青蒿最佳采收期和采收部位的研究△

李鵬英，李進(jìn)瞳，陳彥琳，曾燕，熊啟相，林暉才，王繼永，*

1.中國中藥有限公司，北京 102600；2.國藥種業(yè)有限公司，北京 102600

青蒿為常用中藥材，基原是菊科植物黃花蒿ArtemisiaannuaL.，以全草入藥。青蒿藥用歷史悠久，最早藥用可追溯到約公元前168年的《五十二病方》中[1]。20世紀(jì)70年代，我國科學(xué)家首次從青蒿中分離出了倍半萜內(nèi)酯類化合物青蒿素，該化合物因其高效的抗瘧活性被世界衛(wèi)生組織推薦為防治瘧疾的首選藥物[2]。青蒿素年需求量超過200 t，約90%的青蒿素從原植物中提取[3]。除抗瘧之外，青蒿還有良好的清虛熱，除骨蒸，解暑熱和退黃等作用[4]，廣泛應(yīng)用于發(fā)熱、術(shù)后感染、類風(fēng)濕性疾病、腎炎、皮膚病、氣喘、腫瘤等疾病的治療[5]。鑒于青蒿在醫(yī)藥方面的重要價值，某年需求量還在不斷增加。

科學(xué)的采收期對保證藥材品質(zhì)、提高產(chǎn)量起著非常重要的作用，古人云“不依時采取，與朽木不殊，虛費人工，卒無裨益”。目前，青蒿最佳采收期和品質(zhì)評價主要是依據(jù)青蒿素的含量來評價[6-8]，這對于反映青蒿抗瘧作用和作為青蒿素提取原料藥材的質(zhì)量控制是合理的，但對于用途多樣的青蒿藥材來說評價指標(biāo)相對單一。黃花蒿為一年生草本，在其不同的生長期其植株莖葉結(jié)構(gòu)不同，不同采收期、藥材組成部位的差異無疑會對藥材質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。本文采用藥材生物量、浸出物和揮發(fā)油含量等指標(biāo)，對青蒿不同采收時間和采收部位進(jìn)行了測定，為青蒿的最佳采收期和采收方式做補(bǔ)充。

1 實驗材料

1.1 植株材料

青蒿，采自國藥種業(yè)有限公司云南昆明青蒿基地，經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)劉春生教授鑒定為菊科植物黃花蒿ArtemisiaannuaL.。

1.2 設(shè)備與試劑

烘箱、馬弗爐、無水乙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純)、95%乙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分析純)、超純水。

2 實驗方法

2.1 采樣方法

分別在營養(yǎng)生長后期(2017-08-12)、花芽分化期(2017-08-31)、盛蕾期(2017-09-18)、盛花期(2017-10-16)四個物候期隨機(jī)采集青蒿樣品，每個物候期分別采集60株青蒿樣品，其中30株全株采集，另外30株分一級分枝、二級分枝、主干上部、主干下部四個部分采集，所有樣品稱量鮮重后，陰干稱量干重、同一部位樣品混合、粉碎，進(jìn)行指標(biāo)測定。隨著青蒿的生長，主干靠近基部的葉片會逐漸脫落，主干下部是指該物候期從主干基部至葉片開始脫落處之間的莖稈部分。主干上部是指除一級分枝、二級分枝和主干下部的其他部位。

2.2 測定指標(biāo)與方法

用天平稱量各青蒿樣品的鮮重和干重，計算折干率和各部位生物量占比。

(1)

(2)

(3)

參考《中華人民共和國藥典》2015版通則中水分(通則0832第二法)、灰分(通則2302)、浸出物(通則2201，無水乙醇作溶劑，冷浸)、揮發(fā)油(通則2204，甲法)測定。

根據(jù)各部位浸出物含量及各部位干重占比，計算各部位浸出物的貢獻(xiàn)率；

各部位浸出物貢獻(xiàn)率%=(該部位浸出物的含量×該部位該物候期的干重占比)/(同一物候期主干下部浸出物含量×主干下部干重占比+主干上部浸出物含量×主干上部干重占比+一級分枝浸出物含量×一級分枝干重占比+二級分枝浸出物含量×二級分枝干重占比)×100

(4)

3 測定結(jié)果

3.1 不同物候期全株采收青蒿的品質(zhì)比較

3.1.1 不同物候期全株青蒿的生物量比較 藥材最佳采收期通常從產(chǎn)量和質(zhì)量兩個方面進(jìn)行考察。根據(jù)田間觀察，青蒿在營養(yǎng)生長期至開花期期間植株不斷增長。從圖1可以看出，隨著物候期的推延，青蒿生物量積累之勢顯著。青蒿在盛花期的鮮重最大，平均每株鮮重達(dá)423.17 g，顯著高于營養(yǎng)生長后期和花芽分化期(P<0.05)。營養(yǎng)生長后期的單株鮮重最低，平均鮮重為274.83 g，僅為盛花期的64.9%。

注：不同字母表示同一指標(biāo)不同物候期之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。圖1 青蒿不同物候期全株采收的生物量比較

從干重來看，花芽分化期的干重稍低于營養(yǎng)生長后期，但兩個物候期差異不顯著，花芽分化期之后青蒿干重不斷增加，盛花期干重顯著高于花芽分化期(P<0.05)。營養(yǎng)生長后期和盛花期的折干率稍高，但四個時期的折干率差異不顯著，基本穩(wěn)定在56%～63%之間。

3.1.2 不同物候期全株青蒿的浸出物及揮發(fā)油含量比較 從水分、灰分和浸出物含量看，各物候期的青蒿(全株)樣品均達(dá)到《中華人民共和國藥典》青蒿項下的質(zhì)量要求(水分不得高于14.0%，灰分不得高于8.0%，浸出物含量不得低于1.9%)。浸出物含量隨著青蒿的生長顯著增加，每個物候期的浸出物含量均顯著高于前一物候期(P<0.05)，在盛花期的浸出物含量最高，從浸出物含量看在盛花期采收最佳(表1)，這與生物量的測定結(jié)果一致(圖1)。但揮發(fā)油測定結(jié)果表明，在四個物候期的揮發(fā)油含量先升高后降低，盛蕾期的揮發(fā)油含量最高，推測與揮發(fā)油類成分在盛蕾期之前積累少，在開花后散失較多有關(guān)。與青蒿其他器官相比，青蒿花含有的揮發(fā)油種類最多。結(jié)合生物量、浸出物和揮發(fā)油三部分的結(jié)果來看，青蒿最佳采收期應(yīng)在盛蕾期或盛花期。

3.2 青蒿不同采收部位的品質(zhì)評價

3.2.1 青蒿不同采收部位的生物量比較 主干下部、主干上部、一級分枝、二級分枝四部分，隨青蒿生長鮮重、干重不斷增加，四個采收部位的生物量均在盛花期達(dá)到最大(表2)。一級分枝和二級分枝在營養(yǎng)生長后期的鮮/干重占比高于其他物候期。主干上部干重占比隨生長稍有增加，在盛花期占比最多，為27.46%。主干下部在花芽分化期之后鮮重和干重占比超過40%，尤其在盛花期，主干下部干重占整株重量的43.14%(表2)。

3.2.2 青蒿不同采收部位的浸出物比較實驗結(jié)果表明，不同采收部位的青蒿浸出物含量差異顯著，浸出物含量在四個物候期中均表現(xiàn)為二級分枝>一級分枝>主干上部>主干下部的變化規(guī)律(圖2)。分部位來看，主干下部的浸出物含量隨著青蒿的生長先升高后降低，花芽分化期和盛蕾期的含量較高，能夠滿足《中華人民共和國藥典》要求(不得低于1.9%)，但營養(yǎng)生長后期和盛花期的主干下部浸出物含量分別為1.75%和1.61%，低于《中華人民共和國藥典》標(biāo)準(zhǔn)。主干上部、一級分枝和二級分枝在各物候期的浸出物含量均遠(yuǎn)高于《中華人民共和國藥典》要求。主干上部的浸出物含量隨青蒿的生長累積量不斷增加，一級分枝和二級分枝在花芽分化期的浸出物含量相對營養(yǎng)生長后期有所降低，但隨后在盛蕾期和盛花期急劇增加，二級分枝在盛花期的浸出物含量高達(dá)9.44%，是同一物候期主干下部的5.86倍，是《中華人民共和國藥典》規(guī)定浸出物含量的4.97倍。

注：不同小寫字母表示同一物候期不同采收部位的浸出物含量差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。圖2 不同物候期不同采收部位的青蒿浸出物含量比較

表1 不同物候期全株采收青蒿各指標(biāo)比較%

注：不同字母表示同一指標(biāo)不同物候期之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表2 不同物候期不同采收部位平均值及鮮/干重占比統(tǒng)計表(n=30) g

為結(jié)合生物量分析青蒿總浸出物在各部位的分布情況，我們計算了各部位浸出物貢獻(xiàn)率，即各部位浸出物總含量占整株浸出物總含量的百分比。如表2所示，主干下部鮮重占比為33.17%～43.90%，干重占比為38.87%～43.68%，但主干下部的浸出物貢獻(xiàn)率只有16.46%～34.49%，尤其在盛花期，主干下部干重占比為43.14%，但浸出物的貢獻(xiàn)率只有16.46%(圖3)，說明次生代謝產(chǎn)物在該部位分布較少，次生代謝產(chǎn)物重點集中在主干上部、一級分枝和二級分枝等嫩枝、葉片之中。

4 討論與結(jié)論

青蒿的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，我國北至黑龍江[6]，南至海南省，西到新疆[7]，東至天津[8]、山東[9]、福建[10]等地均有青蒿分布，尤以廣西、云南、廣東、四川、重慶等地質(zhì)量好[11]。我國幅員遼闊，跨緯度較廣，氣候復(fù)雜多樣，生長在不同地區(qū)的青蒿物候期差異大。海南省栽培青蒿的營養(yǎng)生長期是6月初至8月初，8月中旬為初花期，9月份達(dá)到盛花期；經(jīng)田間觀察，云南青蒿8月下旬處于花芽分化期，9月份盛蕾期，10月份為盛花，10月至11月結(jié)實期，葉片逐漸脫落枯萎，這與文獻(xiàn)報道一致[12]；西寧地區(qū)[13]青蒿花期為7月至8月，果期8月至9月，10月上旬種子開始成熟，不同地區(qū)的物候期差異可見一斑。

古代本草對青蒿物候期也有記載，《本草圖經(jīng)》記載：“春生苗，葉極細(xì)嫩……至夏，高三五尺。秋后開細(xì)淡黃花，花下便結(jié)子，如粟米大，八九月間採子?！碧K頌記載的青蒿在八九月便已結(jié)子，這與現(xiàn)在各地區(qū)的物候期相比均有所提前。且古代青蒿的“莖、根、子、葉并入藥”，但沒有記載莖葉的具體采收期。

本研究從物候期和采收部位出發(fā)評價青蒿品質(zhì)，實驗結(jié)果表明，青蒿在盛花期的生物量、浸出物含量均最大，盛花期浸出物主要來源于二級分枝、一級分枝和主干上部，主干下部生物量占比大但浸出物含量不符合《中華人民共和國藥典》要求，這與其中規(guī)定的“秋季花盛開時采割，除去老莖”的采收方式相一致。

注：A.營養(yǎng)生長后期；B.花芽分化期；C.盛蕾期；D.盛花期。圖3 青蒿不同物候期不同部位的浸出物貢獻(xiàn)率

盛蕾期的揮發(fā)油含量最高，生物量和浸出物含量較大，且大量文獻(xiàn)表明青蒿素含量從營養(yǎng)生長末期至花蕾期不斷增加，在盛蕾期達(dá)到最大[14-15]，主干下部的浸出物含量也滿足藥典要求，盛蕾期可全株采收?；ㄑ糠只诤蜖I養(yǎng)生長后期雖全株采收也可滿足《中華人民共和國藥典》規(guī)定，但這兩個時期的產(chǎn)量和質(zhì)量均不是最優(yōu)。因此，青蒿的最佳采收期和采收方式為盛蕾期全株采收，盛花期采收除去老莖以外部分。