藥用植物太白貝母研究進(jìn)展

羅 敏，鄧才富，李品明，譚秋生，羅 舜，徐 廣，章文偉

(重慶市藥物種植研究所， 重慶 南川 408435)

貝母為藥食兩用的大宗常用中藥，藥用價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值不斷被挖掘。太白貝母FritillariataipaiensisP. Y. Li，為百合科貝母屬多年生草本植物，以干燥鱗莖入藥，2010年來歷版《中國藥典》將其作為川貝母基源植物之一收錄名下[1]，是其基源植物中適宜種植海拔最低的品種。太白貝母在民間作為川貝母使用歷史悠久，具有潤肺止咳、化痰平喘等功效，臨床廣泛應(yīng)用于肺熱燥咳、肺陰虛等病癥。本文在實(shí)際栽培及文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從化學(xué)成分及質(zhì)量控制、藥理作用、規(guī)范化栽培技術(shù)研究等方面論述了太白貝母自2010年入藥典以來的主要研究進(jìn)展，以期為其規(guī)范化生產(chǎn)及可持續(xù)利用提供參考。

1 化學(xué)成分與質(zhì)量控制研究

1.1 化學(xué)成分

行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為生物堿是川貝母藥材的特征性成分和主要有效成分。從生物堿活性成分的角度來看，太白貝母與川貝母其它基源植物所含的生物堿類化學(xué)成分具有一定相似性，如貝母辛均為其代表性生物堿[2]；同時(shí)又具備各自不同的特征性活性成分，如主要特有生物堿各不相同，川貝母含川貝酮堿和梭砂貝母酮堿[3]，而太白貝母還未發(fā)現(xiàn)其特有生物堿成分[2]。通常認(rèn)為太白貝母代表性生物堿為貝母辛、西貝母堿、貝母素甲和貝母素乙[4]。采用高效液相色譜法能檢測出太白貝母中貝母辛、西貝母堿、貝母素甲和貝母素乙的含量分別為0.153 6～0.231 0，0.060 2～0.140 8，0.029 5～0.044 7，0.006 7～0.019 1 mg/kg，其中貝母辛含量較高，西貝母堿次之，貝母素甲和貝母素乙含量最低[5]。段寶忠等[6]采用HPLC-ELSD法測定太白貝母生物堿類成分發(fā)現(xiàn)，太白貝母中貝母辛含量較高，是總生物堿的主要組成成分，貝母素甲和貝母素乙含量均較低，而未檢測到西貝母堿。錢敏等[7]采用相同方法卻在太白貝母樣品中只檢測出貝母辛，并未檢測到貝母素甲、貝母素乙及西貝母堿。而周琪等[8]通過液質(zhì)聯(lián)用、高效液相色譜法等分析手段多次試驗(yàn)證明，太白貝母中幾乎不含或者難以檢出貝母素乙。綜合分析現(xiàn)代研究結(jié)果表明，貝母辛是太白貝母總生物堿的主要成分，而出現(xiàn)其它生物堿類成分檢測不一致的原因或許與采用方法的色譜條件設(shè)置以及樣品的選取有關(guān)。

太白貝母的主要活性成分除生物堿外，還包括皂苷、水溶性成分等。太白貝母有紫外吸收的水溶性成分主要是核苷類成分，有尿嘧啶、胞苷、尿苷、鳥苷、胸苷、腺苷和腺嘌呤[9]，除此之外還包括胞腺嘧啶、肌苷、鳥嘌呤和2′-脫氧腺苷，此與川貝母的水溶性成分研究結(jié)果一致；其中尿苷、鳥苷和腺苷的含量相對較高[10]。太白貝母的總皂苷含量為1.05%～1.95%，含量范圍較為穩(wěn)定[11]。多糖化合物廣泛存在于太白貝母中，目前對太白貝母多糖的研究主要集中于提取純化工藝的優(yōu)化[12]及抗氧化活性研究[13]，對其多糖種類的研究較少，僅發(fā)現(xiàn)D(+)-半乳糖是其多糖的主要組成單糖類型[14]，而太白貝母中多糖成分復(fù)雜，總體而言對其的研究處于起步階段，諸多方面仍需加強(qiáng)關(guān)注。此外，太白貝母還含有多種微量元素，如砷、汞、鎘、鉛，但均未超過國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重金屬限量值[15]。

1.2 質(zhì)量評價(jià)與控制

自2010年起，歷版《中國藥典》將太白貝母收錄作為川貝母基源植物之一，多年來研究人員利用多種檢測分析手段，開展太白貝母質(zhì)量評價(jià)與控制方法研究，以保障太白貝母質(zhì)量安全。整體而言，栽培品太白貝母鱗莖中貝母辛、總生物堿含量以及核苷類成分尿嘧啶、鳥嘌呤、尿苷、腺嘌呤、鳥苷、腺苷含量高于野生品；核苷類成分胞苷、胸苷和2′-脫氧腺苷含量低于野生品，說明人工栽培太白貝母的質(zhì)量高[16]。周琪等[8]的研究也表明太白貝母野生品總生物堿含量明顯低于栽培品，而羅靜等[10]的研究結(jié)果為太白貝母野生品中核苷類成分總含量水平高于栽培品。不管是野生品還是栽培品，其病害的太白貝母都比正常的貝母辛含量低[7]。與川貝母藥材其它基源植物樣品相較，太白貝母中貝母辛含量高于曾報(bào)道過的其它基源植物[17]，粗皂甙、總生物堿含量略高于暗紫貝母[5]，總皂苷含量低于川貝母[11]。太白貝母栽培品因生長年限不同，其浸出物、總生物堿及形狀差異較大，總皂苷含量無明顯差異[18]。同一地區(qū)不同采收期太白貝母的貝母辛含量在6月下旬7月初采收時(shí)較高，不同生長年限以第一年最低，3～5年含量達(dá)較高水平[7]；總生物堿在3～4年達(dá)較高水平，生長5～6年含量逐年下降[19]。

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是太白貝母質(zhì)量控制的重要依據(jù)?！吨袊幍洹分幸运?、總灰分、浸出物及以西貝母堿計(jì)算的總生物堿含量作為川貝母藥材的質(zhì)量控制指標(biāo)。目前太白貝母研究中多以HPLC-ELSD測定貝母辛、貝母素甲、貝母素乙及西貝母堿、總生物堿含量，采用HPLC-DAD測定水溶性成分含量[9]，建立太白貝母不同商品規(guī)格生物堿、皂苷類成分的薄層色譜分析[20]及高效液相色譜指紋圖譜分析[21]，為更科學(xué)評價(jià)及有效控制川貝母藥材質(zhì)量提供了科學(xué)方法。并以總生物堿為研究對象，在生長年限、不同種植地區(qū)，不同采收期、不同加工方法等方面開展了質(zhì)量評價(jià)與控制研究。綜上所述，目前質(zhì)量評價(jià)與控制的技術(shù)方法相對比較成熟，但在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)選擇上不盡完善，尤其像川貝母多基源植物的藥材上，如何選取既能滿足藥材共性質(zhì)量評價(jià)，又能體現(xiàn)個性質(zhì)量分析的質(zhì)量控制體系應(yīng)是今后質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷完善的方向。

2 藥理作用研究

太白貝母具有化痰潤肺、止咳平喘、消癰散結(jié)等功效，在四川、重慶、甘肅等地用藥歷史悠久，長期作為川貝母的地方習(xí)用品入藥?，F(xiàn)代研究表明其還有抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛等現(xiàn)代藥理學(xué)作用。太白貝母粉末、醇提取物有明顯的止咳、祛痰和抗炎作用，其效果與川貝母無明顯差異[22]。太白貝母、暗紫貝母和梭砂貝母均具有良好的祛痰作用，暗紫貝母的祛痰作用最強(qiáng)，太白貝母與梭砂貝母祛痰作用相近[23]；而在相同劑量時(shí)，太白貝母的祛痰作用優(yōu)于暗紫貝母，鎮(zhèn)咳作用無顯著差異，但太白貝母減少小鼠咳嗽反應(yīng)次數(shù)的作用相對為優(yōu)[24]。最新研究結(jié)果表明，堿化熱回流法提取的太白貝母總生物堿提取物具有明顯的抗結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞活性，能夠阻滯其細(xì)胞周期進(jìn)程[25]。盡管大量研究表明太白貝母藥理作用與川貝母類似，但針對其更為詳盡的藥理作用研究仍可深入挖掘，需通過現(xiàn)代分析手段結(jié)合藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行深入研究。

3 規(guī)范化栽培技術(shù)研究

3.1 生態(tài)適宜性研究

目前針對太白貝母道地產(chǎn)區(qū)的生態(tài)因素研究較少，主要集中于土壤、海拔等，且主要以調(diào)查走訪的方式進(jìn)行。周先建等[26]通過資料查詢、樣方調(diào)查及產(chǎn)地走訪調(diào)查等方法了解到：太白貝母的野生資源極少，蘊(yùn)藏量僅920.7 kg；栽培太白貝母主產(chǎn)陜西省和重慶市，且面積不大。川貝母藥材其它基源植物生長的適宜海拔范圍均在3 000 m以上，相較而言，太白貝母的適宜海拔最低，主要生長于1 800～3 150 m海拔區(qū)域；野生太白貝母分布的氣候類型屬溫帶、寒溫帶氣候，年均溫在5.1～7.6℃，年降水量800～1 152 mm，年均日照961.8～1 972.9 h，無霜期140～184 d；分布的土壤為微酸性的棕壤和暗棕壤，pH約為5.9～6.3，且有機(jī)質(zhì)含量高，土質(zhì)疏松，透氣性保水性好；家種均為腐殖質(zhì)豐富帶黃色或黑色的砂質(zhì)壤土[27]。通過文獻(xiàn)調(diào)研與實(shí)地考察，應(yīng)用TCMGIS-Ⅱ?qū)μ棕惸冈谌珖纳鷳B(tài)適宜區(qū)進(jìn)行分析，認(rèn)為陜西、重慶、四川、甘肅、云南等省區(qū)可作為太白貝母資源保護(hù)與發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域[28]，并對太白貝母的資源學(xué)概況進(jìn)行了論述。

3.2 繁育技術(shù)研究

太白貝母的繁育方式包括無性繁殖和有性繁殖，無性繁殖主要以鱗莖來進(jìn)行繁殖，但因成本高而不適宜大規(guī)模商品生產(chǎn)；其商品生產(chǎn)主要為有性繁殖，即種子繁殖，用直播法育苗。太白貝母出苗期的變異有92.4%是因積溫不同而引起，出苗天數(shù)與積溫呈負(fù)相關(guān)，即冬春階段積溫越高，出苗就越早；并建議早春嚴(yán)寒時(shí)，可采用地膜覆蓋的方式以提早啟動出苗[29]。溫度對太白貝母種子萌發(fā)的影響研究發(fā)現(xiàn)，15～20℃條件下種子萌發(fā)效果較好，其中20℃是最為理想的溫度，發(fā)芽率最高可達(dá)89.73%[30]。目前，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)出苗期雨水過多會嚴(yán)重影響出苗率和幼苗成活率。早期學(xué)者對太白貝母的組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果表明其愈傷組織和再生鱗莖中含有15種人體必需的常量和微量元素，其中大多數(shù)元素的含量均高于栽培鱗莖[31]。外植體以苗期采集的鱗莖的再生能力較強(qiáng)，培養(yǎng)基的最適配方濃度則在不同研究者間存在一定差異[32-33]。

3.3 栽培技術(shù)研究

1983年四川省中醫(yī)藥研究院藥物種植研究所(現(xiàn)重慶市藥物種植研究所)在重慶對太白貝母引種栽培成功，其技術(shù)得到推廣。近40年來，諸多學(xué)者對其栽培技術(shù)方面進(jìn)行了相關(guān)研究。早期在巫溪縣進(jìn)行了太白貝母的家種試驗(yàn)，對采用種子繁殖栽培技術(shù)相關(guān)的種子田、商品田的建立和管理，以及采收加工等作了較為詳盡的研究[34]，為太白貝母的人工栽培技術(shù)奠定了較成熟的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代研究在不同生長年限、不同產(chǎn)地、施肥等方面進(jìn)行了相關(guān)研究，并綜合考慮有效成分含量、產(chǎn)量及土地利用率等因素，建議太白貝母人工栽培以種子繁殖4年生采收較宜[19]。不同產(chǎn)地太白貝母總生物堿含量差異較大，說明種植環(huán)境對太白貝母的質(zhì)量具有較大影響[35]?！?414”施肥處理對太白貝母鱗莖質(zhì)量增長影響明顯，尤其是氮肥對其影響較大；但太白貝母對氮磷鉀的需求較低，生產(chǎn)宜采用低氮磷鉀的施肥方式[36]。而另有研究表明，高水平的磷肥(214.40 kg/hm2)與微生物菌劑配施更有利于促進(jìn)太白貝母植株生長及生物堿的積累[37]；AM真菌可不同程度改善太白貝母的生長，對其產(chǎn)量和品質(zhì)提升有較大作用[38]。太白貝母栽培3年后其根際土壤養(yǎng)分和營養(yǎng)元素顯著下降[39]；隨生長年限增加，微生物群落多樣性降低，進(jìn)而引發(fā)太白貝母連作障礙，導(dǎo)致其品質(zhì)下降[40]。

綜上所述，太白貝母人工種植各方面雖有相關(guān)研究，但均未形成體系與標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際生產(chǎn)中很難發(fā)揮其實(shí)際指導(dǎo)作用。因此，基于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的規(guī)范化種植標(biāo)準(zhǔn)研究仍是目前緊迫的任務(wù)。

4 展望

目前太白貝母質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究中，存在未檢出或難檢出西貝母堿的現(xiàn)象，而藥典中川貝母藥材含量標(biāo)準(zhǔn)是以西貝母堿計(jì)算的總生物堿；加之太白貝母中貝母辛為其總生物堿的主要組成成分，因此在質(zhì)量控制研究方面建議是否增加貝母辛含量指標(biāo)。另外，其總皂苷的含量在不同形狀間無顯著性差異，含量范圍較為穩(wěn)定，可否作為質(zhì)量控制方法之一有待相關(guān)研究。

太白貝母人工栽培雖已較為廣泛，栽培技術(shù)相對較成熟，但在實(shí)際生產(chǎn)中，缺乏規(guī)范化種植標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，缺乏種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，對太白貝母營養(yǎng)生理、需肥特性、影響因子、組培技術(shù)提升、關(guān)鍵栽培技術(shù)等方面尚需進(jìn)行深入研究，以完全掌握太白貝母的生長發(fā)育特性、影響發(fā)生機(jī)理及道地性，并重視其連作障礙的產(chǎn)生與防治研究。

太白貝母作為川貝母藥材最適宜栽種基源植物，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，應(yīng)建立太白貝母野生撫育基地，加強(qiáng)種質(zhì)資源的保護(hù)，同時(shí)開展新品種選育工作；建立規(guī)范化生產(chǎn)基地及開展生態(tài)種植體系研究，合理規(guī)劃種植、科學(xué)生產(chǎn)，以滿足市場需求和臨床應(yīng)用，并確保藥材質(zhì)量的穩(wěn)定、有效、可控。