蘇永新,何春梅,王叢叢
(1.廣東省德慶林場,廣東德慶 526600;2.廣東省森林培育與保護利用重點實驗室/廣東省林業科學研究院,廣東廣州 510520)
牛大力是豆科美麗崖豆藤屬植物的干燥塊根,在中國南方地區作為一種藥食同源植物被廣泛應用[1,2]。由于其具有清熱止咳、強筋活絡、補虛潤肺等多種功效[3],在廣東、廣西等地多被用作煲湯食材[4],具有較高的經濟價值。目前,在市場上被認可應用的牛大力有廣東崖豆藤(Millettia fordii Dunn)和美麗崖豆藤(Millettia speciosaChamp.),其功效相似,但生物學特性方面有所差異[5]。廣東崖豆藤(俗稱“小葉牛大力”)主要生長在廣東、廣西地區海拔500m 左右的林下,藥效佳,且主要為野生狀態采集[6]。美麗崖豆藤(大葉牛大力),民間也有“金鐘根、山蓮藕、扒山虎”等俗稱,主要分布在臺灣、福建、湖南、湖北、貴州、廣東、廣西等亞熱帶地區[7]。牛大力藥用歷史久遠,應用廣泛,需求量逐年增加,人工栽培種植方面也有所突破創新[8]。該文對牛大力的形態特征、栽培方法、化學成分和利用現狀等方面進行綜述,并對今后牛大力的綜合利用進行展望。
牛大力是一種喜陰涼的攀緣性灌木,在中國南方地區分布廣泛,野生牛大力主產于兩廣地區的山谷和疏林,喜20~25℃的陰涼沙土坡地,不適向陽坡地生長[9];其品質最佳采收時節為秋、冬和早春。牛大力莖呈深褐色,圓柱形,葉、花、莢果均密絨毛,圓錐花序腋生,常聚集枝梢成帶葉的大型花序,花萼鐘狀;莢果呈線狀[10]。其羽狀復葉長15~25cm;葉柄長3~4cm;托葉披針形,長3~5mm,宿存;小葉通常6 對,間隔1.5~2cm,硬紙質,柄長1~2mm,密被絨毛;小托葉針刺狀,長2~3mm,宿存[11]。其中,廣東崖豆藤,羽狀復葉長10~20cm,小葉3 對,花期9~10月[5];美麗崖豆藤羽狀復葉長15~25cm,小葉3~17片,花期7~10 月[11]。
牛大力作為極具潛力的藥食兩用植物,隨著市場需求量的增加,野生資源已經不能滿足市場的需求,為提升產品產量和品質,針對人工栽培牛大力的品種選育和擴繁已有研究[12,13]。在人工栽培的過程中,通過對不同種源牛大力的生理指標和生物學特性進行對比,結合口感表現,海五1 號、廣上1 號和廣郁1 號被認定為較為優良的栽培品種[14]。扦插繁殖方面,以濃度300ABT1 浸泡處理蔓生型種源海白1 號1 年生枝條1~2h,置于15~25℃,濕度80~90%,遮光度80~90%的條件下7d 后見光,成活率可達到83.8%[15]。種子繁殖方面,對廣欽1 號種子進行50℃溫水浸種,自然冷卻浸至24h 后瀝干,以河沙為基質于適當光照下培養,可以提高種子發芽勢和發芽率[16]。組織培養方面,使用0.1%升汞消毒牛大力莖段表面可以獲得較好消毒效果,啟動培養基以MS+6-BA1.0mg/L+IBA0.1mg/L 可獲得100%誘導率,以1/2MS+IBA0.5mg/L+IAA0.5mg/L 可獲得80%的生根率[17]。另外有研究結果表明,采用改良的繼代培養基MS+6-BA 0.3~0.4mg/L+NAA 0.2mg/L,改良的生根培養基1/2 MS+IBA 0.4 mg/L+NAA 0.7mg/L+GGR 6 0.8mg/L+水楊酸0.2mg/L,對于廣東崖豆藤的快速組培化繁殖效果較好[5]。
野生牛大力生長于疏林里,喜陰涼環境,在林下人工種植牛大力的過程中,為獲得最佳經濟效益,要選擇平均溫度在20℃左右,年降雨量達到1100mm以上的微酸性沙壤土進行種植。牛大力的藥用部位主要為根,其栽培過程中土壤條件的優化成為人工栽培的重要研究方面。通過不同的基質處理牛大力根系發現,含泥土較高的基質培養出來的牛大力根系膨大明顯,經濟產值較高,而含草炭及椰糠等有機物質較高的栽培基質反而導致須根發達,根系膨大不明顯甚至不膨大[18]。牛大力純作種植時,地徑、蔓重和根數等性狀的生長對牛大力根重起促進作用,攀援灌木牛大力純作種植時適當修剪可促進根部增產[19]。
研究表明,牛大力主要含有多糖類、三萜類、黃酮類、木質素類等物質[19]。牛大力多糖是評價牛大力品質的一個重要指標,在根、莖和葉中均有分布,其中在根中含量最高[20]。牛大力提取物較好的抗氧化能力與其黃酮類化合物密切有關[21],牛大力總黃酮具有較強的氧化活性,在體外也有較好的抗氧化結果[22]。通過GC-MS 分析發現,牛大力花苞、花朵和莢果中的脂溶性成分均含有較多的烷烴和烯烴類成分,其中以2,4—二叔丁基苯酚的積累變化最為明顯,果莢中含量最高,此物質是重要的通用型酚類抗氧化劑,說明牛大力果莢具有開發植物抗氧化劑及抗氧化食品的重要潛力[23]。賴富麗等[24]從牛大力根和莖的石油醚段中分離出萜類化合物葉綠醇和植二烯,王春華等[25]從牛大力分離得到丁香脂素,均為藥用植物的重要活性成分。近年實驗研究表明,牛大力還含有高麗槐素、三萜皂苷、香豆素、糖類、酚苷、紫檀烷類、魚藤酮等化合物[26~28]。通過ICP 測定發現,牛大力中微量元素Ca、Mg、Fe、Zn 等元素的含量也都比較豐富[29]。
牛大力提取物中含有多種活性物質,具有多方面的藥理作用。在肝臟保護方面,牛大力多糖對小鼠急性肝損傷具有抑制作用,對肝損傷誘發的肝臟腫大的抑制率可達72.18%[30]。牛大力能夠降低ALT 以及AST 的活性,致使小鼠含肝組織丙二醛(MDA)的比率降低,起到較好的護肝功效[31]。在增強免疫功能方面,牛大力多糖能夠顯著提高吞噬細胞的吞噬能力,提升抗體數目,實現淋巴細胞的快速轉化[32]。牛大力對小鼠T 淋巴細胞產生的白細胞介素2 和B 淋巴細胞分泌特異性抗體有極顯著的免疫調節作用;對于二硝基氯苯引發的小鼠遲發性皮膚過敏現象可以起到一定的抑制作用[33,34]。在抗疲勞方面,牛大力多糖能明顯使小鼠爬桿時間延長以及游泳耐力提高[35~37];采取小鼠負重立竭力的試驗檢驗出牛大力具有顯著的抗疲勞的作用[38]。通過小鼠氣管酚紅法、家鴿纖毛運動法、小鼠濃氨水引咳法、豚鼠枸櫞酸引咳法、組胺-乙酰膽堿超聲霧化法研究表明,牛大力在祛痰、鎮咳及平喘方面具有顯著療效[39]。運用MTT實驗表明牛大力萃取物在抑制人肺腺癌細胞(SPCA-1)和白血病細胞(K562)的增殖方面能產生一定的效果[40]。另外,牛大力多糖對體外宮頸癌細胞的生長具有抑制作用[21],對部分腫瘤也具有抑制作用[41]。
牛大力自古以來作為中國民間的傳統藥材,因藥理作用廣泛,一直被沿用至今。因牛大力種子稀缺,發芽率低[42],各品種種源之間的品質差異較大,發展牛大力組織培養擴繁技術為其優質種苗繁育提供了廣闊空間,可以在最大程度上保證優質種源種苗繁育,從而保障牛大力優質產品的市場供給。
隨著目前市場需求的增加,野生牛大力資源被消耗匱乏,呈現短缺局勢,為更好的保護藥材生態資源,人工栽培技術得到迅速發展。為還原野生藥材品質,人工栽培過程中應注意最大限度的接近野生生長環境,在提高生長速度的同時保證藥材本身有效活性成分含量,同時應通過科學栽培方法提升牛大力產品產量和藥用成分含量。
雖然牛大力的藥理作用顯著,也被廣泛應用于臨床,但是僅僅局限在目前已經熟知的幾種成分上面。牛大力提取物含有豐富的活性物質和微量元素,在其藥效、作用機理以及相互間的影響方面研究尚淺,另外還有毒理學的研究也處于起步階段[43],應在細胞水平和分子水平加大對牛大力藥理及毒理機制的研究,為中藥用藥安全、提升藥材實效等提供基礎研究的理論依據。
牛大力作為藥食兩用的植物,其經濟產值空間廣闊,應加強牛大力資源的挖掘與鑒定,促進其開發和利用。加強牛大力在食品加工領域的拓展,重點發揮其康養保健作用,研發新型食療保健型產品,使牛大力多樣化的融入到人們日常生活中,更大程度的發揮林業康養資源的作用。