中藥茅蒼術研究進展

戴紅君+程金花+虞德容

摘要：茅蒼術是江蘇省鎮江市茅山地區的道地藥材，中醫臨床使用歷史悠久。近年來由于其優良種質資源的瀕危、過度開墾、生存環境遭到破壞，茅蒼術野生資源日益枯竭，受到廣泛關注。本文對茅蒼術的品種資源、遺傳多樣性、生物學、理化特性、育種、栽培管理、藥理藥性等方面的國內外研究進展作簡要綜述，以期為茅蒼術的資源保護、合理栽培、應用提供依據。

關鍵詞：茅蒼術；品種資源；遺傳多樣性；生物學；理化特性；藥理藥性

中圖分類號： R282.71 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0026-03

茅蒼術[Atractylodes lancea （Thunb.） DC.]系菊科蒼術屬多年生草本植物，根狀莖作蒼術入藥。因主產于江蘇省鎮江市茅山山脈一帶，且集散于江蘇省南京市，因此其別稱南蒼術、茅術、京蒼術。國內外關于茅蒼術的研究主要涉及品種資源與遺傳多樣性、生物學與理化特性、育種與栽培管理、藥理藥性等方面。本文綜述了茅蒼術的品種資源、遺傳多樣性、生物學、理化特性、育種、栽培管理和藥理藥性等方面的研究進展，以期為茅蒼術的資源保護、合理栽培和應用提供依據。

1 茅蒼術品種資源與遺傳多樣性

1.1 品種資源

據《本草圖經》《本草綱目》等記載，茅山地區是茅蒼術的道地產地，但茅蒼術在中國分布廣泛，主產于江蘇、浙江、山東、江西、廣東、安徽、湖北、四川等地區[1-2]。有學者采用野外調查、遙感影像、典型取樣的方法對茅山、大別山等地區的茅蒼術種質資源分布情況進行了調查研究。例如，孫宇章等利用遙感技術對茅山地區野生中藥茅蒼術的資源進行了監測[3]；居學鋒等對湖北省羅田縣野生茅蒼術垂直分布進行了調查[4]。在種質資源保護方面，國內主要采用人工輔助授粉、人工補種、組織快繁等技術或手段來保存或擴繁瀕危的品種或種群。

不同品種或產地的茅蒼術植物形態、生長特性、化學成分存在很大差異。Sang等對鎮江市4種葉型（尖葉型、長橢圓葉型、橢圓葉型、鋸齒葉型）茅蒼術的生長情況進行比較，結果發現鋸齒葉型茅蒼術的生長情況最好[5]。鄧哲等對茅蒼術5種典型類型的形態進行了研究，結果發現圓裂葉類型的所有性狀均較高[6]。朱耕新等研究發現，茅蒼術栽培品含油率顯著低于野生品[7]。胡世林等對5個產地茅蒼術的植物形態多樣性、揮發油含量和化學組分、揮發油的抑菌作用進行了研究，發現茅蒼術是一個受地理環境影響很大的復合體，其揮發油成分和抗菌作用因產地不同而有顯著差別[8]。朱曉琴等分別開展了不同產地茅蒼術藥材化學成分、茅蒼術揮發油特征性成分分析，茅蒼術水溶性成分的HPLC指紋圖譜研究以及茅蒼術藥材無機元素測定及分析研究[9-12]。

1.2 遺傳多樣性

在遺傳多樣性與遺傳變異分析方面，國內外學者分別采用染色體與核型分析技術，隨機擴增多態（RAPD）、限制性片段長度多態（RFLP）、ISSR、核糖體DNA、葉綠體DNA等分子標記，分析蒼術屬不同蒼術群體、不同地區茅蒼術亞群體等的遺傳多樣性和遺傳變異[13-17]。郭建林等采用RAPD標記技術對分布于江蘇省小九華山、小湯山、湖山，安徽省金寨縣、蕪湖市以及湖北省保康縣、英山縣的7個南蒼術野生居群的 28個 單株基因組總DNA進行PCR擴增，在此基礎上分析居群的遺傳多樣性及遺傳分化，并采用聚類分析法對居群的遺傳關系進行分析[15]。許夢云等結合遺傳多樣性分析結果、化學成分分析結果，應用Within-group linkage等聚類法對不同群體進行系統聚類，構建蒼術屬不同種的遺傳發生樹[16]。劉群等開展茅蒼術功能基因（如HMGR）的克隆與序列分析，為后續功能基因定位與利用提供基礎[18]。在遺傳選育方面，國外已有根據茅蒼術光合特征、葉綠素熒光參數等生物學特征選育出茅蒼術優良品系的報道[19]。

2 茅蒼術生物學與理化特性

在茅蒼術生物學與理化特性方面，國內外學者結合高效液相色譜、氣相色譜-質譜、紫外分光光度法等化學分析技術比較不同產地群體、不同栽培或育苗方式、引種栽培與道地生長等條件下茅蒼術的植物形態、藥材性狀、組織特征、常規化學成分、揮發油成分等[20-22]，以及茅蒼術不同組織部位和不同發育階段揮發油類組成和含量的動態變化[23]；分析不同溫度、光照度、水分脅迫、pH值、營養水平等外源條件和接種內生菌，添加一氧化氮、過氧化氫、cPTIO、DPI/CAT、反式肉桂酸等外源物質對茅蒼術植株代謝、揮發油成分與含量變化、根莖生長、關鍵酶活性、根部營養物質積累和根部微生物種群變化的影響[24-30]，并對接種內生菌與添加外源物質之間的競爭與互作作用進行分析。

國內外學者研究較多的是茅蒼術化學成分與結構分析，主要采用超臨界CO2萃取法、真空間歇精餾法、毛細管氣相色譜法、頂層固相萃取法、氣相色譜-質譜法（GC/MS）、GC/MS 結合直觀推導式演進特征投影法（HELP）、高效液相色譜法（HPLC）、液相色譜質譜法（LC/MS）、高效薄層色譜法（HPTLC）以及核磁共振法（NMR）提取茅蒼術揮發油或某一單體成分，分析揮發油組成及定量，解析揮發油單體結構等[31-36]。也有少量茅蒼術多糖提取工藝[37-38]，利用ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀測定茅蒼術中無機元素[12]，采用水蒸氣蒸餾法與氣相色譜質譜（GC-MS）技術提取茅蒼術油類中揮發性香味物質等的報道。茅蒼術的主要有效成分為倍半萜類和聚乙炔類兩大類成分，前者主要為β-桉葉醇，后者主要為蒼術素，其有效成分還有蒼術酮、茅術醇等。

3 茅蒼術育種與栽培管理

3.1 育種

國內有學者研究了種子處理（浸種時間、溫度）和接種內生真菌[39]、覆蓋不同覆蓋物（稻草、枯落松針）等外源因素[40]對茅蒼術種子發芽率、幼苗生長的影響。王坤等研究發現，以灌根的方式給予木醋液，可以促進茅蒼術的生長發育[41]。汪文杰等研究發現，海拔高度500 m左右產地的茅蒼術結實率和種子質量明顯較高[42]。

現有茅蒼術組織快繁方面的研究集中在組培部位的篩選（葉片、根莖、葉柄等）、培養基優化、脫毒處理、溫度和時間控制等關鍵技術上，通過這些研究建立茅蒼術組培快繁和再生技術體系，為茅蒼術工廠化育苗提供技術參考。同時，開展了超低溫、玻璃化、誘導劑、生長調節劑等外源處理對種子萌發、試管苗再生與分化、出苗率、幼苗生長等影響的試驗，對組織快繁與再生、工廠化育苗等技術進行優化。李西騰等研究了茅蒼術的組織培養和快速繁殖技術[43]。巢建國等研究了不同激素配比的培養基對葉片與葉柄愈傷組織誘導的影響，并研究了不同激素配比對芽增殖、試管苗生根的影響[44]。宋剛等研究發現，以茅蒼術種子為外植體，用清水浸泡0.5 h后，10%乙醇浸泡30 s，0.1%氯化汞消毒15～18 min，接種誘導出無菌苗，其污染率最低[45]。王紅娟等針對茅蒼術工廠化育苗的高頻快繁、試管苗生根及移栽的關鍵環節開展研究[46]。

3.2 栽培管理

茅蒼術適宜生長在丘陵山區半陰半陽的荒坡地。盧進等開展了茅蒼術不同播種期試驗，結果表明茅蒼術適宜在3月中旬至4月上旬播種；并研究了各性狀間的相關性，發現茅蒼術的葉生長狀況對根莖質量的影響比較大，在育苗期間應注意采取促進葉生長的相關栽培措施[47]。汪文杰等對茅蒼術種植的關鍵環節開展了研究，提出了種植密度、打頂是茅蒼術規范化種植的關鍵點[48]。茅蒼術露地栽培可與花生間套作，能降低土壤中化感物質的累積，增加土壤酶活性，改善土壤根際微生物的組成[49]。

茅蒼術的病蟲害主要有輪紋病、枯萎病、根腐病、軟腐病、白絹病、黑斑病、線蟲害等，江蘇地區多于5—9月發生茅蒼術病蟲害，除可加強田間管理進行預防外，還可利用甲基硫菌靈、多菌靈、代森錳鋅等化學藥劑，采取土壤消毒、種子處理、葉面噴灑，并結合對根和根頸部病害、發病中心灌根等措施進行防治[50]。茅蒼術忌連作，可與禾本科植物（如玉米、小麥等）輪作，既起遮陰作用，又可預防土傳病害的傳播[51]。另有研究表明，應用內生熒光假單胞菌預處理茅蒼術幼苗可以顯著降低白絹病導致的死亡率[52]。

4 茅蒼術藥理藥性

4.1 胃腸促進作用

李育浩等研究發現，75 mg/kg茅蒼術丙酮提取物能明顯促進胃腸運動，產生該作用的主要活性成分為β-按葉醇、茅術醇[53]。王金華等研究了β-桉葉醇以及茅術醇+β-桉葉醇混合物對3種小鼠（正常小鼠、新斯的明負荷小鼠、大黃粉致脾虛小鼠）胃腸道運動機能方面的影響，結果表明，β-桉葉醇能夠明顯促進正常小鼠的胃腸運動；顯著抑制因新斯的明負荷小鼠引起的胃腸功能亢進；增加脾虛小鼠體質量，明顯改善脾虛小鼠的體征；抑制脾虛小鼠的胃腸運動、對抗泄瀉；試驗還表明，β-桉葉醇對胃腸運動機能有雙向調節作用；β-桉葉醇、茅術醇+β-桉葉醇混合物可以作為蒼術健脾燥濕作用的有效活性成分之一，而茅術醇也是蒼術健脾作用的有效成分[54]。

4.2 抗缺氧作用

李育浩等研究發現，茅蒼術的丙酮提取物及β-桉葉醇能明顯延長氰化鉀中毒小鼠的存活時間，降低相對死亡率，有較強的抗缺氧能力，主要活性成分為β-桉葉醇[55]。

4.3 抗血糖作用

茅蒼術多糖能有效防治四氧嘧啶誘導小鼠的高血糖[56]，改善Ⅱ型糖尿病大鼠體質量下降情況，降低空腹血糖含量，提升胰島素水平[57]。茅蒼術多糖的抗糖尿病作用機制可能與其抗氧化作用有關。

4.4 抑菌抗病毒作用

茅蒼術水提液及其石油醚、乙酸乙酯、正丁醇部位均有抑制幽門螺桿菌的作用[58]。茅蒼術對結核菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、綠膿桿菌也有明顯的抑制或滅活作用[59]。有體外細胞試驗表明，茅蒼術具有一定的抗HIV病毒的活性[60]。

4.5 抑制癌細胞增殖作用

茅蒼術提取物對體外培育人肝癌細胞株HepG2、人類膽管癌細胞系CL-6、肺癌A549細胞、胃癌BGC-823和 SGC-7901細胞、子宮頸癌SKOV-3細胞的增殖均有明顯的抑制作用。

茅蒼術藥理藥性的研究對于臨床應用具有指導意義。據古書記載及眾多研究表明，茅蒼術有燥濕健脾、祛風、散寒、降血壓、抗潰瘍、利尿、減肥、催眠、煙熏空氣消毒等作用。在我國傳統用藥中，茅蒼術揮發油部分是主要藥用成分。不同產地茅蒼術揮發油各組成成分含量存在差異，茅山茅蒼術中蒼術素、蒼術酮含量明顯高于其他產地，具有明顯道地性特征。近年來茅山茅蒼術產量已明顯下降，自然條件下茅蒼術根莖生長緩慢，是其資源趨于枯竭的重要原因，栽培條件下的無性繁殖技術日趨成熟，是解決這一問題的重要手段。茅蒼術野生轉家種及其種群內遺傳多樣性的研究，以及如何提高其藥用成分含量、合理開發利用，對于茅蒼術種質資源的保護很有必要。

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