全 文 ：核 农 学 报　 ２０１４，２８（６）：１０２４ ～ １０２９
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期：２０１４⁃０１⁃２３ 接受日期：２０１４⁃０５⁃１３
基金项目：浙江省科技厅核农学产业科技创新团队（２０１０Ｒ５００３３），浙江省科技厅浙江省科技条件建设项目（２０１１Ｆ１００２２）
作者简介：章月红，女，工程师，主要从事辐照加工、材料辐照改性研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｈｚｌａｎｄｉ＠ １２６． ｃｏｍ
通讯作者：刘亚建，男，高级工程师，主要从事辐射化学和技术研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｈｚｙａｊｉａｎ＠ １６３． ｃｏｍ
文章编号：１０００⁃８５５１（２０１４）０６⁃１０２４⁃０６
西洋参辐照效应的研究
章月红　 李兆龙　 岳　 巍　 沈美玲　 毛咏甬　 谢裕颖　 刘亚建
（浙江省能源与核技术应用研究院，浙江 杭州　 ３１００１２）
摘　 要：应用电子束射线对西洋参进行辐照灭菌，使用电子顺磁共振波谱仪（ＥＳＲ），研究了辐照剂量与西
洋参产生的自由基 ＥＳＲ谱的相关性，及不同含水量、放置时间和温度对 ＥＳＲ谱的影响；使用高效液相色
谱仪（ＨＰＬＣ）和氨基酸分析仪检测了不同辐照剂量对西洋参皂甙、氨基酸成分的影响，以及西洋参的辐
照灭菌剂量和储存效果。 试验表明西洋参的辐照剂量、水分含量及放置温度和时间与 ＥＳＲ谱信号强度
具有显著相关性。 辐照剂量在 １５ｋＧｙ以下时对所测皂苷成分没有影响，在较高辐照剂量 ４０ｋＧｙ 时对氨
基酸含量基本没有影响。 西洋参的最佳辐照灭菌剂量为 １０ｋＧｙ。
关键词：西洋参；电子束；ＥＳＲ谱；皂甙；氨基酸
ＤＯＩ：１０􀆰 １１８６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００⁃８５５１􀆰 ２０１４􀆰 ０６． １０２４
　 　 西洋参又名花旗参、美国参等，属五加科人参属植
物，原产北美洲的加拿大和美国，我国东北部分地区也
有栽培［１ － ２］。 西洋参的主要化学营养成分是皂苷、氨
基酸、糖类、挥发油、脂肪酸等［３］，具有大补元气、补脾
益肺、生津、安神益智的功效［４］。 传统主要用于气虚
阴亏，虚热烦倦，咳喘痰血，内热消渴，口燥咽干等
症［５］；近代药理研究证明，西洋参皂苷有缓解疲劳、抗
衰老、改善记忆力作用，可用于治疗老年病［６ － ９］。 有关
医学研究表明，西洋参皂甙可促进小鼠腹腔巨噬细胞
代谢，进而增强腹腔巨噬细胞吞噬功能，说明西洋参皂
甙可活化巨噬细胞，增强巨噬细胞的吞噬能力，同时能
提高小鼠淋巴细胞转化率，增加淋转指数，可诱导小鼠
腹腔细胞产生 ＮＯ，并产生生物活性物质，从而增强机
体细胞的免疫和抗肿瘤功能［１０ － １３］。 因此西洋参是一
种具有特殊医疗价值的贵重药材，被广泛采用在药品
与保健品中。 但是由于霉变和虫害现象时有发生，尤
其是在高温潮湿的南方地区，西洋参的运、输贮存及销
售面临巨大威胁。 目前医药、保健企业在采用西洋参
原料时，一般都经过６０Ｃｏ － γ 射线进行辐照灭菌杀虫
处理，以达到延长保质期的目的［１４ － １７］；本文使用加速
器电子束射线对西洋参进行辐照灭菌，并对其所产生
的辐照效应，其中含有的具有医疗功能和营养的物质
成分是否会有损伤和破坏，辐照灭菌的合适剂量等方
面作了初步的研究和探讨。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验材料
１􀆰 １􀆰 １　 仪器　 ＧＪ － １􀆰 ５ 型电子加速器（上海先锋电机
厂生产）；Ａ２００ － ６ ／ １ 型顺磁共振波谱仪（ＥＳＲ，Ｂｒｕｋｅｒ
Ｃｏ． ，德国）；Ａｇｉｌｅｎｔ １２００ 型高效液相色谱仪（ＨＰＬＣ，
Ａｇｉｌｅｎｔ Ｃｏ． ，美国）；Ｌ － ８９００ 型日立氨基酸分析仪（日
本）；ＸＳ１０５ＤＵ 型电子天平 （ Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ Ｃｏ． ，瑞
士）；ＤＪ － ０２ 型中药高速粉碎机（上海淀久中药机械制
造有限公司）；ＦＳＴ － ３ － １０ 分析型超纯水机（上海富诗
特仪器设备有限公司）；ＭＢ４５ 型卤素水分测定仪（上
海洪纪仪器设备有限公司）；ＤＨＧ －９０７６ 型干燥箱（上
海习仁科学仪器有限公司）。
１􀆰 １􀆰 ２　 原料与试剂 　 支状西洋参（产地加拿大，批
号：１３０４０８，苏州九珍堂健康药业有限公司提供），可
根据实验要求制成粉末或片状；磺基水杨酸：北京鹏彩
精细化工有限公司，分析纯；乙腈：天津益仁达化工有
限公司，色谱纯；正丁醇、甲醇：嘉兴市中昊化工有限公
司，分析纯；磷酸：杭州盛利化工有限公司，分析纯；水：
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　 ６ 期 西洋参辐照效应的研究
自制超纯水；人参皂苷对照品：Ｒｇ、Ｒｅ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ（批
号分别是 ＭＵＳＴ － １２０４１２０１，ＭＵＳＴ － １２０４１２０１，ＭＵＳＴ
－１２１０２３０１，ＭＵＳＴ － １２０５２７０５，ＭＵＳＴ － １２０４１２１２），均
购自成都曼思特生物科技有限公司。
１􀆰 ２　 试验方法
１􀆰 ２􀆰 １　 辐照设备和条件　 使用加速器电子束辐照西
洋参样品，电子束能量：１􀆰 ４ ＭｅＶ，剂量率：总流 ０􀆰 ２
ｍＡ，束流 ０􀆰 ０８ ｍＡ，平板移动速度为 ６􀆰 ６ ｍ·ｍｉｎ － １，扫
描窗口宽度 ６０ ｃｍ；样品均置入塑料袋后封口。
１􀆰 ２􀆰 ２　 ＥＳＲ 测试　 使用顺磁共振波谱仪检测西洋参
辐照后产生的自由基 ＥＳＲ谱的信号强度，以表征自由
基的相对浓度［１８ － １９］；主要测试参数：中心磁场 ３５０８
Ｇ；扫描宽度 ２００ Ｇ；微波功率 １􀆰 ５ ｍＷ；放大倍数 ５􀆰 ０２
× １０３；调制频率 １００ ｋＨｚ；时间常数 ２０􀆰 ３９ ｍｓ；转换时
间 ４０ ｍｓ；扫描时间 ４０ ｓ。
１􀆰 ２􀆰 ３　 ＨＰＬＣ测试　 使用高效液相色谱仪（ＨＰＬＣ）检
测西洋参经不同剂量辐照后其皂苷含量的变化；色谱
条件：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｚｏｒｂａｘ ＳＢ⁃Ｃ１８ 柱 （２５０ ｍｍ ∗ ４􀆰 ６ ｍｍ，
５μｍ）；流动相为乙腈（Ａ） － ０􀆰 １％磷酸溶液（Ｂ）；梯度
洗脱，０ ～ ２５ ｍｉｎ，１９％ ～２０ ％Ａ，２５ ～ ６０ ｍｉｎ，２０％ ～４０
％Ａ，６０ ～ ９０ ｍｉｎ，４０％ ～ ５５ ％ Ａ，９０ ～ １００ ｍｉｎ，５５％ ～
６０ ％Ａ；流速 １􀆰 ０ ｍＬ·ｍｉｎ － １；柱温 ４０℃；检测波长 ２０３
ｎｍ；进样量 １０μＬ。 参照《中国药典》２０１０ 年版一部中
西洋参含量测定方法进行测试［５］。
１􀆰 ２􀆰 ４　 ＡＡＡ测试　 使用日立氨基酸分析仪检测西洋
参经不同剂量辐照后，其氨基酸含量的变化；取 ５００
ｍｇ，加水 ５０ ｍＬ，４ 度振荡提取 ２４ ｈ，离心，９０００ ｒ·
ｍｉｎ － １，１０ 分钟，取上清液 ２５ ｍＬ，再加入 ２５ ｍｌ，３ ％的
磺基水杨酸沉淀蛋白质，于冰箱放置过夜后，离心，
９０００ ｒ·ｍｉｎ － １，１０ｍｉｎ，取上清液过 ０􀆰 ４５μｍ 的膜，进样
量为 ２０μＬ。
１􀆰 ２􀆰 ５　 菌落测定 　 参照 ＧＢ４７８９􀆰 ２ － ２０１０ 标准方法
检测菌落总数、霉菌、大肠菌群这三种菌种含量［２０］，考
察西洋参的辐照灭菌和存储效果。
１􀆰 ２􀆰 ６　 数据处理方法　 试验数据采用 Ｏｒｇｉｎ８􀆰 ５􀆰 １ 数
据分析软件进行处理。
１􀆰 ３　 试验时间与地点
试验于 ２０１２ 年 ６ 月开始至 ２０１３ 年 １２ 月结束，在
杭州进行。
２　 结果与分析
２􀆰 １　 辐照剂量和 ＥＳＲ波谱信号的相关性
使用 ＥＳＲ测试样品过程中，微波功率是一项重要
的测试参数，其在一定的范围内，ＥＳＲ信号强度与微波
功率值的平方根成正比，当微波功率继续增加，信号幅
度增长的速率降低，直至接近于零，处于功率饱和状
态。 因此为提高 ＥＳＲ图谱的分辨率，通常应将微波功
率值选择在饱和功率值以下的线性部分，本文设置
ＥＳＲ测试微波功率为 １􀆰 ５ ｍＷ。 ＥＳＲ 信号强度随微波
功率的变化见图 １。
图 １　 信号强度随微波功率的变化
Ｆｉｇ． １　 Ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ
将 ５ 个西洋参粉平行样品常温下经电子束分别辐
照 ０、２􀆰 ０、６􀆰 ０、１０􀆰 ０、１５􀆰 ０、２０􀆰 ０ ｋＧｙ，使用 ＥＳＲ 波谱仪
检测样品在不同剂量辐照条件下产生的自由基 ＥＳＲ
谱信号强度见图 ２。
图 ２　 辐照不同剂量的西洋参自由基 ＥＳＲ谱图
Ｆｉｇ． ２　 Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｒａｄｉｃａｌ ＥＳＲ
ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｏｓｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ
由图 ２ 可见辐照和未辐照（ ｃｋ）的样品在中心磁
场区域约 ３５０９ Ｇ处均出现了共振吸收峰，这是由于经
不同剂量辐照的西洋参样品在分子结构上产生了自由
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核　 农　 学　 报 ２８ 卷
基，因而形成了电子自旋共振现象；随着辐照剂量的增
加，样品中自由基浓度增大，相应的 ＥＳＲ 共振信号强
度增加，其数值在 ０􀆰 ２７６ × １０７ （ ｃｋ） ～ ２􀆰 ４３１ × １０７ 之
间；因此可以使用 ＥＳＲ检测技术甄别西洋参等中药材
是否经过辐照处理。 但是未辐照的西洋参样品也出现
了共振吸收峰，只是信号强度较低，这是由于在高速粉
碎机的研磨、阳光的照射和干燥作用而产生了少量自
由基。 上述不同辐照剂量的 ＥＳＲ 图谱 Ｌａｎｄｅ 因子均
为 ｇ ＝ ２􀆰 ００５１，说明辐照西洋参中产生的是碳氢氧类
有机分子自由基［２１］。 为了表示出西洋参自由基浓度
随辐照剂量的变化情况，将波谱的峰 －峰值作为浓度
的相对量度，这在同一种自由基的情况下是正确的，当
存在多于一种自由基时，若波谱形状不发生明显的变
化，作为一种近似也是可行的［２２］。
将不同辐照剂量的 ＥＳＲ 谱信号强度数据进行拟
合得到方程式：ｙ ＝ ０􀆰 ３７６９ ＋ ０􀆰 ２３６４ｘ ﹣ ０􀆰 ００７０ｘ２，求
得相关系数为 Ｒ２ ＝ ０􀆰 ９１９９，可见信号强度与辐照剂量
具有很好的相关性。 拟合曲线图谱见图 ３。
图 ３　 拟合曲线
Ｆｉｇ． ３　 Ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ
２􀆰 ２　 放置不同温度环境和时间的 ＥＳＲ信号强度变化
将同一种西洋参样品辐照 １０ ｋＧｙ，一式 ３ 份分别
置于常温、５℃和 － １８℃条件下，考察放置时间为 １、３、
９、１５、２３、３４、４６ ｄ 的 ＥＳＲ 信号强度变化，测试结果如
图 ４。
从图中可见随着放置时间（４７ ｄ）的延长，常温和
５℃条件下的自由基信号强度逐渐减弱，３０ ｄ 以后基
本达到平衡，数值范围分别在 ２􀆰 ０１３ × １０７ ～ １􀆰 ０４８ ×
１０７ 和 ２􀆰 ３３０ × １０７ ～ １􀆰 １３３ × １０７ 之间，预示经辐照产
生的自由基通过分子链段或粒子运动发生复合或歧化
等反应使浓度降低，但二者平衡时的信号强度仍大大
图 ４　 放置不同温度和时间的 ＥＳＲ信号强度
Ｆｉｇ． ４　 Ｓｅｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｆ ＥＳＲ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
高于未辐照样品值；而 － １８℃条件下的辐照样品则出
现了特别的现象，放置 ３ ｄ的辐照样品反而比放置 １ ｄ
的信号强度高了 ４６􀆰 ５ ％ ，似乎出现一个峰值，然后逐
渐减弱，３０ ｄ以后基本达到平衡。
２􀆰 ３　 不同含水量西洋参对 ＥＳＲ信号强度的影响
取西洋参粉一式 ６ 份，将其中 ５ 份分别置烘箱中
６０℃，在不同时间下烘干，另 １ 份适量喷洒一些去离子
水，使样品的含水量具有一定的阶梯分布，分别为
２􀆰 ２０％ 、２􀆰 ６９％ 、３􀆰 ５９％ 、４􀆰 ８９％ 、５􀆰 ３９％ 、８􀆰 ５２ ％ 。 样
品经 １０ ｋＧｙ剂量辐照后，用 ＥＳＲ 测试其信号强度，如
图 ５。
图 ５　 不同含水量西洋参对 ＥＳＲ信号强度的影响
Ｆｉｇ． ５　 Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ＥＳＲ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
由图 ５ 可见，随着西洋参水分含量的增加，ＥＳＲ信
号强度降低，其范围在 ２１􀆰 ８８５ × １０７ ～ １􀆰 ５９０ × １０７ 之
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　 ６ 期 西洋参辐照效应的研究
间，将其数据拟合求得相关系数为 Ｒ２ ＝ ０􀆰 ９７９７，具有
很强的相关性。
２􀆰 ４　 辐照剂量对皂苷含量的影响
７ 份同种支状西洋参平行样品分别辐照 ０（ ｃｋ）、
６􀆰 ０、１０􀆰 ０、１５􀆰 ０、２０􀆰 ０、３０􀆰 ０、４０􀆰 ０ ｋＧｙ，然后冷冻粉碎
成粉末，参照《中国药典》２０１０ 年版一部中西洋参皂苷
含量测定方法将其制备成供试品溶液［５］，精密吸取供
试品溶液 １０μＬ，注入液相色谱仪，对样品中皂苷成分
Ｒｇ１、Ｒｅ、Ｒｂ１、Ｒｃ 和 Ｒｄ 的含量进行测定，结果见表 １
（注：由于 Ｒｇ１ 和 Ｒｅ 这两种皂苷的出峰时间非常接
近，分别为 ３０􀆰 ５７８ ｍｉｎ 和 ３０􀆰 ９９３ ｍｉｎ，并且重叠形成
混合峰，因此检测出的是两者相加的含量。）。
表 １　 辐照西洋参皂苷含量的测试
Ｔａｂｌｅ１　 Ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ
ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ
剂量
Ｄｏｓｅ ／
ｋＧｙ
皂苷含量
Ｓａｐｏｎｉｎｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ／ ％
Ｒｇ１ ＋ Ｒｅ Ｒｂ１ Ｒｃ Ｒｄ Ｔｏｔａｌ
ｃｋ １􀆰 ０２ ３􀆰 ６５ ０􀆰 １１ ０􀆰 ２７ ５􀆰 ０５
６􀆰 ０ １􀆰 ０６ ３􀆰 ９７ ０􀆰 １５ ０􀆰 ２８ ５􀆰 ４５
１０􀆰 ０ １􀆰 ８３ ２􀆰 ９７ ０􀆰 １５ ０􀆰 ３０ ５􀆰 ２５
１５􀆰 ０ １􀆰 １９ ４􀆰 ００ ０􀆰 １５ ０􀆰 ３３ ５􀆰 ６７
２０􀆰 ０ ０􀆰 ６９ ２􀆰 ５７ ０􀆰 １２ ０􀆰 ２９ ３􀆰 ６８
３０􀆰 ０ ０􀆰 ６３ ３􀆰 ２１ ０􀆰 １０ ０􀆰 ２９ ４􀆰 ２４
４０􀆰 ０ ０􀆰 ６３ ３􀆰 ００ ０􀆰 １０ ０􀆰 ３２ ４􀆰 ０５
　 　 由表 １ 可见，辐照剂量在 １５ ｋＧｙ 以下，对上述皂
苷含量没有任何影响；剂量超过 ２０ ｋＧｙ，使 Ｒｇ１ ＋ Ｒｅ
总量有一定程度降低，对 Ｒｂ１、Ｒｃ 和 Ｒｄ 基本没有影
响，即使在较大辐照剂量 ４０ ｋＧｙ条件下也是如此。
２􀆰 ５　 辐照剂量对氨基酸含量的影响
７ 份同种西洋参平行样品同样分别辐照 ０、６􀆰 ０、
１０􀆰 ０、１５􀆰 ０、２０􀆰 ０、３０􀆰 ０、４０􀆰 ０ ｋＧｙ，通过前处理制备成
西洋参中氨基酸成分的溶解液，使用氨基酸分析仪对
西洋参中人体必需的氨基酸成分 Ｔｈｒ（苏氨酸）、Ｖａｌ
（缬氨酸）、Ｉｌｅ（异亮氨酸）、Ｌｅｕ（亮氨酸）、Ｐｈｅ（苯丙氨
酸）、Ｌｙｓ（赖氨酸）进行检测，考察其经不同剂量辐照
后氨基酸含量的变化（表 ２）。
　 　 由表 ２ 可见，西洋参即使在较高剂量 ４０ ｋＧｙ 辐照
条件下，对上述氨基酸含量的影响并不大。
２􀆰 ６　 不同辐照剂量的灭菌和存储效果
将西洋参粉末置入塑料袋中热封口，样品含水量
为 ６􀆰 ８２ ％ ，分别辐照 ０、 ５􀆰 ０、 １０􀆰 ０、 １５􀆰 ０ ｋＧｙ，按
　 　 　 　 　 　表 ２　 辐照西洋参氨基酸含量的测试
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ
ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ
剂量
Ｄｏｓｅ ／
ｋＧｙ
氨基酸含量
Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ／ （ｍｇ·ｇ － １）
Ｔｈｒ Ｖａｌ Ｉｌｅ Ｌｅｕ Ｐｈｅ Ｌｙｓ
ｃｋ ０􀆰 ２７７９ ０􀆰 ５４５８ ０􀆰 １４１２ ０􀆰 １２５３ ０􀆰 １６６９ ０􀆰 １２５６
６􀆰 ０ ０􀆰 ２６８７ ０􀆰 ５３９６ ０􀆰 １３２９ ０􀆰 １２０２ ０􀆰 １６０７ ０􀆰 １１８１
１０􀆰 ０ ０􀆰 ２６７７ ０􀆰 ５３８３ ０􀆰 １４４４ ０􀆰 １２２０ ０􀆰 ３１５５ ０􀆰 １２４４
１５􀆰 ０ ０􀆰 ２６５８ ０􀆰 ５１３６ ０􀆰 １４５１ ０􀆰 １２７８ ０􀆰 １７４３ ０􀆰 １２５７
２０􀆰 ０ ０􀆰 ２５６５ ０􀆰 ４９１０ ０􀆰 １４２５ ０􀆰 １２４７ ０􀆰 １７０７ ０􀆰 １２６２
３０􀆰 ０ ０􀆰 ２５２５ ０􀆰 ４８２６ ０􀆰 １３９４ ０􀆰 １２３６ ０􀆰 １７４２ ０􀆰 １２０１
４０􀆰 ０ ０􀆰 ２３６３ ０􀆰 ５１５ ０􀆰 １２５２ ０􀆰 １１４１ ０􀆰 １５７６ ０􀆰 １１５６
ＧＢ４７８９􀆰 ２ － ２０１０ 标准方法对菌落总数、霉菌、大肠菌
群三种菌种含量进行检测［２０］，考察其辐照灭菌和存储
时间的效果（表 ３）。
　 　 从表 ３ 可见，随着放置时间的延长，未辐照样品
（ｃｋ）中的菌落总数始终存在，含量在 ４６００ ～ ６３００ ＣＦＵ
·ｇ － １之间，这是由于磨粉、包装等过程均不是在无菌条
件下完成，样品本身的含菌量有一定差别；霉菌和大肠
菌群的数量最初就较少，并逐渐死亡，可能是贮藏过程
中干燥等环境对菌的不利影响。 对西洋参辐照 ５ ｋＧｙ
剂量，霉菌和大肠菌群基本被杀灭，菌落总数则还剩余
约 ９􀆰 ７ ％ ，随着放置时间的延长自行死亡，这可能是由
于尽管福照剂量较低，但对其仍有一定的杀伤作用所
致。 辐照 １０ ｋＧｙ 剂量以上，三种菌种基本全部被杀
灭，放置 １８０ ｄ后仍有很好的存储效果，符合食品安全
国家标准的要求。
３　 讨论
辐照西洋参随着剂量的增加，自由基浓度增加，
ＥＳＲ信号强度相应增加；在通常采用的辐照灭菌剂量
１０ＫＧｙ辐照后，放置在不同温度条件下，信号强度随着
时间的延长而降低，在 ３０ｄ后达到平衡，表明寿命较短
的自由基已通过各种反应而消失，剩余的则是一些长
寿命的自由基；从结果还可见，随着环境温度的降低，
自由基信号强度增加；这是由于温度降低使分子的热
运动减弱，分子结构上的自由基互相接触复合或发生
其它反应的几率降低，自由基寿命得以延长的结果；放
置在 － １８℃条件下的辐照样品信号强度出现了一个峰
值（３􀆰 ２９８ × １０７），推测这可能是由于辐照后产生的自
由基在较低温度下活性相对比较稳定，寿命延长，在放
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　 　 　 　 　 　 表 ３　 西洋参不同辐照剂量的灭菌和存储效果
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ
剂量
Ｄｏｓｅ ／ ｋＧｙ 检测项目
放置时间 Ｓｅｔ ｔｉｍｅ ／ ｄ
１ ３０ ６０ １２０ １８０
ｃｋ 菌落总数 Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｌｏｎｉｅｓ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ６２００ ４８００ ４６００ ５１００ ６３００
霉菌 Ｍｙｃｅｔｅ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ４０ １０ １０ ＜ １０ ＜ １０
大肠菌群 Ｃｏｌｉｆｏｒｍ ｂａｃｔｅｒｉａ ／ （ＭＰＮ·１００ｇ － １） ３１ １５ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０
５􀆰 ０ 菌落总数 Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｌｏｎｉｅｓ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ６００ ４００ ２７０ １８０ １００
霉菌 Ｍｙｃｅｔｅ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０
大肠菌群 Ｃｏｌｉｆｏｒｍ ｂａｃｔｅｒｉａ ／ （ＭＰＮ·１００ｇ － １） ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０
１０􀆰 ０ 菌落总数 Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｌｏｎｉｅｓ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０
霉菌 Ｍｙｃｅｔｅ ／ （ＣＦＵ·ｇ － １） ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０
大肠菌群 Ｃｏｌｉｆｏｒｍ ｂａｃｔｅｒｉａ ／ （ＭＰＮ·１００ｇ － １） ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０
１５􀆰 ０ 菌落总数 Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｌｏｎｉｅｓ（ＣＦＵ·ｇ － １） ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０
霉菌 Ｍｙｃｅｔｅ（ＣＦＵ·ｇ － １） ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０ ＜ １０
大肠菌群 Ｃｏｌｉｆｏｒｍ ｂａｃｔｅｒｉａ ／ （ＭＰＮ·１００ｇ － １） ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０ ＜ ３􀆰 ０
置过程中和空气中的 Ｏ２ 发生反应，形成了过氧自由
基，而这种自由基对 ＥＳＲ 谱信号强度的贡献要大于
碳、氢自由基；其机理有待进一步研究确定。 在一定范
围内随着样品的含水量增加（２􀆰 ２０％至 ８􀆰 ５２％ ），信号
强度降低（２１􀆰 ８８５ × １０７ 至 １􀆰 ５９０ × １０７），这是由于西
洋参中的水分经射线辐照，产生了大量的还原性粒子
ｅ⁃ａｑ和 Ｈ·，它们和西洋参自由基进行了复合或还原反
应，使自由基浓度降低；但在上述各种辐照条件下的信
号强度值都要高于未辐照的西洋参样品 （０􀆰 ２７６ ×
１０７），因此该空白样品所产生的信号强度值可作为甄
别西洋参是否经过辐照的本底参考值。 西洋参在较高
剂量照射条件下（２０ ～ ４０ｋＧｙ）对部分种类皂苷有损
伤，降低了其成分含量，而对氨基酸含量基本没有影
响，这个结果尚未见其他报道。
４　 结论
西洋参的辐照剂量和 ＥＳＲ 谱的信号强度在 ２０
ｋＧｙ辐照剂量范围内具有很好的相关性。 辐照西洋参
放置在常温和 ５℃环境温度下，随着放置时间的延长
ＥＳＲ谱的信号强度减弱，约 ３０ ｄ 后处于平衡。 而放置
在 － １８℃条件下，ＥＳＲ 谱信号强度出现了一个峰值而
后减弱，在约 ３０ ｄ后也处于平衡。 辐照西洋参含水量
在 ２􀆰 ２０％ ～８􀆰 ５２ ％范围内，辐照剂量和 ＥＳＲ 谱的信
号强度具有很强的相关性。 辐照剂量在 １５ ｋＧｙ 以下，
对西洋参中皂苷成分 Ｒｇ１、Ｒｅ、Ｒｂ１、Ｒｃ 和 Ｒｄ 没有影
响。 在较高剂量 ４０ ｋＧｙ时，对 Ｒｇ１ ＋ Ｒｅ总量有一定程
度影响，对 Ｒｂ１、Ｒｃ 和 Ｒｄ 基本没有影响。 即使在较高
剂量 ４０ ｋＧｙ辐照条件下，对上述西洋参氨基酸含量基
本没有影响。 西洋参经辐照 １０ ｋＧｙ剂量以上，三种菌
种基本全部被杀灭，放置 １８０ ｄ仍有很好的存储效果。
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Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｇｉｎｓｅｎｇ
ＺＨＡＮＧ Ｙｕｅ⁃ｈｏｎｇ　 ＬＩ Ｚｈａｏ⁃ｌｏｎｇ　 ＹＵＥ Ｗｅｉ　 ＳＨＥＮ Ｍｅｉ⁃ｌｉｎｇ
ＭＡＯ Ｙｏｎｇ⁃ｙｏｎｇ　 ＸＩＥ Ｙｕ⁃ｙｉｎｇ　 ＬＩＵ Ｙａ⁃ｊｉａｎ
（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ　 ３１００１２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ，
ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅ ａｎｄ ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ
ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ （ ＥＳＲ）． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｓｔｏｒａｇｅ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ＥＳＲ
ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｓａｐｏｎｉｎ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｆｒｏｍ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｗｈｉｃｈ ｃｈａｎｇｅｄ ｂｙ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ （ＨＰＬＣ） ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ａｎａｌｙｚｅｒ．
Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓａｇｅ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ＥＳＲ ｓｉｇｎａｌ ｈａｄ ｇｒｅａｔ ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅ， ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｓｔｏｒａｇｅ ｔｉｍｅ
ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ． Ｔｈｅ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ １５ ｋＧｙ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｖｅｎ
ｔｈｅ ４０ ＫＧｙ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｌｓｏ ｈａｓ ｎｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｃｈａｎｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｏｓｅ ｏｆ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ ｗａｓ １０ ｋＧｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｍｅｒｉｃａｎ ｇｉｎｓｅｎｇ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ；ＥＳＲ ｓｐｅｃｔｒｕｍ；Ｓａｐｏｎｉｎｓ；Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ
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