熊燦霞,丁 鈴,鐘媛媛,熊厚溪
(畢節醫學高等專科學校,貴州 畢節 551700)
珍稀瀕危植物白及的野生種質資源十分短缺,目前白及育種主要采用種子繁殖與多倍體育種、組織培養快繁育種等方式。
1.1.1 種子繁殖與多倍體育種
白及具有蘭科植物的繁殖特點,種子細小且無胚乳,很難在自然狀態下萌發。種子繁殖通常選擇胚齡20周后采收的種子,用NAA或IAA對其進行催芽處理,均能促進其種子萌發。石云平等以愈傷組織誘導白及四倍體的方法培育優質高產白及[5],但通過化學誘導劑處理愈傷組織誘導白及四倍體分化后的芽染色體倍數多種多樣,目前主要是以根尖的染色體檢測確定植株染色體的倍數,但由于工作量大,研發進展慢,尚未廣泛推廣。
1.1.2 組織培養快繁育種
培養基組為白及外植體生長提供養分。韋瑩等通過培養基的優選得出,MS加TDZ2.0mg/L加6-BA1.0mg/L加IBA 0.1mg/L培養,以種子為外植體對白及進行組織培養,對種子誘導、叢生芽分化增殖及壯苗生根的影響進行研究,得出其利于良種選育[6]。培養成苗的方式有:通過愈傷組織誘導不定芽成苗[7-8]、白及原球增值、叢生芽增殖成苗等[9-10]。為白及繁育技術提供了參考。
1.2.1 種植模式的選擇
白及的種植主要有仿真環境林下種植、大棚種植及大田種植3種類型[11],仿真環境與大棚種植產量和質量都能做到最優[12-13]。
SHAN Chan-juan, LONG Jun-rui, WU Bi-bo, QIN Xiao, MEI Chang-lin, WANG Jiu-sheng, XIONG Lin-ping
1.2.2 選地
土壤干燥陰涼,近水源,海拔1 000~3 200 m,土質疏松肥沃富含腐質。種植前整地應深耕,底肥和堆肥要足并做好殺蟲處理。白及適宜弱堿性土壤,土壤要求有機質、全氮、有效磷與速效鉀等的含量較高。種植年限對土壤的酸堿度有影響,選地不能重復,應進行輪作[14]。所選地在種植前1年的11月份左右,應對土地進行深耕、翻曬、除蟲等處理。
1.2.3 繁殖方式
白及主要有種子繁殖和分株繁殖兩種繁殖方式。種子繁殖中發芽率是關鍵,利用種子與真菌在共同環境中培養誘導其發芽[15-18]。郭喬儀等通過塑料袋催芽的方法誘導發芽[19];任啟飛等通過實驗得出,腐質土的改良應采用松毛腐質土與珍珠巖摻和可實現較好的發芽率[20]。不同的基質和溫度對白及育發芽率有很大的影響,在溫度30℃、相對濕度70%左右的條件下,白及發芽率、育苗及生長勢態較好[21]。
分株繁殖主要選用無蟲蛀、無病害、無傷痕的假鱗莖進行繁殖。為保證出芽率,可通過愈傷組織誘導不定芽成苗[7-8]、白及原球增殖、叢生芽增殖成苗等[9-10]。因白及有3~5年的種植周期,分株繁殖是傳統白及栽培選種的主要方式[22-23]。
1.2.4 栽種
春秋種植,分為條播和點播。條播需開溝播種,溝距20~25 cm,深5~6 cm,株距25~30 cm。點播應挖5 cm見方的穴,株距30 cm左右。栽種時每穴栽 1 株,假鱗莖部分壓實,播種后澆水,并保持土壤潮濕[24]。種植后,農家肥與有機肥2∶1施加,如農家肥7 500 kg/hm2+有肥3 750 kg/hm2,以增加白及產量。白及苗成長期間需要進行必要的除草、灌溉和追肥等,以保證生長[25]。除了注意溫濕度以外,還應注意光照,對白及進行50%~70%的遮光處理,有利于其生長發育[26]。
1.2.5 病蟲害防治
塊莖腐爛病、炭疽病、白及葉褐斑病等是白及的主要病害。病害在發病早期通過藥物治療可達到很好的防治效果[27]。如塊莖腐爛病以防為主,可在種植前改良土壤。發病初期,可用50%退菌特可濕性粉劑500倍罐根,或50%多菌靈500倍噴施,或70%甲基拖布津濕性粉劑1 000倍噴施。炭疽病可用嘧菌酯+苯醚甲環唑+嘉美金點1 000倍液噴淋,也可用50%多菌靈600倍液,或噴25%嗅菌腈1 500倍+25%吡唑醚菌酯1 500倍等液噴淋,應連續使用2~3次,可達到良好效果。蟲害主要為地老虎、菜蚜、細胸金針蟲、螨、螻蛄、蝸牛和鼠害等,特別是地老虎、菜蚜等是白及的主要蟲害,通常用80%敵百蟲可濕性粉劑800倍液防治,也可餌誘捕幼蟲或人工捕捉[28]。
目前,從白及中分離得到了多種化合物,主要有2-異丁基蘋果酸葡萄糖氧基芐酯類、聯卡類、菲類、糖苷類、花色素類、三萜等。
該類成分主要從蘭科植物中分離得到,目前已從天然植物中分離得到25個此類化合物[29],從白及中分離得到11個,以1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯為代表[30]。
植物界的正常組織中,聯卡類化合物的含量很低,但具有良好的抗菌抗炎、抗腫瘤等多種活性。已從白及中提取出了3,3′,5-三甲氧基聯芐、3,3′-二羥基-2-對羥基芐基-5 甲氧基聯芐、Blestritin A 、Blestritin B 等31個聯卡類化合物[30]。
菲類化合物(包括還原后的二氫菲)是從白及中分離得到較多的一類活性成分,具有抗炎、抗癌等藥理活性。目前,在白及中分離得到了7-羥基-2,4-二甲氧基菲、BletilolsB、3,7-二羥基-2,4-二甲氧基菲等24 個菲類及二氫菲類化合物[30-31]。
白及中的聯菲類是由簡單的兩個菲類或兩個二氫菲類連接,或一個簡單菲類和一個簡單二氫菲類連接而成的化合物,多連接有羥基和甲氧基,如4,5′-二甲氧基-8′-對羥基芐基-9,9′,10,10′-四氫-2,7,7′、二醇-1,2′聯菲醚等[30]。
糖苷類化合物由糖或糖的衍生物與非糖物質(苷元)通過苷鍵原子連接形成,此類化合物在自然界中普遍存在,主要有白及多糖、2,7-二羥基-4-甲氧基菲-2- O-葡萄 糖苷、2,7-二羥基- 4-甲氧基菲-2- O-葡萄糖二苷等20個糖苷類化合物[30-35]。
除上述多種類型化合物外,在白及中還分離到了花色素、酯類、三萜、醚類、醇、有機酸、酚、黃酮、醌、甾體等多種化合物[30-40],且每類化合物都具有潛在的開發研究價值,如白及所含的不飽和脂肪酸就具有抗腫瘤、抗炎癥、提高免疫力、調節血脂等多種藥理活性。
白及能增強血小板活性,減少凝血酶生成的時間,抑制纖維蛋白酶的活性,使血細胞凝集而止血[41]。其中,白及主要止血成分——白及多糖止血作用可能是多種止血機制,如升高血小板聚集率、改善肺和胃組織的病變、調節纖溶系統等綜合作用的結果[42],也可能通過對大鼠血小板活化及血液流變學的影響而發揮止血作用[43]。
白及多糖有增強胃黏膜屏障和防御作用,具有明顯的抗應激性胃潰瘍作用,可能與減少攻擊因子對胃黏膜損傷、增強自由基清除能力等因素有關[41-44],白及多糖具有改善GU大鼠一般生存狀況、降低潰瘍指數、提高潰瘍愈合率、降低胃黏膜蛋白酶活力及血清NO含量,對病程中損傷的胃黏膜具有改善和保護作用[45]。白及多糖除了對醋酸型和應激型胃潰瘍具有良好的保護和治療作用外,對大量或長期酗酒引起的胃腸道疾病也具有改善作用[46]。
白及屬藥用植物的抑菌作用可能與白及所含的聯芐類化合物和菲類成分有關[47-48],在白及塊莖的提取物中,甲醇、正己烷、二氯甲烷的萃取物對腸桿菌、枯草芽抱桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌均具有較強的抑制作用[49-50],乙酸乙酯部位對金黃色葡萄球菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌有很好的抑制效果,正丁醇部位的抑菌活性稍弱,但與兩者對應的水層煎液無抑菌作用[50]。白及多糖具有一定的抗菌、抗炎及抗氧化活性,并能促進口腔潰瘍的愈合,是一種較為理想的口腔黏膜黏附材料,兼具促口腔潰瘍愈合的作用[51],白及所含的甘露聚糖對耳廓腫脹的小鼠有明顯對抗作用[52]。白及多糖可抑制白細胞介素 6(IL-6)和腫瘤壞死因子的產生[33],其主要成分為葡萄甘露聚糖,具有抗潰瘍、抗氧化等多種藥理活性[53]。
白及的多種有效成分都具有很好的抗癌效果,白及所含的白及多糖與萜類成分,可與硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)競爭性結合,有抑制、拮抗或干擾 HSPG 的作用[54-55]。朱峻霄等對pH敏感-兩親性白及多糖納米顆粒的分子的腫瘤靶向給藥進行研究得出,白及多糖具有很好的抗癌作用,為后續癌癥靶向制劑研究提供了參考[56]。
白及多糖、白及小分子藥效組分對矽肺大鼠機體抗氧化系統、免疫系統及炎性細胞因子水平均具有良好的調節作用[48,57-58],白及可治療外科創傷出血、胃潰瘍及免疫調節,白及多糖能促凝血及胃潰瘍黏膜修復[59]。綜上所述,白及的止血、保護胃黏膜、抗潰瘍、抗炎、抗菌、抗癌、免疫調節等作用與白及的收斂止血消腫生肌功效吻合。此外,研究認為其還具有美白、抗氧化、調節自由基、改善認知腦功能等作用[60]。
白及具有極高的價值,已作為飲片供用于臨床[61],并用于化妝品等行業[62-64]。白及膠是良好的天然黏合劑,可制作不同的制劑[65-66],應用非常廣泛。白及于1963年被《中國藥典》收入,2020年新增含量測定項,測定了1,4-二[4-(葡萄糖氧)芐基]-2-異丁基蘋果酸酯的含量。關于白及化學成分的藥理作用還具有廣闊的研究空間。目前,白及價格高昂,野生采挖產量低,應結合白及植物生長特性,人工干預發芽,采取封山育林等措施對資源進行保護。