李朋月，景永帅，庞心悦，吴兰芳*，郑玉光*
(1.河北中医学院 药学院，河北 石家庄 050200；
2.河北省中药炮制技术创新中心，河北 石家庄 050200；
3.河北省中药资源利用与质量评价国际联合研究中心，河北 石家庄 050200；
4.河北科技大学 化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018)
山药是薯蓣科植物薯蓣DioscoreaoppositaThunb.的干燥根茎，始载于《神农本草经》，为常用大宗中药材之一[1]。山药具有补脾养胃、生津益肺、补肾涩精的功效[2]，含有蛋白质、氨基酸、微量元素、多糖等多种营养成分[3]，具有降血糖[4]、抗氧化[5]、调节肠胃[6]、免疫调节[7]等药理作用，食用和药用价值较高。山药的加工方法分为净制、切制等，其炮制方式通常有清炒制、麸炒制、蜜麸制、土制、米制、酒制等。不同的山药炮制方法对其成分含量及药理作用有一定影响。目前，有关山药中化学成分的研究日益增多，其炮制研究也不断深入，但对山药炮制前后的成分变化及药理作用研究甚少，山药炮制实际应用亦存在一定局限性。因此，本研究对山药的加工、炮制方法及炮制对其成分的影响进行综述，以期为山药的深入开发利用提供依据。
1.1 加工方法记载
新鲜山药富含黏液质及多糖，为减少其有效成分损失，保证饮片质量，常对山药进行加工，以延长山药的储藏期，对于提高山药生产效率，增加产业收益，具有极其重要的现实意义。有关山药加工方法的本草书籍记载[8-14]见表1。
表1 山药加工方法的本草书籍记载
加工山药的传统方法有净制、切制等，2020版《中华人民共和国药典》中规定山药加工品主要有毛山药片、山药片、光山药。现代加工技术如冷冻升华干燥[15]、真空微波干燥[16]、挤压膨化技术[17]、无硫护色法[18]等已应用于山药加工。
1.2 防褐变
山药中含有的多酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的催化作用下易发生褐变，引起风味、色泽、质地的变化。因此严格控制山药的加工方法，规范操作尤为必要[19]。其中，山药的鲜切加工关键在于护色。谷绒等[20]实验确定，将山药在60 ℃烫6 min后，浸在含有0.06%L-抗坏血酸、0.24%柠檬酸、0.02%D-异抗坏血酸钠的混合护色液中1.5 h，为防止淮山药褐变的最佳护色工艺条件。蔡佳昂等[21]研究发现，微波功率300 W处理鲜切山药80 s，可有效抑制相关褐变酶PPO与过氧化物酶(POD)的活性，延缓褐变，从而达到保鲜效果。孟一等[22]发现，使用乙醇熏蒸浓度200 μL/L持续处理鲜切山药3 h可有效控制微生物生长，并抑制褐变。张钟等[23]则采取同时护色和烫漂的方式来抑制山药褐变。
1.3 硫熏工艺
硫磺熏蒸工艺为当今影响中药材安全性的争议之处[24]。硫磺具一定毒性，含有砷、硒、铅、铊等有害元素，熏硫可改变甚至破坏山药化学成分，影响其药效[25]。中药熏硫后，硫以亚硫酸盐形式存在，长期摄入则危害人体[26]。2020版《中华人民共和国药典》规定毛山药和光山药的SO2残留量不得过400 mg/kg；
山药片的SO2残留量不得过10 mg/kg。研究发现，SO2残留量随用硫量的增加而增加[27]，且硫磺的用量可影响山药中多糖含量[28]。现代无硫山药加工工艺可很好地解决这一问题，其工艺主要有冷冻干燥法和护色剂处理烘干法[29]。
1.4 贮藏
山药由于水分含量大，且富含淀粉、糖类等，常温下贮藏易腐烂变质，影响其品质[30]，因此采用相关技术延长山药贮藏时间并保证山药的品质尤为重要。传统的贮藏方法为沟藏、埋藏、筐藏、库藏等[31]，现代技术除在处理山药时进行的防腐措施外，还有低温冷库、贮藏窖、贮藏池等新型农产品贮藏保鲜设施建造技术。贮藏环境对山药质量的影响甚大，低温可有效抑制微生物的生长和繁殖，降低腐烂霉变率，显著减少山药块茎营养物质及水分损失。王兰菊等[32]实验发现，铁棍山药在温度为10 ℃，相对湿度为80%～85%时，其呼吸强度与POD酶活性变化平稳，极大延缓了山药的衰老进程，贮藏期达245 d。赵梅[33]研究表明，0～4 ℃的低温贮藏能抑制水分蒸发，可降低山药细胞膜渗透率，并维持较低的PPO活性，延缓褐变时间。此外，贮藏时，须分开好薯和伤薯[34]。
1.5 保鲜方法
在山药加工过程中，使用壳聚糖、1-甲基环丙烯(1-MCP)及特克多(TBZ)等果蔬保鲜剂可有效保持山药的品质。姜瑜倩等[35]发现，壳聚糖涂膜处理山药的保鲜效果最佳。1-MCP及TBZ对山药品质保持也有一定作用，但复合保鲜剂的效果仍需进一步研究。王梅等[36]以色差L*值和感官评分为指标，得出使用复合保鲜剂(0.6%洋葱油、1.0%柠檬酸、1.0%壳聚糖)的效果最好。钙对水果和蔬菜的品质影响较大，张庆岭等[37]使用Ca(OH)2处理贮藏期间的铁棍山药，有效阻止了山药块茎中水分散失，但对淀粉、山药多糖的影响较小。赵喜亭等[38]用浓度为0.1%～1.0%的CaCl2处理，明显减少了山药中水分损失，降低了其褐变率。姚甜甜等[39]采用熟石灰、黏土(2∶5)与清水配成的泥处理山药茎段，可最大程度其防止腐烂。大蒜素被誉为“天然广谱植物杀菌素”，使用大蒜素保鲜液处理鲜切山药，可抑制山药中PPO和POD的活性，减少腐烂，延缓褐变度，能较好保持山药品质[40]。李佩艳等[41]使用0.3%草酸处理鲜切山药，显著降低了膜脂过氧化反应，有效抑制酶促褐变。此外，物理保鲜具有方便、卫生、快捷等优点，应用广泛，如生物气调保鲜膜就具有较好的保鲜效果[42]。UV-C具有杀菌的特性，且操作简单、安全环保、经济实惠、无二次污染、无化学残留，是应用于果蔬保鲜的新技术。UV-C照射对鲜切山药贮藏品质有明显的保鲜效果[43-44]。
综上可知，山药是药食同源的食品之一，市场消耗量巨大，研究和应用价值极高，山药作为药材一般加工成毛山药、光山药、山药片，以往常用硫磺熏蒸来达到漂白、防虫的效果，现在多用山药无硫加工的方式，更有利于人们的身体健康。处理山药时使用复合保鲜剂、Ca(OH)2处理及大蒜提取液等防腐措施，以延长山药贮藏时间来保证山药品质。
2.1 炮制方法
以往，山药炮制品主要有麸炒山药、土炒山药等。现行中药材饮片标准及文献记载的山药炮制方法有清炒制、麸炒制、土制、蜜麸制、米制、酒制，现行药典收录的山药炮制品为生品山药与麸炒山药。
表2 山药炮制品的炮制方法
2.2 炮制对山药化学成分含量的影响
2.2.1 多糖 多糖是山药中主要活性成分之一，其组成及结构较复杂，包括均多糖、杂多糖及糖蛋白[48]。不同的多糖提取方式与条件，结果也各异。陈天朝等[49]测得清炒后山药多糖含量升高。杨武德等[50]使用紫外分光光度法比较了7种山药炮制品中的多糖含量，结果为生品的多糖含量最高。杜绍亮等[51]测定了怀山药不同炮制品中多糖的含量发现，麸炒提高了怀山药多糖的含量，清炒及土炒均比生品多糖含量低，可能是实验所用原料、提取多糖方式不同而导致的结果差异。
2.2.2 尿囊素 尿囊素属于咪唑类杂环化合物，具有镇静、局部麻醉等作用，孙荣等[52]采用 HPLC 法初步拟定山药中尿囊素含量应≥0.3%。刘斌等[53]测得麸炒山药所含尿囊素含量增高，而炒山药中尿囊素下降明显，可能与麸皮中含有尿囊素有关。王碧君等[54]采用HPLC法测定山药麸炒前后尿囊素质量分数变化显示，麸炒后尿囊素质量分数变化不明显，认为炒制过程中可能与麦麸起中间传热作用有关。刘应蛟等[55]测得土炒山药中尿囊素含量显著增高。炮制品中尿囊素含量均高于生品，可能是炮制增加尿囊素的溶出所致[56]。
2.2.3 薯蓣皂苷元 薯蓣皂苷元是一种天然甾体皂苷元，是山药的有效成分之一，具有免疫调节、抗炎、降血脂、改善心血管功能、抗病毒和抗癌等作用[57]。膨化山药与生山药、麸炒山药相比，薯蓣皂苷元含量增加[58]。实验证实，炮制可促进山药中薯蓣皂苷元溶出，有利于发挥药效，提高临床疗效。
2.2.4 微量元素 山药中富含微量元素 Zn、Fe、Mn、Cu、Se，其直接或间接影响蛋白质、核酸合成及细胞繁殖，并参与调节细胞免疫[59]。土炒山药中微量元素含量高于生品，可能与土粉中含有一定的微量元素有关。此外，麸皮具有吸附作用，有可能降低麸炒山药中的微量元素[60]。
2.2.5 氨基酸 山药中含有18种氨基酸成分，8种是人体必需氨基酸[61]。刘应蛟等[55]研究发现麸炒和土炒后，山药的苯丙氨酸含量均显著增加。王曙东等[62]比较了山药不同炮制品的水溶性氨基酸含量，由高至低依次为米炒>清炒>生品>米制>土制>炒黄>炒焦>炒炭。
综上，我国现行的山药炮制方法并不统一，2020版《中华人民共和国药典》收载了生山药和麸炒山药。现行中药材饮片标准收载的山药炮制方法为药典做了补充。由于炮制方法、提取方式、辅料及用量不同，相应炮制品的化学成分含量也存在差异。
山药是一种常用的药食两用资源，作为临床常用的补益药，山药加工产业也正处于一个快速发展期，有关山药贮藏、防褐变、保鲜的研究日益增多，为山药品质提高，以及后期山药深加工产品与中药材饮片质量保障提供了参考。由于受辅料、温度等因素的作用，不同炮制方法对山药中化学成分的含量也有一定影响，这势必影响其临床疗效。因此，进一步开展山药炮制相关性研究，如结合药动学、药效学等学科，采用新仪器或仪器联用技术，研究山药炮制品化学成分及其主要成分的药理作用机制，以保证其药材质量及临床疗效尤为必要。
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