不同因素对白芍药材产量及品质的影响研究进展
孟肖 李靖季 姚洁 陈娜 于娇
摘要 ? ?中药白芍作为《伤寒论》中芍药甘草汤的君药,广泛用于历代的经典方剂中。由于受到种质、产地、栽培措施、采收加工等因素的影响,白芍药材的质量参差不齐。本文通过查阅相关文献,对白芍栽培研究进行综述,分析了产地、种质、栽培措施及加工方法对白芍药材产量和品质的影响,以期为白芍标准化种植技术的完善提供参考。
关键词 ? ?白芍;产地;种质;栽培措施;加工方法;产量;品质
中图分类号 ? ?S567.239 ? ? ? ?文献标识码 ? ?A
文章编号 ? 1007-5739(2020)20-0059-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?开放科学(资源服务)标识码(OSID)
白芍为毛茛科(Ranunculaceae)植物芍药(Paeonia lactiflora Pall.)的干燥根,药用成分主要是芍药苷[1],为保证质量,一般在5—10月采收,去除泥土杂质,剪去细根和头尾,去皮后置于沸水中浸煮或煮后去皮,晒干,即可入药[2]。现如今,白芍的野生资源极为稀有,市场上销售的多为栽培品,产地主要有安徽亳州、浙江磐安、山东菏泽、四川中江等,并形成了著名的道地药材。受产地影响,在种质、栽培措施、采收加工等方面有极大的不同,导致市场上白芍质量参差不齐。本文主要从产地、种质、栽培措施和加工方法出发,对影响白芍产量和质量的因素进行综述,旨在为完善白芍标准化种植技术提供参考。
1 ? ?产地对白芍药材产量及品质的影响
“一方水土,養一方人”,产地直接影响着土壤、日照、气候、降水量等因素,对白芍的生长也带来显著影响。目前,白芍在全国的主产地有安徽亳州、浙江磐安、山东菏泽、四川中江,分别称为亳白芍、杭白芍、菏泽白芍、川白芍[3]。此外,河南、贵州、湖南等地也有种植。杭白芍的栽培在南宋时期就已经盛行。周红涛等[4]调研发现,杭白芍的种植面积从1970年到1998年减少了170 hm2,杭白芍栽培正面临着严峻的考验。安徽亳州的白芍栽培历史也较悠久,有一首描述亳白芍栽培盛况的小诗:“小黄城外芍药花,五里十里生朝霞。花前花后皆人家,家家种花如桑麻。”经查证,安徽亳州在东汉末年就开始种植白芍。王 ?军等[5]对亳州白芍种植情况进行调研发现,亳白芍种植面积约1 300 hm2,年生产量约1.2万t,约占全国总产量的70%。随着时代的发展,亳白芍增长迅速,逐渐占据市场。
亳白芍除了栽培面积逐渐扩大,质量也有一定优势。谭佳威等[6]通过分析表明,广西灵山白芍的芍药苷含量达不到药典标准(不得少于1.6%);山东甄城的白芍中芍药苷含量低于安徽亳州、浙江磐安、四川中江,仅为1.91%;安徽亳州产的白芍芍药苷则高达2.93%。除指标性成分的含量要求外,重金属污染也是国内外热点研究领域。权春梅等[7]对四大产地白芍的铅、镉、铜含量进行检测,结果表明,亳白芍的重金属含量均低于其他3个产地。根据四大产地白芍的质量、产量和安全性等因素综合考虑,在选取药材时应尽量选取亳白芍,这也是亳白芍在2013年12月成功获批国家地理标志保护产品的原因。
2 ? ?种质对白芍药材产量及品质的影响
白芍产地广泛,使得种质问题备受争议。杭悦宇等[8]判定杭白芍来源于毛果芍药,亳白芍和菏泽白芍来源于芍药,川白芍来源于芍药和毛果芍药;外形方面观察发现,菏泽白芍和川白芍均为复瓣花,且雄蕊不育。金昌东等[9]认为,亳白芍和菏泽白芍来源于毛果芍药。这说明白芍种质繁多且栽培种质混杂,就安徽亳州的白芍而言,当地药农将栽培的白芍通过筛选分为“线条”“蒲棒”“鸡爪”。白 ?华等[10]对亳州谯城区11个乡镇的4 114.67 hm2白芍进行随机观察分析辩证,认为“线条”的品质最优,产量相对较高;“蒲棒”的产量最高,且种植面积最广。周学刚等[11]比较3种亳白芍表明,“线条”芍药苷含量最高,但“蒲棒”的根数最少,“鸡爪”的根长最短,“线条”的直径最小。综合分析,目前更适合药农的是“蒲棒”。
目前,中药饮片常来源于栽培品,也有部分取自野生品。胡世林等[12]研究表明,芍药野生群体的多态位点比率较栽培群体高22.65%;野生品的草酸钙结晶高于栽培品近10倍以上,而栽培品的淀粉含量高于野生品近1倍。郭结晓等[13]对相同产地的野生白芍和栽培白芍进行研究发现,野生品的芍药苷均远高于栽培品,认为白芍一般以栽培品入药,野生品经加工炮制后常作为赤芍来使用。考虑到临床用药的准确性及安全性,不能为解决资源紧缺的问题而采用驯化白芍野生种质变家种,也不能以野生品作为药用白芍来使用,在栽培过程中应首要选择正确优质的种质。
3 ? ?栽培措施对白芍药材产量及品质的影响
3.1 ? ?种子及种芽对白芍产量及品质的影响
生产中,白芍多采用无性繁殖。王 ?振等[14]对优质种芽进行筛选,挖出成熟白芍,取种块上3个品质最佳的红色芽头,切去芍根适当厚度,以保证白芍在生长过程中有充足的养分;同时注意种芽的储存,防止其缺水枯死或提前生长。杨保良[15]在调查中发现,对种苗进行脱毒处理,可以增强种苗的抗虫害、抗病毒能力,在提高成活率的同时减少栽培过程中的施肥量。可见,掌握科学的种植技术,通过育苗手段将种子或种芽培育成健康肥硕的种苗,能帮助药农生产收获高品质、高产量的药材。
3.2 ? ?栽培条件对白芍产量及品质的影响
在植物生长发育过程中,温光水肥是影响药材产量和质量的关键性因素。早有学者对栽培白芍的土壤进行筛选。陈幼鸿[16]认为,应选择阳光充沛、土质肥厚、排水性能好、肥沃疏松的黄黑泥土。周光姣等[17]对亳州不同乡镇的白芍质量和土壤中的无机元素含量进行检测,结果显示,土壤中的无机元素(Fe、Mn、Zn、K、Ca、Mg)与药材中所含的无机元素成一定的相关性,且对药材中所含的化学成分(没食子酸、芍药苷、芍药内酯苷、苯甲酸、苯甲酰芍药苷等)也有影响。安徽省亳州市大杨镇郭万村年均气温15.2 ℃,平均日照时数2 040.9 h,年均无霜期213 d,平均年降水量867.1 mm,属半湿润气候[18],适宜白芍的健康生长,能够保证白芍的品质和产量。
3.3 ? ?栽培方式对白芍产量及品质的影响
探究出优良的栽培方式,对提高药材质量具有重要意义。刘 ?海等[19]研究白芍间作花生栽培模式的可行性表明,间作花生可以减少白芍的除草施肥率,花生根系既能固氮又能疏松土壤,在保护白芍幼苗生长发育的同时,可提高药材质量和收成。为维持自然资源可持续发展,充分利用土地资源,在栽培过程中结合专业科学技术,既能节约中药材栽培成本,又可以确保药材的品质和产量。
3.4 ? ?种植年限对白芍产量及品质的影响
植物在生长的过程中,所含的化学成分呈动态变化,研究其变化规律,确定适宜的种植年限和采收时间,对提高药材质量具有重要意义。白芍一般宜夏、秋季采收,诸多文献显示,药材不同的生长年限与产量和质量成正相关[20-22]。王甫成等[23]对不同年限的白芍所含的芍药苷进行评测,含药用成分和产量最高的六年生白芍出现大量木质化和空心,质量和品质远不及五年生白芍;一年生白芍芍药苷含量高于五年生白芍,但产量过低。因此,五年生的白芍质量最佳。白芍生长年限不同,长度和粗细也存在差异性,Wang等[24]研究表明,直径8 cm左右的根和最小直径的根所含的芍药苷含量较高。马福家等[25]比较发现,没食子酸、苯甲酸含量和生长年限成负相关,氧化芍药苷、芍药苷、1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄酸含量与生长年限成正相关,禤雪梅[26]也得出同样的试验结果。这些与上述结论略有差异,但含量变化的趋势基本一致,可能与白芍的产地和栽培措施等因素有关,不过最终得出生长年限5年的白芍最适合入药。
3.5 ? ?采收时间对白芍产量及品质的影响
“三月茵陈四月蒿,五月六月当柴烧”,适时采收对中药质量影响非常大。金传山等[27]认为,宜农历8月中旬至9月中旬采收白芍,且为了防止药材发红变质,应尽量选择晴天采挖。黄明远等[28]对不同时间采收的白芍进行分析发现,冬季采收的白芍有效成分含量最低,夏末秋初即6月中旬至7月中旬白芍质量最好。二位学者的结论不同,但在时间节点上并没有相差很远。对于白芍最佳的采收时间,还需进一步系统深入研究。
4 ? ?加工方法对白芍药材产量及品质的影响
4.1 ? ?白芍干燥方法对白芍产量及品质的影响
药材制成中药饮片流入市场前,需要进行简单的处理和干燥,药材的初加工是保证饮片质量不可或缺的环节,但是白芍的干燥方式却一直饱受争议。干燥方法主要分为晒干、烘干和阴干等。成丹[29]研究表明,经不同干燥方法加工的白芍样品,其芍药内酯苷和芍药苷的含量有显著差异,具体表现为晒干>烘干>阴干。故在选择白芍的干燥方法时应尽量选择晒干法。
白芍晒干可分为煎煮后晒干和直接晒干,赵建[30]对2种白芍样品的芍药苷含量进行测定,结果显示,晒干样品芍药苷含量多于蒸煮后晒干的白芍样品。这与吴剑坤等[31]的研究结果一致。谭淑瑜等[32]研究发现,白芍水提液的化学成分以芍药苷及其衍生物为主。左艳丽[33]认为,芍药苷具有水溶性,水煮和浸泡均会损耗芍药苷的含量,建议直接晒干白芍,避免与水接触。但晒干后的白芍,表皮干皱且粉性不足,會相对影响药材质量。Kong等[34-35]研究发现,白芍在煎煮过程中,其芍药苷含量呈波动性变化,最终煎煮后的芍药苷含量仍大于未经煎煮的。沈梦兰等[36]研究发现,白芍在蒸煮的过程中,可以促进异麦芽芍药苷等转化为芍药苷,且芍药内酯苷的含量同样有所波动,最后含量也有所提升。学者们的结论不同,可能是试验过程或在选材上存在差异,或受其他因素影响,对于白芍是否需要进行蒸煮加工来提高药材质量,还需要更深入的探讨。
4.2 ? ?去皮对白芍产量及品质的影响
白芍加工时是否剥去栓皮,对白芍有效化学成分也会产生影响。周学刚等[37]认为,去皮水煮会损耗芍药苷含量;带皮水煮可以减少药用成分的流失和转化,并对药材起到一定的保护作用。此外,白芍皮的芍药苷含量高于去皮白芍的芍药苷含量[38]。王 ?强等[39]研究认为,白芍栓皮中含有毒性成分苯甲酸。虽然一直未有文献报道因使用了保留栓皮的白芍而产生不良反应,但是不能只重视药物的有效性却忽略了其安全性,应持严谨的态度,在白芍药材的加工过程中去除栓皮。
4.3 ? ?煎煮流程对白芍产量及品质的影响
在煮制加工的过程中,白芍加工流程的表述主要分为2种:先去皮后煎煮[40]、先煎煮后去皮[41]。经2种方法加工后的药材,在外观颜色上有显著的区别,水煮后剥皮晒干的白芍粉性足,颜色显白或呈淡红色;剥皮后水煮晒干的白芍呈深红色。门宇凤等[42]针对白芍加工过程中去皮、蒸煮、增白环节的研究表明,白芍药材的外观色泽与药效成分含量略成负相关,增白和药材的高效性难以兼顾。使用者可根据不同目的来选择相应加工方式的白芍。
5 ? ?结语
在白芍栽培生产过程中,种质、产地、栽培措施、采收加工方法等因素的影响极大。四大主产地的白芍在产量和药用成分的含量方面虽有稍许差异,但都符合药典药用标准,且亲缘相近。综合分析,亳州产地的白芍质量最佳,最宜为临床所用;再者,五年生的白芍质量最为优越,宜夏末初秋时采挖;最后,白芍药材加工成饮片的工序繁杂,去皮、煮至透心再烘干的白芍药效最好,先煮八成熟、去皮、煮至透心再烘干的白芍外观色泽最佳。
除以上因素外,肥料使用不当、病虫害严重及滥用除草剂等也是制约白芍发展的重要因素,各道地产区要充分发挥地理优势,根据白芍生长特征选择适宜的栽培技术,切忌盲目种植,在保证药材质量的同时,保证药农利益最大化。当然,在获取利益的同时,应结合中药材种植业的绿色发展观,尽量避免对生态环境造成污染和破坏,一起绘制人与自然和谐相处的蓝图。
6 ? ?参考文献
[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].北京:中国医药科技出版社,2015:8.
[2] 高学敏.中药学[M].北京:中国中医药出版社,2007:1.
[3] 查良平,杨俊,彭华胜,等.四大产地白芍的种质调查[J].中药材,2011,34(7):1037-1040.
[4] 周红涛,胡世林.中药白芍、赤芍生产与资源状况考察[C]//中华中医药学会.中华中医药学会全国中医鉴定学术讨论会.武汉:湖北科学技术出版社,2003:191-194.
[5] 王军,彭华胜,彭代银,等.亳州药市及药材种植业发展沿革考[J].中药材,2017,40(5):1228-1233.
[6] 谭佳威,白洁,田湾湾,等.白芍药材的质量属性研究及产地评价[J].天津中医药,2019,36(5):504-510.
[7] 权春梅,曹帅,刘耀武.四大产地白芍中重金属含量的测定[J].黑河学院学报,2014,5(4):120-122.
[8] 杭悦宇,陈丙銮,黄春洪,等.传统中药白芍原植物分类鉴定及根形态解剖研究[J].热带亚热带植物学报,2004,12(3):221-225.
[9] 金昌东,徐国钧,金蓉鸾,等.芍药类专题研究[M]//徐国钧,徐珞珊.常用中药材品种整理和质量研究:第2册.福州:福建科学技术出版社,1997:109-110.
[10] 白华,白娟,周光娇.影响亳州地产药材白芍质量因素的研究[J].广东化工,2016,43(10):88-89.
[11] 周学刚,张丽萍,王艳芳,等.安徽白芍不同种质评价研究[J].现代中药研究与实践,2010,24(5):28-30.
[12] 胡世林,廖福龙,周红涛,等.关于芍药质量标准的制定[J].世界科学技术,2004(4):61-64.
[13] 郭结晓,林钰文.不同来源白芍中芍药苷含量比较[J].中医药通报,2015,14(4):66-68.
[14] 王振,徐广力,候魁武,等.白芍的特性及栽培技术[J].吉林农业,2018(17):73.
[15] 楊保良.亳白芍人工种植经济效益研究[J].安徽科技学院学报,2018,32(5):82-86.
[16] 陈幼鸿.白芍的栽培及加工方法介绍[J].福建中医药,1959(1):35-37.
[17] 周光姣,王超群,权春梅,等.亳白芍药材质量与土壤中主要无机元素相关性[J].中国实验方剂学杂志,2018,24(18):76-80.
[18] 荣刚,姜薇.药都出口方兴未艾:亳州市中药材出口的调查与思考[J].中国外汇管理,2005(12):58-59.
[19] 刘海,沈志君,李正强,等.白芍间作花生可行性试验[J].湖北农业科学,2013,52(10):2361-2363.
[20] 简在友,俞敬波,王文全.芍药不同部位和不同采收期6个化学活性成分含量的比较[J].药学学报,2010,45(4):489-493.
[21] 王康才,张荣荣,方阵,等.杭白芍不同加工品苯甲酸含量分析[J].中药材,2008(10):1476-1478.
[22] 周义峰,汤兴利,杭悦宇,等.产地及生长年限对白芍根中芍药苷含量的影响[J].江苏农业科学,2007(1):149.
[23] 王甫成,时维静.不同采收年限亳白芍中芍药苷含量的变化[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(23):51-53.
[24] WANG Q,LIANG Z T,PENG Y,et al.Whole transverse section and specific-tissue analysis of secondary metabolites in seven different grades of root of Paeonia lactiflora using laser microdissection and liquid chromatography-quadru-pole/time of flight-mass spectrometry[J].J Pharm Biomed Anal,2015,103:7-16.
[25] 马福家,仓婕,孔铭,等.不同生长年限白芍中主要成分含量的比较研究[J].上海医药,2016,37(15):75-79.
[26] 禤雪梅.不同生长年限白芍中没食子酸、芍药苷含量比较[J].临床合理用药杂志,2019,12(7):13-14.
[27] 金传山,方成武,王德群.安徽白芍的采收季节与产地加工探讨[J].基层中药杂志,2000(3):30.
[28] 黄明远,伍照万,张兴国.采收期与栽培年限对中江产白芍质量的影响[J].中药材,2000(8):435-436.
[29] 成丹.不同产地加工方法对白芍药材质量的影响[J].北方药学,2014,11(3):4-5.
[30] 赵建.白芍采收加工方法的改进[J].中国药业,2005(10):73.
[31] 吴剑坤,毛克臣,庄志宏,等.不同炮制方法对亳白芍中芍药苷含量的影响[J].中国中医药信息杂志,2010,17(1):38-39.
[32] 谭淑瑜,肖雪,朴胜华,等.白芍水溶性成分快速鉴定研究[J].中药材,2017,40(1):94-100.
[33] 左艳丽.亳州道地药材亳白芍的采收研究[J].铜陵职业技术学院学报,2017,16(4):45-47.
[34] KONG M,XU J,LIU H H,et al.Effects of boiling duration in processing of White Paeony root on its overall quality evaluated by ultra-high performance liquid chromatography quadrupole/time-of-flight mass spectrometry based metab-olomics analysis and high performance liquid chromatography quantification[J].Chin J Nat Med,2017,15(1):62.
[35] KONG M,LIU H H,WU J,et al.Effects of sulfur-fumigation on the pharmacokinetics,metabolites and analgesic activity of Radix Paeoniae Alba[J].J Ethnopharmacol,2018,212:95.
[36] 沈梦兰,严斌俊,秦路平.不同产地、炮制方法、采收时间的芍药中有效成分含量差异研究进展[J].浙江中医药大学学报,2019,43(6):622-630.
[37] 周学刚,张丽萍,王艳芳,等.煮制对白芍中芍药苷含量的影响[J].医药导报,2011,30(1):82-85.
[38] 孟祥松,蔣磊.不同年限及不同炮制方法对白芍中芍药苷含量的影响[J].安徽医药,2008(12):1167-1168.
[39] 王强,俞祥生,张留纪,等.不同规格白芍中有关化学成分的HPLC分析[J].中药材,1992(7):31-32.
[40] 汪敬生.白芍的初加工[J].农家参谋,1999(9):17.
[41] 徐成文,王义乔.三种药材的收获与加工[J].农村实用科技信息,2001(5):33.
[42] 门宇凤,马越,于涵,等.白芍药材不同加工方法与其质量的相关性研究[J].中草药,2020,51(8):2214-2220.