劉金海,王鶴樺,王 琰,徐 翠,羅富成*
(1. 云南農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院,云南 昆明 650201;2. 信陽職業(yè)技術(shù)學院 醫(yī)藥生物檢測河南省高校工程技術(shù)研究中心,河南 信陽 464000)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活方式及環(huán)境也發(fā)生了重大變化,導致腫瘤頻發(fā),患者的身心健康受到嚴重影響,越來越恐懼不安[1-3]。目前,用于治療腫瘤的化學藥價格昂貴但效果不理想、副作用大,因此人們把目光轉(zhuǎn)向了天然的中草藥。貓爪草(RanunlulusternatusThunb.)在臨床上已廣泛用來治療淋巴結(jié)核,肺結(jié)核[4,5],對咽炎、關(guān)節(jié)炎以及瘧疾和癌腫也有很好的治療效果[6-8],日益受到人們的青睞。
貓爪草是“十三五”國家科技創(chuàng)新計劃中指出的具有良好療效,滿足重要需求,具有較大工業(yè)化前景的藥物。本文綜述了貓爪草的研究概況,并就存在的問題提出對策,以期為貓爪草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及資源的可持續(xù)性開發(fā)利用提供參考。
貓爪草因根像貓爪而命名[5,9],又名小毛茛[4,10],亦名三散草、鴨腳板、金花草[7],是毛茛科毛茛屬的一種一年生或多年生草本植物[11]。塊根多個,肉質(zhì),近紡錘形簇生,直徑3-5 mm[5,12]。莖叢生,高5-21 cm?;~為單葉或三出復(fù)葉,卵形或腎形,3淺裂至3全裂,葉柄長5-10 cm[5];莖生葉小、無柄?;▎紊o頂,直徑1-1.5 cm;萼片5-7,長3-4 mm,外面稀生柔毛;花瓣5-7,黃色,卵形;雄蕊多數(shù);心皮多數(shù);聚合果球形,直徑6 mm,每個聚合果有20-30個扁卵形瘦果,瘦果長約1.5 mm。
貓爪草多生于平原濕地,河灘及山坡草叢中,性喜溫暖、蔭濕的環(huán)境[13],在柔軟肥沃的沙質(zhì)土或深30 cm的壤土中生長良好。貓爪草具有夏眠的特性,地下塊根9月底萌發(fā)小苗,地下種子也在9月底陸續(xù)出苗,第二年3月初開花,4月底5月初種子成熟。貓爪草主產(chǎn)于河南省信陽市、駐馬店市,淮河以南各省均有出產(chǎn),臺灣、日本也有分布[14,15]。
貓爪草作為地被植物具有極高的觀賞價值。貓爪草在秋末萌芽,初生葉由紅轉(zhuǎn)綠,3-4月一朵朵黃色小花競相開放,把草坪織成一幅金色地毯,觀賞價值極高[16],5月中旬結(jié)實后莖葉枯死[17],地下塊根進入夏眠(5-9月),多年生塊根生命力很強,在泥土中半年不會霉爛[13],至9月底又開始萌發(fā)。由于自然狀態(tài)下野生貓爪草常與狗牙根伴生,且它生長在萬花凋謝、百草枯黃的冬季,恰是城市草坪冬季常綠混播的優(yōu)良材料[16]。
貓爪草另一重要用途為藥用。貓爪草以塊根入藥,最初是一種流傳于民間用于治療淋巴結(jié)結(jié)核的中草藥,其最早應(yīng)用于十七世紀中葉[7],后由河南省信陽專署中醫(yī)院職工周樹綿獲悉,并于1954年獻出驗方,經(jīng)信陽專署中醫(yī)院醫(yī)師共同研究驗方,1955年在臨床試用[9,10],之后作為一種新的驗方藥材在臨床廣泛使用,1977年《中華人民共和國藥典》開始收載[7]。貓爪草的主要藥用部位是根,在湖南、湖北省也用全草入藥[7,18]。
貓爪草味甘,辛,性平,具有解毒、化痰、消腫的功效[19]。臨床上用于治療淋巴結(jié)結(jié)核,肺結(jié)核,骨結(jié)核,咽炎,瘧疾和癌腫,貓爪草在美國也被推薦為治療腫瘤,關(guān)節(jié)炎的植物藥[6]。
潘兆惠[20]報道的體外試驗表明青蒿貓爪草水浸液(1:200濃度)可抑制耐藥性結(jié)核桿菌的生長?!吨兴幋筠o典》(1977年)記載,貓爪草注射液能抑制小鼠癌細胞,水煎劑能抑制痢疾桿菌[21]。朱臣昆[22]報道隆突性皮膚纖維肉瘤術(shù)后服用中藥三棱貓爪草湯,治療痊愈,4年內(nèi)未再復(fù)發(fā)。丁力等[23]報道口服貓爪草膠囊再結(jié)合化療能治愈附睪結(jié)核患者。席秀娥等[24]報道貓爪草膠囊可在結(jié)核治療過程中減輕炎癥,達到治愈胸膜炎的目的。何穎等[25]研究表明貓爪草提取物通過調(diào)控與硫代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)來抑制結(jié)核分枝桿菌。據(jù)研究報道貓爪草提取物對小鼠無毒副作用[26],復(fù)方貓爪草水提物可抗急性炎癥[27],貓爪草的乙醚提取物能誘生腫瘤壞死因子(TNF)[28]。貓爪草皂苷和多糖均可抑制癌細胞,皂苷的抑瘤效果比多糖好[29],貓爪草皂苷可提高免疫調(diào)節(jié)功能,促進人乳腺癌細胞凋亡[30],誘導人結(jié)腸癌細胞凋亡[31],抑制肝癌HCCLM3、MHCC97-H細胞的增殖、遷移[32]。貓爪草醇類提取物中棕櫚酸和小毛茛內(nèi)酯可誘導M1型巨噬細胞極化,增強巨噬細胞的吞噬功能[33],小毛茛內(nèi)酯可抑菌,用于治療耐藥性結(jié)核病[34],氯仿、乙酸乙酯和正丁醇可抑制肝癌細胞[35]。
貓爪草主要成分為多糖,多酚,氨基酸和有機酸,并含有內(nèi)酯,三萜,黃酮,脂肪酸,生物堿等多種成分[36,37]。姜達衢[21]從貓爪草脂溶結(jié)晶物中分離出肉豆寇酸十八烷基酯,二十烷酸和豆甾醇3種物質(zhì)。郭學敏等[38]首次從貓爪草中提取到小毛茛內(nèi)酯。全山叢[39]測定了貓爪草中的微量元素,鐵、錳、鋅的含量較高,Cd含量較低,另報道貓爪草全草含有原白頭翁素(Protoanemonin)[40]。姚成[41]采用GC-MS分析了河南產(chǎn)貓爪草乙醚提取物,鑒定出多種物質(zhì)包括:酮、酯、有機酸、甾醇和糖;并用ICP-AES方法分析了貓爪草的微量元素,結(jié)果表明貓爪草含有多種人體必需的微量元素,F(xiàn)e、Co、Cu、Mg、Mn、Zn、Ni、Se、Sr等,其中Zn高Cu低,與諸多抗癌中藥一致,而Se更被公認為對腫瘤有預(yù)防和抑制作用。
周立等[28]研究表明貓爪草軟脂酸可以抗癌。吳曉[42]共檢測出45種有機酸,并通過體外結(jié)核桿菌藥敏試驗證明貓爪草抗腫瘤、抗結(jié)核的有效成分是有機酸。楊牧之[43]研究表明貓爪草多糖可激活巨噬細胞提升免疫力,王愛武[29]認為貓爪草的有效成分為皂苷和多糖,多糖可增強免疫力并抑制腫瘤[4,44],魏伯平等[45]也認為貓爪草皂苷有降壓,降脂,抗炎,抑癌的作用;另有研究表明乙酸乙酯、正丁醇和多糖為貓爪草抗腫瘤的有效成分[46]。
河南信陽是貓爪草的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。楊旭[47]研究了不同生境中毛茛屬植物的游離酸含量,信陽產(chǎn)地的游離酸含量高達6.18%,顯著高于浙江和安徽產(chǎn)地的含量,差異可能與生長環(huán)境,采收季節(jié),貯存時間有關(guān)。王愛武[48]比較了不同生境中毛茛屬植物中多糖的含量,結(jié)果差異顯著,信陽產(chǎn)含量最高。因此信陽貓爪草具有道地性。
貓爪草可用塊根分株繁殖,也可用種子直播后育苗移栽[13,17]。在宿根長出小苗后,把幼苗和小塊根分開種植,可提高繁殖系數(shù)0.6-0.75倍[49-51];種子繁殖時,可用細沙與種子按2:1的比例進行低溫層積解除休眠[52],也可先烘干,再冷藏,最后再用高錳酸鉀消毒促進種子后熟[53];種子繁殖播種量為3 kg/hm2,行距12-15 cm,種植2-3年才能采收[54],塊根繁殖當年就可采挖,塊根洗凈后曬干或在50-60℃條件下烘干;塊根繁殖較分株繁殖多糖含量高,而黃酮含量和根外形無顯著差異[55]。貓爪草屬于陰生植物,蔭蔽、砂質(zhì)壤土適宜貓爪草生長,30%的遮光栽培產(chǎn)量高、品質(zhì)好[55-58],摘除分枝及花期摘除花蕾可提高產(chǎn)量[50,59]。貓爪草最適的栽培密度是45萬株/hm2,此時產(chǎn)量和藥用成分最優(yōu)[60],施尿素326 kg/hm2、過磷酸鈣667 kg/hm2、硫酸鉀454 kg/hm2時產(chǎn)量最大[61],為787 kg/hm2。ISSR分子標記技術(shù)能夠區(qū)分不同葉型的貓爪草,可用于貓爪草品種鑒定[62]。
現(xiàn)階段有關(guān)貓爪草制劑的報道有復(fù)方貓爪草注射液[63],復(fù)方貓爪草喉片[64],三棱貓爪草湯[22],貓爪草膠囊,貓爪草微丸。梁雪芳等[65]采用Box-Behnken效應(yīng)面法把貓爪草制備成微丸。王銳等[66]報道了多酚的提取工藝,75%乙醇,料液比1∶50(g∶mL),溫度70℃,時間1.5 h,工藝最優(yōu)。經(jīng)嘉等[67]報道了貓爪草多糖雙氧水脫色工藝,20%雙氧水,溫度45℃,pH 9.0,時間60 min,此條件下脫色最優(yōu)。
貓爪草抗結(jié)核、腫瘤,市場需求日益增加,靠傳統(tǒng)的采挖野生資源無法滿足市場需求,在河南信陽、安徽阜陽等地均有企業(yè)、農(nóng)戶大規(guī)模的種植,但一直存在著優(yōu)質(zhì)栽培品種缺乏、現(xiàn)有栽培品種種源不清、種質(zhì)混雜、退化的問題??萍脊ぷ髡邞?yīng)積極收集貓爪草優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源,并開展品種選育,以適應(yīng)中藥現(xiàn)代化的需求。
貓爪草種子休眠、發(fā)芽率低,生產(chǎn)中主要用塊根繁殖,嚴重制約了貓爪草的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,急需開展貓爪草種子休眠機理及解眠技術(shù)的研究。應(yīng)積極研究貓爪草在道地產(chǎn)區(qū)與環(huán)境的互作關(guān)系,加快優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培理論研究,加快綠色生態(tài)規(guī)范化種植技術(shù)研究,完成貓爪草優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)地理標識認證。
貓爪草的主要藥用部位是根,在民間也有用全草或地上部入藥,表明貓爪草的非傳統(tǒng)藥用部位也有藥用價值,往往非藥用部位比藥用部位有更大的生物量,丟棄會造成資源的浪費。應(yīng)加快對非藥用部位的藥用、食用和飼用價值研究,合理開發(fā)利用,避免資源浪費,從而增加產(chǎn)品收益,促進貓爪草產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。
目前市場產(chǎn)品多為種子、種苗、藥品原材料等初級產(chǎn)品,僅有貓爪草復(fù)方注射液、膠囊、微丸等幾種精加工產(chǎn)品,產(chǎn)品深加工嚴重不足。應(yīng)加快研制有效成分的提取方法,加快研制復(fù)方制劑、口服液、咀嚼片、功能食品等產(chǎn)品的深加工技術(shù)。除了把貓爪草制成藥品外,還可生產(chǎn)日化品、營養(yǎng)食品、保健品以及飼料添加劑等精深產(chǎn)品。
貓爪草抗結(jié)核、腫瘤,臨床上廣泛用于治療結(jié)核、瘧疾及癌腫等癥,是國家重點支持發(fā)展的具有重大產(chǎn)業(yè)化前景的中藥材,產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?,亟待重點開發(fā)。
政府、企業(yè)、科技工作者及農(nóng)戶應(yīng)共同努力,并結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,致力于貓爪草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。加強貓爪草種質(zhì)資源保護,選育出優(yōu)良品種,運用綠色生態(tài)種植技術(shù)規(guī)范化生產(chǎn),加快道地產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)基地建設(shè),并通過地理標識認證。加快生產(chǎn)出符合市場需求的營養(yǎng)食品、保健品、日化品以及飼料添加劑等貓爪草精深加工產(chǎn)品,以滿足社會多種消費需求。創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥田園觀光旅游業(yè),將旅游業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)和貓爪草生態(tài)種植業(yè)有機結(jié)合起來,將種植、生產(chǎn)加工與科普、休閑娛樂相結(jié)合,堅持一二三產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化,使貓爪草產(chǎn)業(yè)在健康合理的市場環(huán)境中逐步發(fā)展壯大。