呂向陽 陳艾萌 劉丹
摘要? ? 天冬為百合科天門冬屬植物,是一種常見的藥食兩用藥材,常用于美容養(yǎng)顏。內(nèi)江市是天冬的道地產(chǎn)區(qū),本文根據(jù)內(nèi)江地區(qū)天冬生產(chǎn)實(shí)踐,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn),對近年來內(nèi)江天冬產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究,對種質(zhì)資源、栽培管理、組織培養(yǎng)、加工炮制等關(guān)鍵技術(shù)以及存在的問題進(jìn)行歸納和總結(jié),旨在為內(nèi)江天冬產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供決策參考和技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞? ? 天冬;栽培技術(shù);加工工藝;研究現(xiàn)狀;展望;四川內(nèi)江
中圖分類號? ? S567.23+9? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2019)14-0077-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID)
Abstract? ? Asparagus cochinchinensis belongs to Asparaqus genus of Liliaceae family which is a kind of common edible herb.It is used widely for beauty and health care.Neijiang City is the genuine producing area of A. cochinchinensis.By investigating the production experience of planting A. cochinchinensis in Neijiang City,and studying the relative references,we analyzed the current situation of industrial development of A. cochinchinensis in Neijiang City in recent years,and summarized the technical points of A. cochinchinensis germplasm resources,cultivation techniques,tissue culture and processing process.The problems existing in the production of A. cochinchinensis were summarized,so as to provide decision reference and technical support for the developmen of A. cochinchinensis in Neijiang City.
Key words? ? Asparagus cochinchinensis;cultivation technique;processing technique;research status;prospect;Neijiang Sichuan
天冬是百合科天門冬屬植物天冬(Asparagus cochinchi-nensis(Lour.)Merr.)的干燥塊根,也被稱為明天冬或者天門冬,是一種常見藥食兼用藥材,以干燥塊根入藥或入膳,其主要有效成分為氨基酸、多糖、皂苷等,有養(yǎng)陰生津、潤肺清心的功能,具有治療肺結(jié)核、支氣管炎、白喉、百日咳、糖尿病和大便燥結(jié)等作用。
內(nèi)江市是天冬的道地產(chǎn)區(qū),早在20世紀(jì)70—90年代,天冬在內(nèi)江及川南周邊的多個地區(qū)野生資源較多,且有較大規(guī)模的人工種植面積,僅在內(nèi)江地區(qū)人工栽培面積就達(dá)到了2 000 hm2;中藥制藥業(yè)在近20年內(nèi)飛速發(fā)展,用中藥材加工成的中成藥、保健品、食品、化妝品及獸用藥已占據(jù)我國醫(yī)藥和保健品市場的50%左右,國外使用中藥、保健品的人群日益增多,市場前景廣闊。目前,隨著人們生活水平和保健意識的不斷增強(qiáng),天冬的市場需求量大增,但野生天冬資源急劇下降,人工種植天冬生長周期長,產(chǎn)量與出口量不成正比,市場價格一路上揚(yáng),缺口越來越大;天冬從采收到制成飲片通常需要多次工序,其中重復(fù)的加工過程浪費(fèi)大量人力物力。因此,大力發(fā)展天冬人工種植、改善加工工藝是大勢所趨。
1? ? 天冬基源及種質(zhì)資源
天冬記載始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》,歷代所用天冬有多種植物,其中可以確定的品種有天門冬(A. cochinchinensis(Lour.)Merr.)、密齒天門冬(A. meioclados Levl.)、西南天門冬(A. munitus)和羊齒天門冬(A. filicinus)等[1-2]。百部自古以來多與天門冬混用,云南省現(xiàn)把羊齒天門冬(A. filicinus)作小百部應(yīng)用;秦嶺地區(qū)曾將五加科部分植物誤作天門冬使用,而中國藥典2015版規(guī)定的天冬品種僅有天門冬(A. cochinchinensis(Lour.)Merr)一種[3],其他品種天冬均為偽品天冬;此外,密齒天門冬(A. meioclados Levl.)為《四川省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》所載的小天冬,在貴州省西北部叫做殼天冬。
我國天冬自然分布于廣西、廣東、貴州、云南、四川、湖南、湖北、江西、安徽、浙江等地,商品按產(chǎn)地分為川天冬、溫天冬、湖天冬,商品流通中有大小之分,大天冬多來自野生,小天冬多來自家種,后經(jīng)過品種選育與馴化,部分家種天冬個頭變大,商品性更好。家種天冬目前集中于廣西中部到南部,又以玉林福綿管理區(qū)居多,其他在湖北利川、貴州西南部亦有少量種植。天冬產(chǎn)區(qū)較廣,長江以南為主產(chǎn)區(qū),目前國內(nèi)經(jīng)過馴化的天冬品種主要有滇南天門冬、西南天門冬、短梗天門冬等。西南天門冬又以綠源1號(適應(yīng)中高海拔地區(qū)種植)、綠源2號(適應(yīng)中低海拔地區(qū)種植)、綠源3號(組培育苗)為主栽品種。天冬入藥的品種混雜,各地用藥習(xí)慣不同,造成藥材市場流通的天冬品種較雜亂。
2? ? 天冬規(guī)范化栽培技術(shù)
眾多科技人員和種植戶通過多年栽培實(shí)踐,研究總結(jié)出天冬較為完善的栽培方法,主要從天冬的生長習(xí)性、土地選擇與整理、種苗繁育、幼苗種植、田間管理、病蟲害防治及采收加工等方面系統(tǒng)闡述了天冬栽培技術(shù),以期為天冬科學(xué)種植提供理論和實(shí)踐支撐[4-7]。
2.1? ? 土地選擇與整理
不同的土壤類型可對天冬質(zhì)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響。土壤的選擇應(yīng)符合《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—1995)要求[8]。有研究表明,黑色砂質(zhì)土是適宜天門冬人工栽培的土壤,天冬栽培于此種土壤中,其皂苷、可溶性糖、K+和Zn2+含量及塊根質(zhì)量(鮮重)均顯著高于其他土壤類型,有利于提高天冬的產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。
在種植天冬前須深翻2~3次,最后一次要進(jìn)行細(xì)致整地,結(jié)合整地施用基肥,以農(nóng)家腐熟的牛糞(含水量約30%)、草木灰以10∶1的比例混施為宜[10]。施肥結(jié)束后,將地塊整理成廂面寬60 cm的高畦,利于天冬種植和田間管理。
2.2? ? 種苗繁育
2.2.1? ? 種子繁殖。種子繁殖一般分為春播(3—4月)和秋播(8—9月)。選擇海拔低、溫度適宜、土質(zhì)疏松的地塊,整畦開溝,溝距25 cm,溝深5~6 cm,將種子均勻撒在溝內(nèi)。播種后用草木灰蓋種,再覆以稻草保溫[8]。播種后保持土壤濕潤,15 d左右便可出苗,株高20~30 cm即可移栽到大田。
2.2.2? ? 小塊根繁殖。小塊根繁殖是一種見效快、周期短的繁殖方式。在采挖天冬的同時,將個體較小的塊根剪下,盡量帶1~2個芽苞。種植時按行距30 cm、株距20 cm進(jìn)行栽種,栽后澆水,保持土壤濕潤[8]。
2.3? ? 田間管理
天冬栽培過程中對K元素需求較高,塊根中 K+含量較高,多施用含K的肥料有利于天冬生長[9]。天冬若以食用為主時宜高氮(16 mmol/L)栽培,以藥用為主時則可適當(dāng)?shù)偷? mmol/L)栽培,通過不同供氮水平對天冬農(nóng)學(xué)性狀、葉綠素含量和有效成分等生理特性影響的研究,發(fā)現(xiàn)天冬莖長增長量與供氮水平成正相關(guān),塊根鮮重增長量和葉片葉綠素含量均隨供氮水平的增加呈先增加后下降趨勢,在供氮水平16 mmol/L時達(dá)到最大;游離氨基酸和可溶性糖含量與塊根增重量、葉綠素含量的變化規(guī)律基本一致,即供氮水平在12~16 mmol/L 時含量最高,而皂苷含量在低氮水平時相對較高[11]。在天冬生長期,追施不同的肥料會對產(chǎn)量造成明顯的差異,肥料類型在苗期適宜施用氮肥及復(fù)合肥,不僅利于出苗且植株長勢旺盛,6—8月適宜追施復(fù)合肥,塊根形成期適宜施用復(fù)合肥及磷、鉀肥;追肥量、次數(shù)應(yīng)根據(jù)天冬生長、基肥量、土壤的實(shí)際情況而定,一般施用磷肥75 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2既節(jié)省成本又保證產(chǎn)量;追肥時間上,及早追肥是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵,第1次在苗期追肥,可使苗壯、莖粗、枝茂,有利于光合作用;第2次在6—8月進(jìn)行,可促使地下新塊根加速膨大及增多[12]。
2.4? ? 病蟲害防治
隨著近年天冬引種區(qū)域的擴(kuò)大和生產(chǎn)方式的改變,各種病蟲害也相繼發(fā)生,不僅影響天冬的產(chǎn)量,還導(dǎo)致其品質(zhì)下降,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。內(nèi)江作為天冬的道地產(chǎn)區(qū),地處四川盆地東南部的丘陵地帶,全年降水量較為充沛,由于濕潤的氣候和適宜的環(huán)境溫度,使內(nèi)江境內(nèi)種植的天冬受到不同程度病蟲害的威脅。
在生產(chǎn)過程中應(yīng)堅持“預(yù)防為主、綜合防治”的方法,禁止使用氧化樂果等高毒、高農(nóng)殘的藥品。紅蜘蛛是天冬生長過程中常見的蟲害之一,主要啃食天冬葉片,嚴(yán)重時可使用3.2%阿維菌素3 000~5 000倍液進(jìn)行噴防[5]。短須螨也主要為害天冬葉部,可根據(jù)需要選用螨類藥物進(jìn)行防治。
2.5? ? 干旱脅迫對天冬生長的影響
天冬生長過程中施水量對天冬塊根形狀及抗性生理會產(chǎn)生顯著影響,天冬無法忍受重度干旱造成的傷害,在中度干旱下可維持生長,但塊根無法繼續(xù)膨大,輕度干旱脅迫會讓天冬長勢更優(yōu)、塊根形態(tài)更好[13]。
3? ? 天冬組織培養(yǎng)技術(shù)
天冬野生資源日益下降,急需依靠人工栽培滿足天冬日益增長的需求,異地引種與種質(zhì)資源的選育是實(shí)現(xiàn)天冬人工栽培成功的關(guān)鍵,而組培技術(shù)實(shí)現(xiàn)了天冬引種與大量繁殖的需求。天冬組培外植體可選用嫩芽、嫩莖或子葉下胚軸,通過MS、1/2 MS等基本培養(yǎng)基培養(yǎng)后形成愈傷組織,再經(jīng)繼代培養(yǎng)、叢生芽分化、生根等步驟完成天冬的組培快繁過程。
選用天冬嫩芽作外植體,1/2 MS培養(yǎng)基添加適量生長調(diào)節(jié)劑后適合誘導(dǎo)愈傷組織及根的形成,在1/2 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA的培養(yǎng)條件下,愈傷組織顏色淡黃、較大,誘導(dǎo)率可達(dá)92.8%;MS培養(yǎng)基適合誘導(dǎo)愈傷組織及叢生芽的形成,叢生芽誘導(dǎo)的最適培養(yǎng)基為MS+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IAA,pH值5.8;生根培養(yǎng)基可選擇1/2 MS+0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA,且蔗糖濃度需要適當(dāng)降低[14]。以幼嫩莖段為外植體,愈傷組織誘導(dǎo)率最高、長勢最強(qiáng)的培養(yǎng)基為MS+0.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA+0.2 mg/L KT;出芽率最高的培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L KT;生根率最高的培養(yǎng)基為1/2 MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA,其生根率達(dá)76%[15];此外,易錦華等采用正交試驗(yàn)研究天冬愈傷組織形成的最佳培養(yǎng)基,發(fā)現(xiàn)6-BA是影響愈傷組織形成的最主要激素,且MS+0.05 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA+蔗糖3.0 g/L是誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基[16]。以下胚軸為外植體,可采用MS+4.5 μmol/L 6-BA+3.0 μmol/L NAA培養(yǎng)基直接誘導(dǎo)天冬不定芽成功,再采用MS為基本培養(yǎng)基,IAA∶6-BA=3.0∶4.5或IAA∶6-BA=3.0∶9.0的比例可完成不定芽大量繼代繁殖[17]。危? 革等[18]還考察了生長素濃度配比、基本培養(yǎng)基和蔗糖濃度對天門冬組培苗不定根形成的影響,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中營養(yǎng)元素、激素及蔗糖濃度過高或過低均不利于天門冬組培苗生根,其中以含F(xiàn)eSO4·7H2O 6.95 mg/L、Na2EDTA 9.33 mg/L的1/2MS為基本培養(yǎng)基,添加0.5 mg/L IBA、0.5 mg/L IAA和20 g/L蔗糖時生根效果最好,生根率為96%。
4? ? 天冬加工炮制技術(shù)
天冬加工炮制方法按工藝分類大致可分為凈制、切制、炒法、炙法、蒸法、煮法及其他加工方法。采收后的天冬塊根需要進(jìn)行初加工處理才能銷售,天冬傳統(tǒng)初加工過程為天冬的凈制過程,方法主要包括肉質(zhì)根采收、大小分級、除雜、水洗、沸水煮透、去外皮、干燥等步驟,其商品的質(zhì)量評價主要包括色澤、透明度、質(zhì)地及是否糖化等指標(biāo)。古籍對天冬的加工炮制還包含去心的步驟,去心的方法有劈、四破、水浥、抽、略蒸或蒸爛、湯泡、打扁、抽等,近代臨床對天冬的應(yīng)用均為連心用,加工過程不用去心。
煮燙15 min是天冬最佳煮湯時間,所得產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良,黃白色,質(zhì)脆、硬,透明無白芯,無糖化,時間過短不能將天冬煮透,可出現(xiàn)白芯等情況,透明度較差;煮燙時間過長,天冬熟得過透,產(chǎn)品色變深,透明度降低,光澤變暗。當(dāng)天冬干燥溫度為25~35 ℃時產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良;60 ℃以上的干燥溫度所得產(chǎn)品質(zhì)量差;45~50 ℃干燥的產(chǎn)品顏色較深。真空干燥產(chǎn)品質(zhì)量較烘干方法更好;冷凍干燥法的產(chǎn)品質(zhì)量好;經(jīng)CaCl2、明礬處理以35 ℃干燥的產(chǎn)品質(zhì)量較優(yōu);原材料以煮湯15 min產(chǎn)品質(zhì)量較優(yōu)[19]。
天冬加0.5%碳酸氫銨煮15 min可使天冬鮮品的根皮與皮層之間的細(xì)胞破碎,利于去皮,且碳酸氫銨是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的食品添加劑,在天冬飲片產(chǎn)地加工與炮制一體化的生產(chǎn)過程使用可大大提高生產(chǎn)效能,且天冬外觀性狀和內(nèi)在質(zhì)量均較優(yōu);天冬煮湯后有自然冷卻后剝皮、趁熱剝皮、趁熱投入冷水后剝皮3種處理方式,但對天冬質(zhì)量影響不大,趁熱投入冷水后剝皮較其他2種方式更易去皮;天冬鮮品不經(jīng)蒸煮直接去皮后切片,所得樣品呈不透明淡黃白色,藥材損耗率較高,飲片得率較低;天冬鮮品不經(jīng)蒸煮、不去皮直接切片,干燥時間長,樣品顏色質(zhì)量差;天冬煮制后便于去皮,且經(jīng)加熱的過程可以殺滅絕大多數(shù)的病原微生物,保證用藥安全,便于干燥,產(chǎn)品質(zhì)量佳??梢钥闯?,天冬加工的煮制過程有其合理性[20]。
5? ? 問題及展望
天冬是國家衛(wèi)生和計劃生育委員會公布的可用于保健食品的中藥材之一,常用于制作天冬蜜餞、保健品、藥膳、保健藥酒等,市場需求日益增加。而天冬野生資源日益枯竭,現(xiàn)在天冬藥材來源主要依靠人工栽培供應(yīng)。
目前,天冬栽培過程中主要存在以下問題:①不同產(chǎn)地的天冬品種和質(zhì)量不一,急需選育天冬優(yōu)良品種;②天冬采挖機(jī)械化程度低,主要依靠人工采挖,費(fèi)時費(fèi)力;③缺乏標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù),管理較粗放,栽培人員偏向老齡化。
天冬加工炮制過程中主要存在的問題:①現(xiàn)有機(jī)械脫皮技術(shù)不完善,脫皮過程中天冬肉損失大,貯藏時間短,因而脫皮過程依然依靠人工蒸煮后剝皮,是天冬粗加工過程最費(fèi)時費(fèi)力的環(huán)節(jié);②天冬加工過程一般不使用明礬,但仍然存在硫熏的現(xiàn)象,市售天冬80%以上均含硫;③天冬干燥過程一般采用曬干或烤干,干燥時間長,干燥后含水量通常不能達(dá)到藥典標(biāo)準(zhǔn);④天冬產(chǎn)品通常初加工后流入飲片廠還需再回潤浸軟后再加工成飲片,造成勞動力和能源浪費(fèi)。
品種的優(yōu)劣對天冬的產(chǎn)量和質(zhì)量具有決定性作用,應(yīng)加強(qiáng)天冬優(yōu)良品種的選育及天冬規(guī)范化種植技術(shù)研究;隨著人們健康理念的加強(qiáng),無硫天冬行情越來越好,但無硫天冬色澤、外觀均較差,應(yīng)加強(qiáng)無硫天冬工藝研發(fā);天冬加工混亂,藥廠加工的天冬通常為收購的個藥蒸軟后切制,少有按照藥典要求加工,應(yīng)加強(qiáng)天冬產(chǎn)地加工與炮制一體化的研究,天冬飲片的加工工藝需進(jìn)一步規(guī)范與完善。
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