金鐵鎖最佳采收期研究

楊麗云，蘇澤春，程遠(yuǎn)輝，和瓊姬，陳 翠*，周國華

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高山經(jīng)濟(jì)植物研究所，云南 麗江 674199；2.云南白藥集團(tuán)中藥資源有限公司，云南 昆明 650500)

【研究意義】金鐵鎖(PsammosilenetunicoidesW. C. Wu et C. Y.Wu)為石竹科金鐵鎖屬多年生草本植物，是中國西南地區(qū)特有的單屬種和稀有種，又名獨(dú)釘子、金絲矮坨坨、昆明沙參、土人參、獨(dú)定子、蜈蚣七、對(duì)葉七、小霸王、獨(dú)鹿角姜等[1-3]。金鐵鎖以根入藥，有祛風(fēng)除濕，散瘀止痛，解毒消腫等功能。用于風(fēng)濕痹痛，胃脘冷痛，跌打損傷，外傷出血；外治瘡癤，蛇蟲咬傷[4]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】現(xiàn)代化學(xué)成分和生物活性研究表明，金鐵鎖根中含有多種化學(xué)成分，主要為三萜及其皂苷類、環(huán)肽類、咔伯啉生物堿類、麥芽酚苷類、木脂素類、揮發(fā)油、糖類及甾醇類等。據(jù)研究金鐵鎖具有較好的鎮(zhèn)痛、抗炎、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗凝等藥理作用，臨床上對(duì)治療風(fēng)濕痛及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎療效確切[5-6]。國內(nèi)藥用歷史悠久，始載于明代蘭茂《滇南本草》，謂：金鐵鎖，味辛、辣，性大溫，有小毒，吃之令人多吐。專治面寒疼，胃氣心氣疼。攻瘡癰排膿[7]。在西南地區(qū)民間用藥廣泛，是云南省著名的民間藥用植物，在多種中成藥如云南白藥、百寶丹搽劑、百寶丹膠囊、金紅止痛消腫酊、腫痛搽劑、腫痛凝膠等中是其重要植物成分之一，具有良好的臨床使用價(jià)值和巨大市場(chǎng)開發(fā)價(jià)值。【本研究切入點(diǎn)】自然界金鐵鎖主要分布于云南、貴州、四川、西藏，分布區(qū)域相對(duì)狹窄，自然資源儲(chǔ)量較小，為國家二級(jí)保護(hù)植物[8]。隨著開發(fā)利用的深入研究，使用需求量日益增大，價(jià)格逐年攀升，導(dǎo)致人為過度采挖，野生資源儲(chǔ)量急劇減少，供需矛盾日益突出。為實(shí)現(xiàn)金鐵鎖野生資源的可持續(xù)開發(fā)利用，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高山經(jīng)濟(jì)植物研究所近20年來開展了金鐵鎖的人工引種馴化及規(guī)范化種植研究，并已初步掌握了金鐵鎖的規(guī)范化人工栽培技術(shù)[9-16]。中藥材的人工栽培不同于其他作物，首先必須保證藥材的質(zhì)量以確保其具使用價(jià)值，中藥材生產(chǎn)中質(zhì)量是亟待解決的關(guān)鍵問題[17-18]。【擬解決的關(guān)鍵問題】不同環(huán)境條件下生長(zhǎng)的金鐵鎖質(zhì)量有差別[19]。栽培年限和采收時(shí)間也可直接影響中藥材有效成分的積累和變化，進(jìn)而影響中藥材的質(zhì)量。為此筆者在云南麗江設(shè)計(jì)進(jìn)行不同栽培年限和不同采收時(shí)間對(duì)金鐵鎖根水分、總灰分及醇浸出物含量影響的研究，以期為提高人工栽培金鐵鎖藥材的質(zhì)量，確定最佳栽培年限和最佳采收時(shí)間提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

研究材料金鐵鎖(PsammosilenetunicoidesW. C. Wu et C. Y.Wu)的干燥根來源于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高山經(jīng)濟(jì)植物研究所科研試驗(yàn)基地，種植的金鐵鎖按不同栽培年限和不同采收時(shí)間采收。

實(shí)驗(yàn)主要儀器為旗箭500 g多功能中藥材粉碎機(jī)(上海兆申科技有限公司)、德安特ES-E120B型電子分析天平(天津市德安特傳感技術(shù)有限公司)，佳美JM881-TG22-23-14 型電熱恒溫干燥箱(江蘇吳江佳美電熱設(shè)備有限公司)，搖床水浴鍋(上海赫田科學(xué)儀器有限公司)，HDM3000智能馬弗爐(湖南華德電子有限公司)，玻璃干燥器、扁形稱量瓶、坩堝、移液管、三角燒瓶、漏斗、蒸發(fā)皿等。所用試劑乙醇為分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 不同生長(zhǎng)年限和不同采收時(shí)間樣品的采集 不同生長(zhǎng)年限分別采集了相同種植條件的1年生、2年生、3年生、4年生的樣品4份(每年5月采集)。不同采收時(shí)間分別采集了相同種植條件下2～3年生樣品12份(從5月開始至翌年4月止每月采集1份)。

1.2.2 樣品水分測(cè)定 對(duì)不同生長(zhǎng)年限和不同采收時(shí)間各樣品經(jīng)中藥粉粹機(jī)粉碎，過24目篩，攪拌混合均勻，精密稱取各樣品5 g，平鋪于干燥至恒重的60 mm×30 mm的扁形稱量瓶中，樣品平鋪厚度不超過5 mm，帶樣稱量瓶用電子天平精密稱重后，打開瓶蓋置于電熱恒溫干燥箱內(nèi)100～105 ℃干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移置于玻璃干燥器中冷卻30 min，用電子天平精密稱重，在100～105 ℃下干燥1 h，于玻璃干燥器中冷卻30 min后再稱重，直至連續(xù)兩次稱重的差異不超過5 mg 為止。根據(jù)供試樣品干燥后失去的重量，計(jì)算供試樣品中含水百分量。按規(guī)定不得超過12.0 %[4]。

1.2.3 樣品總灰分測(cè)定 對(duì)不同生長(zhǎng)年限和不同采收時(shí)間各樣品經(jīng)中藥粉粹機(jī)粉碎，過24目篩，攪拌混合均勻，稱取供試樣品2～3 g，放置于干燥至恒重的坩堝中，稱重(精確至0.01 g)，置于馬弗爐中緩緩熾熱，熾熱過程中注意避免供試樣品燃燒，直至供試樣品完全炭化時(shí)，逐漸升高馬弗爐溫度至500～600 ℃，使供試樣品完全灰化并至恒重。根據(jù)供試樣品殘?jiān)亓?，?jì)算供試樣品中總灰分的百分含量。按規(guī)定不得超過6.0 %[4]。

1.2.4 樣品浸出物測(cè)定 對(duì)不同生長(zhǎng)年限和不同采收時(shí)間各樣品經(jīng)中藥粉粹機(jī)粉碎，過24目篩，攪拌混合均勻，精密稱取各供試樣品4 g，放置于300 mL 的三角瓶中，用移液管精密加入45 % 乙醇100 mL，密塞，冷浸，前6 h 內(nèi)振搖，再靜置18 h， 用干燥漏斗迅速過濾，用移液管精密量取濾液20 mL，放置于已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中，水浴蒸干后，置于電熱恒溫干燥箱內(nèi)105 ℃干燥3 h，移置于玻璃干燥器中冷卻30 min后迅速用電子分析天平精密稱重。以各供試樣品醇溶性浸出物干燥品計(jì)算各供試樣品中醇溶性浸出物的百分含量，按規(guī)定不得少于40.0 %[20]。

測(cè)定的數(shù)據(jù)均采用DPSv7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培年限樣品水分測(cè)定

從表1可看出，處理間P值為0小于0.01，說明不同栽培年限樣品水分含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表2。不同栽培年限金鐵鎖根各樣品水分含量均未超過2015版國家藥典規(guī)定的不得超過12.0 % 的標(biāo)準(zhǔn)。3年生的水分含量最高為9.72 %，1年生的水分含量最低為7.60 %，不同栽培年限各樣品間水分含量在P<0.05和P<0.01 水平均達(dá)顯著性差異，但不同樣品水分含量隨栽培年限沒有規(guī)律性的變化。

2.2 不同采收時(shí)間樣品水分測(cè)定

從表3可看出，處理間P值為0小于0.01，說明不同采收時(shí)間樣品水分含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表4。不同采收時(shí)間各樣品水分含量均未超過2015版國家藥典規(guī)定的不得超過12.0 % 的標(biāo)準(zhǔn)。9月采收的金鐵鎖樣品水分含量最高，為11.75 %，處于P<0.05和P<0.01 水平，與其他月份采收的樣品差異顯著。1月采收的樣品水分含量最低，為8.15 %，處于P<0.05和P<0.01 水平，與其他月份采收的樣品水分含量達(dá)到顯著性差異。8和11月采收的樣品水分含量無顯著性差異。2、10和12月采收的樣品水分含量無顯著性差異。不同樣品的水分含量隨采收時(shí)間沒有規(guī)律性變化。

表1 不同栽培年限金鐵鎖根水分含量方差分析

表2 不同栽培年限金鐵鎖根水分含量及差異顯著性比較

表3 不同采收時(shí)間金鐵鎖根水分含量方差分析

表4 不同采收時(shí)間金鐵鎖根水分含量差異顯著性比較

表5 不同栽培年限金鐵鎖根總灰分含量方差分析

表6 不同栽培年限金鐵鎖根總灰分含量差異顯著性比較

2.3 不同栽培年限樣品總灰分測(cè)定

從表5可看出，處理間P值為0(<0.01)，說明不同栽培年限樣品總灰分含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表6。不同采收時(shí)間各樣品總灰分含量均未超過2015版國家藥典規(guī)定的不得超過6.0 %的標(biāo)準(zhǔn)。1年生的總灰分含量最高為4.63 %，4年生的總灰分含量最低為4.47 %，不同栽培年限各樣品間總灰分含量為P<0.05和P<0.01水平均達(dá)顯著性差異，不同樣品總灰分含量隨栽培年限的增加有逐漸減小的趨勢(shì)。

2.4 不同采收時(shí)間樣品總灰分測(cè)定

從表7可看出，處理間P值為0小于0.01，說明不同采收時(shí)間樣品總灰分含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表8。各樣品總灰分含量均未超過2015版國家藥典規(guī)定的不得超過6.0 %的標(biāo)準(zhǔn)。8月采收的總灰分含量最高為4.64 %，與其他月份樣品間P<0.05均達(dá)顯著性差異，P<0.01除與7月份采收的無顯著性差異外均達(dá)顯著差異。12月采收的總灰分含量最低為4.34 %，與其他月份采收的樣品之間P<0.05和P<0.01 均達(dá)顯著差異。4、5和9月采收的樣品P<0.05無顯著差異。3、5和9月采收的樣品P<0.01 無顯著差異。1、2和11月采收的樣品P<0.05和P<0.01 均無顯著差異。不同采收時(shí)間各樣品總灰分含量隨采收時(shí)間沒有規(guī)律性的變化。

表7 不同采收時(shí)間金鐵鎖根總灰分含量方差分析

表8 不同采收時(shí)間金鐵鎖根總灰分含量差異顯著性比較

續(xù)表5 Continued table 5

2.5 不同栽培年限樣品醇浸出物測(cè)定

從圖1可看出，栽培第1年到第2年醇浸出物含量呈下降趨勢(shì)，第2年到第4年醇浸出物含量呈上升趨勢(shì)，其中第2年到第3年醇浸出物含量上升最快，第3年到第4年上升趨勢(shì)較平緩。方差分析結(jié)果見表9。處理間P值為0小于0.01，說明不同栽培年限樣品醇浸出物含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表10。1～4年不同栽培年限的樣品醇浸出物含量均超過云南省藥材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不得少于40.0 %的標(biāo)準(zhǔn)。第1和2年及第3和4年之間醇浸出物含量差異不顯著，但第1、2年跟第3、4年比較差異顯著。表明金鐵鎖栽培第2年到第3年醇浸出物含量上升最快達(dá)較高水平，第3年到第4年醇浸出物含量雖有上升但差異不顯著。

2.6 不同采收時(shí)間樣品醇浸出物含量測(cè)定

從圖2可看出，栽培第2年5月起至翌年4月每月采收的根醇浸出物含量有差別,4-7月醇浸出物含量有逐步下降的趨勢(shì)，7月達(dá)最低，從7月開始醇浸出物含量又有逐步上升的趨勢(shì)，10月達(dá)最高，從10月到翌年4月浸出物含量又有下降的趨勢(shì)，但下降幅度不大。方差分析結(jié)果見表11。處理間P值為0小于0.01，說明不同采收時(shí)間樣品醇浸出物含量差異達(dá)極顯著水平。差異顯著性比較結(jié)果見表12。10月采收的金鐵鎖根醇浸出物含量最高，與其他月份采收的相比差異顯著，其次為11和12月份采收的，與其他月份相比差異也顯著。因此，從金鐵鎖根醇浸出物含量角度，云南麗江栽培的金鐵鎖最適宜的采收時(shí)間為10-12月，其中最佳采收時(shí)間為10月。

3 討 論

金鐵鎖主要分布于云南、貴州、四川、西藏，分布區(qū)域相對(duì)狹窄，野生資源儲(chǔ)量較小，隨著開發(fā)利用研究的深入，以及需求量日益增大，供需矛盾日益突出。為確保金鐵鎖野生資源的可持續(xù)開發(fā)利用，只有實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的人工種植提供可供利用的藥材原料才能解決供需矛盾。中藥材人工栽培必須保證其質(zhì)量，而質(zhì)量的好壞，又取決于有效成分含量的多少。研究表明，中藥材有效成分含量與產(chǎn)地、種質(zhì)、栽培措施等密切關(guān)系[21-23]；采收的年限、季節(jié)、時(shí)間、方法對(duì)祁艾、連翹、遠(yuǎn)志、金銀花有效成分含量都有明確的影響[24]。目前，不同栽培年限和不同采收時(shí)間對(duì)金鐵鎖藥材質(zhì)量的影響未見報(bào)道。本試驗(yàn)中不同栽培年限金鐵鎖樣品醇浸出物測(cè)定結(jié)果顯示，云南麗江栽培1～4年的金鐵鎖，從栽培第2年開始，根醇浸出物含量有逐漸升高的趨勢(shì)，第2年到第3年升高最快，第3年到第4年醇浸出物含量雖有上升但差異不顯著。生產(chǎn)中金鐵鎖栽培3年后根腐病等病害發(fā)生較為嚴(yán)重直接影響產(chǎn)量，因此云南麗江栽培金鐵鎖以種植3年為最好。從不同采收時(shí)間樣品醇浸出物測(cè)定結(jié)果表明，云南麗江栽培的金鐵鎖隨著采樣時(shí)間的變化根醇浸出物含量表現(xiàn)為先下降后增長(zhǎng)又下降再增長(zhǎng)的趨勢(shì)。從4月開始金鐵鎖根醇浸出物含量逐步下降，至7月為最低，7月后醇浸出物含量又逐步升高，10月達(dá)到最高，10月后又小幅下降至翌年2月最低，3月后又小幅上升至4月。這種變化表現(xiàn)出與金鐵鎖生長(zhǎng)周期密切相關(guān)。3-4月金鐵鎖開始萌發(fā)，植株體內(nèi)代謝增強(qiáng)，代謝產(chǎn)物增加，導(dǎo)致根醇浸出物含量增加；4-7月金鐵鎖進(jìn)入抽枝展葉開花結(jié)果的生長(zhǎng)旺盛期，需消耗大量貯存在根中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致根醇浸出物含量下降，7月后長(zhǎng)成的植株光合效能增加，代謝產(chǎn)物不斷積累，導(dǎo)致根醇浸出物含量不斷升高，10月達(dá)到最高；10月后，隨著氣溫下降，金鐵鎖逐步進(jìn)入枯萎倒苗期，生長(zhǎng)減慢，消耗增加，導(dǎo)致根醇浸出物含量下降。這種動(dòng)態(tài)變化為確定金鐵鎖最佳采收期提供了依據(jù)，也可為后續(xù)開展金鐵鎖相關(guān)生理性研究提供依據(jù)。

表9 不同栽培年限金鐵鎖根醇浸出物含量方差分析

表10 不同栽培年限金鐵鎖根醇浸出物含量差異顯著性比較

圖1 不同栽培年限根醇浸出物含量變化Fig.1 Changes of alcohol extract content in root with different cultivation years

圖2 不同采收時(shí)間根醇浸出物含量變化Fig.2 Changes of alcohol extract content in root with different harvesting time

表11 不同采收時(shí)間金鐵鎖根醇浸出物含量方差分析

表12 不同采收時(shí)間金鐵鎖根醇浸出物含量差異顯著性比較

4 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)中金鐵鎖不同栽培年限和不同采收時(shí)間樣品的水分、總灰分、醇浸出物含量均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，但不同樣品各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果存有差異。從不同采收時(shí)間樣品醇浸出物測(cè)定結(jié)果表明，云南麗江栽培的金鐵鎖10-12月采收的浸出物含量較高，與其他月份有顯著差異，其中10月為最高。因此，若以金鐵鎖根醇浸出物含量為指標(biāo)，云南麗江栽培金鐵鎖最適宜的采收時(shí)間為10-12月，又以10月最佳。不同栽培年限樣品醇浸出物測(cè)定結(jié)果表明，從栽培第2年開始，金鐵鎖根醇浸出物含量有逐漸升高的趨勢(shì)，第2年到第3年升高最快，第3年到第4年醇浸出物含量雖有上升但差異不顯著。生產(chǎn)中金鐵鎖栽培3年后根腐病等病害發(fā)生較為嚴(yán)重直接影響產(chǎn)量，因此云南麗江栽培金鐵鎖以種植3年為最好，10 月采收為最佳。