道地性藥材形成的生理生化基礎及其影響因

莊欣晨 馮亞斌 王忠華

摘 要：道地藥材生產是藥用植物研究的核心內容之一，運用現代科學技術進行道地性藥材形成的生理生化基礎及其影響因素研究受到了廣泛重視，已成為當前中藥研究的一個熱門課題。該文對道地性藥材的含義、研究重要性、形成的生理生化基礎及其影響因素（包括遺傳內因、環境和栽培等外在因素）進行了較詳盡的綜述，同時對藥材道地性形成研究存在的問題及其解決方法進行了簡要的展望，以期為中藥材道地性研究提供參考。

關鍵詞：道地性藥材 生理生化基礎 影響因素

中圖分類號：R282 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0254-02

中藥材的道地性是鑒別藥材品質的專用名詞。道地藥材又稱地道藥材，是指歷史悠久，產地適宜，品種優良，產量宏豐，炮制考究，療效突出，帶有地域性特點的藥材。確定道地性藥材需要考慮藥材的質量、品質和產地等多個因素，但其關鍵因素是臨床療效。道地性一直在長期的中醫藥實踐過程中作為評價藥材品質的綜合性標準[1]。非道地性藥材和道地性藥材來源于相近或者是相同的物種，在化學成分、生藥性狀和形態等方面 有很強的相似性，因此，使用傳統方法鑒別道地藥材不僅困難較大，而且有很強的主觀性[2]。現階段隨著生命科學的不斷發展，基因工程技術和分子生物學也日益成熟，已經可以利用遺傳物質DNA對生物遺傳的多樣性進行鑒定和分類。應用分子生物學技術引領人工資源培育、品種改良和中藥鑒定到分子水平時代[3]。另外，在新藥研發、作用機理研究、中藥質量控制和中藥分子鑒定等方面，分子生物學技術都有重要的應用前景。該文從道地性藥材研究的重要性、形成的生理生化基礎及影響因素等方面對藥材的道地性進行簡要的綜述。

1 道地性藥材研究的重要性

道地藥材指的是藥材生長在特殊的自然生態環境下，從而使得品質優良，是中藥材的精粹，是人們長期以來對中藥品質的一種特殊的綜合性指標[4]。道地藥材是我國的一種特色的傳統藥物，它特指那些具有中國特色、傳統公認、久經中醫臨床驗證、來源于特定產區的名優正品藥材[5]。我國具有長期的、傳統的中醫藥學，而在其醫療實踐中，藥材的道地性是一種獨特的、評價藥材品質的綜合性標準。

2 道地性藥材形成的生理生化基礎

道地性藥材的形成與該藥材的主要藥效成分戚戚相關。藥材不同，藥效的差異也不同，比如：皂苷、萜類、黃酮等，這些成分/組分在體內的溶解性、滲透性等生物藥劑學性質均不一樣，可以從“多層次、多環節、多靶點”對疾病進行防治[6]。目前，對中藥物質基礎的概念陳彥等人提出了“組分結構”理論的創新研究[7]，他們采用組分結構理論及其解析體系，闡述了夏枯草等中藥，由酚酸黃酮三萜3類組分組成防治非小細胞肺癌的基礎物質，且結構比為1.41∶0.44∶0.53和1.42∶0.44∶0.66。板藍根痛經寶包括非揮發性物質和揮發性物質，非揮發性物質主要由多糖酚酸生物堿組分構成；揮發性物質主要由酚類、酮類、醛類、醇類、酯類、烷烴類、烯烴類組分構成。該理論和技術可以在研究方劑和道地藥材的優效性時進行推廣使用（見表1）。

3 影響道地性形成的因素

植物藥材道地性是由其特定的次生物質形成與積累所引起的。如異戊烯焦磷酸（isopentenyl pyrophosphate，IPP）是植物萜類生物合成途徑中一個重要的中間產物，在一些列酶的作用下生成萜類物質，同時還可以生成甾體類物質，這些甾體類物質經過一系列其他反應可生成甾體類生物堿。異戊烯焦磷酸是2-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸途徑（2-methyl-D-erythritol-4-phosphate， 簡寫為MEP）與甲羥戊酸途徑（mevalonate pathway， 簡寫為MVA）的共同中間體，兩條途徑產生的異戊烯焦磷酸可以穿過質體膜互為對方所用[8]。

栽培措施和生態環境可以誘導這些關鍵酶基因的表達，但這只是形成道地藥材的外因，各種環境因素可以在生長過程中影響甚至脅迫藥用植物，這些因子包括微生物、食草動物、病蟲害等生物因子和水分、溫度、光照、土壤等非生物因子。如張小波等[9]研究結果表明，溫度和日照對青蒿素含量的影響最大。黎開強等[10]研究表明，溫度較低時，川貝母的生育期也較長，適合鱗莖的生長，從而增加生物堿的含量。

中藥材生物量的形成和主要代謝產物的積累還與土壤含水量有著密切聯系，在不同強度水分脅迫下植物的生物量和代謝產物都會受到影響。劉大會等[11]研究表明，土壤嚴重干旱和水分過多時，丹參植株生長發育會受到嚴重影響，從而影響丹參藥材的道地性；輕度干旱可促進根部二氧丹參酮I、隱丹參酮、丹參酮I和丹參酮11A等4種丹參酮組分以及丹船酸B的積累和合成，并增強植株積累和吸收Fe、Cu、Zn、P、Mg、Ca、Mn、K等礦質元素。柯用春等[12]研究證明，金銀花在輕度水分脅迫下會有大量的綠原酸分泌；而干旱強度增加后，花蕾的綠原酸含量顯著的低于對照組。

光照對道地藥材的影響主要與植物的形態建成和初級代謝產物的形成有關。如許翔鴻等[13]研究證明，適當遮蔭可使延胡索的生物堿總量增加。王志清等[14]研究表明，隨光照強度的減弱，根折干率增大，揮發油含量降低。

道地性藥材的形成還與土壤環境有很大關系，例如：根部分泌的有機物可以使土壤的微生物、含水量、pH值等生態環境和理化性質發生改變，從而影響道地藥材次生代謝產物的形成和積累。如李衛建等[15]研究表明，土壤中的有效磷和有效鉀含量對連翹種子中的連翹酯苷含量影響較大。郭巧生等[16]對來自不同產地的懷菊的微量元素的含量、總黃酮和綠原酸進行了測量，結果表明，土壤中的CEC含量、速效磷、速效鉀、脲酶都可以影響懷菊內的化學成分。

藥材的道地性好壞還有栽培措施密切相關。不合理的栽種模式不僅極大地降低中藥材的產量，還會嚴重影響藥材的道地性，因此，人們提出了GAP（Good Agricultural Practice）種植的概念。張永清等[17]在研究藥用植物次生代謝與植物藥材質量之間關系的基礎上論述了中藥材GAP基地建設中如何調控藥用植物次生代謝等問題。田豐等[18]對藥用作物的栽培特點進行了分析，并結合藥用作物的栽培現狀，提出了相應的栽培措施。

4 展望

該文作者在研究道地藥材時發現了以下一些問題：（1）研究道地藥材時，沒有涉及人文、環境和遺傳等方面，因此，沒有形成系統復雜性科學的思想。（2）忽視了“自然等級理論”和“尺度效應”。（3）沒有把數學作為基本工具進行觀察分析，因此，沒有量化的處理和分析樣本的全面性、代表性和結果。

現階段，我國在研究藥材的道地性時不僅品質較少，而且研究的內容和范圍也不全面。由道地性的內涵可知，應該從分子水平等方面研究藥材的道地性，這也是今后研究的一個方向。

參考文獻

[1]高文遠，秦恩強，肖小河，等.當歸藥材道地性的RAPD分析[J].中草藥，2001，32（10）：926-929.

[2]肖小河，劉峰群，袁海龍，等.中藥DNA分子標識鑒定研究進展[J].中草藥，2000，31（8）：561-564.

[3]王康正，高文遠，范磊，等.DNA分子診斷技術在藥用植物研究上的應用[J].中國中藥雜志，1997，22（12）：707-709.

[4]肖小河，王伽伯，鄢丹，等.“道地綜合指數”的構建及其應用價值[J].中國中藥雜志，2012，37（11）：1513-1517.

[5]張重義，林文雄，林瑞余.中國道地藥材研究現狀與展望[J].亞熱帶農業研究，2007，3（4）：258-260.

[6]孫娥，賈曉斌，陳斌，等.基于物質基礎組分的中藥多元釋藥系統研究思路與應用[J].中國中藥雜志，2012，37（14）：2181-2185.

[7]陳彥，封亮，朱春霞，等.中藥物質基礎的組分結構理論與多維結構質控技術研究及其在中藥產品過程質控中的應用[J]//2013年江蘇中醫藥科學技術獎獲獎項目.江蘇中醫藥，2013（4）：83.

[8]張琳，王繼濤，張大為，等.珍稀瀕危藥用鐵皮石斛HMGR基因的克隆和特征分析[J].藥學學報，2014，49（3）：411-418.

[9]張小波，郭蘭萍，韋霄，等.廣西青蒿種植氣候適宜性等級區劃研究[J].中國中藥雜志，2008，33（15）：1794-1798.

[10]黎開強，吳衛，鄭有良，等.溫度對川貝母生理指標、鱗蓮產量及總生物堿含量的影響[J].中國中藥雜志，2008，33（16）：1948-1951.

[11]劉大會，郭蘭萍，黃璐琦，等.土壤水分含量對丹參幼苗生長及有效成分的影響[J].中國中藥雜志，2011，36（3）：321-325.

[12]柯用春，周凌云，徐迎春，等.土壤水分對金銀花總綠原酸含量的影響[J].中國中藥雜志，2005，30（15）：1201-1202.

[13]許翔鴻，王掙濤，余國奠.光照對延胡索生長及生物堿積累影響的初步研究[J].中藥材，2004，27（11）：804-805.

[14]王志清，鄭培和，逄世峰，等.光照強度對北細辛生長發育及質量的影響[J].中國中藥雜志，2011，36（12）：1558-1567.

[15]李衛建，李先恩.連翹有效成分含量與土壤養分的量化關系研究[J].中國中藥雜志，2005，30（20）：1577-1580.

[16]郭巧生，梁迎暖，張重義，等.土壤因子對懷菊質量影響研究[J].中國中藥雜志，2008，33（2）：123-128.

[17]張永清，商慶新.藥用植物次生代謝與中藥材GAP[J].世界科學技術，2005，7（2）：67-73.

[18]田豐，李永平，俞科賢，等.藥用作物栽培特點與建議[J].作物雜志，2013，3：12-16.