柳 敏,曾 援2,黃曉旭,周茂嫦
(1.畢節市中藥研究所,貴州 畢節 551700;2. 畢節市公安司法鑒定中心,貴州 畢節 551700)
何首烏(Polygonum multiflori)是一種蓼科蓼族多年生纏繞草本植物,藤莖葉和塊根均可入藥,嫩莖作保健型蔬菜,可炒食或涼拌。藤莖入藥為夜交藤,對神經衰弱和失眠等很有成效[1]。《中國藥典》收載了何首烏及炮制品制何首烏,二者性味歸經與功能主治有所不同,何首烏具有解毒、截瘧、潤腸通便等功效;而炮制品制何首烏有補肝腎、強筋骨、化濁降脂等功效[2]。目前,集中研究的何首烏中有效化學成分主要有二苯乙烯苷類、蒽醌類、磷酯與苯丙素類及黃酮類等物質。何首烏藥用價值的不斷開發與利用,使其需求量不斷增大,野生何首烏因產量極低而無法滿足市場需求,人工栽培的何首烏已成為現今的主要供給方式。本文從何首烏的栽培技術、化學成分及炮制方法等3個方面進行綜述,為深入研究何首烏提供依據和參考。
1.1.1種子繁殖
何首烏種子繁殖系數大,方法簡單,生長健壯,對環境適應性強,但整個生長周期長,且變異性大,不能保持原有的優良性狀。3~4月份將何首烏種子條行撒播于施糞水后的田地中,撒后覆土約3 cm厚,澆水保持濕潤并及時除草,出苗長至5 cm高時,趁陰雨天間苗,澆施稀釋的糞水以促進生長,苗高約15 cm時按株距30 cm、行距45 cm進行穴栽,澆水確保成活率。
1.1.2扦插育苗
何首烏扦插育苗對整株何首烏損傷大,比較浪費材料,扦插苗根系較淺、較弱,但是繁殖容易且材料充足,成苗快,能保持原品種的優良特性。選早春老莖或夏季嫩枝[3],早春老莖扦插應挑選2~3年生2 mm以上的老莖在抽芽前進行,插條應有3個以上的芽眼,泥漿處理晾干后再種,苗床施有機肥后整平整細,按行距株距均30 cm、穴深約15 cm,每穴2~3條插入土壤,留有芽眼露出地面,插后蓋地膜來保濕增溫,提高成活率;夏季嫩枝扦插應選生長旺盛、健壯無病的莖藤,扦插方法與早春老莖扦插相同,插后不蓋地膜,可搭棚遮陰保濕。王浩等[4]選用硬枝插條并用黃泥漿處理,豎向扦插育苗,提高種苗的成活率,保證成苗質量穩定。王華磊等[5]用正交設計實驗得出何首烏最佳扦插生長條件為選用三節黃色枝條或三節褐色老枝,在40 mg/L的萘乙酸溶液中浸泡2 h后,間隔1 cm扦插。前人扦插試驗總結出選用木質化有3個芽眼以上的何首烏莖,再用生根粉浸泡可提高扦插苗的成活率。
1.1.3組織培養育苗
組織培養繁殖系數大,繁殖速度快,適合大規模培育,能保持母本的優良特性,但組織培養成本高、操作管理復雜、對技術及環境要求較高。王凌暉[6]、趙云峰[7]等都考察了6-芐氨基嘌呤(6-BA)、吲哚乙酸(IBA)、2,4-D和萘乙酸(NAA)誘導何首烏莖段產生愈傷組織的最適宜增殖培養基和生根培養基。曾文丹等[8]選用幼嫩單芽莖段作外植體,用0.1%HgCl2消毒滅菌,浸沒間歇式培養增殖系統作為培養方式,篩選出了適宜何首烏的不定芽誘導初代培養基、繼代增殖培養基和生根培養基,從而建立了何首烏的離體快繁技術體系,為大批量生產何首烏種苗提供新依據。
1.1.4塊根繁殖
何首烏塊根繁殖用量多,成本高,但能保持原品種的優良特性。4月左右挑選帶芽眼的小塊根,按株行距15 cm×15 cm栽于稀松肥沃地塊中,每穴栽1個小塊根,深約8 cm,覆蓋5 cm厚的土,適度澆水保濕,雨季及時排水以防塊根腐爛[9]。
1.1.5水培繁殖
水培繁殖屬于無性繁殖,具有操作簡便、成本低,室內操作不受外部環境影響的特點。用何首烏嫩枝作原材料,清洗后減去多余葉片,浸泡在生根粉中,再放入清水中培養生根。高潔等[10]以何首烏嫩枝為材料,進行2號生根粉(ABT 2)不同濃度的對比實驗,研究水培繁殖及生根過程中內源激素含量及氧化酶活性的動態變化。
何首烏人工種植沒有統一的規范標準,導致市場上何首烏品質參差不齊,為提高人工種植何首烏的品質和產量,近年來對何首烏種植技術從土壤、施肥、栽培密度等方面開展了許多研究。如劉晗等[11]探尋了都勻市4個不同種植基地的土壤養分對何首烏品質和產量的影響,認為有效磷不利于何首烏塊根的生長,有機質和全氮含量高的土壤種出的何首烏產量更高。周明等[12]采用三因素四水平九處理的“3414”田間肥效不完全試驗,發現適合十堰山區何首烏高產量、品質好的最佳施肥方案為氮肥10 kg/667 m2、磷肥7.5 kg/667 m2、鉀肥6 kg/667 m2。王華磊等[13]在貴州都勻進行的不同栽培密度對何首烏塊根及品質影響的研究中,發現不同種植密度下何首烏塊根個數、根長和根粗無顯著差異,而塊根鮮重則差異顯著,適宜的種植密度能顯著提高何首烏產量,也提高了何首烏中二苯乙烯苷和結合蒽醌含量。蔡麗芬[14]、李帥鋒[15]等都用HPLC測定了不同采收期何首烏中二苯乙烯苷和蒽醌類成分的含量,何首烏生長到第3年時二苯乙烯苷含量最高,11月中旬為何首烏的最佳采收期,在9、10月為較適宜的采收期。蔡中齊等[16]從不同采收期何首烏中磷脂類成分變化和總量變化的研究中得出11、12月為何首烏適宜的采收期。雖然對何首烏藥材品質和產量的影響因素已有一些相關研究,但仍存在對產量或含量的檢測指標不夠完善,肥料品種研究不全面,采收時間研究年限短或采收期研究月份少、缺乏對整個生長過程成分積累規律的分析,導致某些研究結果不全面或相差甚遠。可見,還需更精細全面的對何首烏的種植技術進行研究。
為提高何首烏種植的經濟效益,對何首烏的栽種模式進行了大量的研究。邵建明等[17,18]對何首烏搭架栽培下的單一栽種、套種絲瓜、蘿卜、豇豆、菜心等6種不同栽種模式產生的經濟效益進行了試驗,試驗結果為套種模式的經濟效益比單一栽種模式的效益更高,其中以何首烏-豇豆-菜心的三維立體套種模式所獲收益最高。趙宇[19]報道了何首烏套種甜玉米的高效栽培模式,該模式利用玉米生長期短,何首烏生長期長的特點,將何首烏藤莖引上玉米莖稈,節約了何首烏的搭架成本,提高了栽培的經濟效益。陳艷瓊[20]、吳慶華[21]等就何首烏搭架栽培、無藤和少藤栽種模式的產量和經濟效益進行了試驗分析,發現何首烏無架栽培經濟效益更高,何首烏少藤栽培時留藤50 cm長的經濟效益更高。栽培模式的研究僅探討了經濟效益,缺乏對活性成分含量的檢測分析。
隨著對何首烏的開發與利用,國內外對何首烏的化學成分研究逐漸增多。主要集中在對二苯乙烯苷類和蒽醌類的研究、少部分針對磷脂與苯丙素類、黃酮類等化學成分及其功能的研究。二苯乙烯苷類化合物是一類具有多種生理活性的天然成分,已發現的二苯乙烯苷(2,3,5,4’-四羥基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷)含量高,具有抗氧化、抗動脈粥樣硬化等功能[22],已成為藥典對何首烏進行質量控制的指標性成分之一,其含量不得低于干藥材中的1.0%[2]。王浩等[23]報道目前從何首烏中分離出的二苯乙烯苷類達37種,其中二苯乙烯苷類單體報道了24種,二苯乙烯苷類二聚體13種。蒽醌類化合物是何首烏另一質量控制指標,結合蒽醌以大黃素和大黃素甲醚的總量計,不得低于干藥材的0.05%,制何首烏游離蒽醌以大黃素和大黃素甲醚的總量計,不得少于0.1%。目前已分離出的蒽醌類衍生物有大黃素、大黃素甲醚、大黃酚、大黃酸、二蒽酮及其苷類化合物共37種[23]。此外,何首烏中還含有卵磷脂、肌醇磷脂、乙醇胺磷脂、磷脂酸、心磷脂[24]、磷脂酰甘油、磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇等磷酯類化合物具有降血脂、保護心血管等作用。王浩等[23]報道何首烏中含兒茶素、3-O-沒食子酰表兒茶素、3-O-沒食子酰兒茶素等26種黃酮類化合物和對苯二酚、β-谷甾醇、何首烏丁素等23種其他化合物。除上述幾類主要化合物外,何首烏還含淀粉、粗脂肪、游離氨基酸及少量的錳、鐵、鋅等微量元素[25]。
不同的炮制加工對中藥材的藥效也會有不同的影響。《中國藥典》何首烏炮制法為黑豆汁燉法、蒸法、黑豆汁蒸法[2]。九蒸九曬炮制法是《本草綱目》中記載的炮制方法:用何首烏一斤,切片,黑豆三斗浸泡一夜,用砂鍋蒸之,豆熟后,去豆曬干何首烏,再以豆蒸,如此反復九蒸九曬。李衛先等[25]采用同一種炮制方法不同蒸制次數炮制何首烏,比較了各炮制品中的蒽醌類成分、總糖、卵磷脂、二苯乙烯苷、水溶性浸出物的含量,得出七蒸七曬炮制品較好,表明蒸制次數和時間會對何首烏化學成分含量有影響。劉興朵等[26]分析高壓炮制法對何首烏中大黃素、大黃素甲醚及二苯乙烯苷含量的影響,結果表明隨著高壓炮制時間的延長,何首烏中結合蒽醌、二苯乙烯的含量逐漸下降;游離蒽醌含量逐漸上升,為了增加其藥效、減少其毒性,將炮制時間定為4 h較佳。在保證質量和藥效的前提下,高壓蒸制法的時間明顯比傳統蒸制法短。杜晨暉等[27]建立了一種以降低蒽醌類成分而不破壞二苯乙烯苷的發酵炮制何首烏的新方法,篩選發現米根霉、菌株YMS-006具有專一降解蒽醌類成分而不破壞二苯乙烯苷的能力。郭海霞[28]開展了擠壓膨化炮制何首烏的新方法探索,通過對比膨化前后游離蒽醌、結合蒽醌、二苯乙烯苷、水溶性多糖等主要成分的含量分析結果表明,膨化后蒽醌類成分存在化學轉變,含量降低;二苯乙烯苷的含量基本無變化;水溶性多糖的含量增加。研究表明,不同的炮制方法對何首烏有效成分含量存在一定的影響。發酵和膨化炮制法針對二苯乙烯苷沒影響,但是對蒽醌類成分的含量影響較大,2015年版《中國藥典》對蒽醌類成分的含量有明確的規定。在選用制首烏時,為更好的發揮療效,可選擇不同的炮制品。
何首烏生長范圍廣且品種多,來源主要依靠人工種植,導致了市面上何首烏品質參差不齊。為了醫藥、保健、化工等方面能得到高品質的何首烏,要繼續利用現代生物工程技術大量繁殖優質種苗,加快對種植何首烏品種的鑒定、分類及質量分析,加強對何首烏抗病蟲基因的轉入、生物防治的研究。何首烏化學成分研究中,除蒽醌類和二苯乙烯苷類的分離及藥用活性相關研究較多外,其他化合物的相關研究較少。因此,建議更深入、更全面的研究何首烏的活性成分,進一步開發利用好何首烏養生和藥用價值,帶動何首烏資源的發展。何首烏生用和炮制后作用有所不同,且炮制后能減輕部分毒性,為改變操作繁瑣的傳統炮制方法及深入開發何首烏的藥用功能,對炮制方法及工藝需要進行更深入的研究。