药用植物滇黄精种植研究进展.pdf

云 南 中 医 中 药 杂 志基金项目:云南省林业和草原局滇黄精良种繁育及林下种植技术示范推广项目(滇黄精 云)第一作者简介:朱臻荣()男高级工程师研究方向:森林培育通信作者:殷子喻 :药用植物滇黄精种植研究进展朱臻荣 贾 平 刘 悦 殷子喻(普洱市林业和草原科学研究所 云南 普洱 云南省药物研究所 云南 昆明)摘要:滇黄精是云南道地药材含有多种活性成分同时又是药食两用植物 随着社会健康意识的提高滇黄精需求量日益增大野生资源锐减 而人工栽培范围不断地扩大尚未开发出产量高的品种没有规范地种植体系导致滇黄精种植资源混杂急需从源头解决滇黄精品质问题关键词:滇黄精药理栽培育种病害防治转录组中图分类号:文献标志码:文章编号:()滇黄精()又称为节节高、马尾根、牛尾巴薯、仙人饭 滇黄精具滋阴、健脾润肺、益肾的功效用于治疗气虚、肺虚燥咳、精血不足等又是数十种滋补性中医复方或中成药的重要组分 自古被民间及医药学家所重视 滇黄精还是中国药典(年版)规定 种黄精基源植物之一又习称为“大头黄精”黄精“味甘平无毒 治疗气虚、肺虚燥咳、精血不足久服具滋阴、健脾润肺、益肾轻身”滇黄精分布于我国云、贵、川等省周边邻国也有分布 民国药物出产辨中记载“黄精以湖南产者为正 其余西江流域流经云南、贵州、广西、广东等 省一带地区”常用中药材品种整理和质量研究(年)第一册中记载滇黄精主要分布在云南、广西多生产于山坡草丛较阴湿处 中华本草(年)记载滇黄精分布于广西、四川、云南等地 在近现代植物学发展史上 和 于 年发表滇黄精作为一个新种即滇黄精系而更早之前明代初期兰茂在滇南本草中对滇黄精进行了最早的文字记载:“鹿竹味甘性平无毒药名黄精”其记录了我国在明朝之前就开始使用滇黄精 根据道地药材图典西南卷记载可确定云、贵、川及广西西北部为滇黄精的道地产区 化学成分研究滇黄精含黄精多糖、生物碱、皂苷、黄酮、甾醇氨基酸等对身体有益的活性化合物黄精多糖主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、果糖、半乳糖醛酸等组成 滇黄精中的皂苷主要分为甾体皂苷和三萜皂苷 甾体皂苷是黄精属的重要的特征活性成分之一目前滇黄精分离得到 个甾体皂苷类化合物其中苷元按照骨架类型不同可分为 种 黄精和滇黄精中共分离到 种三萜皂苷高异黄酮类也是滇黄精的特征成分从滇黄精中分离得到 个该类成分 滇黄精中发现了 种植物甾醇类化合物 个生物碱类化合物 药理研究 抗抑郁 黄精多糖能改善慢性应激抑郁模型小鼠的抑郁样行为 并且还可以提高抑郁模型小鼠脑内单胺类神经递质(羟色胺、多巴胺)的含量及降低抑郁模型小鼠血清中白细胞介素 的水平有研究发现黄精皂苷可以改善慢性应激抑郁模型大鼠的抑郁行为如体重增长降低、自主活动次数减少等 降血糖 黄精多糖可以使糖尿病小鼠饮食量、饮水量、血糖趋于稳定体重略有上升 此外黄精多糖能改善高脂饮食大鼠的糖脂代谢 缓解高脂饮食引起的血脂异常降低糖尿病大鼠血糖防治糖尿病大鼠的心肌纤维化 此外黄精水提物能够有效调节小鼠血糖血脂水平保护小鼠糖脂代谢功能预防糖尿病的发生 促进脂肪细胞分化缓解肝细胞脂肪变性降低胰岛素抵抗从而改善大鼠机体脂 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志代谢紊乱 肝、肾损伤 黄精多糖对 肝损伤具有保护作用主要是通过激活肝脏抗氧化活性增强肝脏抗性从而达到防止肝损伤的目的经实验研究发现黄精速溶粉能够通过提高抗氧化防御能力降低氧化应激水平对酒精性肝病小鼠发挥保护作用 另外黄精还可用于代谢相关脂肪性肝病即非酒精性肝病的治疗 实验结果表明黄精可以通过改善线粒体功能而缓解高脂饮食诱导的非酒精性肝病可用于治疗非酒精性的线粒体调节剂的开发 消化系统 滇黄精中的黄精多糖能有效促进粪便乳杆菌的生物量、生物膜和乙酸的产生并增强了群体感应信号从而调节肠道菌群平衡 黄精总皂苷和总多糖通过降低拟杆菌和变形菌的丰度增加厚壁菌的丰度达到调节肠道功能的目的 抗氧化滇黄精还具有一定的抗氧化、抗衰老作用 滇黄精多糖对 自由基、羟基自由基以及超氧阴离子自由基有不同程度清除作用 黄精提取物有多糖、皂苷等活性成分具抗氧化与酪氨酸酶抑制活性 栽培育种 滇黄精生长在海拔 的常绿阔叶林下、竹林下、林缘山坡阴湿处、水沟边或岩石上 董治程在野外调查发现云南境内野生滇黄精主要稀疏的分布于海拔 的灌木丛中多生长于红壤层滇黄精有无性繁殖和有性繁殖 种繁殖方式因种子繁育需育苗 年所以在种植时以无性繁殖为主 种植时间在 月 月或翌年 月下旬选择带芽的根茎分成数个小段等待春季发芽 人工栽培滇黄精根茎直径明显比野生滇黄精大且野生品产量远小于栽培品可能是由于人工为栽培滇黄精提供了更加丰富的营养 滇黄精可分为“多芽滇黄精”和“少芽滇黄精”“多芽滇黄精”芽头在成熟时约是“少芽黄精”芽头的 倍适于 以上较高海拔种植抗病性、抗旱性较强“少芽滇黄精”芽头较少但芽头大出芽相对较晚 种滇黄精在生药学指标上所具有的区别提示在选育新种或栽培推广时可以考虑优先选择“多芽黄精”面对野生资源相对匮乏的困境滇黄精良种选育、人工栽培是解决市场需求的重要途径 目前开展的组织培养可提高种质资源高效化利用解决育种时间长、种苗短缺等问题 缩短种植周期并有利于提升滇黄精品质 组培研究 土壤是植物生长过程中所依赖最重要的物质在土壤中添加专门的、有利于植物生长的有机物或者无机物将促使植物更好地生长研究土壤基质配比与营养成分将更有利于组培苗的生长 研究发现使用比例 混合红土、腐柴皮、椰糠作为基质该基质透气保水性好使用此种基质栽培的滇黄精组培苗的平均根茎体积、株高、地径均高于一般土壤基质栽培的滇黄精组培苗能有效促进滇黄精的生长发育褐化会影响组培苗的生长分化严重时可导致组培苗死亡 在组培时通过选择性状优良的种源、严格的消毒、选择合适的培养基和生长激素温度和光照的控制等手段都可以有效防止褐化 进行滇黄精组培之前使用消毒酒精处理 滇黄精组培苗表面再用 消毒 消毒 抗褐化效果最好低温环境()能降低褐化 种苗研究滇黄精种子存在休眠现象滇黄精果实在花后 达到生理成熟随着种子含水率下降滇黄精种子的萌发率降低 低温处理能解除根茎芽的休眠且能加快出苗速度但是低温贮藏对种子萌发率的影响不大恒温贮藏会降低 天内种子的萌发率可见滇黄精种子属于低度顽拗性种子 可把种子用湿沙(含水率)贮藏 个月后在气温适合条件下播种种子萌发率保持在 以上一般播种前将湿沙与滇黄精种子按 混合保温保湿贮藏 个月冬后 月取出用温水浸泡 再按种子质量的 的多灵菌拌匀解除滇黄精种子休眠的方法还可以使用植物调节剂研究实验结果显示乙烯利解除滇黄精种子休眠的效果最佳 因在滇黄精种子萌发期间乙烯利和 处理提高了种子的内源乙烯和 含量合适的光照和有机肥会影响滇黄精的光合特性、生长发育以及土壤性质野外滇黄精多生于林下、灌丛或阴湿草坡在中度遮荫条件下施加适量有机肥可以增加土壤微生物多样性提高肥力 可使植株增 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志高及加粗基径有利于滇黄精的生长 滇黄精病害防治 目前关于滇黄精病害的研究报道有根腐病、叶斑病、黑斑病、菌核病、灰霉病等以上病害大多由病原真菌所引起分生孢子传播速度快、致病性强 田间已发病的植株若不及时处理会进一步传播危害健康植株 所以研究鉴别致病菌的种类系统地针对病原菌施加有效专门的杀菌剂将有效防止病害蔓延提高产量根腐病是一种常见病害主要危害植株的根茎严重影响药材质量 根腐病最主要的致病因素为病原真菌其中镰刀菌()为最常见的致病菌具有较强的寄生性和致病力是根腐病中危害性最大的病原菌 云南保山、玉溪、昆明的滇黄精根茎腐病的致病菌主要为尖孢镰刀菌()和腐皮镰刀菌()了解滇黄精体内的寄生真菌的分布情况可以提前预防病害发生云南丽江地区玉龙县和华坪县的滇黄精种植区中共分离得到 种滇黄精寄生真菌:青霉属()、尖孢镰刀菌()、木贼镰刀菌()、链格孢菌()、黑绿木霉()、芬芳镰刀菌()、木贼镰刀菌()其中滇黄精镰刀属真菌为优势寄生真菌也佐证了根腐病是滇黄精田间最常发生的病害 进行繁殖前首先仔细检查种苗是否存在病害部位采用物理办法清除后使用化学药剂或者生物药剂有针对地处理种苗中的有害菌进行处理在滇黄精栽培过程中常用的杀菌剂有铜制剂、苯并咪唑类、二硫代氨基甲酸盐类、甲氧基丙烯酸酯类和麦角甾醇生物合成脱甲基抑制剂类()等引起云南省 个产区(寻甸、澜沧县、沾益县)滇黄精炭疽病炭疽菌主要是:胶孢炭疽菌()、果生炭疽菌()、博宁炭疽菌()和尖孢炭疽菌()其中果生炭疽菌为优势病原菌 由于长期施用化学杀菌剂导致产生抗药性 以上 种炭疽菌尚未对氟啶胺、咪鲜胺和苯醚甲环唑这几种常用杀菌剂产生抗药性 生产中仍然可以使用氟啶胺、咪鲜胺和苯醚甲环唑 在生产中应注意监测炭疽病菌对所使用的杀菌剂敏感性的变化以免产生抗药性无效施用导致病害扩散 轮换或者复配使用药剂以延长杀菌剂的使用年限 分子水平研究肖韵铮等对参与滇黄精类黄酮生物合成的关键基因通过转录组技术进行了筛选 检测后确认 和 是滇黄精类黄酮生物合成途径中的关键基因其基因的表达量决定了类黄酮的合成量 滇黄精中不同器官的类黄酮的含量从大到小排列的顺序依次是:叶 茎 根 和 在叶中呈现高水平表达而在根和茎中的表达量较低不同滇黄精基因组大小也有一定差异经测定二倍体滇黄精为 四倍体滇黄精的基因组大小为 是二倍体植株的 小结药用黄精在我国的分布较广滇黄精主产云南、四川、贵州、广西等省区 黄精是传统经典的食药两用植物在未开展人工栽培之前滇黄精主要以采集野生资源为主 云南省种植滇黄精也主要以野生滇黄精为种苗导致野生滇黄精的分布范围锐减务须保护滇黄精野生资源开发新的种苗资源 另外种植基地并不单一种植滇黄精存在种质混杂的现象 研究结果表明不同的栽培管理对因病原菌导致的病害发生有着不同的影响 抗药性、土壤板结、排水不良、长期连作容易导致病害的发生和流行导致产量锐减 目前虽然滇黄精人工栽培面积逐年增多但总体呈现“散、小、乱”的情况田间管理不规范生产经营方式粗放面临着种源混杂、种苗利用率低、栽培技术不成熟、产量低、种植效益不明显等问题 滇黄精品质优良云南省拥有得天独厚的气候、资源优势并且不同产地滇黄精间的皂苷和多糖有显著差异其中楚雄、大理、临沧等地的滇黄精多糖和皂苷含量较高 滇黄精的多糖和皂苷相对标准偏差大物种多样性较高可在适生区大力发展黄精种植 滇黄精不同部位的成分存在一定差异叶片中黄酮、酚类含量较高老根茎、新生根茎中多糖含量、皂苷、浸出物含量较高 目前滇黄精根茎部分利用率较高地上部分大多丢弃或焚烧 今后要深入研究滇黄精化学成分、药理活性的差异充分运用组培、杂交技术改良滇黄精多糖含量不高、活性偏低的不足 另一方面在滇黄精药材规范栽培、良种选育、组织培养等方面给予资金投 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志入和政策支持提高滇黄精利用率随着医药工业的发展及人们对健康养生的追求滇黄精的需求量与日俱增 据明代著名医药学家李时珍记载:“黄精为服食要药故别录列于草部之首”黄精作为上好食材有很好的食疗作用 滇黄精具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效除根茎外叶、花、实皆可食用开发辅粮、菜、茶潜力很大 鉴于滇黄精药食同源、口感好对亚健康人群具有辅助调理作用朱玉贤院士等提出“黄精产业具备千亿级产业潜力”的论断 现代研究表明滇黄精根茎不含淀粉富含非淀粉多糖、低聚果糖等营养和功效成分特别是非淀粉多糖、低聚果糖可以降低血糖、提高免疫力 滇黄精种子具有较高的营养价值和抗氧化酶活性可在食疗和康养等新兴领域进行开发利用 此外滇黄精在支撑脱贫致富、乡村振兴中发挥着重要作用 目前全国每年中药材黄精的市场需求量接近 吨 年全国黄精产量近 吨而云南省种植黄精的产量就占全国产量的五分之一 近年来由于需求猛增价格上涨药用资源锐减滇黄精国内资源已近枯竭 市场上野生黄精药材主要来自于云南省周边国家越南、缅甸、老挝、泰国等 据公开数据统计 年全国黄精种植面积超过 万亩种植主体实现了由农户为主向合作社和企业为主的转变 年以来云南省滇黄精种植产业也迎来了巨大的发展文山壮族苗族自治州、红河哈尼族彝族自治州、曲靖市、普洱市、大理州、丽江市等地已有成规模的滇黄精种植基地 其中丽江市古城区已认证滇黄精“云药之乡”年种植面积 万亩产量 万吨通过加大滇黄精的研发力度努力打造“滇黄精系列”产品 云药产业是云南省重点培育的支柱产业之一 另外云南省制定的关于贯彻落实中药材保护和发展规划()的实施意见将滇黄精定为主要种植品种实现了滇黄精产业持续发展和生态环境保护相协调让资源优势转化为产业和行业优势带动和促进经济社会的发展 并结合云南省独有的气候和种植优势来培育品质优、适应性强、产量高的新品种参考文献:徐天才陈翠王泽清等 云南黄精属植物资源及其药理作用的 调 查 研 究 .中 国 农 学 通 报():姜武叶传盛吴志刚等 黄精的本草考证.中药材():马存德常晖杨祎辰等 经典名方中黄精的本草考证.中国实验方剂学杂志():陶雅婷薛咏梅秦盼月等 历代黄精古方的用药配伍分析.中国民族民间医药():国家药典委员会 中华人民共和国药典(年版).北京:中国医药科技出版社徐宇琳王元忠杨美权等 黄精的本草考证及民族用法.中国实验方剂学杂志():中国植物志编辑委员会 中国植物志.北京:科学出版社刘京晶斯金平 黄精本草考证与启迪.中国中药杂志():编委会国家中医药管理局中华本草 中华本草(册).上海:上海科学技术出版社:柳威林懋怡刘晋杰等 滇黄精研究进展及黄精研究现状.中国实验方剂学杂志():刘爽胡舒婷贾巧君等 黄精的化学组成及药理作用的研究进展.天然产物研究与开发():.():姜程曦张铁军陈常青等 黄精的研究进展及其质量标志物的预测分析.中草药():陈兴荣王成军李龙星等 滇黄精的化学成分及药理研究进展.时珍国医国药():陈辰 黄精多糖对慢性应激抑郁小鼠模型行为学的影响及其可能机制.合肥:安徽医科大学陈程胡婷婷黄莺等 黄精皂苷对慢性应激抑郁大鼠大脑皮层 ()信号通路的影响.安徽医科大学学报():.:.世界胃肠病学杂志:英文版():张忠英 黄精多糖对型糖尿病大鼠心肌纤维化的影响 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志及机制研究.锦州:锦州医科大学汪光军 基于/信号通路研究黄精水提物对小鼠糖脂代谢功能的保护作用.合肥:安徽医科大学王艳芳 滇黄精多糖改善大鼠脂代谢紊乱的作用研究.昆明:云南中医学院韩春杨杨明川杨孜生等 黄精多糖的提取及其对致大鼠肝损伤的保护作用.浙江农业学报():伏有为 基于/通路探究黄精速溶粉对酒精性肝病小鼠的保护作用及可能机制.合肥:安徽医科大学 .():杨兴鑫王曦董金材等 滇黄精对非酒精性脂肪肝大鼠的保护作用及机制研究.中国药学杂志():.:.:王婧陶爱恩杨燕等 滇黄精中多糖的分离与抗氧化活性研究.中草药():李智敏石瑶赵纯希等 滇黄精多糖的提取工艺及其抗氧化活性研究.云南民族大学学报(自然科学版)():施扬王力川马占林等 滇黄精提取物成分与活性测定及细胞毒性评价.日用化学工业():董治程 不同产地黄精的资源现状调查与质量分析.长沙:湖南中医药大学杨兴鑫穆健康顾雯等 滇黄精资源的开发应用进展及前景分析.生物资源():周启仙刘忠颖 滇黄精的利用价值及栽培技术.绿色科技():崔阔澍肖特李慧萍等 我国黄精种质资源研究进展.江苏农业科学():鲁存仁 滇黄精栽培要点.云南农业():王晶晶时金殿李晨萱等 多花黄精和滇黄精种子的营养成分及抗氧化物酶活性.贵州农业科学():李玲杨玉玲黄玉玲等 种类型滇黄精生药学指标和化学 成 分 动 态 分 析 .中 成 药 ():钟华李倩唐红燕等 不同栽培基质对滇黄精组培苗生长的影响.林业科技通讯():苏娟张万巧王晓等 滇黄精组培褐化影响因素研究.亚热带植物科学():王苑李锦鹏吴冬艳等 滇黄精种子的繁育特性.江苏农业科学():王月韩彩霞殷诗凯等 滇黄精种子萌发及成苗特性初探.中药材():王玮蔡传涛张珍贤等 遮荫和有机肥对滇黄精光合特性 及 生 长 的 影 响 .中 药 材 ():杨林毅陈泽历赖清玉等 滇黄精腐皮镰刀菌的分离鉴定.湖北农业科学():张磊李辉山杨枝中等 云南滇黄精根茎腐病病原鉴定.植物病理学报():谭伟浦仕彪 药用植物滇黄精寄生真菌的分离与鉴定.中国农学通报():马云云吴灿王兰芬等 滇黄精炭疽病菌的初步鉴定及其对 种杀菌剂的敏感性.农药学学报():肖韵铮韩世明秦昭等 滇黄精转录组测序及类黄酮合成相关基因的分析.河南农业大学学报():张苏炯叶碧欢陈友吾等 种黄精属植物的基因组大小比较分析.森林与环境学报():钱华丽赵琪徐哲等 不同产地黄精的皂苷和多糖含量.贵州农业科学():李玲黄玉玲杨玉玲等 滇黄精不同部位理化指标与化学成分 差 异 性 研 究 .农 学 学 报():斯金平朱玉贤 黄精 一种潜力巨大且不占农田的新兴优质杂粮.中国科学:生命科学():路子显 应对我国人口老龄化探索食用黄精粮食化和产业化.粮食问题研究():(收稿日期:)年第 卷第 期