馮世鑫 閆志剛
(廣西壯族自治區(qū)藥用植物園 廣西南寧530023)
目前,對(duì)急慢性炎癥的治療多以抗生素為主,常引發(fā)耐藥菌株的增加,以致治療效果變差,不得不增加劑量??股卦跉≡⑸锏耐瑫r(shí),對(duì)人體產(chǎn)生極大的毒副作用,損傷機(jī)體功能,甚至危及生命。因此,在中草藥中尋找抗菌活性強(qiáng)、無毒副作用的藥物成為全球醫(yī)學(xué)界的關(guān)注點(diǎn)。中藥材金果欖是歷年《中華人民共和國藥典》收載的品種,具有清熱解毒、利咽、止痛之功效?,F(xiàn)代藥理研究表明,金果欖及其制劑具有抗幽門螺桿 菌[1]、抑 菌[2]、降 血糖[3]、抗 腫瘤[4]、抗輻射[5]以及改善心腦血管疾?。?]等作用,對(duì)胃潰瘍、糖尿病、癌癥和老年癡呆[7]等病癥療效顯著,被專家譽(yù)為“可代替抗生素的天然藥物”。一直以來,金果欖的藥材來源皆是依靠挖掘野生資源,隨著開發(fā)力度的加大,需求量急增,野生資源已面臨瀕危,資源保護(hù)和持續(xù)利用成為亟需解決的問題。為更好地發(fā)展金果欖產(chǎn)業(yè),本文圍繞其栽培關(guān)鍵環(huán)節(jié),從基原植物、產(chǎn)地與分布、生長(zhǎng)環(huán)境、種苗繁育、栽培技術(shù)、采收加工與質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行綜述,旨在為金果欖原料藥種植生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
中藥是經(jīng)臨床長(zhǎng)期驗(yàn)證,療效確切的經(jīng)典方,具有傳承性、臨床使用的連續(xù)性、藥品的專用性和不可更改等屬性[8]。中藥材基原和來源,直接影響臨床用藥的有效性和安全性,是藥材質(zhì)量的體現(xiàn)[9]。《中華人民共和國藥典》規(guī)定,中藥材金果欖的基原植物為防己科青牛膽屬植物青牛膽[Tinospora sagittata(Oliv.)Gagnep.]或金果欖(T.capillipesGagnep.)[10]。2種基原植物均含有活性成分古倫賓及其他相類似的化學(xué)物質(zhì)[11],而藥材性狀和針對(duì)某種疾病的藥理作用強(qiáng)弱有一定的差別,具體為:金果欖的塊根外表皮較光滑,內(nèi)截面顏色呈深黃色,質(zhì)地較致密;青牛膽的塊根外表皮褶皺多,內(nèi)截面呈淺黃色,質(zhì)地較疏松。在降糖作用上,王永慧等[12]通過比較2種植物來源的金果欖藥材降血糖效果,初步發(fā)現(xiàn)青牛膽降血糖效果優(yōu)于金果欖。
在藥材的使用方面,陳厚祥等[13]對(duì)全中國金果欖藥源及進(jìn)口藥材進(jìn)行調(diào)查和鑒定,發(fā)現(xiàn)目前中國金果欖原藥材中,主要有青牛膽、云南青牛膽[T.saglttata var.yunnanensis(S.Y,Hu)H.S.Lo]和峨眉青牛膽[T,sagittat var.craveniana(S.Y,Hu)H.S.Lo]3個(gè)品種。數(shù)量以青牛膽居多,其他的居少數(shù)。3個(gè)品種從花萼內(nèi)輪萼片形狀明顯不同;藥材表面紋理和橫切面顏色等商品性狀也不一樣。許多地區(qū)也把云南青牛膽及峨眉青牛膽視為混雜品種[14]。黃明星等[15]對(duì)青牛膽、云南青牛膽、峨眉青牛膽3個(gè)品種藥材的藥理作用進(jìn)行研究后,認(rèn)為3種青牛膽可互相替代,但藥理作用強(qiáng)度不同,以云南青牛膽較好,峨眉青牛膽次之,青牛膽較差。李泓波等[16]報(bào)道稱,江西青牛膽(Tinospora cravenianaS.Y.Hu)含有古倫賓、異古倫賓、巴馬汀等7種化合物,有清熱解毒、利咽之功,在江西被作為青牛膽替代品使用。
據(jù)相關(guān)資料記載,金果欖的異名較多,有金桔欖(《藥性考》)、金苦欖(《柑園小識(shí)》)、地膽(《分類草藥性》)、九牛膽、銅秤錘、金銀袋(《廣西野生資源植物》)、金欖(《陸川本草》)、地苦膽(《四川中藥志》)、破石珠(《湖南植物志》)、金牛膽(廣州部隊(duì)《常用中草藥手冊(cè)》)、山茨菇、九牛子(《江西草藥》)、黃金古(《廣西中草藥》)、九龍膽(《南方主要有毒植物》)、雪里開(《江西草藥》)等。此外,也有同名異物的記載,同名異物是典型的偽品,但藥材表面與正品容易混淆。褚小蘭等[17]認(rèn)為,山慈菇與金果欖的植物來源、性狀、化學(xué)成分、功效等均不相同,不能代替使用。周天達(dá)等[18]對(duì)雪里開和金果欖作了比較鑒別,結(jié)果顯示,兩者的原植物科屬、藥材性狀、組織橫切面、粉性和功效等都有明顯的差別,表明雪里開是毛茛科單葉鐵線蓮Clematis henryiOliv.植物,而另一個(gè)則是防己科青牛膽屬植物金果欖,為兩個(gè)不同科屬的植物。同名異物、同物異名現(xiàn)象均會(huì)引發(fā)用藥混亂[19],是中藥現(xiàn)代化亟待解決的問題。
金果欖的產(chǎn)地早在清代的《百草鏡》中有記載:“金果欖出廣西,性寒,皮有疙瘩,味苦色黃……”?!陡虉@小識(shí)》中也寫道:“金苦欖種出交趾,近產(chǎn)于廣西蒼梧藤邑。蔓生土中,結(jié)實(shí)如橄欖,皮似白術(shù),剖之色微黃,味苦。土人每鑿山穿石或深丈許取之”。張惠源等[20]調(diào)查研究顯示,金果欖主要分布在南嶺山脈及南至中南半島;青牛膽多分布在秦嶺以南至南嶺山脈。相關(guān)書籍記載,青牛膽多產(chǎn)于四川、湖南、廣西、湖北、貴州等省區(qū)[21]。金果欖主要產(chǎn)于廣西、貴州、福建、廣東和海南[22]。
史琪榮等[23]對(duì)廣西、云南、湖北、四川省境內(nèi)8個(gè)地區(qū)的野生金果欖資源和生態(tài)進(jìn)行研究得知,金果欖生長(zhǎng)在海拔500~600 m,上層林冠郁閉度0.9,石灰山季雨林下、石隙石縫間。在海拔2 700 m以下,木本植物覆蓋度30%、草本植物覆蓋度80%的亞熱帶常綠闊葉林、次生林下的巖旁石隙間有機(jī)質(zhì)豐富的土壤中也有生長(zhǎng)。針對(duì)這些地區(qū)的氣候和土壤進(jìn)行調(diào)查得知,金果欖能在高溫多雨且干濕季分明的氣候環(huán)境下生長(zhǎng),也能在夏無酷暑、冬無嚴(yán)寒的明顯干旱天氣中存活;既能適應(yīng)石灰?guī)r經(jīng)風(fēng)化發(fā)育成的黑色石灰土,又能適應(yīng)紅壤、黃紅壤和黃棕壤土。王芳等[24]對(duì)貴州的金果欖種質(zhì)資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),金果欖主要集中在海拔400~900 m、年平均氣溫16~18℃、年日照時(shí)數(shù)1 100~1 400 h、年積溫5 600~6 100℃、年降雨1 200~1 800 mm的區(qū)域,多分布在河邊、谷地、山坡腳、小溪旁的石縫、林下、草叢中或陰暗潮濕處,山上和平地也有零星分布;土壤以摻雜有大量風(fēng)化板巖或石灰?guī)r的黃壤為主,在土層深厚且富含腐殖土的土壤中生長(zhǎng)的植株塊莖大而個(gè)數(shù)多,反之則??;植被環(huán)境中,與其伴生的上層植物有杉木;下層植物有白茅、蕨、鳶尾、黃精等。
種子具備雙親的遺傳因子和特性,生活力強(qiáng),種子繁殖是多數(shù)作物常用的繁殖方式。在自然狀態(tài)下,金果欖種子出苗遲緩、發(fā)芽率較低。為了解其生理特性和萌發(fā)特性,薛襟祺等[25]以金果欖干、鮮種子為材料,用添加有赤霉素的MS培養(yǎng)基培養(yǎng)、沙藏2個(gè)月和4個(gè)月,檢驗(yàn)其發(fā)芽情況,結(jié)果認(rèn)為,金果欖種子有休眠性;用一定濃度的赤霉素處理能快速打破種子休眠,發(fā)芽率達(dá)80%;將風(fēng)干種子在晝夜溫差大于10℃的濕潤(rùn)沙堆中貯藏也能促進(jìn)種子萌發(fā),貯藏2個(gè)月發(fā)芽率為20%,貯藏至4個(gè)月發(fā)芽率僅有10%。
扦插繁殖是利用植物體器官的部分或全部作為材料,促生不定根或不定芽,培育成新的植株的無性繁殖方法,其中插穗是能否生根的關(guān)鍵。王紅蘭等[26]以金果欖半木質(zhì)化枝條為材料,經(jīng)不同濃度的吲哚丁酸、吲哚生根粉、赤霉素及吲丁誘抗素處理后,分別扦插于針葉腐殖土中,保持濕度為95%,溫度25~29℃,避免陽光直射,培養(yǎng)60 d,結(jié)果顯示,金果欖插穗生根同時(shí)有皮部生根、愈傷組織生根以及皮部和愈傷組織兼并生根3種類型,其中,以皮部生根居多;生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑以吲丁誘抗素效果最好,生根率可達(dá)47.62%。
組織培養(yǎng)繁殖是在無菌狀態(tài)下,促使外植體發(fā)芽、生根的一種繁殖方法,具有繁殖系數(shù)高、育苗速度快、保持原植株的優(yōu)良性狀等優(yōu)點(diǎn),是快速獲得優(yōu)質(zhì)種苗的現(xiàn)代技術(shù),其中,外植體誘導(dǎo)、增殖和生根是技術(shù)關(guān)鍵。潘麗梅等[27]以金果欖幼嫩莖段為外植體,通過添加不同濃度的細(xì)胞分裂素6-BA、生長(zhǎng)素KT、GA和生根劑IBA、NAA、2,4-D等,探索促進(jìn)金果欖外植體試管苗誘導(dǎo)、增殖和生根的培養(yǎng)基最佳方案,結(jié)果認(rèn)為,MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+2,4-D 0.1 mg/L的復(fù)合培養(yǎng)基,有利于金果欖外植體腋芽的誘導(dǎo),其誘導(dǎo)率為95.1%;含MS+6-BA 0.5 mg/L+GA 0.2 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培養(yǎng)基,有利于其增殖培養(yǎng),增殖系數(shù)達(dá)到16.1;在配方為1/2 MS+I(xiàn)BA 0.2 mg/L+NAA 0.4 mg/L的培養(yǎng)基中培養(yǎng),生根最好,培養(yǎng)30 d生根率達(dá)到了85.4%;在生根瓶苗高約5 cm時(shí),逐步打開瓶蓋煉苗,再移栽到塘泥和河沙(3∶1,體積比)的混合基質(zhì)中,保溫并以弱光培養(yǎng),成活率可達(dá)87.3%。李小泉等[28]以金果欖老莖節(jié)和嫩莖節(jié)為材料,用次氯酸鈉和升汞滅菌;利用添加不同濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基分別進(jìn)行初代誘導(dǎo)、繼代增殖和生根培養(yǎng),結(jié)果認(rèn)為,金果欖老莖節(jié)經(jīng)15%次氯酸鈉浸泡20 min,再用0.1%升汞處理10 min,污染率小、死亡率低、出芽率高;配方為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培養(yǎng)基對(duì)金果欖外植體初代誘導(dǎo)效果較好;在含MS+TDZ 1.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培養(yǎng)基中進(jìn)行增殖培養(yǎng),效果較好;增殖芽分離后,先將芽基部用IBA 100 mg/L+6-BA 10 mg/L溶液浸泡10 min,再接入1/2 MS培養(yǎng)基中,生根效果較好。
光是植物進(jìn)行光合作用的必要因子,不同植物對(duì)光照強(qiáng)度的需求不一樣;植物次生代謝產(chǎn)物的積累與光照強(qiáng)度間也有著密切的關(guān)系[29-30]。光調(diào)控是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。馮世鑫等[31]以金果欖為材料,研究光照強(qiáng)度對(duì)其生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,光照強(qiáng)度過強(qiáng)或過弱均對(duì)金果欖的生長(zhǎng)和生物量積累造成不良影響,表現(xiàn)為光合速率降低,塊根生物量下降、活性成分巴馬汀減少,以33.2%的光照強(qiáng)度較適合金果欖生長(zhǎng)。
農(nóng)藝性狀調(diào)控是提高作物目標(biāo)產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)和手段。楊玉霞等[32]為探明金果欖主要農(nóng)藝性狀間及其與單株產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系,對(duì)14份來自湖南、貴州及四川的金果欖資源主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析、回歸分析及通徑分析,結(jié)果表明,塊根長(zhǎng)(X1)、塊根單個(gè)重(X3)、塊根個(gè)數(shù)(X7)及莖葉重(X8)是影響金果欖單株產(chǎn)量的主要因素;塊根單個(gè)重(X3)對(duì)單株產(chǎn)量(Y)的直接作用最大,其次是塊根個(gè)數(shù)及莖葉重;最佳回歸方程如下:Y=6.098-0.326X1+3.076X3+41.215X7-25.652X8。
選擇合適的采收期是提高藥材有效成分含量和目標(biāo)產(chǎn)量的關(guān)鍵[33],有采收年齡和采收季節(jié)2個(gè)決定因素,在《中國藥典》中,金果欖的采挖季節(jié)為秋、冬二季[10]。黃明星等[34]比較了不同采收期金果欖的主要活性成分生物堿的含量,結(jié)果得知,不同采收期的金果欖中,生物堿含量差異不大,8月份采收品略高;藥理實(shí)驗(yàn)也無明顯差異;總結(jié)出金果欖在一年四季均可采收,以秋季為宜。馮世鑫等[35]通過研究采收期與加工方式對(duì)金果欖品質(zhì)的影響得知,金果欖中生物堿巴馬汀的含量隨著植株生長(zhǎng)年齡的增長(zhǎng)而升高;在同齡植株中,塊根越大,浸出物和巴馬汀含量越高;以9月和11月采收的金果欖塊根浸出物和生物堿巴馬汀含量含量較高;在后續(xù)的干燥初加工中,低溫干燥有利于巴馬汀含量的提高。
經(jīng)檢測(cè),金果欖中含青牛膽苦素[36]、古倫賓[37-38]、異古倫賓[39]、巴馬汀、藥根堿[40-41]、金果欖苷、防已堿[42-43]、非洲防己苦素、異非洲防己苦素[44]、20-β-羥基蛻皮素、尖防己堿[45]、胡蘿卜苷、巴馬士賓、β-谷甾醇、1-四氫巴馬亭[46]等多種化學(xué)成分。用于評(píng)價(jià)和衡量中藥金果欖質(zhì)量的指標(biāo)隨著其藥理、藥化研究的深入和應(yīng)用側(cè)重變化而不同。2005年以前,是以巴馬汀含量來衡量中藥金果欖質(zhì)量,要求鹽酸巴馬汀≥0.03%[47]。2010年以后至2020年,《中華人民共和國藥典》規(guī)定,以鎮(zhèn)痛作用顯著的古倫賓含量來衡量中藥金果欖質(zhì)量,要求古倫賓≥1.0%[48,10]。
藥材因其產(chǎn)地的土壤、水質(zhì)、氣候、雨量、肥力等因素不同,質(zhì)量也有所差異[49]。楊光義等[50]運(yùn)用高效液相色譜(HPLC)法,以鹽酸巴馬汀為指標(biāo),對(duì)來源于廣西、江西、湖北、湖南等10個(gè)地區(qū)的青牛膽進(jìn)行檢測(cè)分析,結(jié)果得出,湖北省武當(dāng)山產(chǎn)金果欖藥材中鹽酸巴馬汀含量明顯高于其他產(chǎn)地樣品。李一圣等[51]用高效液相色譜法測(cè)定不同產(chǎn)地的金果欖中古倫賓含量,表明,供試產(chǎn)區(qū)的金果欖藥材中,古倫賓含量均符合《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,其中重慶、廣西崇左、陜西漢中和四川萬源等地金果欖含量相對(duì)較高。
金果欖作為傳統(tǒng)的清熱解毒中藥材,在民間有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ),且其抗菌消炎藥理作用明確,有較好的發(fā)展前景。綜上可看出,金果欖基原植物、產(chǎn)地與分布、種苗繁育、栽培技術(shù)、采收加工和質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面的研究均有涉及,并取得初步的成果,也為其進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)。隨著中藥現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)和世界對(duì)天然抗菌活性強(qiáng)藥物的重視,需高品質(zhì)、高效地發(fā)展和利用金果欖。筆者認(rèn)為,今后在金果欖原料藥生產(chǎn)的研究中,應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行深化。
確保種子種苗質(zhì)量是中藥材規(guī)范化生產(chǎn)中重要的一環(huán),對(duì)種子種苗質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)、分級(jí),規(guī)范其檢驗(yàn)規(guī)程,繼而制定標(biāo)準(zhǔn),是對(duì)優(yōu)良中藥材品種保存及推進(jìn)良種生產(chǎn)的有效措施。(1)良種選育,良種才能出良藥,選育出優(yōu)良種質(zhì),再結(jié)合道地產(chǎn)區(qū),實(shí)現(xiàn)良種生產(chǎn);(2)采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)鑒定種子生活力和真實(shí)性,排除假種、劣種;(3)完善種子和種苗質(zhì)量要求,加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)量的相關(guān)性、對(duì)應(yīng)性研究,及時(shí)制定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn),為高產(chǎn)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
生態(tài)種植是在保護(hù)、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的前提下,遵循生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),將種植生態(tài)系統(tǒng)與種植經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來,以取得最大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。建立金果欖生態(tài)環(huán)種植模式,從植物體對(duì)溫度、光照、水分等環(huán)境條件的生理需求方面著手,了解其吸收和代謝規(guī)律,在優(yōu)良種苗培育的基礎(chǔ)上,優(yōu)化環(huán)境因子,進(jìn)行精準(zhǔn)施肥等調(diào)控配套技術(shù)研發(fā),以達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效益的目的。
藥材的初加工是原料藥生產(chǎn)的最后一環(huán),也是重要的一環(huán)。對(duì)于金果欖而言,加工的方法、炮制的工藝和儲(chǔ)藏的條件等都對(duì)其活性成分產(chǎn)生較大影響。因此,研究并制定出綠色、規(guī)范的加工操作規(guī)程,是保證金果欖藥材質(zhì)量的重要舉措。此外,金果欖生長(zhǎng)慢,采挖困難,塊根產(chǎn)量低,若只用塊根作藥用則產(chǎn)值較低,而其藤蔓豐富,每年都需要修剪并廢棄。如在藥理藥化研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)和利用藤蔓或其他部位,可提高金果欖的附加值,增加經(jīng)濟(jì)收益,促進(jìn)金果欖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。