二、我国古代对道地药材与环境相关性的认识
我国古代对道地药材与环境相关性的认识中对“环境”一词的认识大致经历了三个阶段。
第一阶段以《神农本草经》为代表,这一阶段对“地道”的认识的特点是:以古国名命名药材,并有粗略的生境含义是古代朴素的地道药材生境观。如:巴豆、巴戟天、蜀椒、蜀漆、秦椒、秦皮、秦瓜、吴茱萸、阿胶等。巴、蜀、吴、秦、东阿都是西周前后的古国名或古地名,从每药下所记无具体产地而只有生山谷、川谷、川泽、池泽、大泽、丘陵、田野、平土等具有粗略的生境含义。
第二阶段以梁代陶弘景所著的《本草经集注》为代表,这一阶段对“地道”的认识更为深入。不仅论述了古今地名的异同,而且注重药材当时的产地分布、何地产的为胜、药物的形态特征。
第三阶段以著名医药学家李时珍的《本草纲目》为代表,这一阶段对“地道”不仅产地更明确,而且注重水、土、气象及其相互关系
在继承传统医学家关于“地道”思想的基础上,对水土的论述尤为深刻:“性从地变,质与物迁,……沧卤能盐,阿井能胶,……将行药势,独不择夫水哉?”“水性之不同如此,陆羽煮茶,辨天下之小性美恶,烹药者反不知辨此,岂不戾哉”。并能与气候要素相联系:“生产有南北,节气有早迟,根苗异采收,制造异法度。”他在每味药下药的时产地论述较为具体。如对薄荷有“今人用药多以苏州为胜”,麦冬有“浙中来者甚良”。
古代对道地药材的认识是一个逐步深入的过程从最初的国家到产地再到小生境,从单一的对立地条件的关注到注重水、土、气的相互关系,逐渐向道地药材的本质探究。
三、道地药材与环境相关性的现代认识
1、 环境科学的发展使人们对道地药材有了全新的认识和研究视角。“环境”是指“研究中心以外所有事物的总和”。根据这一概念道地药材与环境相关性的研究是以道地药材为中心研究道地药材与其周围环境的关系,这一环境按其形式可分为自然环境和人工环境。自然环境包括地质环境、土壤环境、大气环境、水环境、生物环境。人工环境包括生产技术、临床选择、开发种植模式、法律法规、人类对道地药材的认识观等。道地药材与自然环境相关性的研究又分为三个层次:遗传基因层次研究物种与自然环境相关性,研究物种的遗传变异与自然环境的关系;吴卫、郑有良、陈黎等[22]应用RAPD(随即扩增的DNA 多态性分析)对92份鱼腥草种质资源进行了检测,发现根据RAPD遗传相似系数划分的类群同地理环境分布有很大的关系。目前对于药用植物道地性,有不同的看法:一种观点是道地性由遗传因素决定;另一种观点是道地性受遗传因素和地理环境的共同影响,但遗传因素是主导。从生态学的角度讲长期的环境演变与同时期的空间异质决定了物种遗传基因,因此从遗传基因与环境相关性的角度研究道地性是解释道地性的基础。
2、 生态环境层次研究道地药材的生境特点包括地质环境、土壤环境、大气环境、水环境、群落环境。目前广泛开展了土壤环境与道地性的研究。张重义、李萍、齐辉等比较了五个不同产区同一种质金银花的地质背景系统(GBS)及土壤理化状况,发现:金银花的道地性受GBS的制约,分布于大陆性暖温带半干旱气候的中性或偏碱性的砂质壤土区。
赵杨景、陈四保、高光耀等开展了道地与非道地当归栽培土壤的物理性状、有机质和矿质元素的综合研究,认为生态环境是形成当归道地性的主导因子。值得注意的是,目前在这一层次上往往忽视研究道地药材生长的群落环境,目前滕杰等开展了黑龙江省北重楼群落类型调查[7]。
植物生长的群落环境(包括群落组成和群落结构)是植物生长的关键因素,决定着物种的生存、多样性、演替、变异等方面。很多研究表明,同种人工栽培的药材比野生道地药材的质量低、易发生病虫害。其重要原因之一是,人工栽培的药材往往是单种大面积栽培,忽视野生群落小环境及植物他感作用对药材道地性的影响。周红涛、胡世林、郭宝林等对芍药野生与栽培群体的遗传变异研究中发现长期大面积单种栽培芍药,其遗传基因发生变异,基因多样度降低。因此,研究道地药材生长的最适群落环境是道地药材与环境相关性研究中的重要内容。建议在进行药用植物资源调查时重视生态环境(地质地貌、气候、土壤、群落组成、群落结构等)的调查。
3、 道地药材种内多样与环境相关性的研究是道地药材与环境相关性研究的第三个层次。“物种内质量变异有时大于种间差异”是现代道地论的核心思想。 [冯学锋、胡世林、郭宝林等[18]在分子水平上对黄芩种群遗传多样性的进行了初步研究。研究发现黄芩居群间的遗传变异占总变异的18.83%,居群内变异占81.17%,种内差异远大于种间差异。郭宝林、林生、冯毓秀等[27]在对丹参主要居群的遗传关系及药材道地性的初步研究中得到同样的结论:种内差异远大于种间差异同一物种由于环境的不同其形态、成分等均不同因此这一层次研究种内差异与环境间的关系。
从道地药材方面讲进行道地药材与环境相关性研究有两个方面:一是从形态、生长发育特征角度研究道地药材的形态与环境间关系的报道还不是很多;一是从化学成分角度如崔秀明等进行的产地与三七根茎中单体皂苷的含量[8],同时也有将二这结合起来进行道地药材与环境相关性研究。如张康健等对杜仲叶次生代谢物与个体生长发育特性的研究[9] 。
道地药材与环境相关性的研究具有重要的理论和实践意义。一是:道地药材与环境相关性的研究是中药资源学的重要组成部分。中药资源学是中药学与资源学两大学科交叉的产物。从资源学研究的体系讲,中药资源学包括中药资源科学的研究、中药资源技术研究和中药资源管理的研究。中药资源科学的研究是中药资源技术研究与中药资源管理研究的理论基础.中药资源科学研究的核心内容是中药成分的生物地球化学循环,道地药材与环境相关性的研究的根本目的是从生物地球化学循环的角度解释药材的道地性。