李 者 ,周昌和,杜向標(biāo),劉守贊,白 巖,蔣玲苔,王嘉一,潘潔渝,樓瑩瑩,鄭炳松
(1.浙江農(nóng)林大學(xué),省部共建亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 311300;2.浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 3 113003;3.龍泉市林業(yè)局,浙江 龍泉 323700;4.龍泉市城區(qū)林業(yè)工作站,浙江 龍泉 323700;5.浙江農(nóng)林大學(xué)植物園,浙江 杭州 311300)
中藥三葉青,學(xué)名三葉崖爬藤Tetrastigma hemsleyanum,為葡萄科Vitaceae 崖爬藤屬Tetrastigma藤本植物,全株均具有藥用價(jià)值[1],多以塊根入藥,味微苦,性平,具有清熱解毒、消腫止痛、化痰散結(jié)的功效,可用于小兒高熱驚風(fēng)、百日咳、瘡癰痰核和毒蛇咬傷[2]。清代《植物名實(shí)圖考》中記載“石附子(即三葉青)俚醫(yī)以治小兒,退熱、止腹痛,取漿沖服”[3];《浙江民間常用草藥》記載“清涼解毒、祛風(fēng)化痰功效,可治小兒風(fēng)熱,驚風(fēng)、疝氣痛、咳嗽、發(fā)燒及口腔炎等;治蛇咬傷”[4];《全國(guó)中草藥匯編》中記載三葉青可治療小兒發(fā)熱驚厥、毒蛇咬傷、肺炎、肝炎[5]。
近年來(lái),有研究表明,三葉青具有抗腫瘤的藥效,引起了人們的極大關(guān)注,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,并于2018 年,與鐵皮石斛Dendrobium officinale,靈芝Ganoderma Lucidum,番紅花(中藥名西紅花)Crocus sativus等并稱為“新浙八味”[6]。與此同時(shí),暴露出了三葉青野生資源稀缺、人工引種種植混亂、特征成分不明等問(wèn)題,亟待解決。為了三葉青產(chǎn)業(yè)能健康快速地發(fā)展,本文采用整合文獻(xiàn)、分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和實(shí)地考察等方法,對(duì)三葉青自2009-2019 年底近十年的研究和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行整理并歸納總結(jié),提出解決方案,以期為三葉青產(chǎn)業(yè)的提升提供借鑒。
研究表明,三葉青的主要有效成分為黃酮類、三萜類、甾體類、酚酸類和脂肪酸類化合物[7],安全無(wú)毒,且副作用小,被稱為“植物抗生素”。近年來(lái),以三葉青中的黃酮、多糖以及未標(biāo)明成分的提取物為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)其可有效抑制肺癌[8-10]、肝癌[11-14]、乳腺癌[15-16]、食管癌[17]、結(jié)腸癌[18]細(xì)胞的增殖和遷移,如:浙江艾克野生植物有限公司研制出以三葉青塊根為原料,可抑制腫瘤細(xì)胞的金絲地甲膠囊[19],與鱉甲消癥湯聯(lián)合,一個(gè)療程后瘤體穩(wěn)定緩解率可達(dá)到66.7%[20]。三葉青用于白血病治療也有較好的效果[21-22];還可用于治療病毒性腦膜炎等疾病[23]。
目前,盡管在三葉青中發(fā)現(xiàn)了多種不同種類的化合物,但是,研究者們認(rèn)為,其抗炎、退熱等起效快的有效成分卻沒(méi)有明確對(duì)應(yīng);三葉青抗腫瘤效果良好,但研究多數(shù)使用其提取物,具體指標(biāo)性成分和藥物起效及代謝等過(guò)程有待進(jìn)一步探究。這些問(wèn)題未解決,在一定程度上阻礙了其進(jìn)入《中華人民共和國(guó)藥典》,進(jìn)而影響了產(chǎn)業(yè)進(jìn)程。
三葉青為陰生于山谷的瀕危藥用植物,故而對(duì)其人工栽培技術(shù)的研究對(duì)三葉青產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。其中,以對(duì)影響三葉青生長(zhǎng)的光照條件的研究較多,結(jié)果表明,采用光照強(qiáng)度調(diào)控(遮蔭70%左右)[24-26]、光質(zhì)調(diào)控(紅藍(lán)光質(zhì))[27-29]、光周期調(diào)節(jié)(光照12 h·d-1)[30-31]等措施,均有利于三葉青的生長(zhǎng)以及代謝產(chǎn)物的積累。在三葉青生長(zhǎng)過(guò)程中,所施用的肥料種類對(duì)其生長(zhǎng)也至關(guān)重要。研究表明,施用不高于0.5 g·kg-1的氮肥有利于三葉青的生長(zhǎng)[32],以硝態(tài)氮(NO3--N)形式施用對(duì)黃酮積累更有益[33]。
三葉青組織培養(yǎng)技術(shù)日臻成熟[34]。誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生和進(jìn)行繼代培養(yǎng)的最佳條件為,培養(yǎng)基采用MS、30 g·L-1蔗糖、2.0 mg·L-16-BA 和0.2 mg·L-1NAA 混合配方,光源為日光燈,培養(yǎng)溫度為28℃。如果配合采用9∶1 或7∶3 紅藍(lán)混合光源,可提高三葉青干物質(zhì)的含量。向倩倩等[35]利用農(nóng)桿菌C58C1 菌株建立起三葉青毛狀根培養(yǎng)體系,得出毛狀根中的黃酮含量為2年生三葉青塊根中黃酮含量的1/5。
圖1 2009-2019 年三葉青文獻(xiàn)類型和數(shù)量Figure 1 Literatures on T.hemsleyanumfrom 2009 to 2019
對(duì)三葉青的科學(xué)研究為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了一定的理論基礎(chǔ),但目前關(guān)于三葉青的理論研究還不夠全面,如圖1 可見(jiàn),對(duì)三葉青的研究多集中在藥理、藥化和生理方面的研究,對(duì)分子生物學(xué)相關(guān)研究?jī)H以“三葉崖爬藤”之名發(fā)表于植物相關(guān)期刊[36],而對(duì)其藥學(xué)方面的研究相關(guān)期刊涉及較少。研究方向較為單一且淺顯,難以為產(chǎn)業(yè)的多層次、多方位發(fā)展提供有力依據(jù)。
對(duì)三葉青的研究起步較晚,因此,其至今未被收錄進(jìn)《中華人民共和國(guó)藥典》,無(wú)法生產(chǎn)以其為主要成分的藥品,這是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。目前,僅在《浙江省中藥材炮制規(guī)范》[2]中對(duì)三葉青進(jìn)行了描述,其原藥材僅進(jìn)入浙江省醫(yī)保,存在發(fā)展的地域差異。同時(shí),三葉青不在衛(wèi)生部《既是食品又是藥品的物品名單》和《可用于保健食品的物品名單》中,因而限制了與之相關(guān)的保健品的生產(chǎn),致使其相關(guān)保健品種類少之又少。令人欣慰的是,近年來(lái),以三葉青為主要原料的金絲地甲膠囊、金芪片和中肝合劑等保健品,對(duì)于提升癌癥術(shù)后患者的生存率和改善生活質(zhì)量效果顯著[20],并且逐漸在市場(chǎng)中占領(lǐng)了一席之地;目前,已有多家生物醫(yī)藥公司根據(jù)《浙江省中藥材炮制規(guī)范》生產(chǎn)三葉青凍干粉,用于退熱、抗菌、消炎,活性高、起效快。不僅如此,以三葉青提取物為主要原料的化妝品也陸續(xù)問(wèn)世,如三葉青凝膠、洗手液和三葉青牙膏等,慢慢被民眾所熟知。
圖2 “新浙八味”論文量Figure 2 Papers on “New Zhebawei” in some academic websites
由于三葉青的藥用效果良好,腫瘤抑制作用顯著,因此,需求量不斷增加,野生資源被過(guò)度采挖,現(xiàn)已成為一種瀕危的藥用植物。2011 年,浙江三葉青栽培品種被列入“浙江省首批農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)名錄”。由于浙江三葉青生長(zhǎng)周期長(zhǎng),野生資源恢復(fù)慢,給后續(xù)研究造成了一定的困難,也在一定程度上阻礙了三葉青產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前,浙江、江西、福建等地區(qū)開(kāi)始人工種植三葉青。但是,因?yàn)橐N混亂,致使市面上的三葉青來(lái)源混雜。黃真等[37]發(fā)現(xiàn)浙江和廣西產(chǎn)三葉青在形態(tài)與水浸液都有不同,導(dǎo)管排列方式也有區(qū)別;彭昕等[38]發(fā)現(xiàn)云南等地區(qū)的三葉青相比浙江產(chǎn)三葉青塊根較大,產(chǎn)量也較高;但浙江產(chǎn)三葉青塊根的價(jià)格是云南、廣西等地區(qū)的4~ 5 倍。由此可見(jiàn),產(chǎn)地不同,質(zhì)量差異較大,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法統(tǒng)一,為三葉青引種栽培和品質(zhì)鑒定帶來(lái)了困難。
同時(shí),通過(guò)對(duì)浙江臨安、遂昌、龍泉、黃巖、衢州等多家種植基地進(jìn)行取樣調(diào)查和訪問(wèn)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),三葉青人工種植方式也存在諸多問(wèn)題,多數(shù)基地的栽培管理方法不科學(xué)。例如,在搭遮蔭棚大田種植中,使用噴灌技術(shù)可使棚內(nèi)保持較高的空氣濕度,但夏季棚內(nèi)高溫,致使三葉青生長(zhǎng)緩慢,高濕則容易發(fā)生病害。另外,浙江產(chǎn)三葉青種植年限長(zhǎng),需要3 年以上才可采收,管理成本高,又因?yàn)閮r(jià)格相對(duì)其他產(chǎn)地高,致使收購(gòu)困難,很多種植戶的積極性受到打擊,產(chǎn)量和品質(zhì)無(wú)法保證。
三葉青主要產(chǎn)于浙江、湖南、廣西和福建等地區(qū),除這些地區(qū)之外,人們并不了解這種中藥。文獻(xiàn)檢索顯示,從1957 年起就有人對(duì)三葉青臨床效果進(jìn)行了研究[39]。但在中國(guó)知網(wǎng)、維普網(wǎng)、Web of Since 和Springerlink 等文獻(xiàn)檢索網(wǎng)站進(jìn)行關(guān)鍵詞搜索(圖2)時(shí)發(fā)現(xiàn),與“新浙八味”中其他藥材相比,有關(guān)三葉青的論文數(shù)量相對(duì)較少,僅占1.06%~ 2.42%。在“新浙八味”中,三葉青的日搜索量(圖3)僅占總搜索量的4.348%,說(shuō)明群眾對(duì)其接受度較低,影響了三葉青市場(chǎng)的活躍度。
圖3 “新浙八味”日搜索量Figure 3 Daily search of “New Zhebawei”
圖4 三葉青2014-2019 年統(tǒng)貨價(jià)格波動(dòng)Figure 4 Price of unified T.hemsleyanum during 2014-2019
三葉青產(chǎn)業(yè)鏈終端發(fā)展滯緩,影響了原藥材的供應(yīng)價(jià)格。由圖4 可知,2014 年和2015 年,三葉青統(tǒng)貨價(jià)格平穩(wěn)在250~ 300 元·kg-1之間。2015 年下半年,除河北安國(guó)藥材市場(chǎng)外,在其他三大藥材市場(chǎng)(河南禹州、江西樟樹(shù)、安徽亳州)上的三葉青統(tǒng)貨價(jià)格呈下降趨勢(shì),2018 年穩(wěn)定在100 元·kg-1左右。2019 年5 月份后亳州藥材市場(chǎng)、玉林藥材市場(chǎng)和安國(guó)藥材市場(chǎng)上的三葉青統(tǒng)貨價(jià)格都有小幅度上漲。初步分析其原因是,三葉青產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在明顯的地域限制性,民眾接受度不高;市場(chǎng)銷售途徑較少,市場(chǎng)需求量低;又因三葉青育苗容易,品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻低,種植戶連年增多,供求不平衡,致使近年來(lái)價(jià)格逐漸下降。
Nature公布的科學(xué)熱詞排行榜,癌癥于2017 年和2018 年連續(xù)兩年位于榜首。三葉青作為具有抑制癌細(xì)胞作用的藥用植物,具有很高的研究?jī)r(jià)值。如圖5 所示,有關(guān)三葉青的文獻(xiàn)數(shù)量在逐年增加,在2010 年后的9年中,論文數(shù)量呈跨越式增加。說(shuō)明研究人員對(duì)三葉青的重視程度不斷提高,也為其投入了大量精力。但是這些研究結(jié)果還遠(yuǎn)不足以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。因此,應(yīng)注重三葉青研究的深度和廣度。首先,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)三葉青藥理和毒理的研究,明確三葉青提取物的作用機(jī)理,為有效成分的研究打下基礎(chǔ);其次,加強(qiáng)對(duì)三葉青特征性有效成分的研究,明確其抗腫瘤、抗病毒和清熱的具體成分;同時(shí),關(guān)注對(duì)于不同體質(zhì)的人群可能會(huì)產(chǎn)生不同的副作用;最后,加強(qiáng)產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā),例如提取物的精準(zhǔn)產(chǎn)品研發(fā)。只有如此,才有可能讓三葉青早日進(jìn)入《中華人民共和國(guó)藥典》,為三葉青市場(chǎng)的健康快速發(fā)展提供保障。
三葉青產(chǎn)業(yè)發(fā)展依靠高質(zhì)量、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的貨源、完善的供貨渠道以及銷售渠道。要解決目前三葉青種植業(yè)中存在的問(wèn)題,就必須加大野生資源的保護(hù)力度,保證種植技術(shù)的科學(xué)化和規(guī)范化。首先,可采取封山育林、建立保護(hù)區(qū)的方法保護(hù)三葉青野生資源;也可通過(guò)收集野生三葉青種質(zhì)資源建立種質(zhì)資源庫(kù)的方式對(duì)其野生資源進(jìn)行保護(hù)。其次,提高三葉青的種苗質(zhì)量,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前,三葉青的主要繁殖方式為扦插,但扦插方法普通存在不易結(jié)塊根的問(wèn)題,白巖等[40]研究出了解決三葉青扦插不結(jié)塊根問(wèn)題的方法。洪霞等[41]在三葉青的扦插研究中發(fā)現(xiàn),有無(wú)成對(duì)葉片是扦插成活的關(guān)鍵,且在種植時(shí)以控根容器中種植3 株為最佳。最后,仿生種植,提升原藥材質(zhì)量。林下仿野生種植三葉青是近年來(lái)較為流行的方法,不但可以利用竹林、經(jīng)濟(jì)林和果樹(shù)的林下空間,還可以減少栽培管理措施,產(chǎn)出的藥材品質(zhì)也最接近野生三葉青,且產(chǎn)量較高,尤其是吳學(xué)謙等[42-43]發(fā)明的三葉青袋式栽培法,操作簡(jiǎn)單,可在毛竹Phyllostachys edulis林、果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)林下或光伏板下靈活使用。
以上措施均為平面栽培,是在袋口或盆口或缽口上的單層栽培,其空間利用和土地利用率低,難以在栽種地缺乏的城鎮(zhèn)環(huán)境中種植,亦無(wú)法兼顧城市的美化和綠化工作。白巖等[44]對(duì)三葉青進(jìn)行了柱式立體種植方式研究,可有效減少占地面積,提升種植效率。同時(shí),亦可充分利用三葉青較高的觀賞價(jià)值,作為景觀中的重要耐陰綠植,與多種植物搭配,美化環(huán)境,賞心悅目。多層次研發(fā)三葉青新產(chǎn)品,增加其附加價(jià)值。在當(dāng)今形勢(shì)條件下,三葉青產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以偏向保健品研發(fā)和化妝品研發(fā)方向。例如,研發(fā)類似金絲地甲膠囊和金芪片等具有抗腫瘤、抗病毒和提高免疫力效用的保健品,提高癌癥患者的生活質(zhì)量,延長(zhǎng)壽命。此外,三葉青具有抗炎、抗病毒的作用,可以針對(duì)這一特點(diǎn)研發(fā)祛痘類的保濕水、乳液,具有消毒作用的洗手液和灌洗劑等化妝品或日化產(chǎn)品。
圖5 1957-2019 年三葉青論文數(shù)量變化Figure 5 Literatures on T.hemsleyanum during 1957-2019
近年來(lái),三葉青產(chǎn)業(yè)得到了較大發(fā)展,但是目前還屬于比較小眾的藥用植物,不為人們所熟知,這也是阻礙三葉青產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)現(xiàn)實(shí)原因。因此,正確把握三葉青入選“新浙八味”這一契機(jī),挖掘三葉青的藥效,加快產(chǎn)品的深度研究,豐富研發(fā)產(chǎn)品類型,提升其知名度和民眾接受度,實(shí)現(xiàn)彎道超車,以增強(qiáng)其核心競(jìng)爭(zhēng)力。綜上所述,三葉青產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在國(guó)家和黨中央強(qiáng)調(diào)中醫(yī)藥工作要“傳承精華、守正創(chuàng)新”的大背景下,三葉青產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春天。本文建議加強(qiáng)科學(xué)研究力度,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程,希望可以為三葉青科研產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展提供借鑒。