.1 Effect of different treatment methods on DPPH radical scavenging capacities

2.2.2 清除·OH自由基结果

试验结果见图2，各处理的束花石斛浓度增加，其羟基自由基的清除能力也随之增加，其中维生素C增加速度最快，试验中各处理的清除率都是缓慢攀升，浓度越大，各处理的束花石斛与维生素C之间的清除率差异也越大。相对而言，阴干品在大部分浓度阶段羟基自由基清除能力都较其他处理稍高，在浓度为0.8 mg·mL-1时，各处理中阴干品的清除率最高，为17.71%，对照品维生素C的清除率达到54.10%，二者差距达到3倍之多。浓度为0.8 mg·mL-1时，羟基自由基清除能力大小顺序为：维生素C>阴干>晒干>50 ℃烘干>60 ℃烘干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>微波干燥>90 ℃烘干。

图2 不同处理对羟基自由基清除率的影响Fig.2 Effect of different treatment methods on hydroxyl radical scavenging rate

2.2.3 超氧阴离子清除结果

试验结果见图3，各处理的浓度增加，其超氧阴离子的清除能力也随之增加，各处理的清除率上升都较快，基本趋势相同，浓度越大，各处理的束花石斛的超氧阴离子清除能力也越强，阴干品一直在各浓度间清除能力都稳居最高，在浓度为0.8 mg·mL-1时，阴干品最高为94.13%，超氧阴离子的清除能力大小为：阴干>80 ℃烘干>70 ℃烘干>晒干>微波干燥>50 ℃烘干>90 ℃烘干>60 ℃烘干。

图3 不同处理对超氧阴离子清除率的影响Fig.3 Effect of different treatment methods on clearance rate of superoxide anions

本文采用体外抗氧化活性测定方法，研究不同干燥方法及浓度的抗氧化性。试验结果表明，不同干燥方法的束花石斛都具有一定的抗氧化性，在一定浓度范围内，都随着浓度的上升而增强。但不同干燥方法其抗氧化性高低存在着差异。在上述3种化学模拟氧化体系中，束花石斛阴干品的抗氧化能力表现最好。

2.3 分析

不同的干燥方式下束花石斛的浸出物含量存在显著性差异。浸出物含量在21.44%～30.87%，总体来说，设置的5个烘干温度的束花石斛均比其他干燥方式的浸出物含量高。采用烘干方式干燥时，浸出物含量随温度升高而增加，当温度为70 ℃时，浸出物含量达到最大值30.87%，当温度再增加时，浸出物含量便随之减少，可能与水溶性成分发生异构化有关，或与不同温度烘干过程中快速脱水阶段、恒速脱水阶段等时间差异有关。

不同的干燥方式下束花石斛的多糖含量和总黄酮含量存在显著性差异，多糖含量和总黄酮含量分别在5.00%～7.85%和2.21%～4.79%。采用热风干燥时，多糖和总黄酮含量均随温度升高而减少，当温度为70 ℃时，多糖含量和总黄酮含量均达到最低值5.00%、2.21%，当温度再增加时，多糖含量和总黄酮含量又随之增加。黄酮类和多糖类化合物都是广泛存在于植物界非常普遍的物质。大量研究表明[15-20]，总黄酮类和多糖类化合物对温度较敏感。多糖含量和总黄酮含量可能是受温度和干燥时间的共同影响，在一定温度范围内，烘干温度决定着束花石斛多糖含量和总黄酮含量，温度升高束花石斛的组织结构收缩或多糖、黄酮结构被破坏，即温度升高含量降低，但随着温度升高到一定程度，所需烘干时间明显缩短，烘干的时间成为多糖含量和总黄酮含量的决定性因素，降低了对多糖和黄酮的破坏，导致温度升高，含量增加。而阴干是一种比较温和的干燥形式，虽然干燥时间长，但对束花石斛中重要活性成分的影响最小。其次为微波干燥，微波干燥时整个加热器内部充满电磁场，可以穿透至物料内部，使内外同时受热，所以加热速度快，干燥时间比常规加热大大缩短，有利于提高生产效率。

3 结论

本研究通过对不同的初加工干燥方法进行探讨，初步得到了较佳的束花石斛干燥方法。从质量和抗氧化性两方面考虑，确定了束花石斛采用阴干的方法最好，这与典籍《名医别录》中记载的“阴干”一致，为束花石斛产地加工干燥和资源的有效利用提供了一定的科学依据。石斛的加工还有炒、炙、焙、蒸、煮等多种炮制加工方法，对束花石斛的质量都会产生一定的影响，后续对束花石斛的加工工艺，特别是深加工方面值得进行深入研究。