全 文 ：皖西山区西洋参有效成分含量与栽培地海拔高度的关系
朱仁斌 1 ,宛志沪 2 ,丁亚平 1⒇
( 1. 同济大学 化学系 ,上海　 200092; 2. 安徽农业大学 农业气象研究室 ,安徽 合肥　 230036)
摘　要: 目的　分析皖西山区不同海拔西洋参有效成分含量变化的规律 ,以确定优质西洋参最佳栽培区域。方法　
测定了不同海拔西洋参成品参的折干率以及总皂苷、总糖、还原糖 、粗淀粉和氨基酸等成分的含量。 结果　西洋参
折干率、粗淀粉和总皂苷含量在海拔 600～ 900 m 之间较高 ;总糖与还原糖含量随海拔高度的升高而增加 ;氨基酸
含量随海拔高度的变化规律与总皂苷的变化相反。 结论　皖西山区优质西洋参最佳栽培高度在海拔 600～ 900 m
范围内。
关键词: 西洋参 ;皖西山区 ;有效成分 ;优质栽培
中图分类号: R282. 21　　　文献标识码: B　　　文章编号: 0253 2670( 2002) 02 163 04
Correlation between content of effective compositions and altitudes of
cultivating field forPanax quinquefol ius from west Anhui Province
ZHU Ren-bin
1
, WAN Zhi-hu
2
, Ding Ya-ping
1
　　( 1. Depa rtment o f Chemistry , T ong ji Univ er sity , Shanghai 200092, China; 2. Labo ra tor y o f Ag ricultur al Meteor olog y ,
Anh ui Ag ricultura l Univ er sity , Hefei Anhui 230036. China )
Key words: Panax quinquefol ius L. ; w est Anhui mountain areas; ef fectiv e composi tions; high quali ty
cultiva tion
　　近些年来 ,国内外学者在西洋参 Panax
quinquefol ius L. 栽培生理、化学成分及药理等方面
研究颇多 [ 1～ 5] ,但气候生态因子对西洋参有效成分
的影响研究报道甚少 [6 ]。在我国低纬度山区 ,西洋参
栽培的海拔高度对其生态环境影响较大 ,从而影响
其有效成分含量。 本文对皖西山区不同海拔高度所
产西洋参有效成分含量的变化规律进行了系统地研
究 ,找出了皖西山区栽培优质西洋参合理的海拔高
度范围。
1　自然概况与研究方法
1. 1　自然概况:皖西大别山区属北亚热带湿润季风
气候 ,具有优越的水热条件 ,在海拔 500 m以上 ,年
均温 9. 8℃～ 13. 6℃ ,一月平均气温低于 2. 8℃ ,
七月平均气温低于 25℃ ;年降水量在 1 690. 2 mm
左右 ,≥ 10℃的活动积温为 3 558℃～ 4 258℃ /d,
土壤以黄棕壤为主。该区纬度虽低于原产地 ,但由于
受海拔高度的影响 ,在一定的海拔高度范围内形成
了夏无酷暑、冬无严寒、雨水充沛且分布均匀的气候
条件 ,与原产地十分相似 ,适宜西洋参种植。
1. 2　研究方法
1. 2. 1　样品的采集与处理:在皖西山区不同海拔高
度西洋参试验地 (土壤均为砂壤土、栽培措施基本
一致 )采集西洋参鲜参在同一水平下加工 ,计算折
干率 ,并记录色、香、味等外观品质 ,然后分别破碎 ,
过 60目筛后 ,在 60℃下烘干至恒重 ,测定皂苷、氨
基酸、糖类等主要有效成分的平均含量。
1. 2. 2　总皂苷含量测定:香草醛—冰醋酸比色法
测定 [1 ]。
1. 2. 3　西洋参总糖及还原糖含量测定: 3, 5-二硝基
水杨酸比色法测定 [10 ]。
粗淀粉含量 (% )= 总糖含量 (% ) - 还原糖含量
(% )
1. 2. 4　西洋参氨基酸含量测定: 用日立 -835型氨
基酸自动分析仪测定西洋参中氨基酸种类及
含量 [1 ]。
1. 2. 5　不同海拔气候资料来源:皖西山区不同海拔
气候资料来自金寨县气象站以及《亚热带丘陵山区
农业气候资源研究论文集》 [7 ]和《山区地形气候》 [9 ]
等文献。 实效积温 (΢Te) = ΢t- ΢t (΢t为≥ 10℃
的年活动积温 ,΢t 为≥ 25℃ 的危害积温 ) [2 ]。
2　结果与分析
2. 1　皖西山区西洋参折干率变化特征: 表 1和图 1。
·163·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 2期
⒇ 收稿日期: 2001-06-23基金项目:国家自然科学基金项目资助 ( 20175013) ;安徽省科委“九五”重点项目资助 ( 9623009)
折干率的大小反映了不同海拔所产西洋参干物质成 分积累量的差异。由图 1可知 ,皖西山区所产西洋参
表 1　不同海拔高度西洋参香气、口感程度及有效成分平均含量
采集地点 海拔 ( m) 香味 口 感 折干率 (% ) 总皂苷 (% ) 总糖 (% ) 还原糖 (% )
果子园 530 淡 稍甜 37. 68± 0. 13 6. 78± 0. 23 66. 80± 0. 21 3. 14± 0. 37
张畈 600 淡 略甜 38. 41± 0. 21 7. 69± 0. 34 68. 47± 0. 45 3. 78± 0. 29
场部 700 稍浓 略苦 38. 89± 0. 19 8. 42± 0. 20 70. 03± 0. 57 5. 23± 0. 43
千坪 740 较浓 淡苦—微甜 — — — —
千坪 780 浓 淡基—略甜 39. 49± 0. 32 7. 58± 0. 23 71. 15± 0. 56 6. 18± 0. 21
东高山 830 浓 较苦 40. 00± 0. 22 7. 58± 0. 21 71. 45± 0. 13 7. 45± 0. 19
金岭 880 浓 味苦 39. 82± 0. 28 6. 25± 0. 18 71. 38± 0. 26 9. 04± 0. 53
百丈崖 930 较淡 甜、微苦 38. 56± 0. 17 5. 84± 0. 22 71. 87± 0. 25 10. 57± 0. 46
岭头 1 160　 淡 味甜 36. 30± 0. 24 8. 65± 0. 28 73. 18± 0. 28 13. 48± 0. 51
　　注:样本数 n= 3;测定总皂苷的回收率为 99. 25% ;测定糖含量的回收率为 98. 57%
1-实效积温　 2-折干率
图 1　西洋参折干率与海拔高度的关系
折干率均比较高 ,都在 36% 以上 ,但随海拔高度的变
化 ,西洋参折干率的大小仍有一定的差异。 其中在海
拔 530～ 850 m之间 ,西洋参折干率随海拔的增加而
呈上升趋势 ,由 37. 68% 增大到 40. 00% ,平均每
100 m约增加 0. 77% ;在 850～ 1 200 m之间 ,折干
率随海拔的增加而减小较快 ,平均每 100 m约下降
0. 91% 。
在皖西山区 ,不同海拔年平均降雨量均在 1 400
mm以上 , 7～ 8月份干燥度在 0. 6以下 ,气候湿润 ,
与西洋参原产地的雨量分布状况非常相近 ;另外 ,选
择合适的地形 ,通过人工遮荫栽培措施 ,光照条件均
能满足西洋参的生长;但西洋参不耐高温 ,在皖西山
区热量条件随海拔的垂直变化较大 ,在较低的 530～
700 m范围内 ,随着海拔的增加 ,≥ 25℃ 的危害积温
减少 ,西洋参生长的实效积温增加;而在 700 m以上
时 ,危害积温值为 0,西洋参生长的实效积温与≥ 10
℃的年活动积温值相等。因此 ,在此高度之上 ,西洋参
生长的实效积温随≥ 10℃ 活动积温的下降而下降。
经相关分析 ,不同海拔的实效积温与西洋参折干率呈
显著正相关 (r= 0. 837 2) ,表明实效积温是影响皖西
山区西洋参折干率大小的主要气候生态因子 (图 1)。
另外 ,实效积温受山区地形及坡向的影响较大 ,海拔
930 m附近的百丈崖由于西洋参种植在北坡 ,实效积
温低 ,西洋参折干率下降也较快 ,因此在海拔 900～
1 200 m内 ,西洋参以种植在东南坡、西南坡为好 ,有
利于提高西洋参生长所需的实效积温。
2. 2　西洋参总皂苷含量变化特征:见表 1和图 2。经
相关分析 ,不同海拔参根总皂苷含量与相应的年日照
时数呈显著正相关 (r= 0. 735 2)。 可见 ,日照时间的
差异是影响各海拔所产西洋参总皂苷含量的主要因
子。在皖西山区 ,日照时数随海拔高度的变化 ,主要受
云雾状况以及地形的影响 ;春冬雾日较少 ,其雾日主
要集中在西洋参生长季的 5～ 10月 ,从而影响到西洋
参生长的实际可照时间。其中 ,在海拔 530～ 900 m范
围内 ,云雾日数少 ,年日照时数随海拔高度逐渐增加 ,
总皂苷含量也随之呈线性增加趋势 ,由 6. 75% 上升
到最大值的 8. 27% ,平均每 100 m约增加 0. 67% ;
而在海拔 900～ 1 000 m范围内 ,由于形成了强云雾
带 ,云雾日数显著增多 ,年日照时数大为减少 ,西洋参
总皂苷含量也随之下降较快 ,最小值为 5. 93% ,平均
每 100 m约下降 1. 38% ,而到海拔 1 000 m以上 ,云
雾日数少 ,年日照数又显著增多 ,至岭头 1 160 m ,总
皂苷含量高达 8. 60% (图 2)。由此可见 ,皖西山区优
质西洋参的形成必须要有足够长的日照时间 ,多云雾
以及地形遮蔽作用大的地段均不有利于优质西洋参
的形成。
1-总皂苷　 2-雾日数　 3-日照时数
图 2　西洋参总皂苷与海拔高度的关系
2. 3　西洋参糖含量变化特征: 见表 1和图 3。皖西山
区不同海拔所产西洋参总糖含量均在 66. 00% 以上。
随着海拔的增加 ,总糖含量呈线性增加趋势 ,其含量
最高在 1 160 m左右 ,高达 73. 5% ;最低在栽培下限
·164· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2002年第 33卷第 2期
530 m 处 ,为 66. 88% ,相差 6. 37% ,平均每 100 m
约增加 0. 91% ;还原糖含量变化趋势与总糖相一致 ,
且线性增加更快 ,平均每 100 m约增加 1. 39% ,其含
量最大差值为 9. 72% ,可见海拔对西洋参还原糖含
量影响更大 (图 3)。在皖西山区 ,西洋参大多栽培在
山间盆地 ,随着海拔高度的增加 ,白天太阳辐射强度
大 ,地表增温快 ,西洋参光合作用强 ,积累的光合产物
多 ;而夜晚冷空气下沉到谷地 ,地表温度下降快 ,西洋
参呼吸作用减弱 ,消耗光合产物少 ,因而积累的净光
合产物增加。将不同高度西洋参总糖、还原糖含量与
4～ 9月 15 cm平均地温作相关分析 ,二者均呈显著
负相关 ,相关系数分别为 - 0. 943 1和 - 0. 979 9,说
明根际地温降低 ,有利于西洋参根糖的积累。
1-还原糖　 2-总糖　 3-粗淀粉
图 3　糖含量与海拔高度的关系
西洋参粗淀粉含量变化范围在 60. 00% ～
66. 00% 之间 ,在海拔 530～ 800 m之间粗淀粉含量逐
渐增加 ,在 800 m以上粗淀粉含量下降较快 ,其中粗淀
粉含量最高在海拔 780 m左右 ,为 65. 25% ,最低在
1 160 m ,为 60. 09% (图 3)。粗淀粉含量随海拔的这
种变化趋势与折干率相一致 ,相关分析表明二者呈正相
关 (r= 0. 595 7) ,这与前人的研究结果相一致 [11 ]。
2. 4　西洋参氨基酸含量变化特征: 见表 2和图 4。
由表 2可以看出 ,皖西山区所产西洋参 均含有 17
种以上的氨基酸 ,各种氨基酸之间含量差别较大 ,其
中以精氨酸含量最高 ,谷氨酸、天门冬氨酸含量次
之 ,以蛋氨酸、组氨酸、半胱氨酸含量最低。不同高度
西洋参对应的单体氨基酸含量也存在一定的差异 ,
尤以 Arg含量差异最大 ,最小值仅 0. 936 g /100 g,
而最大值达 2. 027 g /100 g ,二者相差 1. 109 g /100
g;由表 2还可看出 ,海拔高度对西洋参氨基酸组成
没有影响 ,只是影响其含量。另外 ,其总氨基酸含量
与总皂苷含量呈明显的负相关 (图 4) ,在海拔
530～ 800 m范围内 ,总氨基酸含量由 6. 768% 下降
到 5. 168% ,而总皂苷含量在此范围内呈增加趋势 ;
在海拔 900 m～ 1 000 m的云雾带 ,总氨基酸含量达
最高值的 7. 970% ,但总皂苷含量是低值区 ,而在岭
头 ( 1 160 m ) 处 ,总氨基酸含量下降到最低值的
5. 005% 。二者的这种负相关关系与有关文献报道的
结果相一致 [12 ]。
1-总皂苷 (% )　 2-氨基酸 (% )
图 4　西洋参总皂苷含量和氨基酸含量的
变化关系
表 2　不同海拔西洋参氨基酸含量比较 ( g /100g)
编号 氨基酸 530 600 700 740 780 830 880 930 1160
　　　 1 ASP 0. 677 0. 764 0. 727 0. 169 0. 545 0. 892 0. 936 0. 739 0. 472
2 T HR 0. 254 0. 269 0. 287 0. 220 0. 214 0. 312 0. 336 0. 297 0. 187
3 SER 0. 207 0. 220 0. 230 0. 181 0. 188 0. 245 0. 274 0. 237 0. 157
4 GLU 0. 987 0. 836 0. 877 0. 938 0. 874 1. 269 1. 193 0. 905 0. 635
5 GLY 0. 169 0. 189 0. 192 0. 151 0. 176 0. 217 0. 228 0. 194 0. 151
6 ALA 0. 394 0. 520 0. 392 0. 308 0. 302 0. 201 0. 544 0. 474 0. 213
7 CYS 0. 033 0. 118 0. 077 0. 105 0. 103 0. 033 0. 136 0. 081 0. 112
8 V AL 0. 260 0. 263 0. 283 0. 249 0. 266 0. 315 0. 338 0. 299 0. 235
9 M ET 0. 061 0. 065 0. 077 0. 051 0. 051 0. 063 0. 076 0. 067 0. 023
10 ILE 0. 221 0. 235 0. 240 0. 209 0. 227 0. 274 0. 309 0. 250 0. 204
11 LEU 0. 433 0. 440 0. 517 0. 401 0. 410 0. 539 0. 599 0. 512 0. 332
12 TYR 0. 197 0. 223 0. 222 0. 185 0. 178 0. 238 0. 250 0. 230 0. 161
13 PHE 0. 295 0. 307 0. 344 0. 272 0. 242 0. 349 0. 403 0. 334 0. 194
14 LYS 0. 286 0. 290 0. 334 0. 255 0. 259 0. 350 0. 376 0. 335 0. 224
15 HIS 0. 117 0. 119 0. 116 0. 082 0. 067 0. 138 0. 151 0. 117 0. 047
16 ARG 2. 027 1. 326 1. 220 1. 318 0. 936 1. 241 1. 672 1. 752 1. 569
17 PRO 0. 150 0. 177 0. 166 0. 143 0. 129 0. 171 0. 194 0. 158 0. 095
总氨基酸 6. 768 6. 361 6. 301 5. 687 5. 168 6. 846 7. 970 6. 984 5. 005
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2. 5　皖西山区优质西洋参栽培区的选择: 海拔高度
对西洋参有效成分的影响 ,是光、温、水等多种气候
生态因子综合作用的结果。由上分析可知 ,在影响不
同海拔所产西洋参有效成分的气候因子中 ,主要的
气候因子是温度和光照 ;在皖西山区 ,热量条件和日
照条件随海拔高度的变化较大 (表 3) ,其中在海拔
较低的 600～ 900 m范围内 ,西洋参生长期内实效积
温和日照时较高 ,有利于优质西洋参的形成。 另外 ,
在此海拔高度范围内 ,西洋参香味浓 ,折干率
( 38%～ 40% )、总皂苷含量 ( > 7. 0% )、氨基酸含量
( 5. 0%～ 8. 0% ) 以及多糖类物质含量均达到国家
优质西洋参标准 [12～ 14 ] ;而在海拔 600 m以下 ,由于
夏季高温 ,西洋参生长期内危害积温增多 ,从而影响
西洋参的产量和质量 ;在海拔 900 m以上时 ,云雾日
数增多 ,西洋参生长的实效积温较低 ,生育期缩短 ,
西洋参的产量不高。 以上分析表明: 海拔高度在
600～ 900 m范围内更有利于皂苷、氨基酸等生理活
性物质的形成与积累 ,所栽培的西洋参产量高、内在
品质较好。因此 ,皖西山区优质西洋参最佳栽培区域
在海拔 600～ 900 m范围内。
表 3　不同海拔西洋参生育期内温、光条件比较
海拔高度 ( m) 530 600 700 780 830 880 930 1000 1200
实效积温 (℃ ) 3294. 9 3470. 9 3535. 6 3594. 0 3582. 2 3495. 7 3008. 2 2978. 5 2882. 3
日照时数 (h ) 1803. 5 1906. 7 2015. 8 2118. 7 2043. 6 1956. 8 1918. 7 1983. 8 2162. 6
年雾日数 (d ) 125 — 125 — 127 — 135 143 114
3　结论
3. 1　皖西山区西洋参总皂苷含量受云雾、日照的影
响较大 ,其中在海拔 600～ 900 m范围内 ,实际日照
时间长 ,西洋参总皂苷含量高 ;在海拔 900～ 1 000 m
的云雾带 ,总皂苷含量显著下降 ,出现一个低值区 ;
而在 1 000 m以上 ,云雾日数少 ,总皂苷含量显著回
升 ;西洋参总糖、还原糖含量均随海拔的增加而增
加 ,二者与 15 cm的地温呈显著负相关。
3. 2　皖西山区不同海拔所产的西洋参均含有 17种
以上的氨基酸 ;不同高度西洋参总氨基酸和各单体
氨基酸含量之间均存在一定的差异 ;此外 ,总氨基酸
含量随海拔的变化趋势与总皂苷相反。
3. 3　皖西山区优质西洋参最佳栽培区域在海拔
600～ 900 m范围内。
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会　讯
由中国生物多样性保护基金会、北京市科委、北京市科协、中国贸促会北京分会、中国医学科学院药用植
物研究所共同主办的 2002年中国北京高新技术产业国际周第三届生物多样性保护与利用国际研讨会 ,将
于 2002年 5月 22～ 24日在北京科技活动中心举行。会议主要议题是药用植物多样性保护及可持续利用 ,
下设 4个专题: 1. 药用植物种质资源的保护与可持续利用。 2. 高新技术与药用植物保护和利用。 3. 中药材
规范化种植 ( GAP)的应用及推广。 4. 中药现代化与产业化。大会主席由肖培根院士、金鉴名院士担任 ,副
主席由王永炎院士、季延寿教授、杨士森教授担任。中方代表会议注册费 600元 ,住宿自理。与会代表请于 2
月 15日前与胡京仁、刘美珍联系 ,邮编: 100077,地址:北京市崇文区外西革西里 98号 ,电话: 010-68415035,
67235020,传真: 010-68415035, 63487060, E-mai l: ba st@ pubi lc3. bta. net. cn o r jiysh@ public. bta. net
(马小军 )
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