李茂星,武尉杰
(1. 中國人民解放軍聯勤保障部隊第九四〇醫院,甘肅 蘭州 730050; 2. 康縣獨一味生物制藥有限公司,甘肅 隴南 746500)
與中醫藥一樣,傳統藏醫藥不僅護佑了藏民族的繁衍生息,而且形成了獨特的理論體系,目前藏醫藥的現代化及推廣應用越來越受到重視。青藏高原低壓低氧、高寒、強紫外線、晝夜溫差大的地理環境特點在促進特殊物種形成及特殊次生代謝物合成的同時,極大地影響著植物的生長與繁殖。隨著藏藥野生資源的不斷消耗,部分珍稀和常用藏藥在原產地的儲量急劇減少甚至滅絕,這不僅影響了藏藥資源的道地性,并對生態環境造成了極大破壞,不利于藏藥資源的可持續開發和利用[1]。為此,檢索了中國知網和萬方數據庫中自1995年以來甘肅、青海、西藏、四川、北京等地關于獨一味藥材藥學、遺傳學、植物生理學、農學等專業的研究進展,以及藥通網2017年4月至2020年3月的市場價格調查數據,從其野生資源、生境、生長繁殖、栽培馴化等多維度進行綜述。
獨一味Lamiophlomis rotate(Benth.)Kudo為唇形科獨一味屬植物[2],藏語稱“大巴”“打布巴”。其始載于我國現存最早的藏醫藥學古典名著《月王藥診》,曰:“獨一味,補髓,治浮腫后流黃水。”[3]《四部醫典》將獨一味歸于“旱生草藥類”[4],曾多處記載:“時疫治療中,疾病降于關節時加獨一味鍛灰”“鼻蛆中血液色黃又稀者,獨一味鼻藥施治”“頭部創傷,可用山川獨一味、矮紫荃、南芥菜,適時采摘,去土除水,未枯之前切碎,煎湯熬膏,外敷”等。《晶珠本草》記載:“山生甘、苦,固精髓,引流黃水;山生獨一味治風病。”[5]其根及全草入藥,是我國藏族、蒙古族、納西族等民族的民間常用藥[6]。《四川中藥志》記載:“本品二十年前在四川省的舊瞻化縣被發現和利用,當地人以本品治療槍傷具有獨特的療效。”[7]《云南植物志》記載:“在四川興隆縣發現用于治療槍傷有效。”[8]
梁重棟[9]聯合康縣制藥廠(前身為獨一味生物制藥股份有限公司)在完成獨一味止血鎮痛藥效學、毒理學、化學成分、作用機制、生產工藝、質量標準等系列新藥臨床前研究的基礎上,1989年首次研制出國內第一個現代化藏藥新藥獨一味片。
于國家藥品監督管理局藥品查詢平臺查證,獨一味已有膠囊、顆粒、軟膠囊等多種劑型,實現了由牛羊不食的“草原害草”向特色藏藥新藥的轉變。隨著獨一味相關藥品在全國的推廣與應用,其藥材需求量快速增長,甘肅瑪曲,青海河南、甘德、玉樹、久治,四川若爾蓋、巴塘、石渠、色達等獨一味主產區縣已逐步建成集散點和收購公司。
《中國植物志》記載,獨一味分布于我國西藏大部分地區、四川和云南西部、青海和甘肅南部,以及尼泊爾、錫金、不丹等鄰國海拔在3000 m 以上的高山草原、碎石灘中[10]。
澤仁旺姆等[11]通過調查,在傳統獨一味已知分布點錯那、江達、類烏齊、昌都、八宿、米林、拉薩、墨脫、察雅、索縣、工布江達、亞東、薩嘎、昂仁、吉隆、聶拉木、定日、定結、那曲、嘉黎、班戈、申扎、林周、尼日、南木林和白朗26 個地區的基礎上,拓展發現了尼木、墨竹工卡、當雄、堆龍、桑日、曲松、浪卡子等新的生長分布地區;其生長海拔為3900~5100 m,通過測算,西藏最大資源量為1.44×105kg。
孫輝等[12]通過文獻收集整理、標本查閱、中藥材市場調研與產地藥農走訪、野外實地樣方調查、地理信息系統(GIS)等多種研究方法,確定獨一味分布于四川、青海、甘肅、西藏等地區。調查地區涵蓋90%以上的獨一味野生分布區域,包括西藏自治區的芒康、昌都、林芝、那曲等地,四川省甘孜和阿壩,青海省玉樹、久治、河南、甘德等地,甘肅省瑪曲、碌曲等地。通過進一步的樣方調查表明,其野生資源蘊藏量為3.71×106~6.90×106kg,其中青海2.52×106~3.31×106kg,甘 肅0.49 × 106~1.41 × 106kg,四 川0.64 × 106~1.17×106kg,西藏0.42×106~1.00×106kg,年允收量為0.91×106~1.68×106kg,年實際采收量為2.52×106kg。
李照青等[13]實地調查認為,獨一味僅在西藏巴青、丁青、芒康、索縣等地的蘊藏量就達2.14×108kg。
自20 世紀80年代起,張兆琳等[14]、張承忠等[15]研究發現,獨一味主要含有黃酮、環烯醚萜、苯乙醇苷、揮發油及其他類成分。2000年起,李茂星團隊采用藥理學活性引導的聚酰胺聯合大孔吸附樹脂分離方法對獨一味藥材有效成分進行系統研究,首次闡明以8-O-乙酰山梔苷甲酯、山梔苷甲酯為代表的環烯醚萜苷類是其鎮痛、止血的有效成分;采用高效液相色譜(HPLC)指紋圖譜評價不同產地、不同采收時間的獨一味的不同藥用部位的化學成分變化;大樣本研究結果首次報道獨一味地上部分中有效成分“山梔苷甲酯”“8 -O- 乙酰山梔苷甲酯”的含量顯著高于根中含量[1]。2010年版《中國藥典(一部)》中以控制特征性指標成分“山梔苷甲酯”“8-O-乙酰山梔苷甲酯”總含量作為獨一味藥材及其制劑的質量標準修訂,同時獨一味藥用部位由“全草”修訂為“地上部分”,不僅為禁止采挖根部提供了法律依據[16],也為減少草場破壞,保留根、莖、芽,實現單株來年繼續生長提供了基礎[17]。
李錫文[18]認為,獨一味屬由地中海起源,隨著喜馬拉雅山脈隆升為陸地,適應高山荒漠的糙蘇屬中衍生而來。獨一味分布面較窄,主要分布于中國西藏、玉樹、果洛、甘南、四川西部,云南西北部呈少量零星分布;列為青藏高原特有植物,生境氣候獨特,適宜生長于高海拔、高寒缺氧、強輻射、晝夜溫差大、高光照和干旱寒冷地帶。
周傳猛等[19]、孫輝等[12]以西藏、青海、甘肅、四川等地區38 個樣點152 個獨一味樣方數據為基礎,采用信息熵理論與模糊物元模型,利用GIS平臺結合野外調查獨一味產量估測,預測其在青藏高原的潛在地理分布狀態、空間分布、潛在分布區。結果表明,獨一味生境最佳相似區域包括西藏山南、昌都、那曲,青海玉樹、果洛、祁連等,甘肅甘南地區,四川甘孜州、阿壩州地區,云南西北部迪慶、香格里拉地區;高相似區域包括西藏山南中部和北部、日喀則大部分地區、那曲中部、林芝北部、拉薩等,青海格爾木西南部、海西州東部及北部、海北州西南部等,甘肅省武威市天祝,四川阿壩州東南部、甘孜州南部、雅安、涼山部分地區等,云南維西等。最佳相似區域海拔3500~4500 m,年均氣溫- 3~3 ℃,年降水量400~550 mm,年相對濕度55%~65%,年均日照時數2400~2800h,有利于獨一味的生長。
傳統觀點認為,草地退化是導致高原藥用植物資源緊缺的主要因素。但鐘世紅等[20]在四川甘孜州石渠縣物種單一、鼠害嚴重的退化草場調查發現,獨一味有較大密度分布,甚至以極高密度生長于肥力與土壤容重條件均較差,以及植被很少的砂礫土地,且葉展距可達40 cm 以上。李燕等[21]通過對甘肅甘南瑪曲地區實地調查發現,獨一味主要生長于高原或高山上強度風化的碎石灘中或石質高山草甸、河灘地;喜強光,有明顯伴生植物,在退化的灌叢草地生境中分布較多,周圍灌叢分布稀疏,且生長矮小,多為貼地平展生長。
金蘭團隊以分布于青海玉樹國營牧場的獨一味自然居群為研究對象,對獨一味繁育系統,特別是其開花特性與傳粉方式對傳粉效率的影響,異型花柱對結實率的影響,花序大小對結實率和結實效率的影響進行了系統研究,發現獨一味同時存在有性繁殖和無性繁殖[17,22-24]。獨一味開花物候期為5月至7月,花粉數量與胚珠比為4,雜交指數為1645,雌雄異熟,有性繁育系統初步確定為部分自交親和,異交需傳粉,單花數量過多或過少均影響結實率。將獨一味的根、莖、芽從海拔4300 m 的野生地移栽到海拔2366 m 和3100 m的青海多巴及大通實驗基地后發現,花粉活力較低,柱頭無花粉及花粉管萌發,栽培地的自然結實率為0。
組培快繁技術是指利用植物組織培養技術對外植體進行離體培養,在短期內獲得遺傳一致的大量再生植株的繁殖方法。
王慧春等[25]選取獨一味無菌苗的子葉、嫩芽和幼根為外植體,采用不同類型的培養基和不同種類的植物生長調節劑建立了獨一味組培快繁技術體系。研究結果表明,獨一味幼葉、嫩芽和幼根均可誘導出愈傷組織,其中幼根的愈傷組織誘導率最高,達93.5%,出愈時間為7 d,最適誘導培養基為無激素培養基+1.0 mg/L 2,4-D-二氯苯氧乙酸+0.5 mg/L細胞分裂素6-芐基腺嘌呤+0.5 mg/L 萘乙酸;叢生芽誘導的適宜培養基為無激素培養基+1.0 mg/L 細胞分裂素6-芐基腺嘌呤+0.5 mg/L萘乙酸,誘導率達88.8%;生根的適宜培養基為1/2 無激素培養基+0.5 mg/L 萘乙酸,誘導率高達97.9%。當腐殖土與蛭石按一定比例混合使用時,兼具保肥、保水、透氣性好等特點,有利于幼苗的生長和發育,幼苗成活率明顯高于單一基質。
目前,獨一味主要采收和使用者包括康縣獨一味生物制藥有限公司和西藏奇正藏藥股份有限公司[26]。2006年,前者在甘南瑪曲縣建設了3萬畝獨一味種植基地;2006年起,后者分別于西藏林芝縣、甘肅榆中馬銜山進行大面積試栽試種,對獨一味采種、育苗、栽培及田間管理進行了探索性研究,建立了獨一味田間栽培管理的規范化技術。
何淑玲等[27]創新性地研究了獨一味間作栽培藏木香對獨一味生長的影響,結果2010年7月15日出苗率達到最大,單作平均出苗率為(45.62±0.02)%,間作藏木香的平均出苗率為(69.91 ± 0.15)%,較單作增長53.24%;7月30日,單作成活率為42.01%,間作成活率為96.20%,較單作增長了1.29倍。2011年,獨一味返青后,間作6月至9月的株高、葉長和葉寬均顯著高于獨一味單作栽培。藏木香與獨一味具有高矮搭配,共生期間爭水、爭肥、爭光矛盾小等優勢。獨一味喜陰,當獨一味處于苗期時,藏木香生長旺盛,可以很好地提供庇護,提高獨一味的生存率。該研究成果已在甘南州合作市實現了規模化人工栽培種植。
羅桂花等[28]于2009年8月底采集玉樹縣的野生獨一味藥材和大通縣人工栽培3年的獨一味藥材,測定其中野生品種木犀草素含量的平均值為10.08 μg/g,栽培品種平均值為30.8 μg/g。可見,栽培獨一味中木犀草素含量已超過野生品種。
全國現有20 多個以獨一味提取物為原料的制劑。早期無序、過度采挖曾造成獨一味野生資源大幅度減少,獨一味也被列為一級瀕危藏藥品種。隨著2010年版《中國藥典(一部)》將獨一味藥用部位由“全草”修訂為“地上部分”,以及各地政府和企業積極引導藏牧民在采收時只鏟取地上部分、保留其地下根莖,有效地保護了獨一味的高原生態環境,加快了野生資源的修復。
作為獨一味產品的原研單位,康縣獨一味生物制藥有限公司是獨一味相關產品的龍頭企業。自1992年獨一味片劑正式上市以來,其市場占有率常年高于85%。近5年,年均采收獨一味原藥材8×105kg,遠低于野生資源的可采收量。藥通網亳州市場2017年4月至2020年3月獨一味葉采收價格一直維持在(21±4)元/千克,價格波動不大(圖1)。部分年份的波動與氣候變化及市場買賣行為有關,未出現明顯的貨源短缺現象。
藏醫藥是我國民族醫藥的重要組成部分,但多年來藏藥一直延續傳統模式,開發力度遠遠不夠。藏藥獨一味的現代化研究與資源開發,不僅可以解決上述瓶頸問題,同時也是提高藏區科技發展水平、加快邊遠地區脫貧致富、促進西部邊疆和諧穩定和長治久安國策的重要途徑。
獨一味野生資源分布區域遼闊,地理環境險惡,高原實地調查條件受限,較多地區未能實地勘察,導致資源儲量評估誤差較大,有必要繼續考察。第四次全國中藥資源普查已于2012年陸續在全國展開,野生獨一味藥材的分布區域及蘊藏量不斷刷新。由于禁挖地下部分得以保護的種質資源,經過自然恢復,已達到采收標準,新一輪的采集開始良性循環,獨一味野生資源基本能滿足當前制藥工業的需求。
有關獨一味的野生馴化、栽培種植技術已取得了較大進步,小規模的引種、試種也已成功。獨一味野生資源充足,市場價格高于人工種植成本,農戶種植積極性高,大規模人工種植雖尚未展開,但現有技術可保障獨一味資源的可持續利用。