云南省巖陀資源與適生環(huán)境因子分析△

李海濤，張高魁，張忠廉，王云強(qiáng)，牛迎鳳，管燕紅，張麗霞*，楊少華

1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 藥用植物研究所 云南分所 西雙版納州傣藥南藥重點實驗室，云南 景洪 666100；2.云南龍海天然植物藥業(yè)有限公司，云南 昆明 650501；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 麗江高山經(jīng)濟(jì)植物研究所，云南 麗江 474199

藥材巖陀為虎耳草科植物西南鬼燈檠RodgersiasambucifoliaHemsl.var.sambucifolia和羽葉鬼燈檠RodgersiapinnataFranch.的干燥根莖，活血調(diào)經(jīng)、祛風(fēng)除濕、收斂止瀉，用于跌打損傷、骨折、月經(jīng)不調(diào)、痛經(jīng)、風(fēng)濕疼痛、外傷出血、腸炎、痢疾。曾被1977年版《中華人民共和國藥典》[1]、1996年版《云南省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》[2]、2003年版《貴州省中藥材民族藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[3]收錄。巖陀主產(chǎn)于云南、貴州、四川等省區(qū)[4]。云南為巖陀的集中分布區(qū)，歷史產(chǎn)蘊量大，年收購量曾達(dá)3000 t以上。

巖陀為巖鹿乳康片等中成藥的主要原料植物，近年隨著市場需求量的不斷增長，各地產(chǎn)區(qū)野生資源量都急劇減少，人工種植是保障藥材可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。受云南龍海天然植物藥業(yè)有限公司的委托，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所對巖陀藥材在云南省的野生資源情況進(jìn)行了調(diào)查，對不同產(chǎn)區(qū)藥材進(jìn)行了品質(zhì)測定分析。旨在摸清巖陀藥材在云南省的分布情況，并對云南省內(nèi)巖陀的藥材品質(zhì)與環(huán)境因子之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析，為發(fā)展人工種植提供科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與數(shù)據(jù)

1.1 材料

巖陀藥材樣品采集于云南省昆明市、曲靖市、昭通市、大理州、麗江市、香格里拉市、玉溪市7個地州的20個縣市，共56份(見表1)，同時采集了憑證標(biāo)本，物種經(jīng)過中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所的李海濤副研究員鑒定。

表1 巖陀藥材采集信息

續(xù)表1

續(xù)表1

高效液相色譜儀(Agilent，1260)，分析天平(梅特勒AE240、梅特勒-托利多AL204)，超聲波振蕩儀(上海隆拓儀器設(shè)備有限公司，SK5200 LH)，電熱恒溫水浴鍋(北京永光明醫(yī)療儀器有限公司，XMTD-4000)。

前處理用甲醇和流動相用乙腈(JT.Baker，色譜純)，其他試劑均為分析純。

巖白菜素(C14H16O9)標(biāo)準(zhǔn)品(中國食品藥品檢定研究院，批號：111532-200202，純度：100%)；沒食子酸(C7H6O5)標(biāo)準(zhǔn)品(中國食品藥品檢定研究院，批號：110831-200803，純度：90.1%)；水晶蘭苷(C16H22O11)標(biāo)準(zhǔn)品(中國食品藥品檢定研究院，批號：111870-201201，純度：100%)。

1.2 數(shù)據(jù)獲得

1.2.1 采樣點數(shù)據(jù) 采樣點數(shù)據(jù)經(jīng)由采樣過程中GPS實測所得。

1.2.2 環(huán)境數(shù)據(jù)來源 高程數(shù)據(jù)來自國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，分辨率為30 m的數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品；年均溫、年降雨量、空氣平均濕度、日照等信息均來自中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)上的《中國地面氣候標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)據(jù)集(1971—2000年)》；土壤類型數(shù)據(jù)來自地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的“西南三省一市1∶100萬土壤類型數(shù)據(jù)(1995年)”。從以上柵格數(shù)據(jù)用ArcGIS點提取工具提取海拔、平均溫、年降雨量、空氣平均濕度、日照、土壤類型等數(shù)據(jù)，土壤的pH值及氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量等數(shù)據(jù)均為實地采集樣品檢測所得。

1.2.3 巖陀質(zhì)量指標(biāo)成分?jǐn)?shù)據(jù) 利用高效液相色譜法(HPLC)[5]測定所采集的樣品所得，本研究依據(jù)《云南省藥品標(biāo)準(zhǔn)》1996年版和云南省龍海天然植物藥業(yè)有限公司《巖陀沒食子酸含量內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)》確立選取巖白菜素、沒食子酸和水晶蘭苷作為指標(biāo)成分。

2 方法

2.1 巖陀的指標(biāo)成分含量測定

2.1.1 樣品及標(biāo)準(zhǔn)品處理

2.1.1.1 巖白菜素及沒食子酸測定 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備方法為精密稱取巖白菜素及沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品適量，置棕色量瓶中，加甲醇分別制成每1 mL含0.1 mg及0.02 mg的溶液。

供試品溶液的制備方法為取本品粗粉約0.5 g，精密稱定，置具50 mL量瓶中，加甲醇適量，超聲處理(功率300 W，25 kHz)40 min，放冷，加甲醇稀釋至刻度，搖勻。

2.1.1.2 水晶蘭苷測定 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備方法為取水晶蘭苷標(biāo)準(zhǔn)品適量，精密稱定，加水制成每1 mL含0.25 mg的溶液。

供試品溶液的制備方法為取本品粗粉約2 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加水50 mL，稱定質(zhì)量，在80 ℃水浴中提取1 h，放冷，再稱定質(zhì)量，用水補足減失的質(zhì)量，搖勻，過濾。

2.1.2 色譜條件 巖白菜素、沒食子酸檢測方法為以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以乙腈-0.1%磷酸溶液(8∶92)為流動相；檢測波長為272 nm；理論板數(shù)按巖白菜素計算應(yīng)不低于6000，按沒食子酸計算不低于4000；流速：1 mL·min-1。

水晶蘭苷檢測方法為色譜柱：Agilent ZORBAX SB-C18S/N：USCL043888；以甲醇-0.1%磷酸溶液(5∶95)為流動相；檢測波長為235 nm；理論板數(shù)按水晶蘭苷計算應(yīng)不低于3000。

2.1.3 線性關(guān)系 巖白菜素質(zhì)量濃度在4.104～205.200 μg·mL-1呈良好線性關(guān)系；沒食子酸質(zhì)量濃度在3.880～97.000 μg·mL-1呈良好線性關(guān)系；水晶蘭苷質(zhì)量濃度在4.399～263.940 μg·mL-1呈良好線性關(guān)系。

2.1.4 精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、回收率試驗 巖白菜素精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性的RSD分別為0.51%、0.46%、0.5%；沒食子酸精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性的RSD分別為0.45%、0.42%、0.6%；水晶蘭苷的精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性的RSD分別為0.18%、0.68%、0.66%；表明巖白菜素、沒食子酸和水晶蘭苷試驗的精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性良好。巖白菜素、沒食子酸和水晶蘭苷的加樣回收率分別為92.7%、93.4%、101.26%，表明回收率良好。

2.2 巖陀品種、品質(zhì)與環(huán)境因子相關(guān)性分析

依據(jù)指標(biāo)成分和各份樣品的采集點生態(tài)因子信息，利用SAS 9.2對各數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。為了更準(zhǔn)確地反映藥材質(zhì)量，僅僅按指標(biāo)成分含量作為唯一標(biāo)準(zhǔn)來判斷各地區(qū)藥材品質(zhì)的優(yōu)劣顯得可信度不高，故依據(jù)各指標(biāo)成分的高低排序，然后將各成分排名相加得到排名合計值，最后按排名合計值的高低排名得到最終的綜合排序。

3 結(jié)果與分析

3.1 巖陀的水平與垂直分布

調(diào)查結(jié)果表明，巖陀藥材來源有羽葉鬼燈檠RodgersiapinnataFranch.、西南鬼燈檠RodgersiasambucifoliaHemsl.和七葉鬼燈檠RodgersiaaesculifoliaBatal.3種，在云南省內(nèi)主要分布于滇東至滇西北一線，東至羅平、西至怒江、南達(dá)元江、北至與四川交界的德欽，其中分布最為集中的地區(qū)是祿勸縣、尋甸縣、大理市、玉龍縣、香格里拉縣，七葉鬼燈檠僅在香格里拉采集到。從垂直分布上看，巖陀分布的海拔范圍是1830～3614 m，1800～2200 m分布較少，2300～3300 m分布較多，3400 m以上的山地分布逐漸減少，由此可見，巖陀藥材原植物較適應(yīng)中高海拔的山地生長。其中羽葉鬼燈檠分布范圍較寬，1790～3614 m均有分布；西南鬼燈檠分布海拔偏低，為2300～3300 m，七葉鬼燈檠分布海拔最高，也最為狹窄，僅在3400 m以上的高山上有分布。

巖陀在云南省有兩個分布中心：以麗江和香格里拉為中心的滇西北地區(qū)，并沿著高海拔山脈向怒江、大理、楚雄方向延伸；以祿勸縣和尋甸縣為中心的昆明地區(qū)，并沿著高海拔山脈向昭通方向延伸。

3.2 巖陀生境立地環(huán)境分析

調(diào)查得知巖陀的生長環(huán)境主要為石山、灌叢、常綠闊葉林、針闊混交林、松林。在滇西和滇西北主要分布于石山山坡上，普遍干燥的環(huán)境，而在滇東地區(qū)主要分布在疏林中，偶見于石山灌叢。土壤類型多為黃壤、黃棕壤和紫色土。主要伴生物種有高山櫟Quercussemicarpifolia、白櫟Quercusfabri、華山松Pinusarmandii、大白花杜鵑Rhododendrondecorum、黃背櫟Quercuspannosa、峨眉薔薇Rosaomeiensis、青岡櫟Cyclobalanopsisglauca、兩頭毛I(xiàn)ncarvilleaarguta、滇楊Populusyunnanensis、小檗屬Berberisspp.、馬桑Coriarianepalensis、唐松草屬Thalictrumspp.、金絲桃屬Hypericumspp.、草血竭Polygonumpaleaceum、平枝栒子Cotoneasterhorizontalis、頭狀四照花Dendrobenthamiacapitata、大王馬先蒿Pedicularisrex等。

通過ArcGIS的點提取工具從生態(tài)因子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)得到的數(shù)據(jù)(表2)表明：巖陀原植物分布區(qū)的年均溫14.4～23 ℃，年降雨量848～1311 mm，日照時數(shù)1789～2690 h，濕度63.1%～76.3%。

3.3 巖陀指標(biāo)成分檢測結(jié)果

本次調(diào)查所采樣品中，56份均符合檢測條件并送檢，檢測結(jié)果顯示：巖白菜素質(zhì)量濃度為2.83～12.54 μg·mL-1，平均為7.04 μg·mL-1，沒食子酸質(zhì)量濃度為0～1.61 μg·mL-1，平均為0.19 μg·mL-1；水晶蘭苷質(zhì)量濃度為0～0.04 μg·mL-1，平均為0.004 μg·mL-1。

綜合賦值的結(jié)果表明(見表3)，巖陀排名前20位的樣品采集點多集中在祿勸、永勝、玉龍、大理4縣(市)。

表2 3種巖陀基原植物生境比較

表3 巖陀藥材指標(biāo)成分檢測結(jié)果與綜合排名

注：*為市場購買

3.4 指標(biāo)成分含量與相關(guān)因素分析

3.4.1 與基原植物相關(guān)性 相關(guān)性分析結(jié)果顯示：西南鬼燈檠無論在巖白菜素還是沒石子酸方面，含量均高于羽葉鬼燈檠和七葉鬼燈檠，在巖白菜素方面，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表4)。

3.4.2 與土壤類型的相關(guān)性 本次調(diào)查范圍內(nèi)采集土樣以黃壤、棕壤、黃棕壤、紫色土為主，另有少許其他類型土壤(圖1)。不同土壤類型藥材指標(biāo)成分含量分析結(jié)果(表5)顯示：黃壤、黃棕壤、紫色土所對應(yīng)的樣品巖白菜素、沒食子酸含量較其他土壤類型為高，組間比較結(jié)果顯示巖白菜素的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，沒食子酸的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，從趨勢看，可能與整體水平、個體差異、樣本量有關(guān)；水晶蘭苷整體含量均微小，組間無明顯差異。

表4 不同基原植物指標(biāo)成分含量

表5 不同土壤類型中藥材指標(biāo)成分含量分析比較

圖1 巖陀生長的土壤類型

3.4.3 其他生態(tài)因子 巖陀藥材分布地區(qū)多為中高海拔地區(qū)，其生態(tài)因子概況如表6。

表6 其他各生態(tài)因子的基本情況

單因素相關(guān)分析結(jié)果(表7)顯示：巖白菜素含量與海拔、降水量、溫度、日照、土壤pH值等條件相關(guān)(P<0.05)，其中，降水、溫度、日照為正相關(guān)，海拔、土壤pH為負(fù)相關(guān)；沒石子酸主要與日照條件呈正相關(guān)(P<0.05)；水晶蘭苷本身含量較低，與上述生態(tài)因子的關(guān)系不大(P>0.05)。

4 結(jié)論與討論

4.1 西南鬼燈檠藥材品質(zhì)相對較高

在各地采集的巖陀樣品比較表明，西南鬼燈檠的根莖綜合排名較為靠前，巖白菜素、沒食子酸和水晶蘭苷含量均較羽葉鬼燈檠和七葉鬼燈檠高，并且其分布海拔適中，極端氣候出現(xiàn)的概率較小，建議選擇西南鬼燈檠作為巖陀藥材的栽培種源。

4.2 云南最適合栽培巖陀的地區(qū)在麗江地區(qū)和祿勸縣

根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，玉龍縣、永勝縣和祿勸縣的藥材質(zhì)量綜合排序靠前，且野生資源分布也較多，適合巖陀的栽培。

4.3 栽培巖陀藥材主要生態(tài)因子的選擇

4.3.1 土壤類型 根據(jù)指標(biāo)成分和土壤類型關(guān)系的分析可知，黃壤、黃棕壤、紫色土較為適合巖陀中巖白菜素的積累，建議在黃壤和黃棕壤的地塊發(fā)展巖陀和鹿銜草藥材的栽培。

表7 其他各生態(tài)因子與指標(biāo)成分的單因素相關(guān)分析

注：*P<0.05

據(jù)土壤pH值與指標(biāo)成分的分析結(jié)果表明，巖陀適合在弱酸性土壤環(huán)境下生長，并且指標(biāo)成分較高，巖陀最佳pH值為5.59。

4.3.2 海拔高度 單因子分析結(jié)果表明巖陀的巖白菜素含量與海拔高度成負(fù)相關(guān)，巖白菜素含量較高的樣品采集點集中在2600～2900 m，所有巖陀采集點中適宜度最高的海拔為2710 m，所以，建議在海拔2600～2800 m選擇栽培基地。

4.3.3 降雨量 巖陀中巖白菜素與年降雨量成正相關(guān)，年降雨量在1000～1250 mm時巖白菜素含量較高，分布集中和品質(zhì)較好的藥材采集點的降雨量基本在1000 mm上下。所以，建議在年降雨量為1000～1100 mm的環(huán)境中選擇栽培基地。

4.3.4 溫度 巖陀藥材中巖白菜素與溫度之間成正相關(guān)，各樣品中巖陀指標(biāo)成分含量較高的樣品采集點的年均溫多為18～20 ℃，分布集中且品質(zhì)較好藥材的采集點的年均溫在16～19 ℃。所以，選擇年均溫18～19 ℃的地區(qū)作為發(fā)展栽培的基地較為合適。

綜上所述，巖陀最佳的栽培種源為西南鬼燈檠。發(fā)展巖陀藥材的栽培最佳地區(qū)為麗江地區(qū)和祿勸縣，海拔為2600～2800 m；最佳土壤類型為黃壤或黃棕壤的偏酸性土壤；年降雨量為1000～1100 mm，年均溫18～19 ℃的區(qū)域最為適合。