2 细辛道地药材的系统研究与细辛药材的GAP生产
在上述道地药材系统研究方法的指导下,在多年实地调查的基础上,作者采用本草学、植物学、抱粉学、细胞学、中药化学、分析化学、酶化学、药效学、微生态学及DNA指纹图谱技术等学科的方法对细辛道地药材进行了较为系统的研究,得出了如下与细辛药材GAP生产有关的结论:
2.1 细辛道地药材 道地药材是指包含有特定的产地,特定的植物品种,合理的栽培、加工、贮藏、经营等一系列符合祖国传统医药学理论,且经过医学实践优良的药材品种,细辛道地药材是指产于东北的辽细辛(包括北细辛AsarMm heterotroPoides var.mandslluricum和汉城细辛A.heterotropoides var.seoulense)和陕西华山附近的华细辛A.sieboldii;其中华细辛为历史上最早的细辛道地药材,辽细辛为新兴品种,是在用药发展过程中形成的道地药材。我们研究发现,华细辛和辽细辛的药材质量明显优于细辛属Asarum的其他植物。即细辛道地药材具有客观实在性。
2.2 细辛道地药材的形成模式 甄别道地药材的形成模式,寻找主导因子是进一步弘扬道地药材优势,发展道地药材生产的前提和关键。肖小河认为,道地药材的形成模式有生境主导型、种质主导型、技术主导型、传媒主导型以及多因子关联决定型。我们经过大量的实验分析发现,细辛道地药材的形成与种质、生态?D地理条件、合理的田间管理和采收加工等多种因子有关,其中种质是主导因子。即细辛道地药材的形成模式是以种质为主导的多因子关联决定型。
2.3 细辛道地药材GAP生产基地所用优良种质和地点的优选 既然种质是决定细辛道地药材质量的主导因子,则优良种质的筛选成为搞好细辛GAP栽培、发展细辛道地药材生产最关键的因素。经过系统的实验研究和产地考查,作者认为,将细辛道地药材的生产基地建在东北地区,主要栽培用种选用辽细辛比较合适。原因如下:1)从主要有效成分挥发油的含量来看,辽细辛的挥发油含量较华细辛高;挥发油中有致癌活性的黄樟醚含量辽细辛较华细辛低;急性毒性辽细辛较华细辛小。从安全性和有效性来看辽细辛优于华细辛;2)辽细辛的野生资源保护较好,可以保证生产的可持续发展;3)辽细辛的植株较华细辛粗壮、产量高、抗逆性强;4)东北地区自70年代末即开始大规模栽培细辛,药农栽培细辛的经验丰富;5)辽细辛的栽培技术研究较多,现已有较成熟的栽培加工技术;6)东北地区气候较寒冷,病虫害较少,可以少施或不施用农药,药材中的农药残留问题就比较易于解决;东北地区土壤较肥沃,可以少施或不施用化肥;从而可以减少生产成本,提高经济效益;7)东北地区是细辛的传统道地产区之一,辽细辛是传统细辛道地药材品种之一,历史依据充分;8)东北地区土地资源相对丰富,在一些地区尚能找到大片未开垦的土地,东北地区的大型农场也较多,便于集中种植、集中管理,药材的质量和生产的经济效益较有保障。
需要引起注意的是,东北地区多将北细辛和汉城细辛混栽;也就是说辽细辛是北细辛和汉城细辛的混合物,且两者的比例不一。这样细辛药材的质量稳定性就易受到影响。为此,我们对东北地区不同产地的北细辛和汉城细辛药材进行了比较研究,从中筛选出了较为优良而纯正的种质,以用于细辛药材的GAP基地。
2.4 影响细辛道地药材质量的生态环境因子优选 特定的生态环境条件是道地药材形成的最重要的外在因素。作者认为,生态环境对药材质量的影响主要通过两个途径来实现,一是药用植物因其适应性特点而产生获得性遗传的种内变异;二是直接影响药用植物体内的生理生化反应,从而影响到植物化学成分的种类和含量。道地药材得天独厚的自然条件和地理环境,往往使药用植物特别适宜于某些活性成分和微量元素的形成和积累,从而直接影响到药材质量。
为研究各环境因子对细辛道地药材质量的影响,我们搜集了各细辛道地产地的生态?D地理因子数据(见表1);并计算了各环境因子的变异系数(变异系数=各环境指标的最高值与最低值之差/该环境指标的最高值,见表2)。某环境因子的变异系数愈小,说明细辛道地药材对该环境条件的要求愈苛刻,该环境条件的细小变化对细辛道地药材的质量影响也就愈大。由表2可知,细辛道地产地各环境因子的平均变异系数由低到高的顺序是:土壤类型<年平均日照时数<土壤PH<年均无霜期<海拔<年均降水<年均气温;故各环境因子对细辛道地药材形成的重要性顺序应该是:土壤类型>年平均日照时数>土壤PH>年均无霜期>海拔>年均降水>年均气温。说明在各环境因子中合适的土壤和光照条件对细辛道地药材的形成最重要。
郁闭度对细辛类药材的挥发油含量、挥发油的化学成分种类及含量的影响已有研究证实。我们对细辛道地药材与生境土壤中的微量元素含量做过相关分析,结果发现,在所研究的31种元素中,17种元素呈正相关,其中7种元素有较显著的相关性(p<0.05=,土壤对细辛道地药材质量的影响是显而易见的。总之,特定的生态环境条件是细辛道地药材形成的最重要的外在因素:在各种环境因子中,光照和土壤对细辛道地药材的形成是最重要的。在对药材质量和产地生境资料进行分析比较的基础上,我们优选出了适于细辛药材生产的最优生态因子指数。
2.5 优良种质的鉴别 作者运用薄层层析、细胞学、酶化学和DNA指纹图谱技术为细辛道地药材的优良种质建立了多元鉴别体系。
2.6 采收加工与田间管理 细辛的主要有效成分是挥发油。有研究表明,细辛道地药材的挥发油含量及挥发油中主要成分甲基丁香酚和黄樟醚的含量随采收季节和生长年限的变化而不同。因此,采收季节和生长年限的合理确定对药材质量是至关重要的。同时,采收后合理的加工、贮藏方法(如阴干、密闭存贮)对保证细辛道地药材的质量也是必要的。我们在参阅文献和实地考察的基础上确立了规范化的生长年限、采收季节及采收加工、贮存方法。
需要特别注意的是,市售细辛道地药材中杂质的含量高达10%左右。远高于《药典》≤1%的标准。我们发现,杂质来源主要是根系中夹带的泥沙。如何在保证有效成分少散失的情况下最大程度的去掉泥沙是采收加工过程中的一个关键技术环节。
细辛挥发油90%以上存在于根系中。因此,如何提高根占全草重量的比例,是田间管理中的一个至关重要的环节。我们在文献检索、实验研究和实地考察的基础上,对田间管理的各个方面进行了详尽的比较研究,并制定了标准操作规程。