北蒼術(shù)種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究

李博文, 尹海波, 王 丹, 于學(xué)霖, 馬婧潔

(遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院, 遼寧 大連 116000)

蒼術(shù)為我國(guó)常用的傳統(tǒng)中藥材,最早記載于《爾雅》,被《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品,距今已有2 000多年的藥用歷史[1]。 2020年版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定,藥材蒼術(shù)(Atraxtylodiryhizoma)為菊科植物茅蒼術(shù)(Atractylodeslancea(Thunb) DC)或北蒼術(shù)(Atractylodeschinensis(DC) Koidz)的干燥根莖,具有健脾燥濕、祛風(fēng)散寒、明目的功效[2]。蒼術(shù)的有效成分以揮發(fā)油為主,包括茅術(shù)醇、β-桉葉醇、蒼術(shù)酮、蒼術(shù)素等,具有抗菌、消炎、鎮(zhèn)靜、利尿、調(diào)節(jié)腸胃蠕動(dòng)、心血管保護(hù)和神經(jīng)系統(tǒng)作用等多種藥理活性[3-5]。

北蒼術(shù)作為蒼術(shù)藥材的基源植物之一,為遼寧省道地藥材,種植面積較大,且為市場(chǎng)流通的大宗藥材,在國(guó)內(nèi)中藥材市場(chǎng)中占有舉足輕重的地位。因連年濫采濫挖加之生長(zhǎng)環(huán)境惡化等原因,北蒼術(shù)野生資源量逐年減少,人工栽培北蒼術(shù)占據(jù)市場(chǎng)的比重逐漸增大。種苗為北蒼術(shù)繁殖方式的主要載體,是藥材質(zhì)量的重要依托。因此,北蒼術(shù)規(guī)?；⒁?guī)范化種植刻不容緩。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》[6],對(duì)不同產(chǎn)地的北蒼術(shù)種苗進(jìn)行分級(jí)研究,初步確定北蒼術(shù)種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),以期為北蒼術(shù)質(zhì)量控制提供參考。

1 材料與儀器

1.1 材 料

實(shí)驗(yàn)用北蒼術(shù)種苗,于2022年種苗生長(zhǎng)期,收集于遼寧主產(chǎn)區(qū)及河北、內(nèi)蒙古、吉林等產(chǎn)區(qū),每批至少100株,共15批。經(jīng)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)尹海波教授鑒定為北蒼術(shù)(Atractylodeschinensis(DC) Koidz)種苗。北蒼術(shù)種苗來源信息見表1,實(shí)驗(yàn)樣品見圖1、圖2。

圖1 北蒼術(shù)實(shí)驗(yàn)種苗

圖2 北蒼術(shù)種苗測(cè)量

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

75%乙醇(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);變色硅膠(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);娃哈哈純凈水(杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

JD60-4電子天平(沈陽龍騰電子有限公司);SL3-250B型超聲波清洗機(jī)(上海舍巖儀器有限公司);電子數(shù)顯卡尺(上海申韓量有限公司);直尺(得力集團(tuán)有限公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 測(cè)定指標(biāo)及方法

測(cè)定北蒼術(shù)種苗的側(cè)根數(shù)、根莖長(zhǎng)、根莖粗、種苗長(zhǎng)、種苗粗和鮮重共6項(xiàng)指標(biāo),并計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)平均值。根莖長(zhǎng):利用直尺或卷尺測(cè)量北蒼術(shù)種苗根莖最頂端至最底端的長(zhǎng)度;根莖粗:利用游標(biāo)卡尺測(cè)量北蒼術(shù)根莖的中部直徑;種苗長(zhǎng):利用直尺或卷尺測(cè)量北蒼術(shù)種苗自最頂端至最底端的長(zhǎng)度;種苗粗:利用游標(biāo)卡尺測(cè)量北蒼術(shù)根莖上部芽頭或莖的直徑;鮮重:采挖北蒼術(shù)種苗100株,去除泥土、石塊等雜質(zhì)后的平均鮮重;側(cè)根數(shù):數(shù)取北蒼術(shù)種苗的側(cè)根數(shù)。

2.2 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS27.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件,采用主成分分析法、相關(guān)性分析法、聚類分析法對(duì)北蒼術(shù)種苗各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理[7]。結(jié)合K-聚類分析結(jié)果制定北蒼術(shù)種子種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 北蒼術(shù)種苗各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

北蒼術(shù)種苗整株直立,根莖呈疙瘩狀,棕褐色,生有長(zhǎng)不定根。種苗地上部分如沒有葉片,有白色小芽頭,粗約0.15 cm;地上部分如長(zhǎng)出葉片,葉片綠色,葉緣有稀疏刺齒,兩面無毛。

15批北蒼術(shù)種苗的指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表2。各指標(biāo)的變異幅度為側(cè)根數(shù)7.46～29.46條,根莖長(zhǎng)0.91～2.91 cm,根莖粗0.67～2.15 cm,種苗長(zhǎng)9.86～25.59 cm,種苗粗0.13～0.50 cm,鮮重1.02～9.75 g。變異系數(shù)依次為:鮮重>種苗粗>側(cè)根數(shù)>根莖長(zhǎng)>根莖粗>種苗長(zhǎng)。

表2 北蒼術(shù)種苗各指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

3.2 北蒼術(shù)種苗各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果分析

15批北蒼術(shù)種苗相關(guān)性分析結(jié)果(表3)顯示,側(cè)根數(shù)、根莖長(zhǎng)、根莖粗、種苗長(zhǎng)、種苗粗和鮮重等6項(xiàng)指標(biāo)之間呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),說明種苗側(cè)根數(shù)越多、根莖越粗壯、種苗越長(zhǎng)、鮮重越大。根據(jù)北蒼術(shù)種苗各指標(biāo)相關(guān)性結(jié)果,應(yīng)用系統(tǒng)聚類分析方法進(jìn)行分析,采用組間連接法,區(qū)間選擇平方歐氏距離,在接近閾值10處劃分為三類,結(jié)果如圖3。根據(jù)分析結(jié)果可知,LN-1、LN-2、JL-1與JL-3共4批種苗聚為一類;LN-5、LN-7共2批種苗聚為一類;涵蓋遼寧、內(nèi)蒙古、河北和吉林產(chǎn)地的其余9批種苗聚為一類。結(jié)合主成分分析結(jié)果(表4,表5),主成分1的累積貢獻(xiàn)率為85.097%,超過85%,則認(rèn)為主成分1可基本代表北蒼術(shù)種苗的指標(biāo)信息。

圖3 北蒼術(shù)種苗系統(tǒng)聚類分析

表3 北蒼術(shù)各指標(biāo)間相關(guān)性分析

表4 北蒼術(shù)主成分分析

表5 北蒼術(shù)主成分分析成分矩陣

3.3 北蒼術(shù)種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定

應(yīng)用K-均值聚類分析方法,對(duì)北蒼術(shù)種苗的6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析,結(jié)果見表6。根據(jù)K-均值聚類分析結(jié)果,得到北蒼術(shù)種苗6項(xiàng)指標(biāo)的3個(gè)最終聚類中心,其中 Ⅰ 級(jí)種苗2份,Ⅱ 級(jí)種苗8份,Ⅲ 級(jí)種苗5份。對(duì)6項(xiàng)指標(biāo)的聚類中心值進(jìn)行方差分析,結(jié)果(表7)顯示,6個(gè)指標(biāo)之間差異極顯著(p<0.01),F值依次為:種苗長(zhǎng)>側(cè)根數(shù)>種苗粗>根莖粗>鮮重>根莖長(zhǎng),6項(xiàng)指標(biāo)對(duì)北蒼術(shù)種苗質(zhì)量的影響顯著,可以用做分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。并參考主成分分析結(jié)果,側(cè)根數(shù)為分級(jí)的主要指標(biāo),其余5種指標(biāo)為參考指標(biāo)。根據(jù)測(cè)得北蒼術(shù)種苗數(shù)據(jù)結(jié)果,結(jié)合北蒼術(shù)種苗6項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果以及聚類分析結(jié)果,并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要,確定北蒼術(shù)種苗的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),見表8。

表6 北蒼術(shù)種苗最終聚類中心值

表7 北蒼術(shù)種苗最終聚類中心值方差分析

表8 北蒼術(shù)種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)論與討論

北蒼術(shù)種苗質(zhì)量等級(jí)劃分為三個(gè)等級(jí),Ⅰ級(jí)種苗側(cè)根數(shù)≥27條,根莖長(zhǎng)≥2.42 cm,根莖粗≥2.11 cm,種苗長(zhǎng)≥24.80 cm,種苗粗≥0.47 cm,鮮重≥9.08 g;Ⅱ級(jí)種苗:側(cè)根數(shù)≥15～<27條,根莖長(zhǎng)≥1.92～<2.42 cm,根莖粗≥1.50～<2.11 cm,種苗長(zhǎng)≥18.94～<24.80 cm,種苗粗≥0.35～<0.47 cm,鮮重≥4.96～<9.08 g;Ⅲ級(jí)種苗:側(cè)根數(shù)≥9～<15條,根莖長(zhǎng)≥1.12～<1.92 cm,根莖粗≥0.88～<1.50 cm,種苗長(zhǎng)≥13.52～<18.94 cm,種苗粗≥0.18～<0.35 cm,鮮重≥1.73～<4.96 g。經(jīng)驗(yàn)證分級(jí)合理,以上3個(gè)等級(jí)的種苗認(rèn)定為合格及優(yōu)質(zhì)種苗。在實(shí)際生產(chǎn)中,需全部符合當(dāng)前等級(jí)的6項(xiàng)指標(biāo),才可定為該等級(jí)種苗,任一指標(biāo)不符合即降為下一等級(jí)。選擇側(cè)根數(shù)、根莖長(zhǎng)、根莖粗、種苗長(zhǎng)、種苗粗、鮮重作為質(zhì)量分級(jí)的代表性指標(biāo),通過對(duì)6項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定和分析,表明北蒼術(shù)種苗的側(cè)根數(shù)、根莖長(zhǎng)、根莖粗、種苗長(zhǎng)、種苗粗和鮮重等性狀都與北蒼術(shù)種苗質(zhì)量緊密相關(guān),并且因其可即時(shí)測(cè)量,且此分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)明顯,故在實(shí)際生產(chǎn)中有一定可操作性。

種子種苗是中藥材生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),直接影響中藥材的質(zhì)量和產(chǎn)量,制定科學(xué)合理的中藥材種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是保障中藥材質(zhì)量的必要手段[9]。結(jié)合課題組已有的北蒼術(shù)種子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8],初步建立北蒼術(shù)的種子及種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。北蒼術(shù)種子及種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法適用于北蒼術(shù)種子及種苗的質(zhì)量控制,為北蒼術(shù)生產(chǎn)應(yīng)用提供分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建議,為北蒼術(shù)規(guī)范化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ),也為其他中藥材種子及種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考依據(jù)[10]。本研究以側(cè)根數(shù)、根莖長(zhǎng)、根莖粗、種苗長(zhǎng)、種苗粗和鮮重等6項(xiàng)指標(biāo)初步制定了北蒼術(shù)種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),其中,側(cè)根數(shù)為主要指標(biāo),根系發(fā)達(dá),對(duì)植株的生長(zhǎng)有著舉足輕重的作用。在對(duì)北蒼術(shù)種子及種苗進(jìn)行質(zhì)量?jī)?yōu)劣分辨時(shí),種子分辨除根據(jù)含水量、凈度、千粒重、發(fā)芽率和生活力等5項(xiàng)指標(biāo)外,還應(yīng)觀察種子形態(tài)特征是否飽滿,是否有光澤、有無損傷、發(fā)霉、病變、蟲蛀等狀況;種苗分辨時(shí),除6項(xiàng)指標(biāo)外,還應(yīng)觀察植株生長(zhǎng)狀況(是否萎蔫、是否完整,病蟲害情況等)[11]。北蒼術(shù)種子及種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的制定,可規(guī)范北蒼術(shù)藥材的生產(chǎn)源頭,選用優(yōu)質(zhì)的種子進(jìn)行育苗,采用規(guī)范化的育苗技術(shù)和田間管理措施,保證種苗質(zhì)量,以期改善北蒼術(shù)藥材市場(chǎng)上種質(zhì)資源混亂不清、藥材質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀。