余甘子Phyllanthus emblica L. 是大戟科叶下珠属热带、亚热带落叶小乔木，其果实是中药余甘子，俗名滇橄榄、油甘子、山油甘、庵摩勒等，常见于中国南部、印度和部分非洲国家[1]。余甘子风味独特、营养丰富、药用价值与保健功能显著，在利咽、降糖、调节血脂代谢、预防牙龈炎等方面作用突出[2-3]，含有丰富的维生素C，被称为“维C之王”，此外，可水解鞣质是余甘子中的主要酚类物质[4]。
在中国西北部少数民族聚集区喜食牛羊肉，常将余甘子泡茶饮用，用以消渴解腻；泰国，印度僧侣在日常生活中也经常含服余甘子，用于生津止渴[5]。目前，余甘子在全球17个国家的传统医学系统中使用，特别是中国藏医学和印度阿育吠陀医学[6]，被联合国卫生组织指定为全世界推广种植的3种保健植物之一[7]。
“析霜”是指某些药材长期暴露在空气中时可在其表面析出化学成分晶状物质的一种特殊现象[8]。从历史源流来看，五味子的“霜”发现最早，首载于南北朝时期的《雷公炮炙论》[9]。柿霜在宋代被《本草图经》中记载为“白柿”，柿饼以表面挂白霜者品质佳，具有清热生津止渴的功效[10]。《药材学》记载不同产地的牡丹皮中，以铜陵凤凰山所产的凤丹皮所具亮星最多，质量亦最佳[11]，可见对某些药材而言，“析霜”后其品质更优。
余甘子富含有多酚类成分，其药材在贮藏过程中也会发生类似析霜现象，药材在干燥阴凉处存放2～3年后表面会析出一层白霜（图1）。药材流通从业者认为，析霜后的余甘子药材品质更优，有“析霜者佳”的说法。部分有经验的药工会依据余甘子表面析霜的程度来判断余甘子的品质，但尚未发现相关研究报道。目前，对于余甘子药材表面的白霜构成并不明确，其“析霜”现象与药材品质的关联尚无科学依据。
针对上述问题，本研究主要采用扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）观察余甘子表面白霜的微观结构及元素组成，采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对余甘子表面白霜结构官能团进行鉴别，采用UPLC-Q-TOF-MS对霜中主要化学成分进行定性鉴别，采用电子舌（E-tongue）及志愿者口尝法对析霜后余甘子味道及生津作用评价，采用质谱成像技术对余甘子中化合物的含量和空间分布信息进行研究，分析其“析霜”的代谢物可能变化规律。旨在揭示余甘子表面白霜的化学成分，探讨白霜形成与余甘子品质的内在关联，进一步解释余甘子传统认知“析霜者佳”的科学内涵，为余甘子品质评价提供参考。
结果
- 通过SEM在（×5000，×10 000）下检查样品，结果如图2所示。能够观察到白霜的晶体结构是由多个不规则的小团簇晶体堆积而成（×5000），小团簇晶体的直径为2～3 μm，在10 000倍下药材表面白霜结构更加明显。
2. EDS元素测定 通过SEM在×5000放大倍数下获得图像，结合EDS对白霜进行表面元素分析，元素分析结果如表2所示，表面白霜主要由C、O、K元素组成，C元素相对含量36.87%，O元素相对含量55.54%，K元素相对含量为7.59%。
3. FT-IR分析结果
3个批次的余甘子药材表面白霜的红外光谱相似（图3），在3 424.27～3 444.47、1 724.53～1 725.18、1 628.98～1 632.21、1 452.85、1 239.34、1 060.64、918.13、667.50 cm−1处检查到主要吸收峰度，其中3 424.27～3 444.47 cm−1可能是-OH拉伸振动吸收峰，1724～1725 cm−1为R-COOH振动吸收峰，1628～1632 cm−1为C=O或C=C拉伸振动吸收峰，1 452.85 cm−1是C-C或C==C骨架振动吸收峰，1 060.64 cm−1可能是C-O伸振动吸收峰，918.13 cm−1可能是OH弯（面内）振动吸收峰，667.50 cm−1可能是NH2振动吸收峰。
4. UPLC-Q-TOF-MS分析结果
从余甘子表面白霜中鉴定出12个化合物，详细信息如表3所示。由表3信息可知，余甘子表面白霜的化学组成主要是一些小分子的有机酸类。
4.1 有机酸类化合物
在白霜中主要发现3种有酸类成分，主要有粘酸、柠檬酸、DL-(＋)苹果酸，这些有机小分子酸类，主要来源于植物细胞呼吸代谢中间体及产物，以化合物1粘酸为例，tR＝0.52 min，母离子子峰m/z209.029 9 [M－H]−，二级离子碎片m/z191.020 1，m/z 165.038 8，相对保留时间和m/z比通常与对照品粘酸一致，通过比较确定该化合物为粘酸。化合物6，tR＝0.58 min，母离子峰m/z 191.019 2 [M－H]−，二级离子碎片m/z85.028 5，m/z102.947 9，相对保留时间和m/z比通常与对照品柠檬酸一致，通过比较确定该化合物为柠檬酸。化合物7，tR＝0.58 min，母离子峰m/z 133.013 5 [M－H]−，二级离子碎片m/z115.002 8，m/z71.012 8，相对保留时间和m/z比与对照品DL-(＋)-苹果酸保持一致。
4.2 鞣质类成分
余甘子中含有大量的鞣质类化合物，分为可水解鞣质和缩合鞣质，可水解鞣质会进一步分解为没食子鞣质和鞣花鞣质，在余甘子药材表面白霜中鉴定出2个鞣质，化合物8，tR＝8.26 min，母峰离子m/z483.078 6 [M－H]−，二级碎片离子m/z 169.013 7、241.046 2，结合数据库推断为二没食子酰葡萄糖。化合物9，tR＝14.6 min，母峰离子m/z633.074 2 [M－H]−，二级碎片离子m/z 300.999 2，相对保留时间和m/z比与对照品柯里拉京一致。
4.3
酚酸类化合物 余甘子中酚酸类成分主要有没食子酸、没食子酸酯等，在余甘子药材表面白霜中鉴定出4个酚酸类成分。化合物3（没食子酸），tR＝0.56 min，母峰离子m/z 171.028 7 [M＋H] ，二级碎片离子m/z 127.039 0、81.034 0，相对保留时间和m/z比与对照品没食子酸一致。化合物4（没食子酸甲酯），tR＝0.57 min，母峰离子 m/z185.044 4 [M＋H] ，二级碎片离子153.018 2、126.031 3。化合物5（粘酸-2-O-没食子酸酯），tR＝0.55 min，母离子峰m/z363.041 3 [M－H] ，二级碎片离子m/z 85.028 6、209.030 0，结合数据库推断为粘酸-2-O-没食子酸酯。化合物10（鞣花酸），tR＝15.8 min，母峰离子 m/z300.999 3 [M－H]–，二级碎片离子m/z 257.008 0，相对保留时间和m/z比与对照品鞣花酸一致。
5 E-tongue分析结果
E-tongue通过传感器阵列模拟人类的味觉感知，从而提供接近人类感官的味觉结果[10]。利用α-Astree感知系统分析对析霜及未析霜样品的口感进行评价，测定结果见表4，通过E-tongue系统分析可以发现析霜样品的酸味变化最大，明显增强，涩味和苦味也稍有增强，而余味及丰富度、咸味没有明显变化（图4）。E-tongue分析说明余甘子析霜对余甘子风味影响变化明显，主要影响在余甘子酸味及涩味。
6. pH测定及志愿者风味评价结
6.1 pH测定结果
分别测定了析霜余甘子药材与未析霜余甘子药材的滤液pH值，表面析霜的余甘子药材滤液pH值低于未析霜药材的pH值。表面析霜的余甘子药材滤液pH值主要集中在3.62～3.96，未析霜的余甘子药材滤液pH值主要集中在6.31～6.48（图4），即析霜余甘子药材的滤液酸性更强。
6.2 志愿者口尝实验结果
将口尝试验结果进行处理，先对志愿者评分做Spearman系数检验，将实验结果中达到剔除水平的数据进行循环剔除。按照“2.6.4”项的方法对余甘子风味评分进行统计，统计结果见表5。利用Hiplot软件对志愿者评分进行热图分析。红、黑、绿代表高、中、低3个丰度，丰度越高代表感官感知能力越强。
同一批次的余甘子药材，析霜者酸味明显高于未析霜者，涩味也是类似规律，析霜后苦味也略有增强，而生津作用在析霜后也明显增强（图4）。采用SIMCA-P软件（version 14.0，Umea，瑞典）对供试品进行主成分分析，选择集中法（Ctr）作为标度法，结果表明，主成分分析（principal component analysis，PCA）能充分反映表面析霜余甘子药材和表面无霜余甘子药材的基本特征和主要信息，PCA分析后每批样品的得分图如图4所示。评分图显示，表面析霜的余甘子药材与表面未析霜的余甘子药材有明显区别，并且表面析霜的余甘子药材更加分散。
7 质谱成像结果
比较干燥前后的成分迁移（图5），可以发现，干燥前DL-(＋)-苹果酸（m/z133.013 5 [M－H]–），没食子酸（m/z 171.028 7 [M＋H] ）在余甘子中心分布较多，在表层含量较低，主要集中在余甘子内部。干燥过程中，苹果酸与没食子酸成分随水分的散失，向余甘子表层发生迁移，这为储存过程的析霜提供了物质条件。
研究发现，柠檬酸、苹果酸等小分子有机酸是余甘子药材表面白霜的主要成分，其形成过程可能与鲜果干燥过程中的持续呼吸代谢密切相关[16]。在果实或果实类药材中，有机酸的组成和含量通常随果实发育而变化，如苹果[17]、柑橘[18]、柠檬[19]等。
有机酸通常在果实发育的早期积累，在果实成熟时作为呼吸底物，成熟果实中有机酸的最终浓度取决于有机酸生物合成、降解和液泡贮藏的平衡；在果实采收干燥阶段，果实内细胞尚存活，但表皮细胞由于直接受到干热胁迫作用，其呼吸和代谢作用增强，通过苯丙烷生物途径大量合成黄酮类、鞣质类和有机酸类等次生代谢产物，该过程导致其内部的活性次生代谢物含量增加[20]。而在贮藏过程中，果实（药材）表皮细胞已经死亡，大量活性成分从表皮细胞中析出，同时随着表面微生物对鞣质类成分的水解转化等作用[21]，药材中的代谢物会发生迁移和转化，逐渐析出到余甘子药材表面上。
因此，余甘子干燥阶段受干热胁迫作用表面成分含量逐渐增加，而在贮藏阶段由于微生物和细胞内成分迁移作用，霜类成分如没食子酸、柠檬酸等发生进一步富集作用，从而逐渐形成“析霜”现象。
此外，在志愿者口尝实验中发现，含服表面析霜样品时，唾液分泌次数及分泌量强于未析霜样品，生津止渴作用增强。而丰富的有机酸已被证明对人类健康有益[22]。例如，柠檬酸、苹果酸等代谢后碱化可以预防低水平代谢性酸中毒。除了碱化作用外，有机酸还可以调节大肠中短链脂肪酸的生成，并且可能通过降低结肠pH值增加矿物质的吸收，特别是钙和镁离子的吸收[23]。
同时，对于不同种类的药材而言，“析霜”的成分具有一定差异，如厚朴经姜炮制析霜后，厚朴酚及和厚朴酚含量增加[24-25]，综上所述，余甘子“析霜者佳”的科学内涵主要体现为以下2点：一是干热胁迫导致的表面细胞次生代谢物含量增加，如《中国药典》指标性成分没食子酸等在贮藏阶段逐步析出形成霜类成分，析霜代表有效成分含量的增加；二是霜内的有机酸成分使得余甘子生津作用及健胃消食作用增强，有利于其药效发挥。
本实验研究了余甘子表面白霜的化学本质及其析霜的可能途径，初步揭示了余甘子“析霜者佳”科学内涵，为余甘子商品规格划分和品质评价及中药炮制领域析霜类药材的品质与机理等研究提供一定的参考。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略）
来 源：谭庆刍，黄浩洲，林俊芝，仇 敏，李 莞，谭 鹏，樊三虎，韩 丽，张定堃．余甘子药材表面白霜的化学成分及“析霜”科学内涵初探 [J]. 中草药, 2022, 53(11): 3487-3495.
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