黃芩產量和質量的關鍵影響因素研究進展

文晉 朱永紅 李換麗 楊琴莉 秦欣 馬燕斌

摘 要 黃芩是我國傳統大宗中藥材，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血涼血和安胎等作用，分布廣泛，藥效顯著，臨床意義重大。分析研究影響黃芩質量及產量的關鍵因素，對于黃芩優良品種選育和提升黃芩質量具有重要意義。通過查閱2015年以來影響黃芩產量和質量的關鍵因素的相關研究論文，系統總結了產地、生長年限與采收期、栽培與野生、環境因子、栽培技術、炮制加工等6個關鍵因素的研究進展。

關鍵詞 黃芩；質量；產量；影響因素

中圖分類號：S567.2 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.03.027

黃芩（ Scutellaria baicalensis Georgia） 始載于《神農本草經》[1]，屬于唇形科黃芩屬多年生草本植物，其味苦色黃而氣寒，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血涼血和安胎等作用[2]，是傳統的大宗中藥材，其藥效成分主要包含黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素等黃酮類化合物[3]。其中，黃芩苷是評價黃芩藥材質量優劣的主要指標，《中國藥典》規定黃芩藥材內的黃芩苷含量占比不能小于9.0%[1]。研究表明其藥理功效具有抗炎抗菌、凝血、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤和抑制心腦血管疾病等作用[4-9]。

1 ?研究現狀

我國黃芩的野生資源因過度采挖，目前已趨于枯竭，而黃芩作為黃芩復方顆粒、雙黃連口服液等常用中成藥的主要原材料[10]，市場需求量卻不斷增多，這推動黃芩栽培面積越來越大，栽培黃芩已成為主要的市場藥源。然而，人工栽培的黃芩藥材質量參差不齊，需要專業科學的指導與評價。近年來，關于黃芩產量和質量的影響因素研究報道越來越多，主要集中在產地、生長年限與采收期、栽培與野生、環境因子、栽培技術、炮制加工等方面。因此，筆者綜述影響黃芩產量和質量的6個因素的研究進展，為今后評價黃芩藥材品質的優劣提供理論參考，從而保證黃芩中成藥及藥飲片的優質原料來源。

2 ?影響因素研究進展

2.1 ?產地

黃芩廣泛種植于內蒙古、黑龍江、河北、山西、陜西、甘肅、河南和山東等地，不同種源、產區的地理環境和氣候條件不同，會直接影響黃芩性狀與黃酮類藥效成分的含量，從而造成黃芩品質相差較大。現有研究也證實了不同種質黃芩內主要有效成分之間的比例差異很大[11]。李永杰等收集7個省區36縣的57份材料種植于河北承德，發現不同種源的黃芩苷含量存在顯著差異，黃芩素的含量則達到極顯著水平，聚類分析顯示黃芩藥用成分存在顯著的地理差異[12]。河北承德所產的“熱河黃芩”一直被認定為道地藥材，近年來黃芩野生資源日益匱乏，許多地區進行了引種栽培，目前主要集中在甘肅、山西、陜西、山東等4個省份，其次是河北、內蒙古、東北、寧夏等，南方也有少部分種植。王丹陽等收集河北、山東、山西、陜西、甘肅、安徽、內蒙古和河南等8個省份38批黃芩種質種植在陜西渭北漢源地區，測定活性成分總量來評價黃芩質量，結果分成三個水平，山西、河北＞河南、陜西、安徽、甘肅＞山東、內蒙古，表明山西、河北的黃芩品質優于其他省份；又對各省份的黃芩根長、根冠直徑、折干率、浸出物和主要活性成分含量進行主成分分析，得出河北省的黃芩種源綜合指數最高，表明陜西渭北漢源地區適宜種植的是河北種源黃芩[13]。即便位于同一省份的不同區域，黃芩藥材的質量也出現參差不齊，陸子芳等對山西23個產地野生黃芩的有效成分含量測定比較后，發現其含量差異明顯[14]。楊洋等利用高效液相色譜法對7個產區13個產地的黃芩藥材中主要藥用成分（黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素）含量進行測定，并進行主成分分析，發現山東臨沂的各藥效成分累積量最為豐富，其次是山西運城、聞喜、夏縣，說明山西作為黃芩優質產區十分合理[15]。郭玲玲等客觀準確地測定陜西不同產區的黃芩9種化學成分含量，其結果相差較大，且通過部分樣品的黃芩苷含量高于2015版《中國藥典》規定6個百分點之多，證明陜西作為黃芩主產地較為合理[16]。而李云靜等比較分析不同產地的黃芩藥材質量，發現其間的黃酮類成分含量差異較大，且發現道地產區的黃芩質量不一定最好，解釋為栽培技術等的差異造成[17]。這些不同產區的黃芩藥材質量存在明顯差異，充分說明了黃芩藥材種植一定要綜合考慮選擇最佳栽培地，這對于規范黃芩藥材種植及提高其藥材質量與產量至關重要。

2.2 ?生長年限與采收期

黃芩質量與其生長年限和采收季節有著明顯的相關性。在黃芩生長發育時期，其所含的各種化學成分的積累會發生不同的動態變化，因此研究不同生長年限和采收季節對黃芩質量的影響尤為重要。河北承德的“熱河黃芩”是有史記載的道地藥材，而山西是目前黃芩種植面積最大的主產區。申潔等選取河北承德和山西兩個產區作為研究區域，綜合比較兩個產區不同生長年限黃芩中的黃酮類化合物含量，發現3年生＞7年生＞1年生和2年生，表明3年生黃芩藥材的質量相對最優；對河北承德地區春秋兩個采收季節黃芩根部中野黃芩苷、黃芩苷、漢黃芩苷和黃芩素的含量進行比較，顯示春季＞秋季[18]。郭玲玲等測定陜西產不同生長年限野生與栽培黃芩藥材中的9種化學成分，發現黃芩苷、漢黃芩苷、野黃芩素與野黃芩苷的含量3年生最高，2年生次之，1年生最低；而黃芩素和漢黃芩素的含量正好相反[16]。孫賓娟采收黃芩道地產區內蒙古赤峰春秋兩季6個月份（3月、4月、5月、9月、10月、11月）的黃芩，測定其黃芩苷含量，結果表明春季3月份與秋季11月份的黃芩苷含量最高[19]。管毓向等測定云南曲靖不同栽培年限黃芩中的黃芩苷含量，結果顯示1年生的黃芩苷含量未達藥典規定，2年生的黃芩苷含量隨栽培年限增加而升高，3年后趨于穩定；同時調查了最佳采收期，表明黃芩花前（6—7月）為最佳時期[20]。盛琳等對陜西商洛黃芩中黃芩苷含量、黃芩苷總量積累及根干重的動態變化進行調查，得出最佳采收期是第3年的11月份[21]。李懷德等探究甘肅中部地區黃芩最佳采收年限，發現3年生的黃芩產量及藥材商品性都得到顯著提高[22]。李建軍等探究寧夏六盤山冷涼地區的黃芩最佳采收期，HPLC指紋圖譜及含量顯示在9月20日后采收的黃芩樣品中黃芩苷和漢黃芩苷含量較高[23]。而趙勝男等研究赤峰產黃芩分別在1年、2年、3年生春秋兩季的整體成分構成變化，顯示2年生黃芩中的苷類物質含量最高、藥材質量也更穩定；6種黃酮類成分測定顯示2年生春季采收的黃芩整體含量高于同年秋季的，由此得出赤峰最佳采收期為2年生春季[24]。對于黃芩最佳采收期的研究大多得出的結論都是2～3年生黃芩的藥用成分含量最高，質量趨于穩定，而每個地區的采收月份的差異，主要是各地區的環境氣候差異造成的。

2.3 ?栽培與野生

隨著黃芩藥材在臨床上的應用范圍不斷擴大，其野生資源日漸匱乏，已不能滿足市場需求，全國大多地區引種栽培，但栽培的種源優劣、地理環境、種植管理技術等的差異，導致市場上的黃芩藥材品質參差不齊，這就需要各地區調查探究栽培與野生品種之間的藥效成分差異，從而有目的地改善優化栽培品種，從源頭上保證黃芩藥源的優質性。趙勝男等采取山東、赤峰野生和栽培黃芩，測定發現均含有19種黃酮類成分，且野生與栽培之間的含量比例均有明顯差異[25]。郭玲玲等HPLC法測定陜西產不同生長年限栽培與野生黃芩中9種黃酮類成分（野黃芩苷、黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素、芹菜素、千層紙素 A、白楊素和野黃芩素），發現2年生和3年生的栽培與野生黃芩中，除了白楊素和野黃芩素外，其他含量都是野生＞栽培[16]。這些研究報道表明栽培替代野生黃芩資源時，其藥理藥效作用還是有差異的，在臨床用藥時需要注意黃芩的用法用量。

2.4 ?環境因子

環境因子對藥材的質量與產量起著至關重要的作用，適宜的生長環境可以促進中藥材性狀的優良選育與內部藥用成分的合成積累。黃芩次生代謝產物的合成積累與其生存環境密切相關，研究報道中影響黃芩生長的環境因子主要涉及海拔、光照、氣候、水分、土壤養分等。宮福雨等研究發現黃芩的主要藥效成分含量積累與生態因子之間存在相關性，在一定范圍內，與溫度呈正相關，與土壤無機元素有效錳呈正相關，與有效銅呈負相關，與有效鉀呈正相關[26]。張甜等研究表明適當的光照、土壤含水量、空氣濕度、土壤溫度均可以促進黃芩黃酮類化合物的積累[27]。海拔升高也有利于黃芩中黃酮類成分總量的積累[28]。

黃芩多種植于干旱丘陵一帶，干旱及鹽脅迫是影響其生長的關鍵生態因子。通過超高液相色譜-串聯四級桿飛行時間質譜技術測定不同干旱和鹽脅迫處理后黃芩根部位的化學成分，管仁偉等運用多元統計法綜合分析代謝組數據，發現適度干旱與鹽脅迫可促進黃芩內黃酮類成分合成與積累[29]。

合理科學高效地施肥是確保中藥材優質高產的關鍵措施之一，目前針對中藥材施肥的研究較多，主要有有機肥、無機肥、配方施肥、藥用植物專用肥等。劉華等采用“3414”完全試驗方案，探討了氮磷鉀不同施肥量對黃芩的產量影響，計算出最優推薦施肥量，其中氮磷鉀肥單因素對黃芩產量的影響順序由大到小依次為鉀肥、氮肥、磷肥[30]。而廉家敏對于鉀肥的研究結果卻正好相反，通過對比發現單施氮肥、磷肥均能提高黃芩根部黃酮和黃芩苷含量，且磷肥效果優于氮肥，但單施鉀肥則效果不明顯，同時三者單施均可以促進根直徑、株高、產量的增加，得出結合施用效果最顯著，按照N2P2K0配比處理，能使黃芩根部質量最優[31]。魏金月等比較不同試驗田不同肥料（對照組、化肥組、專用有機肥組）處理的黃芩，結果表明黃芩專用有機肥既能促進黃芩根部的生長，又能提高黃芩中藥用成分的含量[32]。施肥對于提升黃芩質量與產量都有極大的促進作用，但也要適度合理的使用，否則會引起一系列的負效應[33-34]。

2.5 ?栽培技術

近年來，黃芩市場的需求越來越大，野生資源逐年銳減，栽培黃芩也就成為市場的主要來源，但栽培技術的差異會導致黃芩品質參差不齊。因此，探究黃芩最佳栽培技術也就很有必要，而適宜的栽培密度是調控黃芩大小的重要措施。王丹陽等考察了黃芩直播種植過程中的種植深度和密度，通過對黃芩外觀性狀和活性含量的監測，得出渭北旱塬地區種植黃芩的最佳深度為20 cm（覆土厚度2 cm），最佳密度為10 cm × 20 cm[35]。李懷德等通過種苗試驗探究黃芩種植密度對黃芩生長發育和產量的影響，結果表明甘肅中部地區種植黃芩密度為75萬株·hm-2時，黃芩性狀及產量最優[36]。適時播種也是作物栽培的關鍵條件，不同的地區環境不同種子的播期也不同。崔同霞等研究發現播期對黃芩產量和根部性狀的影響大于播量，且最佳播期是4月中下旬至5月初，最佳播量在9.72～11.18 g·m-2[37]。定期割秧處理后，黃芩藥材和莖葉的產量均增加，其所含的活性成分含量也明顯提高[38]。太陽光是植物光合作用不可或缺的，紅光有利于糖和碳水化合物的合成，藍光有助于蛋白質合成，人工模擬植物作用的最佳光譜擁有肥效功能。華智銳等探究了紅光和藍光濾光膜處理對黃芩苷含量和黃芩外光性狀的影響，發現紅色濾光膜有助于黃芩苷含量的積累和黃芩根的生長，藍色濾光膜則能促進黃芩葉的生長[39]。

2.6 ? 炮制加工

目前黃芩的炮制方式主要有生黃芩、酒黃芩、黃芩炭、姜黃芩、蜜黃芩和炒黃芩6種，前三者是研究應用最多的。黃酮類化合物是黃芩最主要的藥效成分，其中黃芩苷是其藥效最強的一種，也是目前評價黃芩品質至關重要的指標。在一定濕度溫度下，生黃芩中的黃芩酶會水解黃芩苷為黃芩苷元和葡萄糖醛酸，使其藥效降低，而經過炮制過程中的蒸、炒、炒炭、酒炒等，可以抑制黃芩酶的活性，從而保證中藥材活性成分的含量。生黃芩經過酒炙[40-42]、炒炭后[44]，黃芩苷、漢黃芩苷等苷類成分的含量逐漸降低，而黃芩素、漢黃芩素等苷元成分的含量逐漸上升，黃芩炭的變化趨勢更為明顯[43]，主要原因是高溫炒制會使黃芩酶大量失活，但高溫也會導致苷類化合物分解，增加苷元類化合物的含量。在炒制過程中化學成分的變化非常復雜，不僅苷鍵會斷裂，也會出現其他反應，因此要嚴格控制好炒制溫度與時間，從而保證藥效最優。陳智等推薦黃芩炒炭炮制的最佳溫度為230 ℃，炒制時間為10 min[44]，熊優等推薦黃酒悶潤后的最佳炒制時間是18 min[45]。

3 ?小結

開展黃芩品質影響因素的研究對于培育高品質道地藥材、保證藥源安全穩定和擴大臨床應用具有重大意義。從種源選擇、生態環境、種植技術、管理措施，到最后的采收加工環節，總結了影響黃芩中藥材質量與產量的產地、生長年限與采收期、栽培與野生、環境因子、栽培技術和炮制加工等因素的研究進展，為今后種植選取優良品種、適宜環境區、科學栽培技術及正確加工方式等提供參考，也為黃芩進一步的臨床應用提供依據。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[M]. 北京：中國醫藥科技出版社，2015.

[2] 魏順發，屈愛桃，任鳳霞，等.黃芩屬植物中二萜類成分研究進展[J].國際藥學研究雜志，2011，38（2）：123-129.

[3] 姚雪，程云霞，陳龍，等.黃芩化學成分的研究[J].中成藥，2020，42（11）：2935-2940.

[4] 馬天星，邸莎，朱向東.黃芩臨床應用及其用量[J].吉林中醫藥，2019，39（11）：1444-1447.

[5] 李莉.中藥材黃芩的藥理分析及臨床應用探討[J].基層醫學論壇，2017，21（11）：1383-1384.

[6] YUE G G， CHAN Y Y， LIU W J， et al. Effectiveness of Scutellaria barbata water extract on inhibiting colon tumor growth and metastasis in tumor-bearing mice[J].Phytother.Res.，2021，35（1）：361-373.

[7] 高善頌，王磊，李華濤，等.黃芩苷經Nrf2/Keap1信號通路調控熱應激小鼠子宮氧化損傷[J].農業生物技術學報，2019，27（11）：2013-2022.

[8] 劉昊，趙自冰，王新.黃芩苷對大腸埃希菌的抗菌活性及其作用機制[J].中國生物制品學雜志，2019，32（9）：983-986.

[9] 馬旭冉，王彥禮，鄒迪新，等.黃芩湯調控Nrf2通路對潰瘍性結腸炎大鼠氧化應激作用的影響[J].藥學學報，2019，54（4）：653-659.

[10] 劉金欣，孟繁蘊，張勝海，等.UPLC同時測定黃芩中黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素、千層紙素Ａ[J].中草藥，2014，45（10）：1477-1480.

[11] 管仁偉，王幼鵬，魏丕振，等.不同種質黃芩高效液相色譜指紋圖譜研究[J].時珍國醫國藥，2018，29（5）：1102-1104.

[12] 李永杰，劉容秀，田文倉，等.不同種源黃芩（子代）藥用成分含量的地理變異研究[J].中國中藥雜志，2018，43（13）：2664-2669.

[13] 王丹陽，李璐含，王祥，等.黃芩不同種源對其藥材品質的影響[J].中草藥，2021，52（7）：2091-2098.

[14] 陸子芳，郝建平，王秋寶.山西23個產地野生黃芩有效成分含量比較[J].山西農業科學，2017，45（10）：1610-1613.

[15] 楊洋，王志強，任麗麗，等.不同產地黃芩藥材中主要藥效成分含量變化規律研究[J].天津中醫藥大學學報，2020，39（3）：324-329.

[16] 郭玲玲，劉毅，祿夢杰，等.HPLC法同時測定陜西產不同生長年限野生和栽培黃芩中9種化學成分的含量[J].中草藥，2018，49（4）：935-940.

[17] 李云靜，張建逵，王冰，等.不同產地黃芩藥材中黃芩苷等5種黃酮類成分含量的比較[J].時珍國醫國藥，2016，27（12）：2985-2988.

[18] 申潔，李珮，劉雙雙，等.河北與山西產黃芩藥材中主要黃酮類成分的含量比較研究[J].中藥農業，2019，21（4）：487-493.

[19] 孫賓娟.不同采收季節黃芩的黃芩苷含量比較分析[J].中藥與臨床，2020，11（1）：26-27，34.

[20] 管毓向，許慶.云南曲靖不同栽培年限黃芩中黃芩苷含量分析[J].中國藥業，2019，28（23）：14-15.

[21] 盛琳，曾志海，趙晉.陜西商洛黃芩最佳采收期研究[J].價值工程，2017，36（29）：216-217.

[22] 李懷德，崔同霞，范重秀，等.定植密度和生長年限對黃芩生長發育和產量及種植效益的影響[J].中國農學通報，2022，38（12）：41-46.

[23] 趙建軍，石悄然，毛福英，等.采收期對寧夏六盤山冷涼地區黃芩質量的影響[J].現代農業科技，2022（1）：33-37，44.

[24] 趙勝男，劉素麗，徐楊璐，等.紅外光譜三級鑒別法聯合高效液相色譜-質譜法研究不同采收期黃芩藥材的質量[J].中國藥房，2019，30（12）：1669-1674.

[25] 趙勝男，李艷榮，李守拙.不同產地野生黃芩與栽培黃芩19種黃酮類成分的比較研究[J].承德醫學院學報，2016，33（5）：365-367.

[26] 宮福雨，程林，韓梅，等.黃芩藥效成分積累的生態因子特征分析[J].中藥材，2020（7）：1570-1576.

[27] 張甜，程林，楊林林，等.生態因子及關鍵酶基因表達對秋季黃芩采收期主要藥效成分合成的影響[J].中草藥，2019，50（4）：936-944.

[28] 衛昊，郭玲玲，李柳柳，等.不同海拔和光照對黃芩中7種黃酮類有效成分含量的影響[J].中草藥，2019，50（6）：1472-1476.

[29] 管仁偉，郭瑞齊，林慧彬，等.基于植物代謝組學技術的干旱及鹽脅迫對黃芩中黃酮類成分影響的研究[J].中草藥，2022，30（5）：1504-1511.

[30] 劉華，李明，田永強，等.基于“3414”試驗的黃芩氮磷鉀肥推薦施肥量研究[J].黑龍江農業科學，2021（11）：26-31.

[31] 廉家敏.黃芩營養特性和土壤環境的施肥效應研究[D].西安：西北農林科技大學，2022.

[32] 魏金月.黃芩專用有機肥的肥效及對土壤肥力影響的研究[D].承德：承德醫學院，2022.

[33] 葛陽，康傳志，萬修福，等.生產中氮肥施用及其對中藥材產量和質量的影響[J].中國中藥雜志，2021，46（8）：1883-1892.

[34] 孫晉鑫，黃高鑒，郭軍玲，等.施氮量對直播黃芩生長及品質的影響[J].山西農業科學，2021，49（11）：1331-1335.

[35] 王丹陽，王祥，安佳，等.不同種植深度和密度對黃芩藥材質量的影響[J].陜西農業科學，2022，68（5）：35-40.

[36] 李懷德，崔同霞，范重秀，等.定植密度和生長年限對黃芩生長發育和產量及種植效益的影響[J].中國農學通報，2022，38（12）：41-46.

[37] 崔同霞，李懷德，楊俊海，等.播期和播量對隴西黃芩產量和經濟性狀的影響[J].河南農業科學，2019，48（5）：43-48.

[38] 劉容秀，李永杰，李琳，等.割秧對黃芩生長以及藥材、莖葉的產量和質量影響研究[J].中國中藥雜志，2016，41（11）：2049-2054.

[39] 華智銳，李小玲.紅光和藍光濾光膜對黃芩形態和黃芩苷含量的影響[J].江西農業學報，2018，30（2）：50-53，63.

[40] 王云，陳影，黃琪，等.基于一測多評法研究黃芩酒炙前后12個黃酮類成分的含量變化[J].世界中醫藥，2022，17（9）：1233-1239，1245.

[41] 高可新，李利霞，王小康.不同炮制方法對黃芩活性成份含量及抗氧化作用的影響[J].中國合理用藥探索，2021，18（9）：109-113.

[42] 劉巖，計小清，孔令娟，等.不同炮制方法對黃芩化學成分及產品質量的影響研究[J].時珍國醫國藥，2019，30（3）：605-608.

[43] 羅蘭，魏劭恒，張英，等.UPLC法比較黃芩不同炮制品中5種黃酮類成分[J].中成藥，2021，43（4）：966-970.

[44] 陳智，田景振.基于模擬炮制法研究黃芩炒炭前后苷類成分的變化[J].山東中醫藥大學學報，2020，44（1）：79-84.

[45] 熊優，王雅琪，焦姣姣，等.黃芩酒炙過程中化學成分含量變化及其與藥效的相關性分析[J].中國實驗方劑學雜志，2018，24（16）：1-6.

（責任編輯：易 ?婧）