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(十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖北 十堰 442000)
紅蓼(Polygonum orientale)的應(yīng)用歷史悠久,曾在新石器時期人工活動的遺址中就隨同甜瓜、芝麻、葫蘆等蔬菜種子發(fā)現(xiàn)紅蓼種子[1],目前在多個領(lǐng)域均有應(yīng)用,主要是作為中藥研究。紅蓼也被稱作東方蓼、葒草、游龍,多野生于水邊和路邊的濕地中,零星有人工栽培,喜陽光、耐旱,適宜在pH為6的土壤環(huán)境中生長。株高1~3m,莖直立且中空多分枝,葉片為窄卵狀披針形、互生,圓錐狀花絮上小花密集、花色有亮粉、玫瑰紅、少有白色,紅蓼種子又名水紅花子,1977年便收錄于藥典。本綜述旨在較為全面地介紹紅蓼在各個領(lǐng)域的利用價值、科學(xué)的栽培方式,以便更科學(xué)、高效地利用和保護(hù)紅蓼。
紅蓼在《名醫(yī)別錄》中有收錄,2020年版《中國藥典》收載水紅花子,為蓼科植物紅蓼的干燥成熟果實,具有散血消寂、消積止痛的功能;葒草的概念包括水紅花子及帶葉莖枝,收載于《貴州省中藥、民族藥質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)》中,其性平、味辛,歸肝脾經(jīng),具有祛風(fēng)除濕和活血消腫的功效。根據(jù)《中國藥典》的記錄,花旗松素是檢驗水紅花子藥材質(zhì)量的重要指標(biāo),含花旗松素不得少于0.15%,紅蓼的主要成分有黃酮類、木脂素類、甾體類、色原酮類等化合物。有關(guān)水紅花子的研究多集中在2016年前,彼時常用于肝硬化、乙型肝炎、丙型肝炎的治療,具有抗菌、利尿、提高免疫力、抗腫瘤等作用;最近幾年的研究范圍多偏向葒草,用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、冠心病、疝氣及瘡腫等。
藥動學(xué)研究發(fā)現(xiàn),紅蓼的部分成分在不同器官的利用度低,限制其作為口服藥物的藥效發(fā)揮,有學(xué)者針對葒草的各類療效對紅蓼在身體內(nèi)的吸收機(jī)制及影響因素進(jìn)行了相關(guān)的研究。
紅蓼的有效組分在人離體腸道菌群中主要發(fā)生還原、氧化、水解反應(yīng)和甲基化反應(yīng),產(chǎn)生包括香豆酰酪胺,對羥基苯乙基阿魏酰胺的氫化、氫化羥基化、甲基化羥基化等14種代謝產(chǎn)物[2],在糞便和膽汁中主要發(fā)生槲皮素葡萄糖醛酸化、N-反式-對羥基苯乙基阿魏酰胺的氫化、甲基化反應(yīng),分別有20個和22個成分(含交叉成分),使用紅蓼時,需要考慮代謝產(chǎn)物的毒副作用和生物活性[3]。
紅蓼提取物中原兒茶酸、花旗松素、山柰素-葡萄糖苷、槲皮苷、山柰素-鼠李糖苷等5種成分在整個腸段都有吸收,在小腸中的吸收優(yōu)于在結(jié)腸中的吸收,膽汁對原兒茶酸的吸收具有抑制作用[4];在心肌缺血模型中P-糖蛋白參與槲皮素、山萘酚這2種成分的攝取過程[5],P-糖蛋白抑制劑和膽汁可更明顯地促進(jìn)葒草素、異葒草素、牡荊素、原兒茶酸、山柰素-葡萄糖苷、槲皮苷等6種活性成分的腸吸收,在此模型下,腸道會抵抗部分葒草素、異葒草素、牡荊素的吸收[6]。
紅蓼提取物對有急性心肌缺血的大鼠具有保護(hù)作用,且起效迅速,其機(jī)制可能與降低缺血大鼠心肌酶的水平、提高心肌的抗氧化能力及減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。心電圖ST段的偏移程度、血清乳酸脫氫酶及磷酸肌酸激酶水均降低,但血清超氧化物歧化酶含量升高[7]。紅蓼提取物可改善心肌細(xì)胞缺氧復(fù)氧損傷,作用機(jī)制可能與抑制心肌細(xì)胞凋亡、提高ATP酶活性、保護(hù)線粒體、調(diào)節(jié)RISK信號通路相關(guān)蛋白和HIF-1α蛋白表達(dá)有關(guān)[8]。
紅蓼的其他功能還包括肝臟保護(hù)、抗癌功能、抑制流產(chǎn)等。實驗表明,流產(chǎn)的小鼠在服用水紅花子后,通過調(diào)節(jié)子宮巨噬細(xì)胞的表型、活性和腫瘤壞死因子的分泌,流產(chǎn)率可以減少85%[9]。針對肝臟保護(hù)研究發(fā)現(xiàn),被水紅花子提取物灌胃的大鼠肝再生得到了抑制,骨髓細(xì)胞也產(chǎn)生了增生。水紅花子提取物的安全性也極佳,按照最大給藥量的89倍飼喂大鼠也不會造成大鼠死亡[10]。紅蓼提取物對名為CYP450肝微粒體中6種亞型酶的體外抑制作用,對肝微粒體CYP2C19、CYP2D4有弱抑制作用,對CYP1A2有強(qiáng)抑制作用[11]。
作為中藥紅蓼的研究較為全面和具體,而紅蓼的其他用途也被廣泛應(yīng)用,可簡要的分為農(nóng)藥價值、食用價值、其他用途3個方面具體介紹。
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,施用化學(xué)農(nóng)藥是防治病蟲害的主要手段。為踐行“兩山”政策,減少化學(xué)農(nóng)藥的生產(chǎn)使用進(jìn)而減少碳排放,近年來也有部分學(xué)者把研究方向瞄準(zhǔn)了植物源農(nóng)藥,這其中就包括了繁殖力強(qiáng)、資源豐富的紅蓼。早期的研究主要集中在紅蓼有機(jī)溶劑提取液與害蟲的相互作用方向,經(jīng)研究其對桃蚜、粘蟲、菜粉蝶、棉鈴蟲、甘藍(lán)夜蛾、甜菜夜蛾、小地老虎、小菜蛾、菜粉蝶、棉蚜、朱砂葉螨、菜青蟲、牛蒡長管蚜、淡色庫蚊、朱砂葉螨均有觸殺活性。其主要的作用機(jī)制為抑制黏蟲體內(nèi)Na+-K+-ATP酶活性,影響小菜蛾谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、羧酸酯酶、酸性磷酸酯酶、堿性磷酸酯酶系活性,對菜青蟲表現(xiàn)出一定的抑制生長發(fā)育的作用和產(chǎn)卵忌避作用。主要殺蟲活性成分為酮、醇、開環(huán)萜和五環(huán)三萜烷類化合物[12],包括牛蒡子甙、牡荊素-鼠李糖苷和黃芩苷3種單體化合物。
后期,關(guān)于對微生物引起的病害的防治研究開始增加,有室內(nèi)生物活性試驗演示,紅蓼陰干樣品經(jīng)初步粉碎后,石油醚浸泡液對小麥白粉病、黃瓜霜霉病、黃瓜炭疽病的病菌有較強(qiáng)的殺菌作用。隨著提取方式的進(jìn)步,研究發(fā)現(xiàn)紅蓼揮發(fā)油,主要成分為α-瓊脂呋喃(占總量的19.488%)[13],紅蓼源殺菌劑對馬鈴薯環(huán)腐病菌、番茄潰瘍病菌、白菜軟腐病菌這3種細(xì)菌性植物病原菌有顯著的殺菌效果[14],且用該法防治的馬鈴薯種子各發(fā)芽指標(biāo)、幼苗各生長指標(biāo)及各葉綠素含量均顯著增加,具有良好的活體防治效果。廖祥儒等本發(fā)明了一種以紅蓼、生活垃圾、淀粉為原料,以短小芽孢桿菌、蘇云桿菌、解淀粉芽孢桿菌H47為發(fā)酵菌株發(fā)酵后制備紅蓼源殺蟲劑的方法[15]。
通過北宋蘇東坡在古泗州城游南山時所作的《元豐七年十二月二十四日,從泗州劉倩叔游南山》中“蓼茸蒿筍試春盤”的詩句中可以推測在宋代,江淮地區(qū)的人已經(jīng)有食用紅蓼幼苗的習(xí)慣。21世紀(jì)初期,也有我國為日本客商代繁紅蓼種子,并食用紅蓼芽菜的記錄。紅蓼的幼苗中含有維生素C、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),為減少這些營養(yǎng)物質(zhì)的損失,食用方法多以涼拌為主,蒸熟食用為輔。
紅蓼也有酒曲草、酒藥草、酒曲花等俗名,人們在釀造米酒時常用蓼屬植物作為釀造米酒的酒曲,雖然多數(shù)文獻(xiàn)記載作為酒曲或酒草的是辣蓼,但至少在安徽歙縣[16]、安徽懷寧[17]、湖北房縣等地,制作酒曲時仍使用的是紅蓼。以湖北房縣酒曲的制作方法為例,制作流程為先將大米沖洗浸泡磨成粉、干紅蓼花磨成粉末狀或新鮮紅蓼花切碎,加適量山泉水混合均勻制作成面團(tuán),將面團(tuán)壓成重量為10g左右的方塊狀或圓球狀。將自然晾干后的曲母粉碾碎成細(xì)粉狀過篩與壓制成塊狀或圓球狀面團(tuán)混合均勻。將酒曲放入通風(fēng)陰涼處發(fā)酵,確保從曲皮、曲肉、曲芯逐漸升至恒溫,使酒曲整體發(fā)酵完全,溫度保持在25~30℃,發(fā)酵1d后出現(xiàn)菌絲;置于通風(fēng)處晾干,即得酒曲。
部分地區(qū)有用紅蓼給柿子脫澀的習(xí)俗,將青澀的柿子放置于土陶罐當(dāng)中,一層新割紅蓼枝葉一層柿子交替鋪設(shè),可加水淹沒柿子進(jìn)行密封或不加水碼實壓緊,封壇10d以上可以得到表面為綠色、口感為脆甜的柿子,且保質(zhì)期達(dá)到30d以上。紅蓼花這種天然酒曲利用柿子等有機(jī)物進(jìn)行無氧發(fā)酵形成酒精,與柿子果實中造成苦澀口感的可溶性單寧進(jìn)行反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為不溶性單寧,從而減少柿子的澀味。
紅蓼因為枝葉高大茂盛、株型疏散灑脫、具有野趣,在園林造景中常作為花境的背景植物。紅蓼具有良好的抗逆性,繁殖性強(qiáng)、管理方便,對水中的總氮、總磷等富營養(yǎng)物質(zhì)具有明顯的凈化作用[18]、耐苯酚污染[19],改性紅蓼殘渣可吸附Cu2+離子[20],是一種應(yīng)用于水體污染處理的良好植物修復(fù)材料。
紅蓼花中含有天然染料,通過使用硫酸鋁鉀、硫酸銅、硫酸鐵、氧化亞錫、重鉻酸鉀等媒染劑可以將柞蠶絲綢織物染色為淡粉色、淡紅色、粉紅色、橙紅色、土黃色、棕黃色、褐色赤、褐色、淺綠色、深綠色等不同的顏色[21],勻染性能良好,達(dá)到加工和制作服裝使用的要求。
目前除《中國藥典》對花旗松素的含量做出要求外,沒有制定有關(guān)紅蓼的相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),也未制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程,已有的栽培技術(shù)普及力度不夠,導(dǎo)致紅蓼紅蓼的種質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化程度低,紅蓼品質(zhì)參差不齊。各地零散種質(zhì)農(nóng)戶各種植期缺乏統(tǒng)一指導(dǎo),種植時間缺乏科學(xué)性,導(dǎo)致采收期不合理影響紅蓼有效成分含量或采收時間不合適影響后續(xù)加工使用。
我國有豐富的野生資源,這些野生資源是育種的基礎(chǔ),但大部分種質(zhì)資源沒有進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定評價。雖然國家科技部基礎(chǔ)平臺項目紅蓼(水紅花子)藥用植物種質(zhì)資源已完成標(biāo)準(zhǔn)化整理及網(wǎng)絡(luò)共享平臺的建設(shè),但紅蓼不在《中華人民共和國農(nóng)業(yè)植物新品種保護(hù)名錄》中,但對其的鑒定、研究和保護(hù)仍有必要進(jìn)行;這既是對我國野生資源的保護(hù),又是為物種的多樣性作出貢獻(xiàn)。
此外,實際工作中常發(fā)現(xiàn)辣蓼(Polygonum hydropiper L.)、綿毛酸模葉蓼(Polygonumlapathifolium L.var.salicifolium Sibth.)、酸模葉蓼(Polygonum lapathifolium L.var.lapathifolium)、叢枝蓼(Polygonum posumbu Buch.-Ham.ex D.Don)等蓼科植物和紅蓼互相作為混偽品,有學(xué)者通過ITS2條形碼從序列比對、變異微店及遺傳距離分析的角度進(jìn)行鑒定[22]。為準(zhǔn)確快速確定紅蓼種質(zhì),應(yīng)盡快建立紅蓼品種分子鑒定標(biāo)準(zhǔn)體系,構(gòu)建紅蓼DNA指紋圖庫,打擊混偽品的侵權(quán)行為。
雖然有部分水紅花子廠商和酒曲生產(chǎn)廠商在種植紅蓼,但產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營水平較低,應(yīng)針對需求進(jìn)行細(xì)分。吸引對紅蓼有需求的農(nóng)業(yè)公司、合作社等投資建廠,從而推廣栽培技術(shù)、儲備相關(guān)人才。鼓勵引導(dǎo)龍頭企業(yè)組建紅蓼栽培、生產(chǎn)、加工、銷售一體化的商業(yè)模式,進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)加工,建立“龍頭假期+合作社+散戶”的盈利模式。合作社連接小規(guī)模種植戶合作種植,企業(yè)提供性狀統(tǒng)一的紅蓼種和栽培技術(shù)、銷售統(tǒng)籌,紅蓼產(chǎn)品收獲后由公司統(tǒng)一收購分紅,形成“生產(chǎn)集約化,種植規(guī)?;?,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化,銷售品牌化”的現(xiàn)代化生產(chǎn)格局。