鄭巧萍　謝學(xué)強(qiáng)　潘石瓊　季磊　周雨青

摘要：綜述了國內(nèi)外對(duì)黃山藥化學(xué)成分、栽培技術(shù)、育苗技術(shù)、有效成分提取加工等方面的研究內(nèi)容、方法及成果，提出了黃山藥的研究方向。

關(guān)鍵詞：黃山藥；生藥鑒定；栽培；育苗技術(shù)；育種

黃山藥（DioseoreapanthaieaPrain et Burk.），薯蕷科薯蕷屬植物，別名姜黃草、老虎姜、黃姜、小哨黃姜等，為多年生草質(zhì)纏繞藤本，是中國特有野生植物，主要分布于四川、湖北恩施、湖南西南部、貴州西部、云南等地，生于海拔1000～3500m的山坡路旁、林邊、河谷兩側(cè)或灌木叢中，適應(yīng)于疏松肥沃、排水良好的沙質(zhì)土壤及山坡地等。秋季采收根莖，洗凈曬干入藥，性溫，味苦，可清熱解毒，治胃痛、跌打損傷，也可治療冠心病、心絞痛、心腦血管等疾病，另有鎮(zhèn)咳、平喘等作用。從根莖提取的薯蕷皂甙元是心血管疾病藥物、甾體激素等藥物的藥源，開發(fā)潛力大，前景好。無序采挖已造成黃山藥野生資源日益減少，價(jià)格不斷上漲，亟需對(duì)黃山藥進(jìn)行廣泛深入的研究以擴(kuò)大生產(chǎn)?，F(xiàn)將近20年國內(nèi)外黃山藥研究狀況作如下綜述。

1國內(nèi)外研究概況

國內(nèi)外對(duì)黃山藥的系統(tǒng)研究歷時(shí)僅20余年。以黃山藥為主題詞在中國知網(wǎng)上進(jìn)行中英文擴(kuò)展檢索，得相關(guān)研究論文102篇，其中11篇涉及黃山藥化學(xué)成分，9篇涉及黃山藥栽培方法對(duì)產(chǎn)量和有效成分含量的影響，7篇涉及黃山藥育苗技術(shù)，6篇涉及黃山藥有效成分的提取和加工，其他論文涉及對(duì)黃山藥藥理及臨床應(yīng)用的研究。

2研究內(nèi)容、方法和成果

2.1黃山藥生藥鑒定方法研究

薯蕷屬植物在我國有49種，有較大藥用價(jià)值的有黃山藥、穿龍薯蕷、盾葉薯蕷等3種。市場(chǎng)上薯蕷類藥材大多是根莖的干片，很難區(qū)分薯蕷屬哪種藥材。為準(zhǔn)確鑒別藥材種類，保證用藥安全有效，孫華欽、羅科等用分子標(biāo)記法識(shí)別黃山藥、穿龍薯蕷和盾葉薯蕷這3種薯蕷屬藥材，用三者在psbA-tmH片段序列上的特征序列位點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用于區(qū)分它們的寡核苷酸片段，為快速鑒別薯蕷屬這3種藥材找到了有效方法。但此法僅能用于區(qū)分這3種薯蕷屬藥材，不能排除該屬其他種類藥材也具有相同分子標(biāo)記片段，故仍需對(duì)薯蕷屬植物分子標(biāo)記法生藥鑒定進(jìn)行深入研究。此外，湯依娜、何席呈等在進(jìn)行藥材外觀性狀鑒別和使用普通光學(xué)顯微鏡、熒光顯微鏡鏡檢鑒別的基礎(chǔ)上，用偏光顯微鏡對(duì)藥材橫切面進(jìn)行觀察鑒別，再以藥材粉末顯微鏡鏡檢作為輔助手段進(jìn)行鑒別，有效鑒別了薯蕷屬這3種藥材。

2.2黃山藥化學(xué)成分研究

鐘慧民、袁瑾等發(fā)現(xiàn)黃山藥含有脂肪、蛋白質(zhì)、糖、纖維、氨基酸；而氨基酸至少有17種，含量最高的是谷氨酸、其次是脯氨酸、亮氨酸、天門冬氨酸，這些氨基酸對(duì)人體有許多益處。李伯剛、唐易芳等用薄層層析、質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振譜、乙?；崴馀c標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照的方法，確定黃山藥乙醇提取物中的水難溶性甾體皂甙B為薯蕷皂甙，皂甙C為纖細(xì)皂甙。

2.3黃山藥有效成分的提取和加工研究

目前提取黃山藥薯蕷皂甙多用傳統(tǒng)方法，污染嚴(yán)重、產(chǎn)率低，對(duì)有限的資源浪費(fèi)大，長時(shí)間直接提取利用可能會(huì)造成植物瀕臨滅絕。利用微生物對(duì)外源性化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，可豐富中藥材原化合物組分，增強(qiáng)其生物活性。張傳會(huì)、陳有為等以黃山藥為發(fā)酵基質(zhì)，通過真菌YM32139轉(zhuǎn)化，獲得天然薯蕷皂甙元。該法是用黑曲霉同體發(fā)酵法對(duì)黃山藥進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，再利用高效液相色譜法（HPLC）分析轉(zhuǎn)化后的黃山藥化合物種類和含量的變化，發(fā)現(xiàn)用微生物轉(zhuǎn)化可豐富黃山藥原有化合物組分。該法為中藥材原有化合物成分生物活性的增強(qiáng)以及天然新藥成分資源的發(fā)掘指明了方向，提供了方法。

2.4黃山藥栽培研究

2.4.1不同物候期對(duì)黃山藥薯蕷皂甙元含量的影響。李伯剛、周瑾用常規(guī)重量法研究不同物候期黃山藥根莖中薯蕷皂苷元含量變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)開花盛期含量最高，根莖生長期次之，萌發(fā)出苗始期最低，得出栽培黃山藥的最佳采挖期是枯萎期到休眠期的結(jié)論。周瑾、陳克明等研究發(fā)現(xiàn)薯蕷皂苷元在栽培黃山藥和野生黃山藥老根中含量都高于新根，在野生黃山藥中含量比栽培黃山藥含量高。此外，地下根莖營養(yǎng)物質(zhì)的積累與消耗也會(huì)影響薯蕷皂苷元含量在不同物候期的變化，其具體原因仍需進(jìn)一步研究。

2.4.2栽培方法對(duì)黃山藥根莖產(chǎn)量和薯蕷皂甙元含量的影響。李伯剛、陳建中等對(duì)黃山藥人工栽培作了大量研究。他們用化肥硝酸鉀和多種復(fù)合肥對(duì)黃山藥進(jìn)行肥料種類對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)硝酸鉀對(duì)其地上地下器官生長都有明顯促進(jìn)作用。通過用根齡、栽培方式、施肥組合、施肥期4個(gè)因素對(duì)黃山藥栽培進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，影響出苗率的主要因素為根齡，播種根莖越嫩其萌芽率和分枝率越高，其中，用一年生根莖播種最優(yōu)；影響生長量的主要因素是施肥組合，施N 59.7、P 119.7、K29.7kg/ha最佳，施N 29.9、P 80.1、K 89.1kg/hm²次之，施N 89.6、P 39.9、K 59.6kg/hm²最差；施肥期對(duì)生長量和產(chǎn)量也有影響，以單施底肥的效果最好，僅分施苗肥與花肥次之，僅施苗肥最差；影響薯蕷皂甙元含量的主要因素是栽培方式，以育苗移栽影響最佳，地膜覆蓋次之，露地栽培最差。為探索適宜黃山藥生產(chǎn)的生態(tài)模式以增加山區(qū)經(jīng)濟(jì)收入，他們分別研究了農(nóng)業(yè)栽培、蘋果園栽培、灌叢林帶栽培等生態(tài)模式對(duì)黃山藥生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)等方面的影響，發(fā)現(xiàn)最好的栽培模式為農(nóng)業(yè)栽培，其次為蘋果園栽培，灌叢林栽培。此外，他們還對(duì)平植與壟植兩種栽培技術(shù)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)黃山藥平植優(yōu)于壟植。

2.5黃山藥光合作用特點(diǎn)研究

用乙醇丙酮混合液提取葉綠素，再用Tu-1800紫外可見分光光度計(jì)比色，研究黃山藥、盾葉薯蕷、小花盾葉薯蕷在生長旺盛時(shí)期葉片葉綠素含量的差異，結(jié)果表明：盾葉薯蕷葉綠素含量最高，黃山藥與小花盾葉薯蕷葉綠素含量相近；同種植物中部葉片葉綠素含量最高，基部葉片次之，頂部葉片最低；光合速率與葉綠素含量成正相關(guān)，且同種植物中部壯葉齡葉片光合作用強(qiáng)于基部老葉片，頂端嫩葉光合作用最弱；但光合作用強(qiáng)弱是否影響皂素含量仍需進(jìn)一步研究。

2.6黃山藥育苗技術(shù)研究

2.6.1傳統(tǒng)育苗。黃山藥實(shí)際生產(chǎn)中，主要利用根莖繁殖育苗，也有用零余子繁殖育苗。通過黃山藥引種栽培試驗(yàn)，魏德生、皺劍靈等發(fā)現(xiàn)根莖和零余子適宜在微堿性或酸性條件下繁殖育苗。

2.6.2現(xiàn)代生物技術(shù)育苗?，F(xiàn)代生物技術(shù)育苗主要是組織培養(yǎng)育苗。國內(nèi)有關(guān)黃山藥組培育苗的研究報(bào)道較少，主要有：（1）細(xì)胞培養(yǎng)途徑研究。馬林等以黃山藥腋芽作外植體，多次繼代培養(yǎng)篩選后進(jìn)行細(xì)胞懸浮培養(yǎng)，研究不同培養(yǎng)基對(duì)細(xì)胞生長動(dòng)態(tài)的影響以及培養(yǎng)溫度、pH值、蔗糖用量、接種量對(duì)細(xì)胞生長量的影響。發(fā)現(xiàn)：MS+6-BA 1mg/L+2，4-D1mg/L生長效果最好，繼代培養(yǎng)中接種量0.8～1.0g/100mL，溫度24～27%，pH值5.2～5.8，蔗糖20～40g/L，培養(yǎng)周期15～20d的條件較為適宜。黃山藥細(xì)胞培養(yǎng)及培養(yǎng)物利用有等進(jìn)一步研究，如用于生產(chǎn)次生代謝物和育苗等。（2）無菌短枝途徑研究。馬林等用黃山藥腋芽為外植體，研究發(fā)現(xiàn)：0.5、1.0、2.0mg/L的6-BA對(duì)腋芽誘導(dǎo)率較高，濃度高達(dá)4.0、8.0mg/L的6-BA則抑制腋芽分化，單獨(dú)用不同濃度的KT誘導(dǎo)腋芽效果整體上比單獨(dú)用不同濃度的6-BA差；6-BA與NAA的不同濃度組合對(duì)黃山藥腋芽誘導(dǎo)時(shí)，MS+6-BA 2.0mg/L+NAA0.5～1mg/L效果最佳；添加KT、PP333、10%的椰汁等其他激素或天然物質(zhì)對(duì)黃山藥腋芽誘導(dǎo)有不同程度促進(jìn)作用；繼代增殖最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.5～1mg/L；誘導(dǎo)生根相對(duì)較好的培養(yǎng)基為1/2MS+IBA 0.5mg/L，誘導(dǎo)率為50%，誘導(dǎo)生根方面還應(yīng)做進(jìn)一步研究。（3）是愈傷組織誘導(dǎo)及器官發(fā)生途徑研究。馬林等以MS作為基本培養(yǎng)基，分別用黃山藥葉片、莖段、葉柄作外植體，采用4因素3水平的正交試驗(yàn)方法研究不同激素組合對(duì)黃山藥愈傷組織誘導(dǎo)的影響，結(jié)果顯示：用葉片作外植體，以MS+2，4-D 1～2mg/L+6-BA 2.0mg/L為培養(yǎng)基，愈傷組織誘導(dǎo)效果最好，用莖段、葉柄為外植體進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)，還沒有較好的培養(yǎng)基，整體上誘導(dǎo)效果差；在愈傷組織誘導(dǎo)出芽方面，配方為MS+6-BA1.Omg/L+NAA 0.5mg/L+蔗糖20mg/L的培養(yǎng)基，在pH值6.2時(shí)，誘導(dǎo)率最高，且影響愈傷組織出芽的因素，按影響大小依次為pH值、蔗糖、6-BA、NAA；在愈傷組織或愈傷組織苗誘導(dǎo)生根方面，配方為MS+6-BA0.5～1.0mg/L+NAA 0.1～0.2mg/L+蔗糖30mg/L的培養(yǎng)基，在pH值6.6時(shí)，誘導(dǎo)率最高，且影響愈傷組織或愈傷組織苗生根的因素，按影響大小依次為6-BA、NAA、pH值、蔗糖。張玲等人在黃山藥愈傷組織的誘導(dǎo)與分化研究中得出不同外植體愈傷組織誘導(dǎo)率不同，其中葉片誘導(dǎo)率最高85.7%，Ms+2，4-D 2.0mg/L+6-BA2.5mg/L為最佳配方；MS+BAl.0mg/L+NAA0.5mg/L+蔗糖2%+pH值6.4對(duì)愈傷組織分化生芽效果最佳；愈傷組織誘導(dǎo)過程中出現(xiàn)了明顯的褐化現(xiàn)象，褐化的解決有待進(jìn)一步研究。（4）毛狀根途徑研究。顧月華等用發(fā)根農(nóng)桿菌A4菌株與野生型農(nóng)桿菌TR 105菌株轉(zhuǎn)染經(jīng)過預(yù)培養(yǎng)的黃山藥莖段與葉片，在未添加生長調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基上誘導(dǎo)毛狀根，結(jié)果是，A4菌株誘導(dǎo)莖段毛狀根效果優(yōu)于TR105，葉片未能誘導(dǎo)出毛狀根；待毛狀根出芽后，剪下叢生芽接種到未添加生長調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基上，待芽陸續(xù)生根后再繼代培養(yǎng)擴(kuò)繁成轉(zhuǎn)化苗（轉(zhuǎn)染后組培形成的新植株）。轉(zhuǎn)化苗相比于非轉(zhuǎn)化苗，葉片更大但有皺縮。該技術(shù)尚不成熟。

3黃山藥研究方向

3.1加強(qiáng)組培生產(chǎn)次生代謝物研究

利用黃山藥根莖入藥，因根莖年生長量極小，無論是野生還是栽培黃山藥，都需要生長多年后才能提供合理大小的根莖，采挖野生黃山藥和人工栽培黃山藥都遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，甚至?xí)?dǎo)致野生資源枯竭和誘發(fā)生態(tài)環(huán)境失衡。宜深入研究黃山藥細(xì)胞培養(yǎng)，并逐步探索利用細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行薯蕷皂甙元的“發(fā)酵式”生產(chǎn)。

3.2加強(qiáng)組培快繁育苗研究

黃山藥人工栽培時(shí)，傳統(tǒng)育苗方式是利用根莖和零余子為播種材料，其缺點(diǎn)是播種材料來源少，對(duì)藥用部位浪費(fèi)大，育苗成本高，不是未來黃山藥人工栽培的合適育苗方法。利用組培快繁育苗可有效克服這個(gè)缺點(diǎn)，但目前尚沒有完整的配套技術(shù)。目前，張林等在黃山藥無菌短枝途徑成苗、愈傷組織誘導(dǎo)后器官發(fā)生途徑成苗方面取得了初步研究成果，但適合批量育苗的相應(yīng)配套技術(shù)尚未成型，并且組培過程中一些技術(shù)難題（如褐化、玻璃化、污染）尚未很好解決，仍需進(jìn)行大量研究。此外，體細(xì)胞胚途徑成苗、體細(xì)胞胚途徑人工種子生產(chǎn)等組培快繁育苗方法也應(yīng)積極開展研究。

3.3加強(qiáng)綜合配套栽培技術(shù)研究和推廣

黃山藥人工栽培的綜合配套栽培技術(shù)，包括：能夠顯著提高根莖產(chǎn)量、有用和有效成分（尤其薯蕷皂甙元）含量的理想栽培環(huán)境、科學(xué)耕作方法、恰當(dāng)肥水管理等，仍需廣泛而深入地研究、總結(jié)和推廣應(yīng)用。

3.4嘗試黃山藥育種研究

在提高黃山藥人工栽培產(chǎn)量和品質(zhì)方面，除了加強(qiáng)綜合配套栽培技術(shù)的研究而外，還應(yīng)著手開展黃山藥育種研究。首先，要嘗試進(jìn)行不同來源黃山藥馴化栽培和選種研究，在此基礎(chǔ)上著手開展不同來源黃山藥雜交育種研究；其次，要開展黃山藥花藥組織培養(yǎng)結(jié)合單倍體育種和多倍體育種研究；再次，有效利用愈傷組織誘導(dǎo)后器官發(fā)生形成的變異進(jìn)行選育。

（收稿：2017-03-10）