立地因子對(duì)川西獐芽菜藥效的影響

戢爽 梁向平 張勐

摘 要：川西獐芽菜（Swertia mussotii）是一種傳統(tǒng)高寒藏藥，由于它對(duì)治療肝膽疾病方面具有獨(dú)特的療效，近年來其野生資源被過度采挖，資源枯竭，故人工栽培出藥效上佳的川西獐芽菜品種已經(jīng)迫在眉睫。立地因子涉及多個(gè)領(lǐng)域和方面，不同地域、海拔、土壤情況以及光照強(qiáng)度等都會(huì)造成藥用植物藥效成分的差異，但目前針對(duì)川西獐芽菜立地因子的研究寥寥無幾。該文在查閱近年文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，闡述了立地因子對(duì)研究川西獐芽菜和其他藥用植物藥效成分的影響研究進(jìn)展，分析了川西獐芽菜在立地因子研究方面的不足，以期為保護(hù)川西獐芽菜瀕危資源、培育川西獐芽菜藥效優(yōu)勢(shì)品種提供新的研究思路。

關(guān)鍵詞：川西獐芽菜;立地因子;藥效成分;優(yōu)勢(shì)栽培

1 引言

川西獐牙菜（Swertia mussotii Franch）為龍膽科（Geniianaceac）獐牙菜屬（Swertia L.）二年生草本植物，藏文稱藏茵陳，主要生長(zhǎng)于山坡、河谷、灌叢、水邊，海拔1900～3800m[1]，主要分布于青海、西藏、云南和四川西部。具有清熱解毒，利膽退黃、養(yǎng)血、解毒之功效，主要用于治療黃疸型肝炎、病毒性肝炎、血病等[2]。據(jù)報(bào)道，川西獐牙菜的主要化學(xué)成分為游離呫噸酮及其苷、環(huán)烯醚萜類、黃酮類、內(nèi)酯、齊墩果酸等三萜類化合物，其中燦酮類具有保肝、抗氧化、抗病毒、抗炎性反應(yīng)、降血糖等活性[3]。獐牙菜苦苷具有抗癌、抗腫瘤、抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)、改善胃腸道功能等作用。齊墩果酸對(duì)神經(jīng)元損傷有一定的保護(hù)作用[4]。近年來，中藏藥在防治常見病、多發(fā)病、慢性病及重大疾病中的療效和作用日益得到國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可和接受，中藏藥市場(chǎng)發(fā)展迅速。川西獐芽菜作為藥效顯著的傳統(tǒng)藏藥[5]，特別是一些使用有川西獐牙菜的現(xiàn)代成藥的成功研發(fā)上市，使其需求增長(zhǎng)迅速。但濫采濫挖導(dǎo)致川西獐牙菜資源急劇減少，特別是在植物生長(zhǎng)階段的花果期大量采收，導(dǎo)致其資源量銳減和逐漸枯竭，地域分布亦日益狹窄，野生資源植物瀕臨滅絕[6]。

立地因子是由氣候（光照、溫度、水分、空氣等）、土壤（土壤組成、結(jié)構(gòu)、物理及化學(xué)性質(zhì)以及土壤有機(jī)物質(zhì)等）、生物（主要是植被）、地形（山地、丘陵、平原、坡度、坡位、坡向等）等諸多因素綜合形成。立地因子條件的改變會(huì)造成藥用植物藥效成分的差異，因地區(qū)或地段不同，影響因子有主次之分，影響范圍有大小之別[7]。

本文通過查閱近年文獻(xiàn)，從立地因子對(duì)川西獐芽菜和其他藥用植物藥效成分的影響進(jìn)行了分析，了解川西獐芽菜在立地因子影響研究方面的不足，旨在為保護(hù)川西獐芽菜瀕危資源，培育川西獐芽菜藥效優(yōu)勢(shì)品種提供新的研究思路。

2 立地因子條件對(duì)川西獐芽菜藥效成分的影響

目前，立地因子條件對(duì)川西獐芽菜藥效及栽培影響的研究均沒有詳細(xì)的文獻(xiàn)報(bào)道，說明川西獐芽菜在結(jié)合立地因子條件的研究與其他藥用植物存在較大的差異，相對(duì)落后。由此只能針對(duì)目前川西獐芽菜所涉及的栽培方面以及提到相關(guān)立地因子條件方面進(jìn)行歸納總結(jié)。

拉本等[16]通過對(duì)比栽培種與野生種中川西獐牙菜中龍膽苦苷、芒果甙和齊墩果酸的含量，發(fā)現(xiàn)栽培種中3種成分的含量并不低于野生種，說明栽培種川西獐芽菜可以代替野生種。董匯澤等[17]利用超聲輔助納米TiO2光催化技術(shù)，通過不同超聲時(shí)間（15、30、45、60、75、90min）和超聲強(qiáng)度（120、150、180、210、240、270、300W）對(duì)種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以提高川西獐芽菜種子萌發(fā)率。陳桂琛等[18]通過栽培川西獐牙菜的植株高度、分枝數(shù)量、單株生物量等生長(zhǎng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)它們均明顯優(yōu)于野生川西獐芽菜種。蘇旭[19]等研究發(fā)現(xiàn)，通過人工后熟、低溫及植物激素（叫噪乙酸IAA、赤霉素GA3）處理后種子萌發(fā)率明顯增高。鄭敏燕等[20]通過CP-OES分析測(cè)定野生川西獐芽菜具有K、Ca、P、S、Mg、Al、Fe、Na、Mn、Zn、Ba等16種礦質(zhì)元素，說明野生川西獐芽菜的礦物質(zhì)元素含量豐富。李天才[21]等通過對(duì)比野生與栽培的川西獐芽菜種礦物質(zhì)元素的對(duì)比，其中栽培川西獐芽菜進(jìn)行施肥（尿素和磷酸二銨），發(fā)現(xiàn)礦物質(zhì)元素中除鉀以外均高于野生的川西獐芽菜，說明對(duì)栽培川西獐芽菜可以添加礦物質(zhì)元素肥料以此達(dá)到野生種水平。索有瑞等[22]分別測(cè)定了野生與栽培的川西獐芽菜的氨基酸含量，結(jié)果顯示，栽培種的氨基酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到野生水平。

3 立地因子條件對(duì)其他藥用植物藥效成分的影響

立地因子條件包括很多的組成成分，可以造成藥用植物改變的因素非常多，其中土壤層的厚度、山坡的坡度等地形條件多用于林業(yè)方面，而氣候條件、環(huán)境因子、土壤成分、濕度等在藥用植物藥效、生長(zhǎng)、葉綠素合成等都有體現(xiàn)，廣泛地應(yīng)用于植物之中[8]。環(huán)境因子與藥用植物的品質(zhì)密切相關(guān)，光照、溫度、水分等環(huán)境因子對(duì)不同藥用植物的影響各異[9]。

唐麗[10]等研究了環(huán)境因子對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)發(fā)育及藥效成分含量的影響，通過正交試驗(yàn)，設(shè)置了不同光照、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)水平的生長(zhǎng)條件，采用葉綠素?zé)晒鈨x、比色法等方法測(cè)定了鐵皮石斛的生物量、形態(tài)特征、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及多糖、黃酮和生物堿的含量等指標(biāo)，結(jié)果表明，高光照有利于生物量積累，低光照有利于葉綠素和多糖含量增加，空氣濕度則對(duì)藥用植物的形態(tài)、生物堿、黃酮的積累有一定的影響，高溫也利與株高的生長(zhǎng)，從而人工規(guī)?；咝г耘噼F皮石斛提供了科學(xué)依據(jù)。張?zhí)餥11]等分析立地因子條件中土壤含水量、空氣溫度、空氣濕度、光合等和黃酮類化合物生物合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)量與黃酮類化合物的關(guān)系，采用HPLC法測(cè)定黃芩根中4種主要黃酮類化合物（黃芩苷、漢黃芩，苷、黃芩素、漢黃芩素）的含量，結(jié)合黃芪地氣象數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，PAR對(duì)PAL、CHI、FNS和GUS基因呈顯著相關(guān)，說明光照的增加可以誘導(dǎo)藥用植物黃酮類化合物的增加。因此，在黃芩栽培過程中，適當(dāng)?shù)卦黾庸庹湛捎行Т龠M(jìn)黃芩藥效成分的積累。水分對(duì)SWC和RH在黃酮類次生代謝途徑中關(guān)鍵酶基因的表達(dá)和藥效成分的積累影響均很大，因此，適當(dāng)提高土壤含水量和空氣濕度能夠促進(jìn)黃芩藥效成分的積累。土壤溫度、Ta、Max Ta、Min Ta對(duì)黃芩根部關(guān)鍵酶基因表達(dá)和藥效成分的積累均具有顯著作用。當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，植物為了維持自身代謝活動(dòng)，在一定程度上又刺激其代謝產(chǎn)物的合成。以上結(jié)果顯示，藥用植物生長(zhǎng)所處的環(huán)境影響著關(guān)鍵酶基因的表達(dá)，進(jìn)而影響藥效成分。張辰露[12]等研究了陜西省不同生態(tài)區(qū)溫濕度、降雨、日照時(shí)數(shù)等主要?dú)夂蛞蜃訉?duì)丹參主要藥效成分積累的影響，結(jié)果表明，丹參主要藥效成分總丹參酮積累水平受氣候條件影響的可塑性相對(duì)較強(qiáng)，其與主要?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)性強(qiáng)弱順序?yàn)椋耗昃鄬?duì)濕度>年均0～20cm地溫>年均水汽壓>年累積日照時(shí)數(shù)>年均溫度>年均晝夜溫差>年活動(dòng)積溫>年均風(fēng)速。說明濕潤(rùn)氣候區(qū)更有利于丹參酮類物質(zhì)積累，環(huán)境溫度上升也可促進(jìn)酮類物質(zhì)積累。賀建武[13]等研究了氣候因子對(duì)湘西地區(qū)菝葜主要藥效成分含量的影響，采用高效液相色譜法測(cè)定湘西地區(qū)8個(gè)縣市野生菝葜藥材主要藥效成分黃杞苷和落新婦苷的含量，并以此為因變量，以各樣地的年均溫、1月均溫、7月均溫、≥10℃有效年積溫、年最高溫、年最低溫、年降水量、年日照量、無霜期和相對(duì)濕度10個(gè)指標(biāo)為自變量，進(jìn)行偏最小二乘法回歸分析（PLS），結(jié)果表明，年最低溫、年均溫和≥10℃有效年積溫與菝葜品質(zhì)呈正相關(guān)，而相對(duì)濕度、年降水量和無霜期與菝葜品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。說明氣候因子與藥效成分相關(guān)性的基礎(chǔ)工作為菝葜資源的保護(hù)、引種馴化栽培及資源的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)。馮林等[14]研究了土壤微生物對(duì)植物生長(zhǎng)的作用，結(jié)果表明，土壤的環(huán)境能夠在很大程度上影響甚至決定植物的生長(zhǎng)狀況。慕軍鵬等[15]通過對(duì)藍(lán)白龍膽種子貯-藏時(shí)間、萌發(fā)溫度、土壤水分、光照強(qiáng)度、土層厚度的研究發(fā)現(xiàn)，5個(gè)因素下都對(duì)于藍(lán)白龍膽種子的萌發(fā)有不同的作用影響。

4 結(jié)論與討論

通過查閱近年文獻(xiàn)，分析立地因子對(duì)川西獐芽菜和其他藥用植物藥效成分的影響。結(jié)果表明，立地因子對(duì)藥用植物植物生長(zhǎng)以及相關(guān)的有效成分的含量，藥用植物的藥效效果、土壤條件，所含的物質(zhì)成分等都起到了至關(guān)重要的作用。目前，川西獐芽菜野生資源瀕臨枯竭，栽培藥效上佳的川西獐芽菜優(yōu)勢(shì)品種具有重大意義。

立地因子條件對(duì)藥用植物的影響主要集中在氣候（光照、溫度、水分、空氣等）、土壤（土壤組成、結(jié)構(gòu)、物理及化學(xué)性質(zhì)以及土壤有機(jī)物質(zhì)等）等方面。藥用植物的生長(zhǎng)發(fā)育以及有效成分的合成積累與溫度、光照、水分、營(yíng)養(yǎng)元素等立地因子條件關(guān)系密切，在人工栽培條件下，可以通過控制光照等環(huán)境因子改善藥用植物的生長(zhǎng)與品質(zhì)[23]。因此，研究適宜的光照、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)等立地因子條件進(jìn)行生產(chǎn)種植，對(duì)于藥用植物栽培具有重要的意義。同一個(gè)藥用植物栽培品種在相同的栽培技術(shù)與初加工條件下，獲得的藥材中的有效成分含量水平主要取決于生態(tài)環(huán)境也就是立地因子條件是否適宜[24]。

當(dāng)前，對(duì)川西獐芽菜在立地因子條件方面的研究微乎其微，少之甚少，對(duì)于川西獐芽菜栽培的情況主要集中在對(duì)其種子該如何提高萌發(fā)率的方面，并且現(xiàn)有的文獻(xiàn)記載過少，與其結(jié)合立地因子條件的研究文獻(xiàn)更甚，只有簡(jiǎn)單對(duì)少部分相關(guān)立地因子條件因素的測(cè)定，并未探討說明如何去栽培出藥效上佳的川西獐芽菜品種，以及在藥效方面立地因子條件是如何對(duì)其造成改變的，或者說怎樣的立地因子條件會(huì)造就藥效更優(yōu)的川西獐芽菜品種，或是川西獐芽菜在怎樣的立地條件下其生長(zhǎng)情況及藥效成分含量達(dá)到最大化等一系列問題。本文意在提出一個(gè)新的研究思路，希望把立地因子條件與對(duì)川西獐芽菜栽培影響結(jié)合在一起，細(xì)化立地因子條件，把不同的立地因子作為出發(fā)點(diǎn)，探討最適合川西獐芽菜栽培的條件，為栽培出藥效更加優(yōu)越川西獐芽菜、為保護(hù)川西獐芽菜瀕危資源、建設(shè)特效藏藥道地品牌提供參考。

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（責(zé)編：張宏民）