Analysis of Nutritional Quality of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua from Different Planting Ways and Growing Years and Construction of Its Evaluation System
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摘要: 为了系统探究铜鼓多花黄精的营养品质并构建其评价体系，本文比较分析了不同种植方式和生长年限的铜鼓多花黄精23种营养品质指标，并通过相关性、因子和聚类分析构建了其营养品质评价体系。结果显示大棚种植（GP）多花黄精中的醇溶性浸出物、蛋白质、必需氨基酸、药用氨基酸、灰分及5种常量矿物元素含量均最高，且必需氨基酸营养评分也最高。露天种植（OP）多花黄精中的多糖和皂苷含量最高。林下种植（UP）4种微量元素（Fe、Mn、Zn和Se）含量最高。而野生（W）多花黄精的黄酮和总酚含量最高。随着多花黄精生长年限的延长，多花黄精中醇溶性浸出物、脂肪和多糖含量逐渐增加，而皂苷、黄酮和总酚含量无显著性变化（P>0.05）。但多花黄精的淀粉、粗纤维、蛋白质、灰分、必需氨基酸营养评分、矿物元素等物质含量均与生长年限呈负相关性，其中以GP下降趋势最为明显。通过相关性分析、因子分析和聚类分析将22项营养品质指标简化为13项指标，进而采用主成分分析建立了多花黄精营养品质综合评价模型，发现8种铜鼓多花黄精样品营养品质综合评分（−1.331~1.161）大小顺序为GP-3>UP-3>W-4>GP-5>GP-4>OP-3>UP-4>OP-4，即GP-3的营养品质最佳，并在此基础上建立了铜鼓多花黄精营养品质综合评分6级标准。本研究成果将为筛选最佳营养品质的铜鼓多花黄精原料进行高价值产品开发或品种改良提供理论依据。Abstract: To comprehensively explore the nutritional quality and construct evaluation system, this paper studied the effects of different planting ways and growing years on the 23 nutritional qualities of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua, and constructs of its evaluation system by correlation, factors, and clustering analysis. The results showed that the content of ethanol-soluble extractives, protein, essential amino acids (EAA), medicinal amino acids (MAA), ash and 5 constant mineral elements in Polygonatum cyrtonema Hua from greenhouse planting (GP) was the highest, and the nutritional score of EAA was also the optimal. Also, the content of polysaccharide and saponins in Polygonatum cyrtonema Hua from open planting (OP) was the most, and the four trace elements (Fe, Mn, Zn and Se) were the highest in underwood planting (UP). The Polygonatum cyrtonema Hua from wild (W) had the highest content of flavonoids and total phenols. In addition, as the extension of growing years, the content of ethanol-soluble extractives, lipid, and polysaccharides in Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua increased gradually, while there was no significant difference in the saponins, flavonoids and total phenols (P>0.05). However, the content of starch, crude fiber, protein, ash, nutritional score of EAA and mineral elements in Polygonatum cyrtonema Hua was negatively correlated with the growing years. In particular, the decline of nutritional quality in GP was the most significant. Through the analysis of correlation, factor, and cluster, the 22 indicators of nutritional quality were simplified into 13 indicators, and then a comprehensive evaluation model was established by principal component analysis (PCA). It was found that the comprehensive score (−1.331~1.161) of nutritional quality of 8 types was GP-3>UP-3>W-4>GP-5>GP-4>OP-3>UP-4>OP-4, that is, the nutritional quality of GP-3 was optimal. And on this basis, a 6-level standard for the nutritional quality comprehensive evaluation of Polygonatum cyrtonema Hua was established. These results will provide a theoretical basis for the screening of raw materials for development of high-value products and variety improvement of Polygonatum cyrtonema Hua.
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黄精（Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute）为百合科多花黄精属草本植物，迄今已发现此属植物40余种，其干燥根茎为常用的中药“黄精”，具有重要的食用及药用价值[1−2]。由于含有蛋白质、多糖等丰富的营养和生物活性成分，黄精在2002年就被卫计委列入既是食品又是药品的物品名单，属药食同源的一类保健品，具有很大的应用前景。多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua，根茎呈连珠状或结节块状，形似姜形，故别名姜形黄精）是《中国药典》[3]收录的3大主要黄精品种之一，其营养功效成分多样丰富，包括游离氨基酸、可溶性淀粉、可溶性蛋白、总糖、可溶性总糖、粗脂肪、粗纤维等营养成分，以及多糖、皂苷、黄酮、多酚等药用活性成分[1−2]。生物活性成分是多花黄精发挥临床药理作用的重要物质基础，如已有研究表明黄精多糖具有降血糖、抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、提高免疫力、减缓衰老、改善记忆力、抗炎抑菌等多种作用[4−11]，皂苷具有抗抑郁、提高免疫力、降血糖和改善学习记忆能力等功效[12−15]，黄酮具有抗病毒、抗肿瘤、防衰老及保护心脑血管等药理作用[16−17]。
迄今为止，已有大量文献报道关于多花黄精的营养和药效功能，如Hu等[18]对5种类型黄精的性状、营养和药用成分品质进行评价，发现多花黄精营养价值和药用价值都比较好。张凯等[19]研究表明药食同源药材多花黄精符合现代人的健康饮食需求，可作为优质膳食原料推广使用。杨天友等[20]对武陵黄精的主要营养与功效成分进行了分析评价，结果显示粗淀粉含量最高（22.80%），其次是粗蛋白质和粗多糖（3.32%）；必需氨基酸占总氨基酸的26.41%，9种药用氨基酸占总氨基酸的77.41%。先前学者针对不同产地来源[21−22]、品种[23−24]、生长年限[25]黄精的营养成分或药用成分进行研究，发现这些因素对黄精品质都有不同程度的影响。孙思宇等[24]利用隶属函数法进行综合评价6种品系多花黄精的药用和营养价值，发现青杆、椭圆叶及突叶尖型多花黄精的药用价值和营养指标最高。马永强等[23]对运用主成分分析及类聚分析的方法对6个产地3种黄精的7种成分进行研究和分类，发现安徽九华山多花黄精多糖含量最高（17.93%），水分、多糖和黄酮这3种成分可有效地评价黄精的综合品质。陈怡等[25]对不同年限多花黄精须根的水分、醇溶性浸出物、灰分和多糖含量进行分析，发现仅1年和2年的多花黄精根须多糖含量符合药典标准。然而，不同生长年限对多花黄精根茎的营养品质是否有影响尚未见报道。此外，李国清等[26]研究了不同遮阴处理对黄精光合作用的影响，发现遮阴40%条件下泰山黄精的光合作用表现最佳。但不同种植方式下的遮阴程度不一致，其是否会对黄精营养品质产生影响也暂未见报道。
铜鼓多花黄精是江西省宜春市铜鼓县的特产，具有较高的营养和药用价值，2019年经农业农村部审定，获得全国农产品地理标志登记保护。本文旨在探究江西省铜鼓地区种植方式（大棚种植-GP、林下种植-UP、露天种植-OP和野生种植-W）和生长年限对多花黄精的营养品质（氨基酸、淀粉、蛋白质、粗脂肪、粗纤维、脂肪、灰分、矿物质元素等）和药用活性成分（多糖、皂苷、黄酮和总酚等）的影响，并通过因子和聚类分析构建其营养评价体系，以期系统探究种植方式和生长年限对铜鼓多花黄精营养品质指标的影响，并对其营养品质进行评估分类，为铜鼓多花黄精的高价值产品开发与利用提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
铜鼓多花黄精（农业农村部登记证书编号：AGI02553） 产自江西省宜春市铜鼓县境内不同乡镇，产地影响可忽略不计，野生多花黄精的生长年限根据其结节数判定，其详细信息见表1。将新鲜采集到的铜鼓多花黄精根茎清洗干净，去除根须，切片，55 ℃烘箱干燥，粉碎机粉碎，过40目筛，装于密封袋4 ℃冰箱保存，用于后续分析；无水乙醇（AR）、冰乙酸（AR）、蒽酮等试剂 上海麦克林试剂有限公司；浓硫酸 南昌市昌九化工物资有限公司；福林酚试剂盒（LM-100939） 上海联迈生物工程有限公司；葡萄糖（50-99-7）、没食子酸（BWC9015-2016）、人参皂苷Rb1（BWC9021-2016）标准品 上海源叶生物科技有限公司；其它分析试剂均为国产分析纯。
表 1 不同类型铜鼓多花黄精的基本信息Table 1. Basic information of different types of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua样品编号 种植类型 生长年限
（年）产地 来源 GP-3 大棚种植
（GP）3 大段镇
古桥村铜鼓肆博业态农业
开发有限公司（SBYT）GP-4 4 GP-5 5 OP-3 露天种植
（OP）3 大塅镇
浒口村江西西雅图农业科技
开发有限公司（XYT）OP-4 4 UP-3 林下种植
（UP）3 棋坪镇 江西省樟嘉湾农业
发展有限公司（ZJY）UP-4 4 W-4 野生（W） 4 温泉镇
温泉村江西精正农林科技
开发有限公司（JZNL）JY10002型电热鼓风干燥箱 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；UV-2600紫外可见分光光度计 上海天美科学仪器有限公司；Kjeltec 8400型凯氏定氮仪 丹麦FOSS仪器有限公司；L8800氨基酸自动分析仪 日本日立公司；ICP-MS 7800型电感耦合等离子体质谱仪 美国Aglient公司。
1.2 实验方法
1.2.1 营养成分测定
铜鼓多花黄精的水分含量测定参照GB 5009.3-2016，灰分含量测定参照GB 5009.4-2016，脂肪含量测定参考GB 5009.6-2016，粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定，淀粉含量测定参考GB 5009.9-2016，粗纤维含量测定参考GB/T 5009.10-2003，矿物元素（包括K、Ca、P、Mg、Na、Fe、Cu、Zn、Mn和Se）含量采用电感耦合等离子体质谱法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）测定。
1.2.2 氨基酸含量测定及必需氨基酸（EAA）营养评价
氨基酸含量的测定参考GB 5009.124-2016。铜鼓多花黄精的氨基酸营养评价以FAO/WHO推荐的氨基酸评分法（Amino Acid Scire，AAS）进行评价。其得分为样品的氨基酸含量占FAO/WHO参考蛋白质的氨基酸含量的百分数，并通过氨基酸评分判断铜鼓多花黄精的限制性氨基酸[20,27]。氨基酸评分计算公式为：
AAS=待测样品中的氨基酸含量FAO/WHO标准蛋白中的氨基酸含量 1.2.3 药用活性成分测定
醇溶性浸出物和黄精多糖含量测定均参考2020年版《中国药典》中的方法测定[3]。
皂苷含量参照钱华丽等[28]的香草醛-高氯酸法测定，以人参皂苷Rb1为标准品。精确称0.5 g铜鼓多花黄精样品于锥形瓶中，加入80%乙醇20 mL，60 ℃超声提取2次，每次30 min，合并萃取液至50 mL容量瓶中，加80%乙醇定容至刻度，摇匀，待测。吸取待测液500 μL，加入0.2 mL 50%香草醛-冰醋酸溶液，0.8 mL 5%高氯酸溶液（冰浴加入），摇匀，之后在60 ℃水浴加热15 min，冷却2 min，再加冰醋酸至5 mL，摇匀后静置反应10 min，于550 nm处测定吸光值，根据标准曲线计算皂苷含量，其回归方程为y=3.6728x+0.0107，R2=0.9992。
黄酮含量参照刘清华等[29]的方法测定。精密称取一定量多花黄精样品于锥形瓶中。按料液比1:10加50%乙醇溶解，超声提取1 h，过滤，取滤液。沉淀重复提取2次，并用50%乙醇补足损失体积。取0.5 mL的样品溶液，采用硝酸铝显色法测定总黄酮含量。以芦丁为标准品，绘制标准曲线计算黄酮含量，其回归方程为y=0.0125x+0.0062，R2=0.9991。
总酚含量参照张凯等[19]的方法测定。精密称取一定量的铜鼓多花黄精样品于锥形瓶中，按料液比1:10加入70%乙醇，超声提取30 min，过滤，取滤液。沉淀重复提取2次，并用70%乙醇补足损失体积，取0.5 mL样品溶液，采用福林酚显色法测定铜鼓多花黄精中总酚含量。以没食子酸为标准品，绘制标准曲线计算总酚含量，其回归方程为y=0.1362x+0.0437，R2=0.9992。
1.2.4 营养品质评价体系的构建
多花黄精营养品质指标评价体系中各评价指标具有不同的纲量和数量级，故需对原始数据进行标准化处理。
采用灰色关联分析与主成分分析相结合，把各项营养品质指标通过降维的方式，按特征值大小的原则选取主成分，再得出多花黄精营养品质综合分析模型，比较不同品种（系）得分，最后根据综合评分范围构建多花黄精的6个评分等级。
1.3 数据处理
实验数据采用Excel 2010进行处理及Origin 9.0软件进行作图，使用IBM SPSS 23进行显著性、相关性、因子和聚类分析，其中聚类分析采用系统聚类分析法，样本之间的距离采用平方欧式距离。
2. 结果与分析
2.1 营养成分分析
由表2可知，种植方式及生长年限对铜鼓多花黄精的营养成分具有显著的影响。不同种植方式的铜鼓多花黄精淀粉含量无显著性差异（P>0.05），为11.22%~12.32%，远低于武陵多花黄精的淀粉含量（22.8%）[20]，这可能与黄精品种、生长环境、种植方式、生长年限等因素密切相关。除野生生长4年（W-4）多花黄精的粗纤维含量最高（4.41%）外，大棚种植（GP）的多花黄精粗纤维平均含量（3.89%）高于露天种植（OP）和林下种植（UP），其中，UP-4的粗纤维含量最低（2.92%）。GP多花黄精的蛋白质平均含量最高（11.6%），其次是W-4（7.10%）、UP（均值6.60%）及OP（均值4.61%）。其中，GP-3蛋白质含量最高（13.30%）。除OP和UP-4外，其它铜鼓多花黄精样品的蛋白含量均高于贵州省铜仁市印江县6个品系多花黄精（3.82%~6.37%）[24]，也高于王天梅等[21]研究的贵州六枝（4.13%）、兴义（3.85%）、遵义（4.39%）、石阡（4.10%）及四川乐山（4.85%）产地黄精蛋白质含量，这可能表明GP和W铜鼓多花黄精的蛋白质营养更丰富。W-4的脂肪含量最低，仅为0.52%，其次是GP（均值0.74%）、UP（均值0.88%）和OP（均值0.98%）。其中，UP-4和OP-4脂肪含量最高，达1.04%。GP的多花黄精灰分含量最高，其均值达3.24%，而W-4的灰分最低，仅为1.42%，其可能是由于大棚种植肥料充足，导致多花黄精吸收了充足的矿物元素。铜鼓多花黄精根茎经洗净、去根须、切片、烘箱干燥等处理后，W-4的水分含量最高（7.67%），其次是UP（均值6.53%）、OP（均值5.77%）、GP（均值5.36%）。
表 2 铜鼓多花黄精的营养成分含量Table 2. Nutrients content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua样品编号 淀粉（%） 粗纤维（%） 蛋白质（%） 脂肪（%） 灰分（%） 水分（%） GP-3 12.01±0.56a 4.12±0.68ab 13.30±0.64a 0.70±0.03c 3.71±0.35a 5.51±0.15de GP-4 11.22±0.73a 3.72±0.45b 10.20±0.37b 0.81±0.04b 3.31±0.21ab 5.23±0.11f GP-5 11.26±1.02a 3.82±0.16b 9.30±0.42c 0.72±0.05c 2.69±0.18b 5.33±0.14def OP-3 12.32±1.45a 3.04±0.32de 5.20±0.37e 0.91±0.07a 2.91±0.56ab 5.81±0.54cd OP-4 11.54±0.56a 3.29±0.12cd 4.02±0.58f 1.04±0.05a 1.94±0.14c 5.73±0.36cd UP-3 12.19±0.58a 3.93±0.35ab 7.30±0.23d 0.71±0.06c 2.62±0.35b 6.72±0.24ab UP-4 12.23±0.89a 2.92±0.42e 5.90±0.42e 1.04±0.03a 3.13±0.45ab 6.34±0.38bc W-4 11.38±0.46a 4.41±0.23a 7.10±0.41d 0.52±0.05d 1.42±0.23d 7.67±0.45a 注：同列不同小写字母代表差异显著（P<0.05）；表3~表4、表6同。 生长年限由生长3年延长至生长4年后，GP和UP这2种植方式多花黄精的脂肪含量显著增加（P<0.05），但UP的粗纤维，GP、OP和UP的蛋白质（P<0.05）以及OP的灰分含量却显著降低（P<0.05）。其中，GP由生长3年延长至生长4年后，脂肪含量由0.70%显著增加至0.81%（P<0.05），提高了15.71%；但继续生长至5年后，其脂肪含量却又降低到0.72%，与生长3年时相近。而GP由生长3年延长至生长5年后，其蛋白质含量由13.30%显著降低至9.30%（P<0.05），下降了30.07%；灰分含量降低27.49%，但淀粉、粗纤维和水分都无显著性变化（P>0.05）。此外，铜鼓多花黄精的水分和灰分含量均符合2020版《中国药典》的要求[3]。
2.2 铜鼓多花黄精矿物质元素
表3显示了铜鼓多花黄精中5种常量矿物元素的含量，8个样品各元素平均含量高低顺序为K>Ca>Mg>Na>P。种植方式和生长年限对多花黄精中矿物元素含量均有不同程度的影响。不同种植方式下，P、Ca、K元素平均含量高低顺序为GP>UP>OP>W，Na元素平均含量高低顺序为GP>OP>UP>W，Mg元素平均含量高低顺序为UP>GP>OP>W；其中，GP-3中的P、Na、Ca元素，GP-4中的K元素及UP-3中的Mg元素含量最高，分别为28.60、298.86、4346.11、11994.42和1118.34 mg/kg，而W-4中的5种常量矿物质元素含量最低，这可能与种植肥料类型及施肥量有关。
表 3 铜鼓多花黄精的常量矿物元素含量（mg/kg）Table 3. Constant mineral element content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua (mg/kg)样品编号 P Na Mg K Ca GP-3 28.60±1.35a 298.86±11.24a 1082.44±12.31b 10487.63±43.20b 4346.11±22.95a GP-4 26.10±1.25b 265.59±10.4b 1002.84±15.21d 11994.42±52.14a 3853.22±18.06b GP-5 22.10±1.42c 275.45±1.35b 1004.42±24.30d 8401.05±21.04c 2421.97±16.30f OP-3 20.60±0.58c 18.54±0.45c 908.26±10.52e 3555.35±14.52e 2617.42±14.06e OP-4 18.60±0.36d 14.46±0.31d 561.21±4.35g 3129.32±16.37f 2061.80±12.02h UP-3 20.40±0.64c 3.90±0.04e 1118.34±6.35a 3880.72±17.52d 3141.07±13.52c UP-4 20.20±1.30cd 3.04±0.02f 1056.71±7.32c 3554.49±16.58e 3010.25±11.25d W-4 9.82±0.68e 0.91±0.04g 709.21±4.39f 3167.61±14.62f 2283.89±10.25g 除 GP 由生长 3 年延长至生长 5 年其 K 元素先增加后降低外，其它检测的铜鼓多花黄精中矿物元素含量与生长年限呈负相关性，且 GP 下降率最高。如 GP 由生长 3 年延长至生长 5 年后，多花黄精中 Ca元素含量由 4346.11 mg/kg 降低至 2421.97 mg/kg，降低 44.27%；其次是 P 和 K 分别下降了 22.73% 和 19.89%，而 Na 和 Mg 均仅下降了 7% 左右。OP 的多花黄精由生长 3 年延长至生长 4 年后，Mg、Na、Ca、K 和 P 元素含量分别降低 38.21%、22.01%、21.23% 、11.98%和 9.71%；UP 的多花黄精由生长3年延长至生长4年后，Na含量下降最大，达到22.05%，而K、Mg和Ca元素含量分别仅降低8.41%、5.51%和4.16%，P元素无显著性变化（P>0.05）。
表4显示了铜鼓多花黄精中5种微量矿物质元素的含量，8个样品平均含量高低顺序为Fe>Zn>Mn>Cu>Se。种植方式和生长年限对多花黄精中微量矿物质元素含量有显著的影响。不同种植方式下，Fe元素平均含量高低顺序为UP>OP>GP>W，Zn、Mn元素平均含量高低顺序为UP>W>GP>OP，Cu元素平均含量高低顺序为GP>OP>UP>W，GP、UP和OP这3种种植方式下多花黄精Se元素的均值均为0.07 mg/kg。其中，UP-3中的Fe、Zn、Mn元素，及GP-3中的Cu、Se元素含量最高，分别为425.89、41.94、25.36、6.67和0.10 mg/kg，而W-4中的Fe、Cu、Se元素，及OP-4中的Zn、Mn元素含量最低，分别为152.78、3.63、0.02、9.22和2.96 mg/kg，这也可能与种植肥料类型及施肥量有关。
表 4 铜鼓多花黄精的微量矿物元素含量（mg/kg）Table 4. Trace mineral element content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua (mg/kg)样品编号 Fe Mn Cu Zn Se GP-3 289.36±4.25c 9.31±0.52d 6.67±0.98a 22.02±0.98c 0.10±0.01a GP-4 265.66±3.12d 4.45±0.98e 4.00±0.32c 14.57±0.05f 0.07±0.02bc GP-5 237.44±2.03e 3.23±0.26f 4.25±0.14bc 17.51±0.14e 0.04±0.00e OP-3 387.40±5.62b 4.07±0.58e 4.49±0.25b 18.17±0.31d 0.08±0.02ab OP-4 219.40±3.25f 2.96±0.32g 3.71±0.86d 9.22±0.12g 0.06±0.01cd UP-3 425.89±4.23a 25.36±1.71a 3.89±0.15d 41.94±0.68a 0.09±0.02ab UP-4 381.51±5.07b 13.57±1.56c 3.64±0.36d 17.23±0.36e 0.04±0.00e W-4 152.78±3.09g 16.50±1.03b 3.63±0.70d 26.44±1.02b 0.02±0.00f 与常量矿物质元素类似，除GP多花黄精由生长4年延长至生长5年其Cu、Zn元素增加外，其它检测的铜鼓多花黄精中矿物元素含量也与生长年限呈负相关性，但不同种植方式的多花黄精中微量矿物质元素下降趋势有较大差异。GP由生长3年延长至生长5年后，以Mn含量下降率（65.31%）最大，其次是Se、Cu和Zn，分别降低60.00%、36.28%和20.48%，而Fe下降率最低，仅为17.94%。OP由生长3年延长至生长4年后，以Zn含量下降趋势最明显，其下降率达到49.26%，其次是Fe、Mn和Se元素，分别降低43.37%、27.27%和25.00%，而Cu下降率最低，仅为17.37%。UP由生长3年延长至生长4年后，多花黄精中Zn含量下降率最大，达58.82%，其次是Se、Mn和Fe，分别降低55.55%、46.48%和10.42%，而Cu元素无显著性变化。
2.3 氨基酸含量及必需氨基酸的营养评价分析
从铜鼓多花黄精氨基酸组成和含量热图（图1A）中可知，铜鼓多花黄精中均含有丰富的氨基酸，总氨基酸含量为2.63~8.75 g/100 g，平均值为5.06 g/100 g，种植方式和生长年限之间都存在一定的差异。GP和OP的多花黄精主要氨基酸为精氨酸、谷氨酸和天冬氨酸，而W和UP的主要氨基酸为精氨酸、谷氨酸和半胱氨酸，张泽锐等[30]研究也发现多花黄精中根茎的主要氨基酸为精氨酸、谷氨酸和天冬氨酸，表明这几种氨基酸可能多花黄精中的主要氨基酸。GP由生长3年延长至生长5年后多花黄精的总氨基酸（TAA）、必需氨基（EAA）和药用氨基酸（MAA）平均含量均最高（图1B），分别为7.17、1.81和4.88 g/100 g，且GP-3>UP-3>OP-3，GP-4高于OP-4和W-4。由图1C可知，GP、OP、UP的EAA/TAA平均值相近，为24.83%~25.96%，均低于W-4（32.94%），而GP的MAA/TAA平均值最高（68.04%），其次为UP（66.36%）、OP（61.49%）和W-4（60.43%），且GP-3>UP-3>OP-3，GP-4>UP-4>OP-4>W-4。
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不同生长年限的多花黄精氨基酸含量也存在显著性差异。随着生长年限的逐渐增加，铜鼓多花黄精的TAA、MAA及EAA含量呈现不同的变化趋势。如GP由生长3年延长至生长5年，TAA、MAA及EAA含量均呈下降趋势，其中以谷氨酸、蛋氨酸的降低比率最大，达到57%以上，且总氨基酸含量由8.75 g/100 g降低至6.03 g/100 g，下降31.09%，必需氨基酸含量下降26.39%，药用氨基酸含量下降33.00%。UP多花黄精则是部分氨基酸含量下降，主要以精氨酸和蛋氨酸下降量最大，UP由生长3年延长至生长4年后降低量可达到28%以上。此外，UP多花黄精随着生长年限增加，其TAA、MAA、EAA及部分氨基酸含量也呈逐渐增加的趋势，如UP由生长3年延长至生长4年后谷氨酸的增加量达34.67%。而OP由生长3年延长至生长4年后，TAA显著降低，但MAA和EAA含量无显著性变化。
表5显示了铜鼓多花黄精中必需氨基酸的营养评价分析结果。GP、UP和W铜鼓多花黄精的蛋氨酸+半胱氨酸的氨基酸评分高于100%，最高分别达171.43%、159.43%和144.29%，但OP多花黄精的蛋氨酸+半胱氨酸的氨基酸评分及其它6种必需氨基酸评分均低于100%，其中异亮氨酸评分最低，在22.50%~62.25%范围，为铜鼓黄多花黄精第一限制性氨基酸。种植方式及生长年限也对多花黄精必需氨基酸营养评分都有较大的影响。GP多花黄精所有必需氨基酸的营养评分均最高，其次是W、UP和OP。随着生长年限的增加，多花黄精必需氨基酸营养评分呈逐渐下降的趋势，其中以GP和OP下降趋势最为明显。GP由生长3年延长至生长5年后，其蛋氨酸+半胱氨酸和缬氨酸的营养评分分别由171.43%、82.40%降低至109.14%、54.60%，下降36.33%和33.74%。OP由生长3年延长至生长4年后，其蛋氨酸+半胱氨酸和缬氨酸的营养评分分别下降28.63%和36.55%，而UP由生长3年延长至生长4年后，其蛋氨酸+半胱氨酸营养评分下降率为13.62%。
表 5 铜鼓多花黄精必需氨基酸营养评价分析Table 5. Nutritional evaluation of essential amino acids of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua氨基酸类型 氨基酸评分（%） GP-3 GP-4 GP-5 OP-3 OP-4 UP-3 UP-4 W-4 苏氨酸 77.50 55.75 65.25 43.25 28.50 36.00 35.75 41.25 缬氨酸 82.40 53.60 54.60 39.40 25.00 32.40 33.00 39.00 蛋氨酸+半胱氨酸 171.43 143.14 109.14 72.86 52.00 159.43 137.71 144.29 异亮氨酸 62.25 42.50 42.25 33.75 22.50 28.00 29.00 31.75 亮氨酸 72.14 48.29 59.57 43.71 31.43 32.29 37.29 39.29 苯丙氨酸+酪氨酸 93.00 65.67 64.33 62.67 47.67 56.83 54.00 56.17 赖氨酸 78.91 58.36 57.45 38.91 27.64 35.64 33.09 39.45 2.4 铜鼓多花黄精药用活性成分
表6显示了不同种植方式和生长年限的铜鼓多花黄精中活性成分含量。《中国药典》中要求黄精中的醇溶性浸出物含量不低于45%，铜鼓多花黄精的醇溶性浸出物含量远高于这一指标。相同生长年限下，GP多花黄精的醇溶性浸出物含量显著高于其它种植方式（P<0.05），即GP-3>OP-3、UP-3，GP-4>OP-4>UP-4、W-4。其中，GP-4的醇溶性浸出物达到90.32%，其可能归因于大棚种植的多花黄精肥料充足，生物合成时间比生长3年的长，但达到最高值时，继续延长生长年限至5年时，其含量无显著变化（P>0.05）。此外，铜鼓所产3年以上多花黄精的醇溶性浸出物含量达到74%以上，均高于贵州省铜仁市印江县6个品系多花黄精（57.48%~68.59%）[24]，及贵州兴义（68.48%）、石阡（68.30%）、四川乐山（66.00%）多花黄精醇溶性浸出物含量[21]。GP由生长3年延长至生长4年后，其醇溶性浸出物含量由81.51%增加至90.32%，提高了10.81%；但GP由生长4年延长至生长5年后，醇溶性浸出物含量无显著性变化（89.64%），这可能是因为铜鼓多花黄精生长4年后醇溶性浸出物的生物合成达到了峰值。OP由生长3年延长至生长4年后，其醇溶性浸出物含量由73.40%增加至87.12%，提高了18.69%。
表 6 铜鼓多花黄精的醇溶性浸出物、多糖、皂苷、黄酮和总酚含量Table 6. Ethanol-soluble extractives, polysaccharides, saponins, flavones, and total phenolic content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua样品编号 醇溶性浸出物（%） 多糖含量（%） 皂苷含量（mg/g） 黄酮（mg/g） 总酚（%） GP-3 81.51±1.24c 8.44±0.29de 0.09±0.03a 0.04±0.01b 0.05±0.00b GP-4 90.32±0.95a 11.07±0.37bc 0.09±0.01a 0.04±0.01b 0.05±0.02b GP-5 89.64±0.86ab 8.03±0.41e 0.10±0.03a 0.04±0.01b 0.05±0.01b OP-3 73.40±1.35d 9.35±0.66d 0.10±0.02a 0.03±0.01 b 0.05±0.00b OP-4 87.12±2.10b 12.40±0.81a 0.09±0.02a 0.04±0.01b 0.05±0.01b UP-3 74.29±1.02d 8.94±0.58de 0.08±0.03a 0.04±0.01b 0.04±0.01b UP-4 75.77±2.35d 11.90±0.95ab 0.08±0.03a 0.04±0.00b 0.05±0.02b W-4 74.24±1.23d 10.19±0.79cd 0.10±0.04a 0.07±0.01a 0.23±0.02a 多糖是多花黄精中主要生物活性成分之一，也是目前《中国药典》评价多花黄精品质的唯一可定量指标成分。铜鼓多花黄精多糖含量为8.03%~12.40%，均能满足《中国药典》以无水葡萄糖计时不得少于7.0%（按干燥品计算）的要求，高于贵州遵义（7.69%）、贵州石阡（7.04%）和四川乐山（7.71%）多花黄精的多糖含量[19]。OP的多花黄精多糖含量最高，可达到9.35%~12.40%，均值为10.87%，其次是UP（均值为10.42%）、GP（均值为9.18%）和W-4（10.19%）。多花黄精多糖含量由生长3年延长至生长4年而增加，如GP由生长3年延长至生长4年后，其多糖含量由8.44%增加至11.07%，提高了31.16%；OP由生长3年延长至生长4年后，其多糖含量升高了32.62%；UP由生长3年延长至生长4年后，其多糖含量增加了33.11%。罗霜等[22]对不同产地多花黄精成分进行分析，发现江西多花黄精总多糖含量最低（7.31%），也低于所有铜鼓多花黄精样品中的多糖含量，这可能与其选择的多花黄精品种、种植方式、生长年限等因素有关。
皂苷、黄酮和总酚也是多花黄精的主要药用活性成分[31]。本文分别以人参皂苷Rb1、芦丁和没食子酸为标准品，分析测定了不同种植方式和生长年限铜鼓多花黄精中的皂苷、黄酮和总酚含量，发现其含量分别为0.08~0.10 mg/g、0.03~0.07 mg/g和0.04%~0.23%（表6）。种植方式和生长年限对铜鼓多花黄精中的皂苷含量无显著性影响（P>0.05）。除了W多花黄精黄酮（0.07 mg/g）和总酚（0.23%）最高外，其他3种种植方式和生长年限对黄酮和多酚含量无显著性影响（P>0.05），黄酮含量均为0.04 mg/g（除OP-3为0.03 mg/g外），总酚含量均为0.05%（除UP-3为0.04%外）。
2.5 多花黄精营养品质评价体系的构建
2.5.1 营养品质指标的相关性、因子及聚类分析
近年来，化学检测分析结合相关分析、因子分析、聚类分析等多种统计分析的方法已广泛应用于农业科学领域[32−35]。胡小霞等[32]通过相关性分析、主成分分析和聚类分析对11个产地大蒜药用质量进行综合评价。陈妹姑等[33]利用差异显著性分析对11份榴莲品种各外观、营养、品质指标进行比较，并采用主成分分析和模糊综合评判法进行综合评价。本研究利用SPSS 23软件对不同种植方式和生长年限铜鼓多花黄精的22项营养品质指标进行了相关性分析。两指标之间相关系数绝对值越大，表明两指标间的联系越紧密，正值表示正相关，负值表示负相关[34]。由表7可知，淀粉与Fe的相关系数为0.728，呈显著正相关（P<0.05），蛋白质与EAA、MAA、Na、K、Ca和Cu呈显著正相关（P<0.01或P<0.05）；灰分与MAA、P、Mg和Ca呈正相关（P<0.01或P<0.05）；EAA与MAA、Na、Cu、K和Ca呈显著正相关（P<0.01或P<0.05）；MAA与P、Na、K、Ca、Cu呈显著正相关（P<0.01或P<0.05）；P与Na、K、Ca、Se显著正相关（P<0.05）；Na与K呈极显著正相关（P<0.01）；K与Ca呈显著正相关（P<0.05）；Mn与Zn呈极显著正相关（P<0.01）；而粗纤维与脂肪（P<0.01），以及黄酮与Cu、Se呈显著负相关（P<0.05），表明多花黄精品质的不同指标之间存在一定的相关性。
表 7 铜鼓多花黄精22项营养品质指标的相关性分析Table 7. Correlation analysis of 22 nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua品质指标 醇溶性浸出物 淀粉 粗纤维 蛋白质 脂肪 灰分 EAA MAA 多糖 皂苷 黄酮 总酚 P Na Mg K Ca Fe Mn Cu Zn Se 醇溶性浸出物 1 淀粉 −0.615 1 粗纤维 0.059 −0.378 1 蛋白质 0.342 0.017 0.599 1 脂肪 0.133 0.318 −0.937** −0.537 1 灰分 0.180 0.516 −0.237 0.604 0.228 1 EAA 0.325 0.105 0.436 0.934** −0.413 0.647 1 MAA 0.423 0.058 0.428 0.977** −0.363 0.723* 0.952** 1 多糖 0.093 −0.077 −0.502 −0.572 0.644 −0.263 −0.622 −0.488 1 皂苷 0.085 −0.337 0.187 0.232 −0.383 0.029 0.420 0.252 −0.464 1 黄酮 0.120 −0.688 0.220 −0.262 −0.267 −0.618 −0.425 −0.330 0.319 0.050 1 总酚 −0.329 −0.176 0.611 0.088 −0.612 −0.537 0.011 −0.045 0.066 0.105 0.491 1 P 0.466 0.284 −0.139 0.642 0.225 0.921** 0.676 0.758* −0.269 0.014 −0.652 −0.645 1 Na 0.705 −0.234 0.352 0.870** −0.274 0.601 0.882** 0.918** −0.459 0.360 −0.198 −0.190 0.736* 1 Mg −0.112 0.476 0.038 0.576 −0.144 0.780* 0.487 0.585 −0.527 −0.078 −0.330 −0.354 0.621 0.413 1 K 0.670 −0.224 0.332 0.871** −0.245 0.660 0.823* 0.925** −0.325 0.305 −0.157 −0.190 0.770* 0.956** 0.460 1 Ca 0.113 0.388 0.223 0.807* −0.154 0.833* 0.718* 0.840** −0.256 −0.036 −0.484 −0.136 0.782* 0.609 0.699 0.739* 1 Fe −0.475 0.728* −0.508 −0.136 0.378 0.532 −0.139 −0.087 −0.139 −0.298 −0.515 −0.606 0.358 −0.257 0.655 −0.178 0.298 1 Mn −0.666 0.333 0.368 −0.025 −0.405 −0.190 −0.263 −0.184 −0.140 −0.501 0.111 0.350 −0.340 −0.456 0.327 −0.375 0.104 0.363 1 Cu 0.070 0.429 0.279 0.746* −0.226 0.631 0.874** 0.767* −0.558 0.251 −0.770* −0.065 0.661 0.620 0.385 0.551 0.686 0.065 −0.169 1 Zn −0.589 0.243 0.498 0.142 −0.585 −0.093 −0.053 −0.027 −0.502 −0.217 −0.039 0.187 −0.182 −0.247 0.448 −0.205 0.164 0.404 0.902** 0.017 1 Se −0.042 0.467 −0.041 0.348 0.098 0.632 0.345 0.379 −0.337 −0.105 −0.827* −0.580 0.711* 0.240 0.494 0.317 0.641 0.617 0.109 0.585 0.314 1 注：**表示在0.01水平（双尾），极显著相关性，P<0.01；*表示在0.05水平（双尾），显著相关性，P<0.05。 表8显示了铜鼓多花黄精22项营养品质指标数据的降维-因子分析结果。前4个因子的特征值均不小于1.5，为主因子，其所包含的信息量占总体信息量的88.465%。其中，F1因子方差贡献率为40.765%，代表性指标为蛋白质、灰分、EAA、MAA、多糖、P、Na、Mg、K、Ca、Cu和Se；F2因子方差贡献率为22.349%，代表性指标为淀粉、粗纤维、黄酮、总酚和Fe；F3因子方差贡献率为18.532%，代表性指标为醇溶性浸出物、脂肪、Mn和Zn；F4因子方差贡献率为6.819%，代表性指标为皂苷。
表 8 铜鼓多花黄精营养品质指标的载荷特征向量及累积方差贡献率Table 8. Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua品质指标 因子权重 F1 F2 F3 F4 醇溶性浸出物 0.331 −0.450 −0.692▲ 0.328 淀粉 0.241 0.794▲ 0.269 −0.211 粗纤维 0.255 −0.692▲ 0.613 0.085 蛋白质 0.898▲ −0.351 0.197 0.127 脂肪 −0.217 0.647 −0.714▲ 0.062 灰分 0.850▲ 0.413 −0.184 0.094 EAA 0.915▲ −0.306 0.041 −0.185 MAA 0.943▲ −0.271 0.013 0.110 多糖 −0.568▲ 0.161 −0.485 0.367 皂苷 0.226 −0.484 −0.101 −0.633▲ 黄酮 −0.577 −0.585▲ 0.034 0.430 总酚 −0.303 −0.591▲ 0.504 −0.064 P 0.887▲ 0.277 −0.333 0.125 Na 0.851▲ −0.424 −0.257 0.098 Mg 0.689▲ 0.371 0.327 0.284 K 0.855▲ −0.361 −0.238 0.246 Ca 0.867▲ 0.153 0.143 0.248 Fe 0.185 0.911▲ 0.196 0.053 Mn −0.179 0.249 0.885▲ 0.342 Cu 0.837▲ 0.021 0.103 −0.409 Zn 0.041 0.176 0.927▲ 0.150 Se 0.629▲ 0.550 0.108 −0.070 特征值 8.968 4.917 4.077 1.500 累积方差贡献率（%） 40.765 63.114 81.646 88.465 注：▲表示指标在各因子中的最大绝对值。 对22项营养品质指标数据标准转化后，采用欧式距离进行系统聚类分析（图2）。在欧式距离为21时，22个指标聚为4类，其中蛋白质、MAA、EAA、Na、K、Cu、灰分、P、Ca、Mg、醇溶性浸出物和皂苷聚为一类；Mn、Zn、淀粉、Fe和Se聚为一类；粗纤维、总酚、黄酮聚为一类；多糖和脂肪聚为一类。
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图 2 铜鼓多花黄精22项营养品质指标的系统聚类谱系图Figure 2. Systematic clustering of 22 nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua综合相关性、降维-因子和聚类分析结果可知，淀粉与Fe显著相关，蛋白质与MAA、EAA、Na、K、Ca和Cu高度相关，灰分与P、Mg高度相关，且因子分析和聚类分析均表明淀粉与Fe为同一类性状，蛋白质与MAA、EAA、Na、K、Ca和Cu为同一类性状，灰分与P、Mg为同一类性状。因此，可将多花黄精22项营养品质评价指标简化为醇溶性浸出物、淀粉、粗纤维、蛋白质、脂肪、灰分、多糖、皂苷、黄酮、总酚、Mn、Zn和Se等13项指标。
2.5.2 多花黄精营养品质综合评价体系的建立
主成分分析是指将有关联的众多指标运用综合变量进行概括，以达到降维的多元统计方法，已广泛被用于多种农产品营养品质评价体系的建立[29]。表9显示了将简化后13项指标标准化的数据进行主成分分析，各营养品质指标的载荷特征向量及累计方差贡献率，3个因子的特征值均超过2.5，其累积方差贡献率达到79.521%。利用表9中各指标数据除以主成分相应的特征值开平方，便可得到3个主成分中各指标所对应的系数，即特征向量，根据特征向量可得3个主成分的得分表达式如式（1）~（3）所示：
表 9 各营养品质指标的载荷特征向量及累积方差贡献率Table 9. Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of nutritional qualities indicators品质指标 因子权重 F1 F2 F3 醇溶性浸出物 −0.265 −0.311 0.750 淀粉 −0.344 0.663 −0.499 粗纤维 0.881 0.172 0.307 蛋白质 0.281 0.544 0.647 脂肪 −0.938 −0.209 −0.271 灰分 −0.481 0.666 0.338 多糖 −0.420 −0.635 −0.409 皂苷 0.198 −0.065 0.646 黄酮 0.479 −0.763 −0.060 总酚 0.762 −0.292 −0.159 Mn 0.556 0.378 −0.687 Zn 0.618 0.572 −0.420 Se −0.318 0.831 0.079 特征值 3.974 3.584 2.780 累积方差贡献率（%） 30.569 58.135 79.521 F1=−0.013X1−0.194X2+0.398X3+0.258X4+0.276X5−0.324X6+0.208X7+0.009X8−0.411X9+0.105 X10−0.022X11+0.036X12−0.197X13 式（1）
F2=−0.026X1+0.395X2+0.08X3+0.525X4+0.065X5+0.472X6+0.331X7-0.003X8+0.690X9−0.042X10−0.015X11+0.035X12+0.541X13 式（2）
F3=0.044X1−0.338X2+0.162X3+0.709X4+0.095X5+0.272X6+0.242X7+0.036X8+0.062X9−0.026X10+0.032X11−0.029X12+0.058X13 式（3）
其中，X1~X13代表13种营养指标标准化后的变量。
根据上述3个主成分的方差贡献率，可得多花黄精营养品质综合评价模型如式（4）所示：
F=30.569%F1+27.566%F2+21.285%F3 式 （4）
依据综合评价模型分别计算8个铜鼓多花黄精样品的综合得分（表10），结果显示GP-3的多花黄精营养品质最佳，其次是UP-3、W-4和GP-5，营养品质最差为OP-4。根据综合评分范围可将多花黄精营养品质划分为1级（≤−1.0）、2级（−1.0~−0.5）、3级（−0.5~0.0）、4级（0.0~0.5）、5级（0.5~1.0）及6级（≥1.0）等6个等级，其中OP-4和UP-4为1级，OP-3为3级，GP-4和GP-5为4级，W-4和UP-3为5级，GP-3为6级（表11）。
表 10 铜鼓多花黄精的主成分得分及综合排序Table 10. Principal component score and comprehensive ranking of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua编号 F1 F2 F3 综合评分 排序 GP-3 0.118 3.057 1.321 1.161 1 GP-4 −0.522 −0.737 1.898 0.043 5 GP-5 0.502 −0.702 2.182 0.426 4 OP-3 −1.589 0.645 −0.071 −0.323 6 OP-4 −2.016 −2.215 −0.489 −1.331 8 UP-3 1.285 2.341 −1.930 0.625 2 UP-4 −1.768 −0.466 −2.212 −1.142 7 W-4 3.990 −1.921 −0.699 0.541 3 表 11 铜鼓多花黄精营养品质综合评分标准Table 11. Comprehensive scoring criteria for nutritional quality of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua等级 1 2 3 4 5 6 综合评分 ≤−1.0 −1.0~−0.5 −0.5~0.0 0.0~0.5 0.5~1.0 ≥1.0 样品编号 OP-4、UP-4 / OP-3 GP-4、GP-5 W-4、UP-3 GP-3 3. 结论
本文通过研究不同种植方式和生长年限对铜鼓多花黄精的淀粉、粗纤维、蛋白质、脂肪、矿物质元素、氨基酸组成、醇溶性浸出物、多糖等品质指标进行比较分析，发现种植方式和生长年限对铜鼓多花黄精的营养品质均有不同程度的影响。整体而言，大棚种植和生长3年的铜鼓多花黄精营养品质较好。其中，GP多花黄精营养成分（醇溶性浸出物、粗纤维、蛋白质、总氨基酸、必需氨基酸、药用氨基酸、5种常量矿物元素及必需氨基酸营养评分）均显著高于其它3类种植方式，UP的Fe、Mn、Zn和Se含量最高，OP的多糖和皂苷含量最高，而W多花黄精的黄酮和总酚含量最高。随着生长年限的增加，多花黄精的醇溶性浸出物、脂肪和多糖含量均逐渐增加，但淀粉、粗纤维、蛋白质、总氨基酸含量、药用氨基酸、必需氨基酸、灰分、矿物元素和必需氨基酸营养评分却逐渐降低，其中GP和OP降低趋势最为明显。生长年限对皂苷、黄酮和总酚含量无显著性影响（P>0.05）。
对上述有营养品质指标进行相关性分析表明，淀粉与Fe呈显著正相关（P<0.05），蛋白质与EAA、MAA、Na、K、Ca和Cu呈显著正相关（P<0.01或P<0.05），粗纤维与脂肪呈极显著负相关（P<0.01），灰分与MAA、P、Mg和Ca呈显著正相关（P<0.01或P<0.05），EAA与MAA、Na、Cu、K、Ca呈显著正相关（P<0.01或P<0.05），MAA与P、Na、K、Ca、Cu呈显著正相关（P<0.01或P<0.05），而黄酮与Cu、Se呈显著负相关（P<0.05）。根据主成分分析降维，筛选出可代表铜鼓多花黄精88.465%总信息的4个主成分。其中，以蛋白质、灰分、必需氨基酸、药用氨基酸、多糖、P、Na、Mg、K、Ca、Cu和Se为代表性指标的F1因子方差贡献率最大。根据系统聚类分析方法，将多花黄精22项营养品质评价指标简化为醇溶性浸出物、淀粉、粗纤维、蛋白质、脂肪、灰分、多糖、皂苷、黄酮、总酚、Mn、Zn和Se这13项指标。并将简化后13项指标标准化的数据利用主成分分析的综合评价，得出相应的营养品质综合评价模型，可完成不同种植方式和生长年限铜鼓多花黄精的品质评价工作。根据其营养品质综合评价模型计算出其综合评分，排序为GP-3>UP-3>W-4>GP-5>GP-4>OP-3>UP-4>OP-4，即GP-3的多花黄精营养品质最佳。在综合得分大于0的5个铜鼓多花黄精样品中，除UP-3和W外，其他3个都为GP，表明大棚种植独特的施肥方式和遮阴等处理对于铜鼓多花黄精的种植具有重要意义。根据综合评分范围可将多花黄精营养品质划分为6个等级，其中 OP-4 和 UP-4 为 1 级，OP-3 为 3 级，GP-4 和 GP-5 为 4 级，W-4 和 UP-3为 5 级，GP-3 为 6 级。通过建立不同种植方式和生长年限铜鼓多花黄精营养品质评价体系，不仅可为多黄黄精种植方式提供科学依据，也为建立规模化多花黄精种植基地提供理论支持、筛选优良营养品质的多花黄精原料及后期的加工应用或品种改良具有重要的指导意义。
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图 2 铜鼓多花黄精22项营养品质指标的系统聚类谱系图
Figure 2. Systematic clustering of 22 nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
表 1 不同类型铜鼓多花黄精的基本信息
Table 1 Basic information of different types of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
样品编号 种植类型 生长年限
（年）产地 来源 GP-3 大棚种植
（GP）3 大段镇
古桥村铜鼓肆博业态农业
开发有限公司（SBYT）GP-4 4 GP-5 5 OP-3 露天种植
（OP）3 大塅镇
浒口村江西西雅图农业科技
开发有限公司（XYT）OP-4 4 UP-3 林下种植
（UP）3 棋坪镇 江西省樟嘉湾农业
发展有限公司（ZJY）UP-4 4 W-4 野生（W） 4 温泉镇
温泉村江西精正农林科技
开发有限公司（JZNL）
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表 2 铜鼓多花黄精的营养成分含量
Table 2 Nutrients content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
样品编号 淀粉（%） 粗纤维（%） 蛋白质（%） 脂肪（%） 灰分（%） 水分（%） GP-3 12.01±0.56a 4.12±0.68ab 13.30±0.64a 0.70±0.03c 3.71±0.35a 5.51±0.15de GP-4 11.22±0.73a 3.72±0.45b 10.20±0.37b 0.81±0.04b 3.31±0.21ab 5.23±0.11f GP-5 11.26±1.02a 3.82±0.16b 9.30±0.42c 0.72±0.05c 2.69±0.18b 5.33±0.14def OP-3 12.32±1.45a 3.04±0.32de 5.20±0.37e 0.91±0.07a 2.91±0.56ab 5.81±0.54cd OP-4 11.54±0.56a 3.29±0.12cd 4.02±0.58f 1.04±0.05a 1.94±0.14c 5.73±0.36cd UP-3 12.19±0.58a 3.93±0.35ab 7.30±0.23d 0.71±0.06c 2.62±0.35b 6.72±0.24ab UP-4 12.23±0.89a 2.92±0.42e 5.90±0.42e 1.04±0.03a 3.13±0.45ab 6.34±0.38bc W-4 11.38±0.46a 4.41±0.23a 7.10±0.41d 0.52±0.05d 1.42±0.23d 7.67±0.45a 注：同列不同小写字母代表差异显著（P<0.05）；表3~表4、表6同。
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表 3 铜鼓多花黄精的常量矿物元素含量（mg/kg）
Table 3 Constant mineral element content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua (mg/kg)
样品编号 P Na Mg K Ca GP-3 28.60±1.35a 298.86±11.24a 1082.44±12.31b 10487.63±43.20b 4346.11±22.95a GP-4 26.10±1.25b 265.59±10.4b 1002.84±15.21d 11994.42±52.14a 3853.22±18.06b GP-5 22.10±1.42c 275.45±1.35b 1004.42±24.30d 8401.05±21.04c 2421.97±16.30f OP-3 20.60±0.58c 18.54±0.45c 908.26±10.52e 3555.35±14.52e 2617.42±14.06e OP-4 18.60±0.36d 14.46±0.31d 561.21±4.35g 3129.32±16.37f 2061.80±12.02h UP-3 20.40±0.64c 3.90±0.04e 1118.34±6.35a 3880.72±17.52d 3141.07±13.52c UP-4 20.20±1.30cd 3.04±0.02f 1056.71±7.32c 3554.49±16.58e 3010.25±11.25d W-4 9.82±0.68e 0.91±0.04g 709.21±4.39f 3167.61±14.62f 2283.89±10.25g
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表 4 铜鼓多花黄精的微量矿物元素含量（mg/kg）
Table 4 Trace mineral element content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua (mg/kg)
样品编号 Fe Mn Cu Zn Se GP-3 289.36±4.25c 9.31±0.52d 6.67±0.98a 22.02±0.98c 0.10±0.01a GP-4 265.66±3.12d 4.45±0.98e 4.00±0.32c 14.57±0.05f 0.07±0.02bc GP-5 237.44±2.03e 3.23±0.26f 4.25±0.14bc 17.51±0.14e 0.04±0.00e OP-3 387.40±5.62b 4.07±0.58e 4.49±0.25b 18.17±0.31d 0.08±0.02ab OP-4 219.40±3.25f 2.96±0.32g 3.71±0.86d 9.22±0.12g 0.06±0.01cd UP-3 425.89±4.23a 25.36±1.71a 3.89±0.15d 41.94±0.68a 0.09±0.02ab UP-4 381.51±5.07b 13.57±1.56c 3.64±0.36d 17.23±0.36e 0.04±0.00e W-4 152.78±3.09g 16.50±1.03b 3.63±0.70d 26.44±1.02b 0.02±0.00f
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表 5 铜鼓多花黄精必需氨基酸营养评价分析
Table 5 Nutritional evaluation of essential amino acids of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
氨基酸类型 氨基酸评分（%） GP-3 GP-4 GP-5 OP-3 OP-4 UP-3 UP-4 W-4 苏氨酸 77.50 55.75 65.25 43.25 28.50 36.00 35.75 41.25 缬氨酸 82.40 53.60 54.60 39.40 25.00 32.40 33.00 39.00 蛋氨酸+半胱氨酸 171.43 143.14 109.14 72.86 52.00 159.43 137.71 144.29 异亮氨酸 62.25 42.50 42.25 33.75 22.50 28.00 29.00 31.75 亮氨酸 72.14 48.29 59.57 43.71 31.43 32.29 37.29 39.29 苯丙氨酸+酪氨酸 93.00 65.67 64.33 62.67 47.67 56.83 54.00 56.17 赖氨酸 78.91 58.36 57.45 38.91 27.64 35.64 33.09 39.45
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表 6 铜鼓多花黄精的醇溶性浸出物、多糖、皂苷、黄酮和总酚含量
Table 6 Ethanol-soluble extractives, polysaccharides, saponins, flavones, and total phenolic content of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
样品编号 醇溶性浸出物（%） 多糖含量（%） 皂苷含量（mg/g） 黄酮（mg/g） 总酚（%） GP-3 81.51±1.24c 8.44±0.29de 0.09±0.03a 0.04±0.01b 0.05±0.00b GP-4 90.32±0.95a 11.07±0.37bc 0.09±0.01a 0.04±0.01b 0.05±0.02b GP-5 89.64±0.86ab 8.03±0.41e 0.10±0.03a 0.04±0.01b 0.05±0.01b OP-3 73.40±1.35d 9.35±0.66d 0.10±0.02a 0.03±0.01 b 0.05±0.00b OP-4 87.12±2.10b 12.40±0.81a 0.09±0.02a 0.04±0.01b 0.05±0.01b UP-3 74.29±1.02d 8.94±0.58de 0.08±0.03a 0.04±0.01b 0.04±0.01b UP-4 75.77±2.35d 11.90±0.95ab 0.08±0.03a 0.04±0.00b 0.05±0.02b W-4 74.24±1.23d 10.19±0.79cd 0.10±0.04a 0.07±0.01a 0.23±0.02a
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表 7 铜鼓多花黄精22项营养品质指标的相关性分析
Table 7 Correlation analysis of 22 nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
品质指标 醇溶性浸出物 淀粉 粗纤维 蛋白质 脂肪 灰分 EAA MAA 多糖 皂苷 黄酮 总酚 P Na Mg K Ca Fe Mn Cu Zn Se 醇溶性浸出物 1 淀粉 −0.615 1 粗纤维 0.059 −0.378 1 蛋白质 0.342 0.017 0.599 1 脂肪 0.133 0.318 −0.937** −0.537 1 灰分 0.180 0.516 −0.237 0.604 0.228 1 EAA 0.325 0.105 0.436 0.934** −0.413 0.647 1 MAA 0.423 0.058 0.428 0.977** −0.363 0.723* 0.952** 1 多糖 0.093 −0.077 −0.502 −0.572 0.644 −0.263 −0.622 −0.488 1 皂苷 0.085 −0.337 0.187 0.232 −0.383 0.029 0.420 0.252 −0.464 1 黄酮 0.120 −0.688 0.220 −0.262 −0.267 −0.618 −0.425 −0.330 0.319 0.050 1 总酚 −0.329 −0.176 0.611 0.088 −0.612 −0.537 0.011 −0.045 0.066 0.105 0.491 1 P 0.466 0.284 −0.139 0.642 0.225 0.921** 0.676 0.758* −0.269 0.014 −0.652 −0.645 1 Na 0.705 −0.234 0.352 0.870** −0.274 0.601 0.882** 0.918** −0.459 0.360 −0.198 −0.190 0.736* 1 Mg −0.112 0.476 0.038 0.576 −0.144 0.780* 0.487 0.585 −0.527 −0.078 −0.330 −0.354 0.621 0.413 1 K 0.670 −0.224 0.332 0.871** −0.245 0.660 0.823* 0.925** −0.325 0.305 −0.157 −0.190 0.770* 0.956** 0.460 1 Ca 0.113 0.388 0.223 0.807* −0.154 0.833* 0.718* 0.840** −0.256 −0.036 −0.484 −0.136 0.782* 0.609 0.699 0.739* 1 Fe −0.475 0.728* −0.508 −0.136 0.378 0.532 −0.139 −0.087 −0.139 −0.298 −0.515 −0.606 0.358 −0.257 0.655 −0.178 0.298 1 Mn −0.666 0.333 0.368 −0.025 −0.405 −0.190 −0.263 −0.184 −0.140 −0.501 0.111 0.350 −0.340 −0.456 0.327 −0.375 0.104 0.363 1 Cu 0.070 0.429 0.279 0.746* −0.226 0.631 0.874** 0.767* −0.558 0.251 −0.770* −0.065 0.661 0.620 0.385 0.551 0.686 0.065 −0.169 1 Zn −0.589 0.243 0.498 0.142 −0.585 −0.093 −0.053 −0.027 −0.502 −0.217 −0.039 0.187 −0.182 −0.247 0.448 −0.205 0.164 0.404 0.902** 0.017 1 Se −0.042 0.467 −0.041 0.348 0.098 0.632 0.345 0.379 −0.337 −0.105 −0.827* −0.580 0.711* 0.240 0.494 0.317 0.641 0.617 0.109 0.585 0.314 1 注：**表示在0.01水平（双尾），极显著相关性，P<0.01；*表示在0.05水平（双尾），显著相关性，P<0.05。
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表 8 铜鼓多花黄精营养品质指标的载荷特征向量及累积方差贡献率
Table 8 Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of nutritional qualities indicators of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
品质指标 因子权重 F1 F2 F3 F4 醇溶性浸出物 0.331 −0.450 −0.692▲ 0.328 淀粉 0.241 0.794▲ 0.269 −0.211 粗纤维 0.255 −0.692▲ 0.613 0.085 蛋白质 0.898▲ −0.351 0.197 0.127 脂肪 −0.217 0.647 −0.714▲ 0.062 灰分 0.850▲ 0.413 −0.184 0.094 EAA 0.915▲ −0.306 0.041 −0.185 MAA 0.943▲ −0.271 0.013 0.110 多糖 −0.568▲ 0.161 −0.485 0.367 皂苷 0.226 −0.484 −0.101 −0.633▲ 黄酮 −0.577 −0.585▲ 0.034 0.430 总酚 −0.303 −0.591▲ 0.504 −0.064 P 0.887▲ 0.277 −0.333 0.125 Na 0.851▲ −0.424 −0.257 0.098 Mg 0.689▲ 0.371 0.327 0.284 K 0.855▲ −0.361 −0.238 0.246 Ca 0.867▲ 0.153 0.143 0.248 Fe 0.185 0.911▲ 0.196 0.053 Mn −0.179 0.249 0.885▲ 0.342 Cu 0.837▲ 0.021 0.103 −0.409 Zn 0.041 0.176 0.927▲ 0.150 Se 0.629▲ 0.550 0.108 −0.070 特征值 8.968 4.917 4.077 1.500 累积方差贡献率（%） 40.765 63.114 81.646 88.465 注：▲表示指标在各因子中的最大绝对值。
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表 9 各营养品质指标的载荷特征向量及累积方差贡献率
Table 9 Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of nutritional qualities indicators
品质指标 因子权重 F1 F2 F3 醇溶性浸出物 −0.265 −0.311 0.750 淀粉 −0.344 0.663 −0.499 粗纤维 0.881 0.172 0.307 蛋白质 0.281 0.544 0.647 脂肪 −0.938 −0.209 −0.271 灰分 −0.481 0.666 0.338 多糖 −0.420 −0.635 −0.409 皂苷 0.198 −0.065 0.646 黄酮 0.479 −0.763 −0.060 总酚 0.762 −0.292 −0.159 Mn 0.556 0.378 −0.687 Zn 0.618 0.572 −0.420 Se −0.318 0.831 0.079 特征值 3.974 3.584 2.780 累积方差贡献率（%） 30.569 58.135 79.521
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表 10 铜鼓多花黄精的主成分得分及综合排序
Table 10 Principal component score and comprehensive ranking of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
编号 F1 F2 F3 综合评分 排序 GP-3 0.118 3.057 1.321 1.161 1 GP-4 −0.522 −0.737 1.898 0.043 5 GP-5 0.502 −0.702 2.182 0.426 4 OP-3 −1.589 0.645 −0.071 −0.323 6 OP-4 −2.016 −2.215 −0.489 −1.331 8 UP-3 1.285 2.341 −1.930 0.625 2 UP-4 −1.768 −0.466 −2.212 −1.142 7 W-4 3.990 −1.921 −0.699 0.541 3
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表 11 铜鼓多花黄精营养品质综合评分标准
Table 11 Comprehensive scoring criteria for nutritional quality of Tonggu Polygonatum cyrtonema Hua
等级 1 2 3 4 5 6 综合评分 ≤−1.0 −1.0~−0.5 −0.5~0.0 0.0~0.5 0.5~1.0 ≥1.0 样品编号 OP-4、UP-4 / OP-3 GP-4、GP-5 W-4、UP-3 GP-3
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