道地性藥材形成的生理生化基礎(chǔ)及其影響因

莊欣晨 馮亞斌 王忠華

摘 要：道地藥材生產(chǎn)是藥用植物研究的核心內(nèi)容之一，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行道地性藥材形成的生理生化基礎(chǔ)及其影響因素研究受到了廣泛重視，已成為當(dāng)前中藥研究的一個(gè)熱門(mén)課題。該文對(duì)道地性藥材的含義、研究重要性、形成的生理生化基礎(chǔ)及其影響因素（包括遺傳內(nèi)因、環(huán)境和栽培等外在因素）進(jìn)行了較詳盡的綜述，同時(shí)對(duì)藥材道地性形成研究存在的問(wèn)題及其解決方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的展望，以期為中藥材道地性研究提供參考。

關(guān)鍵詞：道地性藥材 生理生化基礎(chǔ) 影響因素

中圖分類號(hào)：R282 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（b）-0254-02

中藥材的道地性是鑒別藥材品質(zhì)的專用名詞。道地藥材又稱地道藥材，是指歷史悠久，產(chǎn)地適宜，品種優(yōu)良，產(chǎn)量宏豐，炮制考究，療效突出，帶有地域性特點(diǎn)的藥材。確定道地性藥材需要考慮藥材的質(zhì)量、品質(zhì)和產(chǎn)地等多個(gè)因素，但其關(guān)鍵因素是臨床療效。道地性一直在長(zhǎng)期的中醫(yī)藥實(shí)踐過(guò)程中作為評(píng)價(jià)藥材品質(zhì)的綜合性標(biāo)準(zhǔn)[1]。非道地性藥材和道地性藥材來(lái)源于相近或者是相同的物種，在化學(xué)成分、生藥性狀和形態(tài)等方面 有很強(qiáng)的相似性，因此，使用傳統(tǒng)方法鑒別道地藥材不僅困難較大，而且有很強(qiáng)的主觀性[2]?，F(xiàn)階段隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展，基因工程技術(shù)和分子生物學(xué)也日益成熟，已經(jīng)可以利用遺傳物質(zhì)DNA對(duì)生物遺傳的多樣性進(jìn)行鑒定和分類。應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)引領(lǐng)人工資源培育、品種改良和中藥鑒定到分子水平時(shí)代[3]。另外，在新藥研發(fā)、作用機(jī)理研究、中藥質(zhì)量控制和中藥分子鑒定等方面，分子生物學(xué)技術(shù)都有重要的應(yīng)用前景。該文從道地性藥材研究的重要性、形成的生理生化基礎(chǔ)及影響因素等方面對(duì)藥材的道地性進(jìn)行簡(jiǎn)要的綜述。

1 道地性藥材研究的重要性

道地藥材指的是藥材生長(zhǎng)在特殊的自然生態(tài)環(huán)境下，從而使得品質(zhì)優(yōu)良，是中藥材的精粹，是人們長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)中藥品質(zhì)的一種特殊的綜合性指標(biāo)[4]。道地藥材是我國(guó)的一種特色的傳統(tǒng)藥物，它特指那些具有中國(guó)特色、傳統(tǒng)公認(rèn)、久經(jīng)中醫(yī)臨床驗(yàn)證、來(lái)源于特定產(chǎn)區(qū)的名優(yōu)正品藥材[5]。我國(guó)具有長(zhǎng)期的、傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學(xué)，而在其醫(yī)療實(shí)踐中，藥材的道地性是一種獨(dú)特的、評(píng)價(jià)藥材品質(zhì)的綜合性標(biāo)準(zhǔn)。

2 道地性藥材形成的生理生化基礎(chǔ)

道地性藥材的形成與該藥材的主要藥效成分戚戚相關(guān)。藥材不同，藥效的差異也不同，比如：皂苷、萜類、黃酮等，這些成分/組分在體內(nèi)的溶解性、滲透性等生物藥劑學(xué)性質(zhì)均不一樣，可以從“多層次、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)”對(duì)疾病進(jìn)行防治[6]。目前，對(duì)中藥物質(zhì)基礎(chǔ)的概念陳彥等人提出了“組分結(jié)構(gòu)”理論的創(chuàng)新研究[7]，他們采用組分結(jié)構(gòu)理論及其解析體系，闡述了夏枯草等中藥，由酚酸黃酮三萜3類組分組成防治非小細(xì)胞肺癌的基礎(chǔ)物質(zhì)，且結(jié)構(gòu)比為1.41∶0.44∶0.53和1.42∶0.44∶0.66。板藍(lán)根痛經(jīng)寶包括非揮發(fā)性物質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)，非揮發(fā)性物質(zhì)主要由多糖酚酸生物堿組分構(gòu)成；揮發(fā)性物質(zhì)主要由酚類、酮類、醛類、醇類、酯類、烷烴類、烯烴類組分構(gòu)成。該理論和技術(shù)可以在研究方劑和道地藥材的優(yōu)效性時(shí)進(jìn)行推廣使用（見(jiàn)表1）。

3 影響道地性形成的因素

植物藥材道地性是由其特定的次生物質(zhì)形成與積累所引起的。如異戊烯焦磷酸（isopentenyl pyrophosphate，IPP）是植物萜類生物合成途徑中一個(gè)重要的中間產(chǎn)物，在一些列酶的作用下生成萜類物質(zhì)，同時(shí)還可以生成甾體類物質(zhì)，這些甾體類物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列其他反應(yīng)可生成甾體類生物堿。異戊烯焦磷酸是2-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸途徑（2-methyl-D-erythritol-4-phosphate， 簡(jiǎn)寫(xiě)為MEP）與甲羥戊酸途徑（mevalonate pathway， 簡(jiǎn)寫(xiě)為MVA）的共同中間體，兩條途徑產(chǎn)生的異戊烯焦磷酸可以穿過(guò)質(zhì)體膜互為對(duì)方所用[8]。

栽培措施和生態(tài)環(huán)境可以誘導(dǎo)這些關(guān)鍵酶基因的表達(dá)，但這只是形成道地藥材的外因，各種環(huán)境因素可以在生長(zhǎng)過(guò)程中影響甚至脅迫藥用植物，這些因子包括微生物、食草動(dòng)物、病蟲(chóng)害等生物因子和水分、溫度、光照、土壤等非生物因子。如張小波等[9]研究結(jié)果表明，溫度和日照對(duì)青蒿素含量的影響最大。黎開(kāi)強(qiáng)等[10]研究表明，溫度較低時(shí)，川貝母的生育期也較長(zhǎng)，適合鱗莖的生長(zhǎng)，從而增加生物堿的含量。

中藥材生物量的形成和主要代謝產(chǎn)物的積累還與土壤含水量有著密切聯(lián)系，在不同強(qiáng)度水分脅迫下植物的生物量和代謝產(chǎn)物都會(huì)受到影響。劉大會(huì)等[11]研究表明，土壤嚴(yán)重干旱和水分過(guò)多時(shí)，丹參植株生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到嚴(yán)重影響，從而影響丹參藥材的道地性；輕度干旱可促進(jìn)根部二氧丹參酮I、隱丹參酮、丹參酮I和丹參酮11A等4種丹參酮組分以及丹船酸B的積累和合成，并增強(qiáng)植株積累和吸收Fe、Cu、Zn、P、Mg、Ca、Mn、K等礦質(zhì)元素?？掠么旱萚12]研究證明，金銀花在輕度水分脅迫下會(huì)有大量的綠原酸分泌；而干旱強(qiáng)度增加后，花蕾的綠原酸含量顯著的低于對(duì)照組。

光照對(duì)道地藥材的影響主要與植物的形態(tài)建成和初級(jí)代謝產(chǎn)物的形成有關(guān)。如許翔鴻等[13]研究證明，適當(dāng)遮蔭可使延胡索的生物堿總量增加。王志清等[14]研究表明，隨光照強(qiáng)度的減弱，根折干率增大，揮發(fā)油含量降低。

道地性藥材的形成還與土壤環(huán)境有很大關(guān)系，例如：根部分泌的有機(jī)物可以使土壤的微生物、含水量、pH值等生態(tài)環(huán)境和理化性質(zhì)發(fā)生改變，從而影響道地藥材次生代謝產(chǎn)物的形成和積累。如李衛(wèi)建等[15]研究表明，土壤中的有效磷和有效鉀含量對(duì)連翹種子中的連翹酯苷含量影響較大。郭巧生等[16]對(duì)來(lái)自不同產(chǎn)地的懷菊的微量元素的含量、總黃酮和綠原酸進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明，土壤中的CEC含量、速效磷、速效鉀、脲酶都可以影響懷菊內(nèi)的化學(xué)成分。

藥材的道地性好壞還有栽培措施密切相關(guān)。不合理的栽種模式不僅極大地降低中藥材的產(chǎn)量，還會(huì)嚴(yán)重影響藥材的道地性，因此，人們提出了GAP（Good Agricultural Practice）種植的概念。張永清等[17]在研究藥用植物次生代謝與植物藥材質(zhì)量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上論述了中藥材GAP基地建設(shè)中如何調(diào)控藥用植物次生代謝等問(wèn)題。田豐等[18]對(duì)藥用作物的栽培特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并結(jié)合藥用作物的栽培現(xiàn)狀，提出了相應(yīng)的栽培措施。

4 展望

該文作者在研究道地藥材時(shí)發(fā)現(xiàn)了以下一些問(wèn)題：（1）研究道地藥材時(shí)，沒(méi)有涉及人文、環(huán)境和遺傳等方面，因此，沒(méi)有形成系統(tǒng)復(fù)雜性科學(xué)的思想。（2）忽視了“自然等級(jí)理論”和“尺度效應(yīng)”。（3）沒(méi)有把數(shù)學(xué)作為基本工具進(jìn)行觀察分析，因此，沒(méi)有量化的處理和分析樣本的全面性、代表性和結(jié)果。

現(xiàn)階段，我國(guó)在研究藥材的道地性時(shí)不僅品質(zhì)較少，而且研究的內(nèi)容和范圍也不全面。由道地性的內(nèi)涵可知，應(yīng)該從分子水平等方面研究藥材的道地性，這也是今后研究的一個(gè)方向。

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