玉竹嫩芽不同生长阶段及去顶处理的营养评价与资源化利用研究

本研究针对药用食用植物玉竹(Polygonatum odoratum)非药用部位(嫩芽)资源浪费和传统栽培重产量轻质量的问题，通过系统分析三个生长阶段(S1-S3)嫩芽的营养成分及去顶处理对地下根茎产量品质的影响。研究发现嫩芽富含多糖、皂苷等功能成分及18种氨基酸和Se等矿物质，S2-S3阶段适宜采收；S3阶段保留8-11片叶去顶可同步提升根茎产量(9.08%)和多糖含量(22.74%)，为玉竹全株高值化利用提供科学依据。

　　

在传统中医药体系中，玉竹(Polygonatum odoratum)的根茎作为滋阴清热的名贵药材被广泛使用，但其地上嫩芽部分虽具有食用历史却长期被废弃。随着大健康产业兴起，这种"重地下、轻地上"的利用模式暴露出双重矛盾：一方面根茎人工栽培过分追求产量导致药用成分多糖含量低于药典标准；另一方面营养丰富的嫩芽资源利用率不足5%，造成巨大浪费。如何通过农艺创新实现"药食兼用"玉竹的全株高值化利用，成为产业可持续发展的关键瓶颈。

广西植物研究所广西植物功能物质研究与可持续利用重点实验室的研究团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表的研究，创新性地将作物栽培学中的去顶技术(decapitation)应用于药用植物，系统评估了玉竹嫩芽三个生长阶段(萌芽期S1、垂叶期S2、展叶期S3)的营养价值，并探究了不同去顶处理对地下根茎产量品质的影响。研究采用HPLC分析维生素和氨基酸，ICP-MS检测矿物元素，UV-Vis法测定多糖和皂苷等活性成分，同时结合农艺性状测量和药典标准检测，构建了首个玉竹地上-地下器官协同开发的标准化操作方案。

研究结果部分显示：

3.1 嫩芽营养成分动态变化

通过近红外光谱和生化检测发现，嫩芽含7.59g/100g优质植物蛋白和9.61g/100g膳食纤维，VC含量高达238.82μg/g。展叶期(S3)的Ca(8170μg/g)、Mg(1324μg/g)含量显著高于常见蔬菜，Se(0.26μg/g)达到富硒标准。氨基酸分析显示含全部8种必需氨基酸(EAA)，其中谷氨酸(Glu)和精氨酸(Arg)等药用氨基酸占总氨基酸60%以上，但苯丙氨酸(Phe)成为限制性氨基酸。

3.2 去顶处理的阶段性效应

垂叶期(S2)去顶导致产量下降33.34%，而展叶期(S3)去顶反使产量提升9.08%。药效成分分析显示，S3去顶处理使根茎多糖含量提升至6.73%(超药典标准34%)，总酚含量增幅达83.36%。SPAD值测定表明，适时去顶可使叶片叶绿素含量提高32%，证实"库源"关系的优化。

3.3 栽培参数优化

通过建立叶面积指数与产量的数学模型，确定最佳去顶方案为：植株高度60-80cm时保留8-11片功能叶，此时单株根茎鲜重达1155g，多糖合成关键酶活性提高58%。

讨论部分揭示了玉竹"地上-地下"器官协同发育的生理机制：去顶处理通过打破顶端优势，将光合产物分配比例从地上部向根茎转移，符合Mason提出的"源-库"理论。展叶期功能叶完全展开后，中层叶片成为主要"源"器官，其输出的碳水化合物驱动根茎膨大和次生代谢物积累。该研究不仅为药食同源植物栽培提供了"S3阶段8-11叶"的精准农艺参数，更创新性地将嫩芽开发为运动营养食品——其352kcal/100g的能量值和平衡的氨基酸谱，符合GB 28050运动营养食品标准。

这项研究的现实意义在于：首次建立了玉竹全株利用的技术体系，使单位面积经济效益提升40%以上。相关技术已被纳入广西中药材GAP操作规程，为乡村振兴背景下中药材产业提质增效提供了可复制的技术模板。未来通过转录组学解析去顶诱导的糖信号通路(如SnRK1-TOR)，有望进一步揭示药用植物源库调控的分子机制。