黃連研究進展綜述

伍曉麗　陳義嘉　王鈺　呂卉　郭進　陳大霞

摘要 黃連是我國常用大宗藥材，含有多種藥效成分，具有多種藥理活性，在我國傳統(tǒng)方劑中應(yīng)用廣泛。本文綜述了黃連的化學(xué)成分、藥理作用、栽培技術(shù)等內(nèi)容，重點從經(jīng)濟效益、藥材質(zhì)量、生態(tài)保護、根腐病防控等方面對林下栽培和人工搭棚栽培2種黃連主要的栽培方式進行了比較，為黃連的深入研究利用、生態(tài)栽培、可持續(xù)生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞 黃連；化學(xué)成分；藥理作用；栽培技術(shù)

中圖分類號 S567.23? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）07-0037-05

黃連是常見名貴中藥材之一，為毛茛科植物黃連（Coptis chinensis Franch.）、云南黃連（Coptis teeta Wall.）、三角葉黃連（Coptis dletoidea C.Y.Cheng et Hsiao）的根莖，三者分別習(xí)稱川連或味連、云連、雅連，主產(chǎn)重慶、四川、湖北、云南等地。2010版《中華人民共和國藥典》記載其特征為性寒，味苦，歸心脾、胃、肝、膽、大腸經(jīng)，具清熱燥濕、瀉火解毒之功效。黃連的藥用范圍非常廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計，13部宋代以前古代方書中有3.2萬多方劑，含黃連的方劑有1 760方，約占5%左右[1]。作為常用大宗藥材，國內(nèi)外已對黃連開展了大量的研究。本文主要總結(jié)了黃連化學(xué)成分、藥理作用、種植技術(shù)等方面的研究成果，重點從經(jīng)濟效益、藥材質(zhì)量、生態(tài)保護、根腐病防控等方面對林下栽培和人工搭棚栽培2種黃連主要的栽培方式進行了比較，為黃連的深入研究利用、生態(tài)栽培、可持續(xù)生產(chǎn)提供參考。

1 化學(xué)成分

目前從黃連中分離得到的化學(xué)成分已有百余種，包括生物堿類、木脂素類、黃酮類、酸性成分等，其中生物堿類是黃連最主要的藥效成分。

1.1 生物堿類

目前從黃連中分離到的生物堿幾乎都是異喹啉類生物堿，而其中大多數(shù)都屬于芐基異喹啉類，包括原小檗堿類、雙芐基異喹啉類、阿樸菲類、苯菲啶類等。原小檗堿類主要由黃連堿、小檗堿、表小檗堿、藥根堿、巴馬汀等成分組成，占黃連總生物堿的70%～80%[2]。其中小檗堿（又稱為黃連素）是黃連中最具代表性的成分，含量達5%～8%，具有多種藥理活性。

1.2 木脂素類

現(xiàn)已從黃連中分離出的木脂素有（±）-5′-甲氧基松脂素、（±）-松脂醇、（±）-落葉松樹脂醇、（±）-5′-甲氧基落葉松樹脂醇、（±）-異落葉松樹脂醇、（+）-異落葉松脂素等[3]。

1.3 黃酮類

黃連所含有的黃酮類化合物主要有鼠李素、漢黃苓素、3，5，7-三羥基-6，8-二甲基黃酮、黃連皂苷Ⅰ、黃連皂苷Ⅱ等[4]。

1.4 酸性物質(zhì)

酸性成分包括阿魏酸、綠原酸、乳酸、香草酸、龍膽酸等[5]。

1.5 其他

黃連中還含有樹脂、淀粉、鞣質(zhì)、揮發(fā)油類、多糖類及多種人體需要的氨基酸、微量元素等[6]。

2 藥理作用

現(xiàn)代藥理研究表明，黃連具有保護心腦血管、降糖、抗炎、抗腫瘤等重要的藥理作用。

2.1 對心腦血管系統(tǒng)的作用

黃連素可以降低高脂血癥大鼠的血脂，且能通過抑制肝臟脂質(zhì)過氧化過程而減少肝臟損傷[7]；在體外能夠抗人血小板聚集[8]；黃連溫膽湯加減治療冠心病室性早搏患者，可改善心悸、胸悶、煩躁、乏力等癥狀，降低24 h室性早搏總次數(shù)[9]。

2.2 抗腫瘤作用

黃連湯與加味黃連湯可以明顯抑制小鼠胰腺癌移植瘤[10]；黃連解毒湯能有效維持多發(fā)性骨髓瘤患者機體Th1/Th2細胞平衡，減少周圍神經(jīng)病變的發(fā)生[11]；黃連堿對腦膠質(zhì)瘤U373細胞具有顯著的增殖抑制作用[12]。

2.3 抗糖尿病作用

濕熱蘊結(jié)型T2DM患者予以黃連溫膽湯治療，可降低其血糖血脂水平，改善胰島素抵抗[13]；黃連素能顯著改善2型糖尿病大鼠口服葡萄糖的耐受能力，減少糖化血紅蛋白含量和促進胰島素分泌[14]；T2DM模型大鼠予以黃連降糖片灌胃后，可降低其空腹血糖水平，改善血脂水平，提高ADPN水平[15]。

2.4 抗病原微生物作用

2.4.1 抗病毒。黃連素能提升HSV-1感染后HEp-2細胞的活性，并抑制其凋亡[16]；黃連素通過AMPK的激活和脂質(zhì)代謝的中斷對登革病毒具有殺毒活性[17]，還可以通過抑制病毒復(fù)制和宿主促炎反應(yīng)而減輕柯薩奇病毒B3誘導(dǎo)的心肌炎癥狀[18]。

2.4.2 抗菌。黃連水提物可引起痢疾桿菌細胞凋亡，造成細胞周期紊亂，從而抑制痢疾桿菌[19]；黃連素對銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌等均有抑制作用[20]，還可以通過影響PSMs聚集成淀粉樣纖維來抑制臨床耐甲氧西林金黃色葡萄球菌多重耐藥菌株的生物膜的形成，從而增強抗菌藥物的殺菌活性[21]。

2.5 抗炎癥作用

黃連素可以通過促進丁酸生成和調(diào)節(jié)腸道缺氧和硝酸鹽供應(yīng)改善膠原誘導(dǎo)的大鼠關(guān)節(jié)炎[22]；黃連解毒湯可以治療慢性牙周炎，減輕炎癥反應(yīng)[23]；通過抑制NF-κB的核易位和轉(zhuǎn)錄活性，黃連素可以抑制高糖誘發(fā)的細胞凋亡及炎癥反應(yīng)[24]。

2.6 對消化系統(tǒng)的作用

黃連素可以通過抑制IRF8-IFN-γ信號軸治療幽門螺桿菌導(dǎo)致的慢性萎縮性胃炎[25]；可以通過調(diào)節(jié)腸膠質(zhì)細胞—腸上皮細胞—免疫細胞相互作用對潰瘍性結(jié)腸炎產(chǎn)生保護作用[26]；黃連清胃湯能使?jié)冃越Y(jié)腸炎患者氧化應(yīng)激反應(yīng)得到緩解，改善腸道菌群紊亂情況[27]。

3 栽培技術(shù)

黃連的栽培主要包括林下栽培和人工搭棚栽培2種方式。以前主要是毀林搭棚栽培，后來雖然徐錦堂發(fā)明了林下栽連，但目前大多產(chǎn)區(qū)還是以人工搭棚栽培為主。該方式由于嚴重毀林，國家政策嚴厲管控，加之根腐病大面積暴發(fā)，打擊了農(nóng)民的生產(chǎn)積極性，導(dǎo)致黃連產(chǎn)區(qū)連年萎縮，嚴重影響了該產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。下文從經(jīng)濟效益、藥材質(zhì)量、生態(tài)保護、根腐病防控等方面對這2種栽培方式進行概述。

3.1 經(jīng)濟效益

郝繼榮等[28]將杜仲與黃連間作，產(chǎn)量達3 417.0 kg/hm²，比棚栽2 362.5 kg/hm²增產(chǎn)44.0%；黃明遠等[29]將杜仲和黃連間作，平均單產(chǎn)3 091.5 kg/hm²，比棚栽平均單產(chǎn)2 554.5 kg/hm²提高21.0％；魯開功[30]等在人工杉樹林下種植黃連，棚栽6年產(chǎn)量達4 500.0 kg/hm²，林下栽連3 000.0 kg/hm²，但棚栽投入人工、木樁、鐵絲等，成本高于杉樹林。林下栽連單株杉樹立木材積達0.224 m³，即294.000 m³/hm²，而未栽黃連的杉樹單株林立木材積僅為0.173 m³，即227.100 m3/hm²。劉曉鷹等[31]研究發(fā)現(xiàn)，林下栽連比搭棚栽連能節(jié)省木材52.5 m³/hm²以上，省工28.7%，勞動生產(chǎn)率提高30.3%，純收益為搭棚栽連的162.4%；李春民等[32]研究發(fā)現(xiàn)，日本柳杉林下栽連黃連成活率在80%以上，顯著高于搭棚栽連，雖然收獲時黃連單產(chǎn)稍低于搭棚栽連，但前者純收入為184 905元/hm²，比后者多70 455元/hm²，經(jīng)濟效益增加61.6%。這是由于林下栽培群落結(jié)構(gòu)合理，木草搭配，樹木高而草低，上層接收陽光，而下層蔭蔽，樹木根系深而草根系淺，黃連吸收不完的肥料隨著雨水滲入下層土中，可被樹木的根系利用，防止了肥料流失浪費，構(gòu)成了相互促進的生態(tài)群落，提高了產(chǎn)量。

3.2 藥材質(zhì)量

齊海濤等[33]分別研究了簡易棚下、柳杉林下、馬桑林下、厚樸林下栽培的黃連總生物堿和小檗堿含量，發(fā)現(xiàn)沒有明顯差異。陳洪等[34]研究發(fā)現(xiàn)，林下遮陰和遮陰網(wǎng)遮陰2種處理的黃連根冠比、可溶性糖、葉綠素、丙二醛及根莖中小檗堿含量的差異不顯著。李春民等[32]研究了搭棚栽連、日本柳杉林下栽連、馬桑林下栽連和厚樸林下栽連4種栽培模式下黃連的醇浸出物和鹽酸小檗堿的含量，發(fā)現(xiàn)沒有明顯差別。楊繁等[35]分別在杉木林、黃柏林、厚樸林、休耕地栽培黃連，發(fā)現(xiàn)黃柏林和杉木林下的黃連所含鹽酸藥根堿、鹽酸黃連堿、表小檗堿均比休耕地黃連的高。

3.3 生態(tài)保護

搭棚栽連不僅在栽培時毀林，且收獲后因黃連忌連作，土地裸露閑置，一遇大雨，泥土大量流失，高達11.2 g干土/100 mL濁流。而杉樹林下栽培收獲黃連后，下大雨時樹冠可截留總雨量的20%～40%，大大減小了對土壤的沖刷，泥土流失量僅1.2 g干土/100 mL濁流[30]。李春民等[32]在暴雨時收集黃連地濁流，發(fā)現(xiàn)搭棚栽連試驗地濁流中干土高達12 g/100 mL，而日本柳杉林下栽連試驗地濁流中干土僅為2 g/100 mL。

3.4 根腐病防控

根腐病是一種毀滅性病害，近十幾年來在重慶、四川、湖北的各大黃連主產(chǎn)區(qū)大面積暴發(fā)，造成減產(chǎn)甚至絕收，經(jīng)濟損失巨大，嚴重降低了農(nóng)民種植黃連的積極性，現(xiàn)已成為制約黃連種植業(yè)發(fā)展的一大瓶頸問題，亟待解決。目前生產(chǎn)上雖已采用了很多方法，使用了多種化學(xué)藥劑進行防治，但效果均不佳。推測主要的原因如下：①黃連根腐病是復(fù)合侵染病害，其病原菌有很多種，包括Fusarium oxysporum、Fusarium solani、Fusarium tricinctum[36]、Ilyonectria liliigena、Ilyonectria destructans[37]、Pythium macrosporum[38]等，且不同產(chǎn)地，不同季節(jié)主要致病菌可能不同，導(dǎo)致化學(xué)藥劑防治效果不穩(wěn)定；②全球氣候變暖，原本冷涼的黃連產(chǎn)區(qū)土溫升高，適合病原菌生長和侵染[36]；③化肥、除草劑的大量施用改變了土壤理化性質(zhì)（如土壤酸化[39]），破壞了土體中微生物群落平衡（如微生物多樣性降低，有益微生物減少等[40]），導(dǎo)致病害暴發(fā)。林下栽培可以在一定程度上緩解上述問題。

郝繼榮等[28]將杜仲與黃連間作，發(fā)現(xiàn)夏季林間氣溫比棚栽田低2～4 ℃；耕層土壤5 cm處溫度比棚栽低4 ℃，10 cm處低1.5 ℃；黃明遠等[29]將杜仲和黃連間作，發(fā)現(xiàn)6—9月林地氣溫比棚地氣溫低2～4 ℃，耕層土壤5 cm處林地比棚地低3 ℃，10 cm處低l ℃。這是由于杜仲在土地上層空間進行光合、蒸騰、吸收、反射，損耗了部分陽光的熱量，而林下通風(fēng)透氣，以此調(diào)控小環(huán)境的溫、濕度。棚栽黃連的棚架是死體，覆蓋的樹枝葉干后呈褐色，反射差，吸熱量大，且地邊圍欄影響通風(fēng)，因此搭棚栽培氣溫和土溫較高，不透氣，環(huán)境濕熱，從而加劇了根腐病的發(fā)生，而林下栽培可以通過降低溫度和通風(fēng)透氣降低濕度來減少根腐病發(fā)生率。此外，根腐病等土傳病害的發(fā)生是由土壤微生物多樣性和豐富度降低等因素造成的，單作加劇了這一趨勢，而間作可以提高土壤微生物多樣性[41]，從而防控病害。在大田作物的生產(chǎn)中，有很多通過間作防控土傳病害的報道，例如蠶豆與馬鈴薯間作比蠶豆單作根腐病發(fā)病率低5.66％，病情指數(shù)降低1.6[42]；蠶豆間作小麥的枯萎病發(fā)生率和病情指數(shù)比單作蠶豆降低86.9%、23.4%，根際土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量降低32.46%[43]。前期進行的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，林下栽培黃連根腐病的發(fā)生率明顯低于搭棚栽培。

4 展望

中國黃連利用歷史悠長，使用范圍廣泛，除已知的化學(xué)成分和藥理作用外，隨著科技的不斷發(fā)展，新的化學(xué)成分和藥理作用被不斷發(fā)現(xiàn)，尤其是黃連具有保護心腦血管、抗腫瘤、降血糖等藥理作用，滿足了現(xiàn)代人的健康需求，因此市場需求長期存在且不斷拓寬。生產(chǎn)中由于黃連搭棚栽培毀林嚴重，破壞了生態(tài)，且目前根腐病發(fā)生嚴重，導(dǎo)致很多連農(nóng)放棄種連，嚴重制約了該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。這是目前黃連種植行業(yè)亟待解決的瓶頸問題。

雖然徐錦堂發(fā)明了林下種連技術(shù)，但并未大面積應(yīng)用，生產(chǎn)上仍然沿用傳統(tǒng)搭棚栽連的方式。林下種植可以降低成本，提高收益，保護生態(tài)環(huán)境，符合國家政策需求，且在一定程度上降低了根腐病的發(fā)生率，值得大規(guī)模推廣。同時，建議在林下種植時將黃連與多種植物間作，進一步提高生物多樣性。段媛媛等[44]研究了厚樸林下黃連單作、林下湖北貝母—黃連間作及林下玄參—黃連間作3種種植模式，發(fā)現(xiàn)相比于單作模式，林下湖北貝母—黃連間作及林下玄參—黃連間作下黃連的株高、植株鮮重、葉面積、過氧化物酶活性明顯提高，增幅分別為19.56%、14.70%，91.38%、4.86%，28.86%、16.63%，47.10%、37.46%，并且林下間作模式明顯提高了土壤的某些養(yǎng)分和酶活。此外，栽培地選擇高海拔地帶，生產(chǎn)中盡量使用有機肥代替化肥及減少除草劑用量以保護土壤活力，以進一步降低根腐病的發(fā)生程度。

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（責(zé)編：張宏民）