超声-UVC-O3联用科学绿色养护中药材党参的可行性
作者: 李芳蓉 牛娟 张建军 赵云峰 韩秀凤
摘要:目的:探讨超声-紫外消毒(UVC)、超声-臭氧(O3)或超声-UVC-O3联用养护党参的科学有效可行性,为安全高效、绿色科学养护党参药材提供科学依据。方法:查阅中国药典和文献资料,分析党参药材绿色科学养护的重要性和迫切性,综述超声清洗的高效性和先进性,UVC消毒技术和O3杀菌技术的特点、优越性及其在食品、粮食贮藏、果蔬保鲜中的广泛应用。选定养护后评价养护效果的应检药效成分及其测定方法,以及各药典限定指标及测定方法。结果:超声净洗技术清洁高效,能彻底除污和清除潜在寄生虫、卵及病害微生物。UVC消毒和O3杀菌技术安全高效、无毒无害、无化学污染和二次污染,在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛。将两种技术与超声净洗技术联用养护党参可进一步防霉防蛀防变质。养护后采用高效液相色谱法测定党参炔苷和苍术内酯Ⅲ的含量,紫外可见光谱法测定党参多糖含量。各药典限定指标和测定方法参照2020版《中国药典》(1、4部)。结论:超声-UVC、超声-O3或超声-UVC-O3联用养护党参科学有效可行,各应检成分和限定指标代表性强,测定方法科学、稳定、高效,实际应用广泛。
关键词:党参;超声波联用技术;UVC消毒技术;O3杀菌技术;绿色养护;可行性党参为桔梗科多年生草本植物党参的干燥根[1],具有悠久的栽培和药用历史,主产于甘肃、山西等省[2]。党参药用和食用价值极高,营养丰富,味甘质柔润,药食两用,临床应用广泛,是重要的人参替代品[3]。伴随着我国中医药事业的蓬勃发展和人们生活质量水平的提高,党参药材市场需求量与日俱增,其品质保证至关重要[4-5]。党参药材富含较多糖类物质成分,正是因为糖分含量高,在实际贮藏过程中党参极易受潮发生虫蛀、霉变、变软发黏等多种变质变异现象[6],严重影响药材质量、安全性及药农和药材企业的经济收入。现阶段民间党参养护基本仍沿用传统硫磺熏蒸法,尽管其防霉、防蛀等效果较为理想,但一定程度上会产生残留超标[7],影响其临床应用效果。
本研究探讨将新收获的鲜党参药材贮藏前超声清洗后足干,清除掉潜在病害微生物、寄生虫及其卵等。再结合在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛,无毒无害、无残留的短波紫外(UVC)消毒、臭氧(O3)杀菌技术,分别采用超声-UVC、超声-O3或超声-UVC-O3联用养护党参,讨论其绿色防霉防蛀的有效性、科学性及可行性,为中药材党参的安全高效、绿色科学养护提供科学依据。
1超声净洗清除寄生虫及各种病害微生物
超声辅助清洗具有安全高效、节能节水、省力省时和绿色环保的独特优点,用于中药材清洗中,药材有效成分散失少,是理想的中药材清洗方法[8]。药材收获后,在仓储保存前预先超声波清洗,提前消除潜在的寄生虫、虫卵、霉菌、细菌和病菌微生物等隐患,再足干,为后期的进一步贮藏养护创造良好的基础条件。
2超声联用养护中药材党参的绿色技术
2.1短波紫外线消毒技术
短波紫外线(UVC)波长范围200~275 nm,因为波长较短穿透能力弱,无法穿透大部分透明玻璃及塑料,日光中所含UVC几乎被臭氧层完全吸收和散射,所以无法到达地面。UVC对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射甚至引起皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC。短波紫外照射处理是一种无化学污染的物理处理法,是在现代防疫学、医学和光动力学的基础上,利用UVC破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,造成生长性或再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果[9],并且能够最大限度保持被消毒的果蔬或其他食物或药物营养成分和有效成分[10]。UVC既可杀灭果蔬表面微生物[11]、诱导产生抗病性反应[12]、提高果蔬抗病性[13]、延缓果蔬软化[14-15]、提高水果的食用安全性和保鲜效果[16]、减少采后腐烂及可能的经济损失[17];又可减少各种化学保鲜剂的使用,符合“营养、安全、天然食品”的要求,属于绿色环保的非化学贮藏保鲜途径[18]。同时,空气中的O2在紫外线照射下可产生一定量具有更强氧化性的O3,进一步增强其杀菌消毒效果。将党参药材贮藏前超声波清洗消除潜在隐患后,再进行UVC照射处理,通过UVC高效杀菌消毒作用,进一步防霉、防蛀和防变质等,且安全无化学污染,是一种绿色科学的药材养护技术。
2.2O3灭菌消毒技术
O3是一种淡蓝色略带鱼腥味的不稳定气体,氧化性很强,是一种绿色环保、安全高效、无残留、低温操作、无二次污染的灭菌剂,广泛应用于医疗卫生、生活生产等各领域。O3对细菌、真菌、原生动物以及细菌和真菌的孢子具有很强的抗菌活性,O3作为有效的消毒剂在食品行业中广泛应用[19-20]。O3易获取、成本低、杀菌杀虫后无残留等,以其独特优势被广泛应用到储粮领域[21],主要利用O3防治储粮霉变、储藏期间杀虫、降解粮食表面的残留农药及消除异味[22-23],对储粮和环境无污染[24]。有研究表明,当归经O3处理后化学成分变化程度小于硫熏处理,可望成为替代当归硫熏处理的技术[25]。以O3水处理能提高药材活性物质的含量[26]。O3尤适用于含挥发性、热敏性、糖分高、易霉变、富含油脂类成分的中药材的灭菌[27]。O3处理党参对党参炔苷和浸出物含量影响不显著[28],中药材防虫灭菌可以进一步研究借鉴[29],O3几乎对所有兽医学上的细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果[30-31]。
将党参药材事先进行超声清洗,消除潜在病毒害、寄生虫及卵等,再用O3处理,因O3的高效杀菌消毒作用,得以进一步防霉、防蛀和防变质等,且安全无化学污染,是一种绿色科学的中药材养护技术。
3评价养护效果的应检药效成分、药典限定指标及测定方法3.1应检药效成分及其测定方法
党参主要药效成分为党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、党参多糖等。党参炔苷具有抗癌、抗菌、抗炎、镇静、抗氧化,缓解缺血再灌注损伤等功效[32-33],对胃黏膜损伤具有很好的保护作用,是党参保护胃黏膜的活性成分之一[34]。党参炔苷具有很好的专属性和特征性,可作为党参的质量评价和控制指标[35-36]。苍术内酯Ⅲ具有抗炎[37]、抗肿瘤[38]、抗氧化[39]、抗衰老[40]等药理活性。苍术内酯Ⅲ是党参的特征性成分[41],也是鉴定党参真伪和评定其质量的公认特征指标之一,可作为评估党参道地药材的成分。“味甜者佳”是党参传统评价中一项重要的感官指标[42-43],党参多糖是鉴别党参药材和其质量评价标准[44],含量的高低可以初步反映党参药材质量的好坏。党参多糖具有抗氧化、抗疲劳、清除自由基、抗衰老、免疫调节、提高记忆力、抗肿瘤等药理作用 [45-46],来源广泛、价格低廉、资源丰富、毒副作用小是党参多糖的重要特点[47]。 为评价养护效果,选择确定了超声波联用技术养护党参后药效成分的分析测定方法(表1)。本课题组采用高效液相色谱法,对传统养护和超声波联用技术养护后党参中党参炔苷、苍术内酯Ⅲ的保留情况进行对比检验和评价养护效果,拟采用紫外可见光谱法测定对养护后党参中党参多糖的含量进行对比检测和评价,具有合理性和科学性。
3.2主要药典质量指标及其测定方法
通过检测主要药典质量指标(二氧化硫残留量除外,因为本方法不涉及硫熏法,故无需测定二氧化硫残留量),可以初步评价养护效果的优劣,从而初步判定养护方法的可行性。主要药典指标及其测定方法见表2。
4结论
超声净洗中药材清洁高效、省时省力、节水节能,可彻底消除潜在隐患。紫外消毒和臭氧杀菌技术高效简便、无毒无害、无二次污染,在食品、粮食贮藏和果蔬保鲜中应用广泛,利用超声-UVC、超声-O3和超声-UVC -O3联用养护党参,可在提前消除隐患的同时进一步防霉、防蛀、防变异等,拟定评价养护效果的待检药效成分及其测定方法分别为高效液相色谱法测定党参炔苷、苍术内酯Ⅲ,紫外可见法测定党参多糖,药典限定指标参考2020版《中国药典》(1、4部)。各待检成分和限定指标代表性强,测定方法科学经典、稳定、高效,实际应用广泛可行。参考文献
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