任夢(mèng)云, 楊 光, 杜樂山, 劉方, 張盾, 沈奇， 關(guān)瀟, 張銀東

(1. 中國環(huán)境科學(xué)研究院， 北京 100012； 2. 海南大學(xué) 熱帶農(nóng)林學(xué)院， ?？?570228； 3. 中國中醫(yī)科學(xué)院， 北京 100012)

鎖陽(CynomoriumsongaricumRupr.)又稱不老藥、鐵棒槌、地毛球等，為我國原生種，是鎖陽科鎖陽屬多年生肉質(zhì)全寄生草本植物，多寄生于蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺屬(NitrariaL.)植物的根部，具補(bǔ)腎助陽、益精血、潤腸通便之功效，是中、蒙、藏藥的常用藥[1-2]，也是一種珍稀瀕危藥用植物。目前世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)將鎖陽瀕危級(jí)別定為易危(VU)，《華盛頓公約》(CITES)中將其定為Ⅱ級(jí)保護(hù)植物。鎖陽多生長于荒漠草原，草原化荒漠與荒漠地帶的河邊、湖邊、池邊等生境且有白刺、批把柴生長的鹽堿地區(qū)，具有一定的生態(tài)價(jià)值。鎖陽中含多種化學(xué)及藥用有效成分，研究發(fā)現(xiàn)鎖陽能促進(jìn)人體新陳代謝，增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)，具有防癌、抗缺氧、抗疲勞、抗衰老、防止心血管疾病，以及抗應(yīng)激、清除自由基等作用[2-3]?，F(xiàn)本文就其生物學(xué)特性及遺傳多樣性、化學(xué)成分及藥理作用，人工栽培技術(shù)等方面的研究進(jìn)行綜述，為鎖陽進(jìn)一步的利用與保護(hù)提供理論參考依據(jù)。

1 生物學(xué)特性及遺傳多樣性

1.1 形態(tài)特征

多年生肉質(zhì)全寄生草本植物，植株整體呈現(xiàn)紅棕色。直徑為3～6 cm，高15～100 cm，植株的大部分形體埋于沙中。鎖陽的中上部位置一般生長著鱗片葉，呈螺旋狀排列，向上開始逐漸稀疏；鱗片葉形呈三角形卵狀，長寬約1 cm左右肉質(zhì)花序上著生著密集的小花，一般有3種類型：雄花、雌花和兩性花，會(huì)散發(fā)出淡淡的香味，在花序中零星分布著鱗片狀葉。雄花花長約5 mm，花被片數(shù)量一般為4，呈離生或稍合生，形狀為倒披針或匙形，花被片長約3 mm，寬約1 mm，花被片上部為紫紅色，下部則呈現(xiàn)白色；內(nèi)含雄蕊1枚，顏色呈深紅色。雌花花長約3 mm，花被片數(shù)量一般為5～6，形狀呈現(xiàn)條狀披針形，花被片長約1 mm，寬0.2 mm；花柱呈棒狀，長約2 mm，上部為紫紅色。兩性花較為少見。鎖陽的果實(shí)量多而個(gè)小，形狀呈橢圓形，長約1 mm，直徑約0.8 mm，果皮呈白色。從外觀上來看種子呈球形，直徑約1 mm，顏色為深紅色，皮堅(jiān)硬而厚[4]。

1.2 生長習(xí)性及分布范圍

鎖陽多寄生于蒺藜科駱駝蓬屬(PeganumL.)和白刺屬植物的根部[5]。在自然條件下，鎖陽的整個(gè)生育過程至少需要4～5年，而在人工繁育條件下，則差不多需要3～4年。鎖陽的著生點(diǎn)一般位于寄主根的中部，多株鎖陽可以同時(shí)寄生在寄主植物的一根側(cè)根上，鎖陽的基部具有許多不定芽，有兩種繁殖方式(有性生殖和營養(yǎng)繁殖)[6]。

鎖陽的主要分布區(qū)為中國西北地區(qū)各省和自治區(qū)如甘肅、內(nèi)蒙古、青海、新疆等地。甘肅鎖陽主產(chǎn)區(qū)主要為民勤、古浪、甘州區(qū)、山丹縣、民樂縣、肅南縣、高臺(tái)縣、臨澤縣等地[7]；青海鎖陽主產(chǎn)于貴德、貴南、循化、海西、平安、樂都、海南等地；新疆鎖陽主產(chǎn)于塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、昌吉回族自治州、喀什地區(qū)、和田地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、吐魯番盆地等地區(qū)；內(nèi)蒙古鎖陽主產(chǎn)于錫林郭盟西北部、阿拉善左旗、達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗、阿拉善右旗、杭錦旗、巴彥淖爾盟等地；寧夏鎖陽主產(chǎn)于銀北。

1.3 系統(tǒng)學(xué)地位

鎖陽為鎖陽科鎖陽屬植物。鎖陽科包含一個(gè)或兩個(gè)物種或亞種，CynomoriumcoccineumL.和CynomoriumsongaricumRupr。CynomoriumcoccineumL.原產(chǎn)于北非和近東方沙漠，另一個(gè)分支CynomoriumsongaricumRupr.僅限于中亞地區(qū)[8]。因寄生植物特有的復(fù)雜基因組和系統(tǒng)進(jìn)化標(biāo)記，目前有關(guān)于它們?cè)谙到y(tǒng)發(fā)育上的定位還不太明確[9]。有關(guān)于鎖陽的分類定位長期以來受到爭議，有研究學(xué)者根據(jù)鎖陽花序的形態(tài)特征將鎖陽認(rèn)為是蛇菰科(Balanophoraceae)的一種獨(dú)特的屬[10]。Zhang等[11]利用葉綠體基因組內(nèi)的反向重復(fù)區(qū)域(The inverted repeat)驗(yàn)證鎖陽的系統(tǒng)發(fā)育位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與檀香目(Santalales)，虎耳草目(Saxifragales)，桃金娘目(Myrtales)，無患子目(Sapindales)相關(guān)性不大，其系統(tǒng)學(xué)地位位于薔薇目(Rosales)薔薇科(Rosaceae)。有關(guān)于鎖陽的分類及系統(tǒng)定位目前還存在很大爭議，仍需更多的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1.4 遺傳多樣性研究

李偉等[12]利用正交試驗(yàn)與單因素方法兩者相結(jié)合的方法，對(duì)鎖陽ISSR-PCR反應(yīng)體系中的7種關(guān)鍵成分進(jìn)行3水平上的優(yōu)化篩選，結(jié)果得到最適宜鎖陽ISSR-PCR反應(yīng)的體系，為今后利用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)研究鎖陽的遺傳多樣性奠定理論基礎(chǔ)。鎖陽遺傳多樣性的相關(guān)研究旨在為鎖陽資源的保護(hù)及開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。

2 化學(xué)成分及提取

2.1 化學(xué)成分研究

一直以來國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同產(chǎn)地的鎖陽屬植物的化學(xué)成分進(jìn)行了廣泛的研究，以下按照鎖陽中化學(xué)成分的類別進(jìn)行綜述。

1)黃酮類。鎖陽中黃酮類化學(xué)成分主要有兒茶素[13]、表兒茶素、柑桔素、異槲皮苷、柑桔素4′-O-吡喃葡萄糖苷，(-)-表兒茶素-3-O-沒食子酸酯，南酸棗苷、蕓香苷、順式-5-脫氧戊糖酸-γ-內(nèi)酯[14]。

2)三萜類。鎖陽中三萜類成分目前分離出了5個(gè)：熊果酸[15]、乙酰熊果酸、烏蘇烷-12-烯-28-酸-3B-丙二酸單酯、熊果酸丙二酸半酯，以及抗艾滋病毒蛋白酶活性成分的齊墩果酸丙二酸半酯[14]。

3)甾體類。馬超美等[16]從鎖陽的提取物中得到β-谷甾醇油酸鹽，一系列的6′-O-脂肪酸類胡蘿卜苷和β-谷甾醇棕櫚酸酯。

4)揮發(fā)性成分。黃霄檬等[17]利用毛細(xì)管色譜分離出肉豆蔻酸等12種揮發(fā)性成分，并測定各成分的相對(duì)百分比含量，其中亞油酸(39.58%)和亞麻酸(3.18%)含量最高。

5)有機(jī)酸。王曉梅等[14]采用硅膠、大孔吸附樹脂、Sephadex LH-20、MCI gel等色譜技術(shù)進(jìn)行分離純化，利用化學(xué)反應(yīng)和光譜分析方法鑒定出沒食子酸和香草酸。

6)糖和糖苷類。鎖陽中含有葡萄糖、蔗糖，多糖，酸性雜多糖SYP-A和SYP-B，姜油酮葡萄糖苷[16]，n-丁基-α-D呋喃果糖苷、n-丁基-β-D呋喃果糖苷[18]。

7)鞣質(zhì)。鎖陽中富含鞣質(zhì)，其所含鞣質(zhì)的類型經(jīng)鑒定為縮合型鞣質(zhì)[19]，高乃群等[20]還從鎖陽中得到了原花青素。

9)其他成分。除上述的化合物以外，鎖陽植物體內(nèi)還含有氨基酸、花色苷、多種維生素、淀粉、蛋白質(zhì)及還原糖等[22]。

2.2 提取方法

鎖陽中的有效成分主要為糖類、有機(jī)酸類、糖苷類、甾體類和黃酮類化合物，可溶于水、醇及醚等極性溶劑中。一般常采用水提法提取鎖陽多糖，醇法以及超聲法提取鎖陽中的總黃酮。

崔婷婷等[23]比較多種不同提取方法對(duì)鎖陽多糖提取效果的影響，結(jié)果顯示相較于其他提取方法，采用膜分離技術(shù)能得到不同分子量段的鎖陽多糖，酶解協(xié)同超聲法提取鎖陽多糖得率最高。

2.3 分離提純

張莉等[13]采用硅膠柱層析、MCI、Sephadex LH-20、高效液相色譜等技術(shù)對(duì)鎖陽肉質(zhì)莖中的化學(xué)成分進(jìn)行初步研究探討，從鎖陽水提物中分離得到15種化合物，其中山楂酸、兒茶素、龍膽酸、甘露醇、間苯三酚為第一次從鎖陽中分離得到。

2.4 質(zhì)量控制方法

目前，應(yīng)用于中藥材鎖陽有效成分的質(zhì)量控制方法主要包括高效液相色譜法、薄層掃描法及光譜分析等多種分析手段。

2.4.1 高效液相色譜法(high performance liquid chromatography, HPLC)

HPLC是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的適合分析測試高沸點(diǎn)、大分子和熱穩(wěn)定性差的化合物的一種新技術(shù)手段，因其高效、穩(wěn)定及可靠性已成為現(xiàn)代中藥研究中常用的藥物分析方法，為中藥的開發(fā)利用及評(píng)估提供了扎實(shí)的技術(shù)條件。王勤和魏慶華[24]采用Lichrosorb ODS C18色譜柱，以乙腈-水-冰醋酸(10∶100∶0.1)為流動(dòng)相，利用HPLC法在259 nm條件下測定鎖陽藥材中原兒茶酸含量，最終得到所測鎖陽樣品中原兒茶酸含量在0.09～0.32 mg/g之間。同時(shí)發(fā)現(xiàn)鎖陽中原兒茶酸的含量在不同地區(qū)及不同生育期呈現(xiàn)規(guī)律性變化。

2.4.2 薄層掃描法(thin-layer chromatography scanning, TLCS)

傳統(tǒng)上常用TCLS進(jìn)行中草藥有效成分分離，同時(shí)也可與紫外或熒光光度等方法相結(jié)合，從而更加簡單快捷的得到測定結(jié)果。林燕等[25]利用雙波長薄層掃描法分別以590 nm和470 nm作為測定和參比波長測定不同生長條件下鎖陽(野生及栽培)中的脯氨酸含量，結(jié)果表明，相對(duì)于野生種，栽培種中的脯氨酸含量更高一些。介于中藥材成分的復(fù)雜性，該方法已逐漸不能夠滿足現(xiàn)在中藥市場發(fā)展的需求。

2.4.3 光譜分析法(spectral analysis, SA)

SA主要應(yīng)用于鎖陽中三萜類及微量元素的含量測定，朱蕓等[26]以5%香草醛-冰醋酸和高氯酸為顯色劑，在548 nm處測定鎖陽中熊果酸含量，線性范圍為3.99～9.97 μg，相關(guān)系數(shù)為0.9997，平均回收率為100.12%，RSD為1.28%，為鎖陽藥效的進(jìn)一步研究及開發(fā)利用提供了新的科學(xué)依據(jù)。

2.4.4 中藥指紋圖譜法(TCM fingerprint, TCMF)

TCMF是指運(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)如光譜、核磁共振、射線衍射等手段對(duì)中藥化學(xué)信息以圖形圖像的方式進(jìn)行表征并加以描述，即通過對(duì)指紋圖譜色譜圖等表達(dá)方式的計(jì)算、分析、比較、評(píng)價(jià)等各種過程，以技術(shù)參數(shù)、指紋特征等說明中藥材中各類化學(xué)信息的一種新方法。唐亞楠[27]利用HPLC技術(shù)開展鎖陽中總黃酮指紋圖譜研究，首次構(gòu)建了以鎖陽中總黃酮為目標(biāo)的HPLC指紋圖譜，為其相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量控制提供科學(xué)參考依據(jù)。目前，中藥指紋圖譜的研究是中藥研究的熱門話題，可用于藥用植物核心種質(zhì)庫的構(gòu)建。

3 藥理作用

3.1 藥理作用研究

1)對(duì)性功能及腎臟的影響。黃霄檬等[17]研究顯示，鎖陽能通過提高幼年雄性大鼠血睪酮水平從而促進(jìn)動(dòng)物性成熟。同時(shí)有研究表明不同炮制方法對(duì)鎖陽的藥理學(xué)有直接的影響。因此，有關(guān)于鎖陽的藥理作用仍需深入探討。

2)增強(qiáng)免疫功能。鎖陽對(duì)機(jī)體和細(xì)胞的免疫功能都具有一定的調(diào)節(jié)功能，而且其作用在免疫受抑制情況下表現(xiàn)更強(qiáng)烈。張汝學(xué)等[28]的研究表明鎖陽的水提物PartⅢ可以通過增加小鼠血清中的抗體水平來提升巨噬細(xì)胞的能力，從而達(dá)到增強(qiáng)小鼠體液免疫功能。

3)清除自由基抗氧化及抗衰老作用。Zucca 等[29]的研究結(jié)果表明，鎖陽因其強(qiáng)抗氧化和清除自由基的功效可以作為一種有效的自由基清除劑。

4)抗應(yīng)激抗疲勞和耐缺氧功能。俞發(fā)榮等[30]研究表明，鎖陽中的黃酮具有提升耐力、防氧化和抗疲勞作用。其有效反應(yīng)機(jī)制可能與它清除自由基和提高機(jī)體免疫能力有關(guān)。

5)抗癌及抑制艾滋病毒的增殖作用。此外，鎖陽還具有保護(hù)肝臟線粒體、抑制人體免疫缺陷(HIV)[31]、抑制血小板聚集和雌激素樣，抗癌、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)、延緩衰老、防治心血管疾病、治療白細(xì)胞減少，治療肝性腦病、增強(qiáng)癡呆病模型鼠記憶力等作用。

3.2 藥劑研究及臨床應(yīng)用

鎖陽是中醫(yī)常用藥品，目前有關(guān)于鎖陽的臨床應(yīng)用主要集中在對(duì)男科病、婦科疾病的治療，及預(yù)防運(yùn)動(dòng)性疲勞等。鎖陽固精丸常用來治療由腎功能不足所引起的遺精、陽痿、早泄、頭暈、耳鳴等疾病。大量臨床驗(yàn)證，該藥還常用于治療性神經(jīng)衰弱、慢性前列腺炎、精囊炎、男性不育等疾病。鎖陽固精丸對(duì)婦女性冷淡，不孕癥也存在一定療效[32]。另外鎖陽與淫羊藿等相配可用來治療因腎虛所引起的性欲下降、體虛、精神疲乏等疾病[33]。婦科疾病的治療多以補(bǔ)腎為主，長期服用龜齡集可用來治療婦科腎虛、虛寒等癥狀。有研究表明長期同時(shí)服用龜齡集和六味地黃丸可用來治療婦女圍絕經(jīng)期月經(jīng)紊亂，同時(shí)促進(jìn)排卵[34]。參姜鎖陽益氣片能夠提高人體耐寒、抗缺氧能力，同時(shí)具有抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的功效，通過改善血液輸供氧能力，維持微循環(huán)血流通暢，從而使機(jī)體抗缺氧能力得到提升[34]。光新蘭和葛海生[35]利用復(fù)方鎖陽口服液治療中晚期胃腸腫瘤患者的臨床研究證明其對(duì)胃腸腫瘤熱毒(濕熱)癥存在有顯著療效。臨床觀察表明復(fù)方鎖陽沖劑對(duì)治療原發(fā)性血小板減少性紫癜具有一定的療效，有臨床表明復(fù)方鎖陽沖劑也具有抗衰老延年等功效。

4 人工栽培技術(shù)

目前，中藥材鎖陽的主要來源仍以野生為主，近年來由于人們過度采挖以及不規(guī)范的采挖方式造成野生資源銳減，而鎖陽寄主較為專一，且種子與宿主根部直接接觸機(jī)會(huì)較少，主要是通過鎖陽蟲幫助鎖陽種子接觸宿主根部完成寄生。由于鎖陽種子萌發(fā)難、生長周期長等因素造成人工栽培鎖陽至今尚未形成規(guī)模[36]。為保護(hù)野生鎖陽植物資源，我國于2004年開始人工栽培鎖陽試驗(yàn)，歷經(jīng)4年，人工引種栽培鎖陽獲得成功。鎖陽人工繁殖種子的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)鎖陽種子從萌發(fā)到開花、結(jié)實(shí)需4～5年時(shí)間。人工繁育種植時(shí)一般選用籽粒較為飽滿的野外植株種子，在引種栽培過程中，關(guān)鍵在于如何掌控鎖陽種子萌發(fā)的必要要求。試驗(yàn)研究證明鎖陽種子萌發(fā)的必需條件首先是打破種子休眠，最佳接種鎖陽的時(shí)間應(yīng)該是4月中旬開始到7月底結(jié)束，最佳接種的深度為50～60 cm。其次為寄主的選擇，一般選擇側(cè)根發(fā)達(dá)的幼、壯白刺為寄主，接種是應(yīng)注意所選的側(cè)根粗細(xì)應(yīng)適宜，約為0.1～0.2 cm。太細(xì)或太粗都易導(dǎo)致失敗，接種難成功。一般情況下人工栽培的鎖陽在第二、三年或更遲才開始萌發(fā)與白刺產(chǎn)生寄生關(guān)系，并在每年的6—8月份萌發(fā)，3～4年能采收到鎖陽植株，適合推廣鎖陽種植的區(qū)域?yàn)閾碛邪状痰奈鞅备珊祷哪貐^(qū)。至今為止，我們已在鎖陽人工引種栽培方面取得一些進(jìn)展，這些研究對(duì)保護(hù)和合理開發(fā)利用鎖陽資源具有重要的實(shí)踐和理論意義，但是鎖陽大范圍種植推廣試點(diǎn)研究尚未成熟，還不能滿足目前市場的需求，仍需進(jìn)一步的測試和推廣。

5 展望

綜上所述，鎖陽是一種全寄生生物，主要寄生在白刺、紅柳、梭梭和駱駝蓬的根部，錯(cuò)誤的采挖方式會(huì)造成寄主根部受損，導(dǎo)致鎖陽無法寄生[5]。目前，由于不合理開發(fā)利用以及對(duì)野生鎖陽的過度采挖等各種人為因素導(dǎo)致鎖陽的生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞，土地沙漠化，野生資源面臨瀕危的處境。鎖陽中含有豐富的化學(xué)組分，其相關(guān)藥理作用已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究及臨床驗(yàn)證，具有較高的藥用價(jià)值和一定的醫(yī)療保健作用[30, 33]，是我國重要的中藥藥用植物資源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，保健品日益受到國民的青睞，因此利用鎖陽為原料生產(chǎn)出更多高價(jià)值的天然保健品將會(huì)受到更多的關(guān)注。但目前有關(guān)鎖陽的藥理學(xué)研究較為片面性，主要集中在水煎劑和總成分及部分復(fù)方，對(duì)于其生物活性成分的藥理作用機(jī)制研究薄弱，制約了鎖陽的深層次開發(fā)，導(dǎo)致了目前鎖陽保健品不夠豐富[37]，仍存在很多急需改善的地方。另一方面，有關(guān)于鎖陽化學(xué)成分含量測定的方法眾多，但多數(shù)質(zhì)量檢測還沒有達(dá)到嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量評(píng)估體系仍需進(jìn)一步完善。我們首先應(yīng)構(gòu)建一套完整的鎖陽藥材質(zhì)量評(píng)估體系。其次鎖陽的不同生活環(huán)境的地域性差異是否會(huì)對(duì)其藥材的質(zhì)量和活性成分造成影響和差異尚未得到定論，仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)研究[38]。最后應(yīng)深入研究鎖陽種質(zhì)資源、資源保護(hù)與再生，加強(qiáng)鎖陽的人工繁育技術(shù)，為徹底解決有限的野生資源與人類需求之間的矛盾差異，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ)。