白花前胡有效活性成分影響因素研究進展

杜倫靜 宋寧寧 李筱姣 焦大春 周見 彭艷 唐鑫 柯劍鴻

摘 要 對白花前胡藥用活性成分、影響前胡品質(zhì)的因素及栽培技術(shù)等方面的研究進展進行了綜述，以期為白花前胡產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)借鑒。白花前胡藥理活性成分主要包括香豆素類、揮發(fā)油類等，其中常以角型吡喃香豆素——白花前胡甲素、白花前胡乙素含量作為判斷白花前胡藥材質(zhì)量達標(biāo)的重要指標(biāo)。白花前胡品質(zhì)受抽薹率、播期、采收期、光照、產(chǎn)地海拔、生長年限、施肥等多因素影響，因此，前胡栽培要遵循其生長習(xí)性，選擇適宜產(chǎn)地，適時播種、適時采收。

關(guān)鍵詞 白花前胡；活性成分；品質(zhì)；影響因素；栽培技術(shù)

中圖分類號：S567.23+9 文獻標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.19.036

藥用白花前胡為傘形科植物白花前胡（Peucedanum praeruptorum）的干燥根，味苦、辛，微寒，歸肺經(jīng)，有降氣化痰、散風(fēng)清熱的功效，常用于治療痰熱喘滿、咯痰黃稠、風(fēng)熱咳嗽痰多等癥[1]。最早被記載于陶弘景（漢末時期）《名醫(yī)別錄》一書中，先后被收錄在《本草圖經(jīng)》《本草綱目》《中國藥典》等。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，白花前胡含有香豆素類、黃酮類、揮發(fā)油類等多種化學(xué)成分，活性成分以角型吡喃香豆素類化合物為主，具有抗心衰、降血壓、抗心肌缺血等藥理活性，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床常用的中草藥[2]。

過去前胡以野生為主，隨著前胡活性成分功能的挖掘，在中醫(yī)藥發(fā)揮作用越來越大，前胡的年需求量增加，野生資源已經(jīng)遠遠不能滿足市場需求，前胡人工種植也逐漸得到發(fā)展[3-4]。前胡原是一種高山野生植物，喜冷涼濕潤氣候，適應(yīng)性強，耐寒；土層深厚、土質(zhì)肥沃的土壤種植的前胡產(chǎn)量高、品質(zhì)好[5]。栽培前胡和野生前胡因種植年限、生長環(huán)境不同，二者在有效成分（白花前胡甲素和白花前胡乙素）上差異較大，栽培前胡（白花前胡乙素含量）往往難以達到藥典標(biāo)準(zhǔn)，故市面品質(zhì)佳的前胡大多為野生、半野生，價格較高。本文闡述前胡有效活性成分及其藥理作用、影響有效成分的因素和栽培技術(shù)等方面的研究進展，以期能為栽培前胡提高品質(zhì)提供科學(xué)參考。

1? 有效活性成分及其藥理作用

1.1? 香豆素類

前胡中主要成分為香豆素類化合物，包括簡單香豆素、呋喃香豆素及吡喃香豆素等，其中簡單香豆素類化合物有11個；呋喃香豆素和吡喃香豆素因異戊烯基與香豆素母核成環(huán)后稠合方式的不同，又可以分為線型和角型兩類，包括19個線型呋喃香豆素、6個角型呋喃香豆素和42個角型吡喃香豆素、6個線型吡喃香豆素[2]。白花前胡甲素、白花前胡乙素、白花前胡丙素和白花前胡丁素是常見的角型吡喃香豆素，其中白花前胡甲素、白花前胡乙素含量常作為判斷前胡藥材質(zhì)量達標(biāo)的重要指標(biāo)。

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，香豆素類化合物的藥理活性主要體現(xiàn)在抗凝血、抗氧化、抗菌、抗癌、抗炎等多方面[2，6]。研究表明[7-8]，白花前胡甲素具有舒張腸管平滑肌作用和鈣拮抗作用；白花前胡乙素有降壓功效，通過作用于血管的DA1受體，使平滑肌松弛；白花前胡丙素有保護心血管系統(tǒng)的功效，主要表現(xiàn)為抗心肌缺血、抗心衰和擴血管等作用，以及相對程度上改善肥厚心肌順應(yīng)性作用。

1.2? 揮發(fā)油類

揮發(fā)油是前胡中含量較高成分，包括烷烴、脂、酮、倍半萜、芳香類及萘醌類等[2]，其中α-蒎烯、檜醇、香木蘭烯、萜品油烯、α-金合歡烯和長葉烯等6種揮發(fā)油占相對成分的60%以上，被認為是前胡揮發(fā)油的主要成分[9]，可以作為質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)[10]。β -欖香烯具有抗腫瘤、抗凝血及鎮(zhèn)痛等作用，能有效治療肺癌，殺傷移植性腫瘤[2，11-12]；α -蒎烯有抗真菌作用，對DNA、RNA及胞壁中多糖成分及胞膜上麥角固醇的合成具有抑制作用[13]。

2? 有效成分的影響因素研究

2.1? 抽薹

前胡以根莖入藥，抽薹會引起前胡根莖木質(zhì)化、藥用成分含量下降從而失去藥用價值[14]。對抽薹前后的白花前胡有效成分研究發(fā)現(xiàn)，抽薹后的白花前胡中參與合成白花前胡甲素、白花前胡乙素和白花前胡E素的關(guān)鍵酶基因水平降低，導(dǎo)致關(guān)鍵酶的活性降低[3]；或者是多種關(guān)鍵酶協(xié)同作用，影響香豆素合成途徑的上游階段，導(dǎo)致白花前胡有效成分含量下降，從而藥效降低[11，15]。由于受播種方式、施肥方法、氣候環(huán)境等多方面因素影響，重慶地區(qū)前胡抽薹率約30%～80%，若不進行拔除，會嚴重影響前胡產(chǎn)量和品質(zhì)[12]。

2.2? 播期

播期能夠調(diào)節(jié)中藥材生長過程中生育期的長短和所處時間段的光溫水等氣候因素[11]，影響中藥材根形態(tài)、光合積累和發(fā)育進程[16]，進而影響產(chǎn)量和次生代謝產(chǎn)物的積累[17]。適時播種可以避開低溫、陰雨、高溫、干燥、霜凍、病蟲害等不利因素，延長生育期，提高作物產(chǎn)量。土壤解凍后早播當(dāng)歸[18]，根和主根較長、蘆頭莖粗，分枝數(shù)多、產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)；春季早播的板藍根-告依春含量最高[19-20]；隨播期的推遲，丹參幼苗各項形態(tài)指標(biāo)和代謝產(chǎn)物呈降低的趨勢，MDA含量逐漸升高[21]；播期不同，白花前胡的產(chǎn)量、品種和抽薹率差異顯著，適當(dāng)推遲前胡播種期能夠降低早期抽薹率，在重慶地區(qū)，3 月上中旬播種，前胡早期抽薹率較低，但前胡的產(chǎn)量和品質(zhì)較差，綜合產(chǎn)量、品質(zhì)和抽薹率等多項指標(biāo)，播期宜選擇2月下旬至3月上旬[12]。

2.3? 采收期

研究表明，植物組織中黃酮類和酚類化合物的濃度與季節(jié)密切相關(guān)，采收時間取決于成熟期，而中藥材因入藥部位不同、藥用成分含量的變化，適宜的采收時間也不同，因此，適時適部位采收在一定程度上決定了藥用植物的產(chǎn)量和質(zhì)量[22]。白花前胡甲素和白花前胡乙素含量在不同部位中均表現(xiàn)為根高于葉高于莖，香豆素類成分主要積累于前胡根中，故采挖根部作為白花前胡入藥部位。金毛狗植物以秋末至冬季采收的質(zhì)量較佳[23]；9月份是莢果蕨營養(yǎng)葉的最佳采收時期，此時采收的莢果蕨營養(yǎng)葉中總黃酮含量最高[24]。適宜時期采收前胡根莖是保證前胡質(zhì)量和藥效的前提，冬季至次春（次年3月）莖葉枯萎或未抽花莖時采挖的前胡，其活性成分含量最高[3]。

2.4? 光照強度

光照強度調(diào)控植物生長發(fā)育、形態(tài)建成[5]，直接影響植物的生長發(fā)育、光合特性、生理代謝、品質(zhì)形成等[4]。光照強度較弱，植物莖葉徒長、植株瘦弱、葉片變薄[25]；光照強度較強，植物失水萎蔫，葉片變小、變厚[26]。充分考慮植物的光合特性，選擇適宜的光環(huán)境進行種植，可在一定程度上促進植物的生長發(fā)育和次生代謝產(chǎn)物的合成，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[22]；低光照可提高長春花葉片的文朵靈堿和長春質(zhì)堿含量，抑制長春堿的合成[27]；75%光照可促進喜樹植株生長，提高光合速率[28]；白花前胡為典型的陽生植物，對光強具有較好的適應(yīng)性，在較高的光環(huán)境下（遮陽0%～20%）具有更高的最大電子傳遞速率、最大凈光合速率和相應(yīng)的飽和光強，白花前胡的光合作用較強，因此在栽培時應(yīng)選擇光強充足的田地，提高白花前胡光合效率，促進提質(zhì)增產(chǎn)[4]。

2.5? 產(chǎn)地海拔

生態(tài)環(huán)境對藥用植物的生長發(fā)育及有效成分的合成積累有著重要作用，其中氣候、土壤和地形是影響植物生長的主要環(huán)境因子[29-30]。氣候變化不僅直接影響藥用植物的生理生化和次生代謝，還會影響植物對土壤中礦質(zhì)元素的特異吸收和分配[31-32]。前胡產(chǎn)區(qū)的土壤、氣候和地勢等環(huán)境因子通過影響前胡皮部和木質(zhì)部占比，從而影響白花前胡甲素和白花前胡乙素含量。在高海拔、偏堿性環(huán)境生長的前胡，白花前胡甲素和白花前胡乙素含量較高[33]。灰色關(guān)聯(lián)度分析表明，影響前胡有效成分的主導(dǎo)土壤因子是鋅、鐵、銅、全磷、全鈉含量，陽離子交換量及pH值[34]。對不同產(chǎn)地海拔前胡的有效活性成分研究表明，高海拔地區(qū)前胡白花前胡甲素和白花前胡乙素普遍符合《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)，較低海拔地區(qū)有更高的合格率[35]。因此，在前胡實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)選擇高海拔地區(qū)種植，并通過改變土壤有機質(zhì)含量調(diào)控前胡香豆素類成分含量，生產(chǎn)符合藥典標(biāo)準(zhǔn)的白花前胡。

2.6? 生長年限

不同生長年限對多年生藥用植物的藥材品質(zhì)影響顯著。2年生桔梗的主根長、根粗、側(cè)根數(shù)和桔梗皂苷D的含量都明細高于1年生桔梗[17]。白花前胡野生狀態(tài)下多2～4年生，于3～4年開始生殖生長，隨之衰老、死亡；而栽培前胡因雜草得治、肥源充足，如不采取措施（折枝打頂），生殖生長提前，消耗根部養(yǎng)分，藥用部位質(zhì)地變硬、氣味寡淡，并逐漸空心、腐爛[36]。3年生栽培前胡的白花前胡甲素、乙素含量總和可達野生前胡水平，說明生長年限可能是導(dǎo)致其含量不合格的原因之一[33]。因此，適當(dāng)延長前胡生長年限并降低前胡抽薹率，可以有效增加白花前胡甲素、乙素含量，提升藥材品質(zhì)。

2.7? 施肥

藥農(nóng)為追求栽培前胡產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，盲目過量使用化肥，忽視有機肥使用，一方面，致使土壤富營養(yǎng)化，雜草叢生，草害嚴重[37]；另一方面，前胡苗期營養(yǎng)過剩，植株過早從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)為生殖生長，出現(xiàn)大量抽薹開花，根部木質(zhì)化失去藥用價值[38]。因此，藥農(nóng)在施肥時，應(yīng)結(jié)合天氣追肥，避免形成“大雨雨前施、小雨雨后施”的局面，造成肥料蒸發(fā)、淋失嚴重或植株灼傷死亡，肥料利用率下降。

3? 栽培技術(shù)研究

3.1? 遵循前胡生長習(xí)性

前胡生產(chǎn)中，要遵循其耐寒、耐旱、怕澇的生長習(xí)性，選擇海拔800～1 300 m的山區(qū)向陽坡疏林緣、草叢、灌叢、路旁種植[38]。在栽培管理過程中要及時開展間苗定苗，密度以8 000～10 000株/667 m2為宜，確保前胡葉片能充分接受光照，提高葉面積系數(shù)，增強光合作用，促進植株旺盛生長，加快有機物質(zhì)的形成和積累，提高前胡產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2? 科學(xué)施肥

前胡喜硫、鉀，忌氯?；适┯冒凑铡坝袡C肥為主，化肥為輔”的原則，有機肥包括農(nóng)家肥、畜禽糞便、餅肥、沼渣沼液、作物秸稈、火灰土、骨粉等，化肥可選用適量鈣鎂磷肥、硫酸鉀復(fù)合肥[37]。追肥時，追施硫酸鉀復(fù)合肥，同時針對非石灰性土壤及酸性土壤，需補充鈣、鎂、硼等中微量元素；缺硫、鈣地塊應(yīng)選擇含硫肥料如硫酸銨、鈣鎂磷肥、硫酸鉀、過磷酸鈣等，也可適當(dāng)施用硫磺[38]。前胡全生育期追肥控制在2次左右，追施量控制在30 kg/667 m2以內(nèi)。幼苗期不追肥，若前胡苗期生長特別瘦弱可酌情追施1次提苗肥，每667 m2澆施尿素2.5 kg。7月底—8月初，結(jié)合前胡除草每667 m2追施30%硫酸鉀復(fù)合肥20 kg； 8月底—9月初，根據(jù)前胡長勢，每667 m2酌情追施30%硫酸鉀復(fù)合肥5～10 kg。過早或過多施用復(fù)合肥，會引起前胡過早從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長，消耗根部養(yǎng)分。施肥方式采用“小雨雨前施，大雨雨后施”，以避免肥料蒸發(fā)和淋失，提高肥料利用率。

3.3? 適時采收

前胡最佳采收期是當(dāng)年停止生長的“冬至”節(jié)氣至次年萌芽期間，此時采收的前胡品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高[38]。過早采挖前胡，其有效成分和次生代謝物質(zhì)積累不充分；過遲采收，前胡開始萌芽生長，并消耗積累的營養(yǎng)物質(zhì)，從而造成產(chǎn)量、折干率、品質(zhì)明顯下降。因此，要嚴格控制前胡的采挖期，不得任意提前或推遲采挖。

3.4? 推廣仿野生栽培，提高前胡產(chǎn)量和品質(zhì)

野生前胡生殖生長（抽薹開花）普遍在3年后，人工栽培前胡通常當(dāng)年或次年就抽薹開花，致營養(yǎng)流失，根部木質(zhì)化，產(chǎn)量和質(zhì)量下降[38]。因此，人工栽培前胡應(yīng)大力推廣仿野生栽培技術(shù)。1）采集多年生的野生前胡種子，保持前胡的野生性，降低早薹開花率；2）選擇適宜前胡生長的土壤及環(huán)境條件，開展前胡林下套種、幼林地套種或開發(fā)荒坡地、山腳地、高塝田間作套種等仿野生栽培模式[5，9，34]；3）及時進行折枝打頂[11]，并通過仿野生管理模式，每3 m×3 m范圍內(nèi)選留1株抽薹開花的“公前胡”，讓其自然生長，直至種子自然脫落生根發(fā)芽，并于次年采取挖大留小的方式采挖出與野生前胡性狀、品質(zhì)和外觀相同的栽培前胡。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）