龍牙楤木繁育技術(shù)與藥理活性研究進(jìn)展

王競晗 劉冰雁

(長春大學(xué)，吉林 長春 130022)

龍牙楤木(Aralia elata(Miq.)Seem.)別名刺老芽、鵲不踏、刺嫩芽等，屬五加科(Arali aceae)楤木屬(Aralia Linn)多年生落葉小喬木，高約1～5m。小枝多刺，刺長約1～4mm，幼枝上常有細(xì)長刺，長達(dá)1.5cm。葉為2～3回羽狀復(fù)葉，葉片卵形至卵狀橢圓形，長5～15cm，寬2.5～8cm，核果圓球形，漿果狀，黑色，直徑3～4mm?；ㄆ?—8月，果期9—10月。主要分布于我國東北遼寧和延邊、樺甸等地區(qū)。龍牙楤木具有非常高的食用價值，含有大量的維生素、鋅、鎂、鈣元素等，然而對龍牙楤木進(jìn)行大量的挖采造成龍牙楤木野生資源迅速減少，市場上的龍牙楤木售價連年上漲，而且數(shù)量急劇下降，目前亟需進(jìn)行人工大量繁殖，進(jìn)而使龍牙楤木得到資源上的恢復(fù)。

有報道表明，龍牙楤木能夠抗癌、治療糖尿病以及心肌缺血等疾病，這說明龍牙楤木具有很高的藥用價值。同時龍牙楤木的根部以及葉子中含有皂甙，其中含有齊墩果酸、揮油等，皂甙具有抗氧化作用，對心臟有保護(hù)作用以及抗衰老作用。如今國內(nèi)外非常重視對龍牙楤木的栽培以及藥理的研究，在徐光啟的《農(nóng)政全書》、陳世良的《食性本草》等書中都體現(xiàn)出了龍牙楤木的形態(tài)特征以及龍牙楤木的作用。

本文系統(tǒng)歸納整理了龍牙楤木在育苗技術(shù)領(lǐng)域和藥理活性研究進(jìn)展，為龍牙楤木產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和健康發(fā)展提供指導(dǎo)。

1 繁育技術(shù)

龍牙楤木的繁育一般分為有性繁殖和無性繁殖。有性繁殖即采用種子繁殖，龍牙楤木無性繁殖主要是采用組織培養(yǎng)和扦插繁殖。

1.1 種子繁殖

龍牙楤木的種子繁殖要經(jīng)過漫長的等待才能出苗，在此期間需要進(jìn)行大量人工管理，而且種子還未必成活，所以龍牙楤木的有性繁殖成活率極低。陳耀兵等[1]將種子經(jīng)過越冬埋藏處理，成活率才達(dá)到80%。張文慶等[2]進(jìn)行龍牙楤木人工栽培繁育試驗，得出龍牙楤木種子發(fā)芽率為70%以上，秋天播種后第2年春季可出苗，人工育苗的技術(shù)關(guān)鍵是龍牙楤木種子的自然成熟期，要在適當(dāng)?shù)臅r間采取種子。

1.2 組織培養(yǎng)

1.2.1 外植體選擇

龍牙楤木組織培養(yǎng)外植體選擇多為頂芽、側(cè)芽、葉柄、莖段等。金今松等[3]采用龍牙楤木三年生植株，以幼嫩葉柄作為誘導(dǎo)愈傷組織的外植體，試驗最終得出用幼嫩葉柄的成活率為80%。蘇世河[4]選擇龍牙楤木當(dāng)年生的越冬枝條，發(fā)芽后取芽中帶木質(zhì)部的芽進(jìn)行試驗。呂世友等[5]采取野外山中的嫩芽作為外植體，最終得出成活率可達(dá)70%，一個芽大約能分化2000株幼苗。秦亞平等[6]選取龍牙楤木葉片、葉柄、幼莖進(jìn)行實驗，最終長出幼苗的成活率為80%。陳國雙等[7]采取一年生植株，以剛萌發(fā)的莖作為實驗的外植體，選擇天氣較好的時間將嫩芽取回并進(jìn)行實驗，實驗最終的成活率可高達(dá)92%。孫桂波等[8]使用的外植體為枝條上的芽、莖以及生長點(diǎn)作為實驗的材料。韓建軍等[9]采取帶芽的枝條，除去枝條上的刺以及葉，并且要連續(xù)3d以上晴天進(jìn)行采取。謝永剛等[10]采取龍牙楤木帶有頂芽的枝條進(jìn)行水培，約2～3周后切下頂芽進(jìn)行實驗。

1.2.2 外植體的消毒處理

對龍牙楤木消毒處理的目的是把龍牙楤木的嫩芽、嫩枝條、葉柄、葉片、莖段的表面細(xì)菌或微細(xì)胞細(xì)菌殺死，這樣龍牙楤木才能在培養(yǎng)基中無菌的環(huán)境下生長，同時，對于龍牙楤木的消毒除了用酒精外，還會使用升汞、不同濃度的次氯酸鈉等消毒方法，具體使用情況要根據(jù)龍牙楤木消毒部位來決定。陳國雙等[7]將外植體用水沖洗1遍，然后用70%的無水乙醇浸泡30s，無菌水沖洗3遍后用5%的次氯酸鈉浸泡7～8min，再用無菌水進(jìn)行沖洗，用濾紙把芽上的水分吸干，然后接種在培養(yǎng)基里。孫桂波等[8]選取龍牙楤木上生長狀態(tài)良好的嫩枝條進(jìn)行實驗，嫩枝條進(jìn)行沖洗后用70%的酒精進(jìn)行浸泡，浸泡30s后用無菌水沖洗3遍，放入0.1%的氯化汞中進(jìn)行消毒，消毒3min后放入超凈工作臺中，選用的外植體是莖段，將枝條切成小段，約0.5～1cm即可，把莖段豎直插入培養(yǎng)基。秦亞平等[6]采取出小芽后10d的嫩葉片、葉柄、葉莖，將取好的外植體用清水沖洗后，用75%的酒精浸泡30s，放入超凈工作臺，用0.1%的汞浸泡7min，用濾紙吸干上面水分，將葉片或莖段剪成2cm左右的小方片或小段，將其放入培養(yǎng)基中進(jìn)行接種。韓建軍等[9]將側(cè)芽的嫩枝剪掉葉片和刺，用清水沖洗20min后放入0.1%的升汞中進(jìn)行滅菌，每100mL升汞加10滴吐溫-80，不斷振蕩，用無菌水沖洗約10次，吸干材料的水分進(jìn)行接種。謝永剛等[10]用水培培養(yǎng)2～3周的龍牙楤木頂芽進(jìn)行實驗，用清水沖洗數(shù)次，用70%的酒精浸泡30s，用0.1%的升汞消毒7min，立即用無菌水沖洗4～5次，用無菌濾紙吸干。在龍牙楤木上采取嫩葉柄，用無菌的小刀切成0.5cm左右，進(jìn)行接種。

1.2.3 培養(yǎng)基

培養(yǎng)龍牙楤木的培養(yǎng)基有MS培養(yǎng)基、WHITE培養(yǎng)基、WPM培養(yǎng)基等，但大多數(shù)以MS培養(yǎng)基為主進(jìn)行培養(yǎng)。金今松等[3]用MS加2，4-D 1mg·L-1，蔗糖30g，瓊脂粉7g作為初代培養(yǎng)基，繼代培養(yǎng)基為MS加2，4-D 1mg·L-1加6-BA 0.1mg·L-1，蔗糖30g，瓊脂粉7g。陳國雙等[7]用MS加NAA 1.0mg·L-1加BA 0.3mg·L-1加GA30.2mg·L-1培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，繼代培養(yǎng)基仍然用這個可獲得大量的不定芽，當(dāng)繼代培養(yǎng)基出現(xiàn)約1.5～2.5cm的葉或莖時轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基中用1/2 MS培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，配方為1/2 MS加BA 0.1mg·L-1加IBA 0.5mg·L-1，其生根率可以達(dá)到92%。孫桂波等[8]使用不同種的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，主要是以插入莖段為主的培養(yǎng)基，MS加NAA 0.0～1.0mg·kg-1加BA 0.5～1.5mg·kg-1加GA30.2mg·kg-1；MS加6-BA 1～5mg·kg-1加IAA 0.1～0.5mg·kg-1。以上都是使用8g·L-1瓊脂，30g·L-1蔗糖。生根培養(yǎng)基使用MS加NAA 0.0～1.0mg·kg-1加BA 0.5～1.5mg·kg-1加GA30.2mg·kg-1；MS加6-BA 1～6mg·kg-1加2，4-D 1～6mg·kg-1加IAA 0.1～0.6mg·kg-1。生根培養(yǎng)基用1/2 MS加IAA 0.1～0.4mg·kg-1；1/2 MS加NAA 0.02～0.2mg·kg-1加IBM 0.5mg·kg-1加3g活性炭，活性炭的作用是抑制菌的進(jìn)入。秦亞平等[6]得出，對龍牙楤木生長最有利的培養(yǎng)基是MS加6-BA 2.0mg·L-1加2，4-D 1.0mg·L-1，并且加入5g·L-1活性炭可以有效防止褐變，加入抗生素可以有效抑制細(xì)菌的滋生。繼代培養(yǎng)基用MS加6-BA 1.0mg·L-1加2，4-D 1.5mg·L-1效果最好。韓建軍等[9]初代培養(yǎng)基用MS加IBA 0.5mg·L-1加KT 1mg·L-1，蔗糖30g，瓊脂粉7g；繼代培養(yǎng)基用MS加IBA 0.5mg·L-1加KT 2mg·L-1，蔗糖30g，瓊脂粉7g。謝永剛等[10]培養(yǎng)基胚狀體用MS加2，4-D 1mg·L-1，瓊脂粉9g·L-1，蔗糖30g·L-1，活性炭1.5g·L-1；嫩芽的培養(yǎng)基用MS加NAA 0.02mg·L-1加6-BA 2.0mg·L-1，30g·L-1蔗糖加7～8g·L-1瓊脂；莖段的培養(yǎng)基是MS加GA 0.03mg·L-1加IBA 0.01mg·L-1加20g·L-1蔗糖加7～8g·L-1瓊脂。

1.2.4 激素

植物進(jìn)行組培需要一定量的激素以及適合植物生長的激素，這樣才能促進(jìn)植物生長、促進(jìn)植物生根、促進(jìn)植物形成愈傷組織等，植物在生長過程中需要一些外界物質(zhì)進(jìn)行刺激。呂世友等[5]研究表明，2，4-D濃度為1mg·L-1、6-BA 1.0mg·L-1生長率是最佳的。陳國雙等[7]實驗中發(fā)現(xiàn)，NAA濃度為1.0mg·L-1時效果最佳。秦亞平等[6]研究表明，2，4-D濃度為1mg·L-1、6-BA 2.0mg·L-1效果是最好的，生長旺盛，不褐化、緊實，誘導(dǎo)率可達(dá)37.1%。謝永剛等[10]實驗中發(fā)現(xiàn)2，4-D為1mg·L-1的時候植物生長最好，誘導(dǎo)率可高達(dá)85%。

1.3 扦插繁殖

扦插分為插條、插枝、插根、插苗等。是指將剪下來的枝條、苗、根插入土壤中，使其生長，形成一個獨(dú)立生長的植株。陳國雙等[7]發(fā)現(xiàn)，珍珠巖加落葉松腐蝕土1∶1效果最好，能加快苗的生長。孫桂波等[8]的方法是將培養(yǎng)基里的苗移栽到已經(jīng)滅完菌的蛭石和珍珠巖中，比例是1∶1，然后用小型塑料薄膜圍上，溫度保持在18～20℃，濕度控制在適當(dāng)范圍，種植后7d就可以通風(fēng)拿到露地上生長。張美萍等[11]研究不同植物生長劑對植物出苗的影響，經(jīng)過實驗證明，使用108生根粉對龍牙楤木的成活有著明顯的效果，能達(dá)到99.3%，用杜根素(60mg·L-1)生長劑效果良好，不處理或用吲哚丁酸、奈乙酸生長劑的成活率很低。程桂蘭等[12]用龍牙楤木根段進(jìn)行實驗，把根部浸泡在2000倍海藻素溶液中，浸泡10min左右，待龍牙楤木根段徹底晾干后進(jìn)行沙藏，將根段平放在珍珠巖加草炭1∶1、珍珠巖加草炭1∶2、單獨(dú)珍珠巖、單獨(dú)草炭這4種類型的基質(zhì)中，最終得出，珍珠巖加草炭1∶2成活率最高，可達(dá)到74%，珍珠巖加草炭1∶1成活率良好，可達(dá)到70%以上，而單獨(dú)的草炭和珍珠巖中的根段成活率較低，只能達(dá)到40%左右。

2 主要化學(xué)成分——皂苷的研究概況

龍牙楤木主要含有的化學(xué)成分有三萜皂甙、生物堿、香豆精、揮發(fā)油、鞣質(zhì)、脂肪油、多糖等。根據(jù)研究在各類化學(xué)成分中最多的是龍牙楤木皂苷類成分，目前已分離鑒定出近200種皂苷，其苷元大多屬于常春藤素、齊墩果酸及其衍生物等五環(huán)三萜類皂苷元[13]。

龍牙楤木的皂甙測定方法有很多種，如薄層掃描法、以齊墩果酸為標(biāo)準(zhǔn)品比色測定龍牙楤木皂甙的含量等。龍牙楤木皂甙的測定是非常難的，直到現(xiàn)在沒有一種方法能夠直接測出龍牙楤木的皂甙，崔樹玉等[14]采用CS-930雙波長掃描法，最終得出的結(jié)論是用CS-930薄層掃描法測定龍牙楤木根皮皂甙的含量，方法簡單、快速并且準(zhǔn)確。王麗君等[15]用齊墩果酸測龍牙楤木皂甙含量，使用濃硫酸、香草醛、甲醇、乙醚、正丁醇，然后用722型分光光度計測吸光度，齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和龍牙楤木樣品溶液最大吸收值在540nm處顯現(xiàn)出來。實驗最后得出龍牙楤木根和葉中含有大量的皂甙，根段中的皂甙含量為6.2%，而龍牙楤木葉中的含量要高于根中的含量，可達(dá)到8.62%，并認(rèn)為齊墩果酸這種方法簡單可行，可以進(jìn)行大量實驗。崔貞淑等[16]用索氏提取器對龍牙楤木進(jìn)行測定，得出龍牙楤木根皮中含有的皂甙含量為20.6%，國外測得枝芽萌發(fā)至葉形成期和孕蕾期皂甙含量為8.4%～9.5%，在根皮中測出皂甙含量為14.7%。

3 藥理作用

龍牙楤木根部含有大量的皂甙，對心腦血管具有保護(hù)作用，劉建華等[17]用龍牙楤木對患有心肌氧化損傷的小白鼠進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)能夠大大改善小白鼠心肌缺氧的問題。2004年，Tomatsu M等[18]對龍牙楤木的幼嫩的愈傷組織進(jìn)行深層次的研究，發(fā)現(xiàn)龍牙楤木可以抗癌，可以使癌細(xì)胞迅速死亡。劉紀(jì)成等[19]用小白鼠進(jìn)行實驗，對龍牙楤木皂苷的抗炎鎮(zhèn)痛進(jìn)行了測定，龍牙楤木中的皂苷能夠明顯緩解小白鼠發(fā)炎的部位，得出龍牙楤木的皂甙具有較強(qiáng)的抗炎鎮(zhèn)痛效果。宋少江等[28]經(jīng)對兔子進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)，龍牙楤木中的皂甙能夠使具有高血糖的兔子降低血糖。同時，龍牙楤木還含有大量的維生素、鈣、鐵等，能夠補(bǔ)充人類體內(nèi)的微量元素。

4 展望

目前龍牙楤木繁殖的方式有所欠缺，在種子繁殖方面發(fā)芽率非常低，可以在技術(shù)以及種子挑選上作進(jìn)一步加強(qiáng)；同時組織培養(yǎng)的激素濃度、使用量對龍牙楤木的成活率都有影響，組培育苗難度較高，應(yīng)該選用健康的嫩芽、新鮮的葉片以及鮮活的莖進(jìn)行實驗；此外移栽苗成活率非常低，希望在此能夠有所突破；扦插技術(shù)上土壤要能保證給予植物足夠的營養(yǎng)，使植物正常生長，以及土壤使用上的比例對于植物成活率有很大影響，在扦插上運(yùn)用的激素濃度能夠顯著提高成活率，滿足人們的需求以及實驗的需求。

目前測皂甙的儀器以及方案也不是很成熟，方法很傳統(tǒng)，同時測龍牙楤木皂甙的方法不準(zhǔn)確，希望在未來有所改進(jìn)，在龍牙楤木藥理作用上能夠?qū)ζ溥M(jìn)行精細(xì)的研究，在對癌癥等方面治療上、使用量上的問題能夠得到精準(zhǔn)的改善。