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中国重楼资源现状评价及其种植业的发展对策*

2015-01-17李恒苏豹张兆云杨宇明

西部林业科学 2015年3期
关键词:甾体重楼药典

李恒,苏豹,张兆云,杨宇明

(1.中国科学院昆明植物研究所,云南 昆明650201;2.云南白药集团股份有限公司,云南 昆明650118;3.云南彝道农业发展有限公司,云南 禄劝651500;4.云南省林业科学院,云南 昆明650201)

重楼是中药的重要组成部分,大量中成药的原料,中药方剂的常用药物,民间家庭常备药物。李恒1998年的重楼分类系统,根据形态特征和演化趋势,重楼属包括2个亚属8个组27种和10余个变种[1],有18种及变种重楼属植物作为药用植物在利用[2]。赵庭周等[3]研究发现,滇重楼〔Paris polyphylla var.yunnanensis(Franchet)Handel-Mazzetti〕实生苗地下根茎的甾体皂苷含量随栽培年限的增加而增高。《中华人民共和国药典》[4]仅将云南重楼 (滇重楼)、七叶一枝花〔Paris polyphylla var.chinensis(Franchet)H.Hara〕的干燥根茎列为法定的国家药品,即滇重楼和七叶一枝花才是法规上的重楼正品,此二变种之外的28种国产重楼都是非药典药材,被列为“伪品”,致使90%以上的野生重楼资源惨遭遗弃。一方面重楼野生资源匮乏,另一方面非药典重楼未得到有效利用,造成资源不必要的浪费。为此本研究对中国重楼资源现状进行评估,分析存在的问题,提出今后重楼种植业发展对策,为其产业发展提供理论依据。

1 重楼的命名

中国以重楼治病的历史悠久。重楼古称蚤休,战国时期的《神农本草经》(约公元94年)就有记载:“蚤休,味苦微寒,主惊痫,摇头弄舌,热气在腹中,癫疾,痈疮,阴蚀,下三虫,去蛇毒,一名螯休,生山谷”;明代兰茂的《滇南本草》,李时珍的《本草纲目》,以及清代吴其濬的《植物名实图考》,蚤休名下先后增加了许多异名,如三层草,七叶一枝花,白甘墜,重楼金线三百草等,蚤休,名目混杂,植物物种名称不统一。李恒[1]经过考证,根据重楼的形态和地理分布,将古今的蚤休、重楼、七叶一枝花等名称归纳为4个分类单元,并赋予相应的拉丁学名:滇重楼、七叶一枝花、金线重楼 (Paris delavayi Franchet)和北重楼(Paris verticillata M.Bieb)。这4种植物也就是中国医药历史应用较为普遍的重楼属植物。在民间,所有的重楼都可药用,民间草医都将当地的重楼用来治病,并采用自己的名称。在20世纪60-70年代,全国进行了中草药普查,发现每种重楼都可以用来治病,同一种重楼在不同的地方具有不同的名称,如球药隔重楼 (Paris fargesii)《中国植物志》在湖南叫“海螺七”,在湖北西部则叫“三台消,铁灯台”,《鄂西草药名录》记载为“法氏王孙”,湖南、广西、贵州都称之为“独角莲”,等等,共有13个名称。七叶一枝花 (江南各地统称)古今名称多达34个[5],滇重楼《新华本草纲要》在植物分类上仅仅是多叶重楼 (Paris polyphylla)的一个变种,也有20个名称, 《中国药典》称之为“云南重楼”,于是,同一个拉丁学名的重楼往往有不同的中文名称。相仿,同一个中文名称也往往用于不同学名的重楼;独角莲一名在广西、湖南、贵州都可作为球药隔重楼的药名,但在广西也被用作七叶一枝花的药名,而《滇南本草》,云南、四川、贵州的草医则用于命名滇重楼;七叶一枝花等多个名称均被命名不同的重楼属植物。总之,《新华本草纲要》记载的19种重楼共有123个中文名称。为了避免混淆,按照《重楼属植物》[1],每一种重楼接受一个合法的拉丁学名和一个中文名作为正名,正名之外的学名或中文名都列为该种的别名。

2 重楼属植物的药用价值

2.1 40余种国药准字号中成药含有重楼

检索数据库“药智数据”(http://db.yaozh.com/),可以发现,重楼是宫血宁胶囊 (止血、止痛)、金复康口服液 (原发性非小细胞肺癌)、楼莲胶囊(肝癌)、肝复乐片 (肝癌)、云南红药胶囊 (止血、挫伤、风湿性关节炎)等40余种中成药的原料。另外,据统计,有18种及变种重楼属植物作为药用植物在利用[2]。这18个药用的重楼属植物,功效多有相似之处:13个种可用于清热解毒、消肿和治疗癌症,12种重楼用于治疗疔、疮等,用于止痛等的有12种,用于熄风定惊等有12种,8种用于治疗止咳、平喘,8种用于治疗毒蛇、毒虫咬伤,7种用于止血,5种用于治疗胃炎、胃痛等,5种用于治疗咽喉肿痛。在中医的实践中,大量的非处方药,处方药,饮片和草医用药都常使用重楼,特别是外用药,能治的病症还要更多。

2.2 重楼能治多种疾病

重楼属植物有许多药用功能[2],如用于治疗癌症、咽喉肿痛、腮腺炎、乳腺炎等34种疾病。在中药的用药习惯中,同一种重楼可以治疗多种疾病,如七叶一枝花 (华重楼)的主要功能是清热解毒、止血止痛、消肿散结;文献记载用于治疗哮喘病、胃痛、毒蛇咬伤等14种疾病。

同一种病可用多种重楼来治疗。用于消炎止痛的重楼就有14种之多,巴山重楼(P.bashanensis)、凌云重楼(P.cronquistii)、海南重楼(P.dunniana)、球药隔重楼、长柱重楼(P.forrestii)、禄劝花叶重楼(P.luquanensis)、毛 重 楼 (P.mairei)、花 叶 重 楼(P.marmorata)、七叶一枝花、狭叶重楼(P.polyphylla var.stenophylla)、滇重楼、黑籽重楼 (P.thibetica)、北重楼、南重楼 (P.vietnamensis)。

综上所述,重楼属植物的功能既有相当大的共性,也各有自己的特性。

2.3 重楼的有效成分

目前已对14种 (和变种)重楼作过化学成分分析[2],发现化合物207个,其中甾体皂苷121个,三萜皂苷18个。所有被研究过的重楼 (14种)都分离出了甾体皂苷。重楼皂苷I(Paris saponin I,polyphyllin D)分布在12个种中,皂苷II(Paris saponin II,asperin,formosanin C)分布在10个种中,皂苷VI(Paris saponin VI)分布在9个种中,皂苷VII(Paris saponin VII)分布在13个种中,皂苷H(Paris saponin H)分布在12个种内,而Pennogenin 3-O-a-L-arabinofuranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside则分布在7个种中。另外,在10个种中发现了 β-蜕皮激素 (β-ecdysone,20-hydroxyecdysone)。这7种成分是重楼属植物的代表性成分,具有生理活性。甾体皂苷是重楼属植物中最重要的成分,2010版药典以甾体皂苷作为重楼质量的控制标准,规定滇重楼和七叶一枝花中重楼皂苷 I、II、VI和 VII的总含量不低于 0.6%[4]。然而,重楼属植物甾体皂苷的含量因地而异,因时而异、因种而异。

(1)因地而异 李海涛等测定了云南省不同地区滇重楼甾体皂苷含量,最低0.097%,最高1.477%[6]。

(2)因时而异 赵庭周等研究发现[3],滇重楼实生苗地下根茎的甾体皂苷含量随栽培年限的增加而增高,第7年达到最高。一年之中,滇重楼地下根茎的甾体皂苷含量,7月份最高,6月份最低。

(3)因种而异 不同的种,甾体皂苷的含量有明显的差别。李恒等测定了重楼属18个种和变种的甾体皂苷含量[7],含量最高的3个是七叶一枝花 (4.05%)、五指莲重楼 (2.39%)和滇重楼(2.09%),含量最低的3个是毛重楼 (0.04%)、日本重楼 (P.japonica) (0.06%)和金线重楼(P.delavayi)(0.07%)[7]。黄芸等测定了重楼属14个种和变种甾体皂苷含量,含量最高的3个是日本重楼 (7.39%)、巴山重楼 (6.31%)和滇重楼(5.13%),含量最低的3个是五指莲 (0.36%)、毛重楼 (0.72%)和海南重楼 (0.79%)[8]。不同的研究均表明:毛重楼的甾体皂苷含量都在1%以下,一般不具消炎止血的功能,用药时应该剔除。

且不同研究者对同一种重楼的测定可能会得出完全不同的结果。例如:日本重楼,李恒等的测试结果是含甾体皂苷0.06%,成为皂苷含量最低种之一;而黄芸等测定结果是7.39%,创下了重楼属甾体皂苷含量最高纪录[8]。

为了确定每种重楼的活性成分,为中医中药提供确切的科学数据,有必要采取统一的方法和步骤对每种重楼的不同地理居群样品作细致的化学成份分析,确定每种重楼的皂苷含量和不同皂苷的比例关系,对不同种重楼进行合理的比较。

2.4 重楼甾体皂苷的治疗功能

重楼甾体皂苷为重楼属植物的主要活性成分,其主要功能就是抗癌、抗菌、止血,治疗胃炎。已有研究表明:重楼皂苷I,II,VII和H以及其他一些甾体皂苷对人肺腺癌PC-9-ZD和A549细胞、人鼻咽癌CNE细胞、人淋巴细胞性白血病CCRFCEM细胞、人早幼粒白血病HL-60细胞、小鼠肺腺癌LA795细胞、人宫颈癌SiHa细胞、人子宫内膜癌细胞株HEC-1A细胞、人卵巢癌SKOV3细胞、人肝癌HepG2细胞、人结肠癌HT-29和SW-620细胞、人宫颈癌HeLa细胞、人乳腺癌MCF-7/ADR细胞等10多种肿瘤细胞株的生长有显著的抑制作用,为重楼属植物抗癌利用提供依据。Dumoside和Chonglouoside SL-6对痤疮丙酸杆菌 (Propionibacterium acnes)有很强的抑制作用,可以解释该属植物治疗疔、疮等之功效。止血方面,以重楼皂苷VII效果最为显著。重楼皂苷VII和H对酒精诱导的大鼠胃粘膜损伤有明显保护作用[2]。

2.5 重楼的毒性

传统中医认为重楼的药理特性是:性微寒,味苦;有小毒。最近从北重楼中发现了吡咯里西啶生物碱[9],该类成分可能具有肝脏毒性和致癌作用[10~11]。其他重楼是否也含有吡咯里西啶生物碱,尚未可知。重楼属植物通常有小毒,其毒性是否与吡咯里西啶生物碱有关,值得深入研究。

3 中国野生重楼资源现状评估及消耗水平

李恒1998年的重楼分类系统[1],根据形态特征和演化趋势,重楼属包括2个亚属8个组27种和10余个变种 (包括新发表的2个种及1个待发表的种)。中国有分布的种类共计30种和变种(表1)。

3.1 中国是重楼资源最丰富的国家

全世界的重楼计37种 (变种),中国占有30种,为全属种数81%(表1)。仅四叶重楼(Paris quadrifolia)(产欧洲)、日本四叶重楼(P.tetraphylla)(日本特产)、无瓣重楼 (P.incompleta)(特产高加索)和日本重楼 (日本特产)4种中国不产。

表1 中国野生重楼资源Tab.1 The basic situation of the sample

续表1

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3.2 中国是消费重楼资源的大国

在中国,每一种重楼都被用来治疗疾病。最保守的估计,2013年重楼用量在3 000 t上下[12]。当前重楼种植专业户的核算,每公顷种植225 000株5-6年生的重楼,可年产重楼干品3 750 kg。重楼种植6年后能提供3 000 t重楼药材需要800 hm2,需要18 000×104株成年重楼苗。这个消耗量远远超过了我国全部野生重楼生长量的总和。巨大的消耗不可避免地要导致野生资源的枯竭。

3.3 野生资源堪忧,物种濒危

巴山重楼等17种是仅仅分布于中国的特有种,其中禄劝花叶重楼、五指莲(P.axialis H.Li)、平伐重楼(P.manioti Lévl)、李恒重楼(P.lihengiana)、独龙重楼(P.dulongensis H.Li& S.Kurita)、皱叶重楼 (P.rugosa H.Li&S.Kurita)的分布区极狭,一旦栖息地丧失或居群受到威胁,这些物种就有灭绝的可能。

李恒重楼应为典型的濒危实例。2011年10月考察发现,在滇东北的海拔1 420 m左右的山地,受到良好保护的次生常绿阔叶林-筇竹 (Qiongzhuea tumidinosa)林下,生长着1种卵叶重楼 (Paris delavayi var.petiolata)和另1种比较特殊的重楼,考察者引种了10余株种植在昆明植物园,经研究,这种重楼具中轴胎座,茎叶被毛,在分子系统树上居于基部,研究者将它命名为李恒重楼 (待发表)。2014年9月,再去原产地考察,经过3天的搜索,遍及远近山林和农民家园,竟一无所得。李恒重楼在原产地已经灭绝。据作者所知,世界上现有李恒重楼仅有4株,2株保存在武汉植物园,2株存放在彝道农业的重楼资源圃。

中国野生重楼资源的评估。由于药界对重楼的需求不断增加,野生重楼资源日益匮乏。各种重楼的繁衍受到不同程度的威胁,目前生存状况堪忧。

国产30种 (变种)重楼:属于I级 (濒危)9种:西畴重楼、高平重楼 (越南有产)、药山重楼、五指莲 (多年不见于野外和种植基地)、平伐重楼、李恒重楼 (2011年发现,现已不见于野外,仅有4株保存在植物园和重楼资源圃)、皱叶重楼、独龙重楼、巴山重楼。II级 (稀有)1种,海南重楼。III级 (渐危)20种 (含变种)。发展重楼种植业,保护野生重楼资源,已是当务之急。

4 重楼种植业的现状与存在问题

4.1 重楼人工种植行业悄然兴起,面积不断扩大

2005年以来,随着中药企业对重楼需求量不断增加,野生重楼资源日益紧缺,重楼药材价格不断飙升,促进了国内重楼人工栽培业的快速发展。

人工种植重楼主要有搭建阴棚集中种植、林下套种和林下原地抚育3种模式。搭棚种植的种源初始阶段主要取自野生资源,2-3年以后,依靠自身的种子和根茎扩大其种植面积。目前规模化种植地的兴建,种源则依靠较早发展起来的重楼繁育基地,人工培育的重楼所生产的种子。林下套种和林下原地抚育的模式在山区和自然保护区比较盛行:怒江州自然保护区面积大,林下重楼资源丰富,当地群众在重楼生长原地或相似的环境中进行人工培育,增加商品资源产量,维持资源物种的延续[13]。林下套种的模式见于怒江州、玉溪、文山各地。这些地区强调药材的生态种植,直接将山野中的重楼引种于核桃 (Juglans sigillata)林下 (新平),海拔2 500~3 000 m的旱冬瓜 (Alnus nepalensis)林下 (云龙),也有移栽在针阔叶混交林下 (泸水)的 (共约133.33 hm2)。林下套种和林下就地抚育的模式无疑有利于重楼资源的保存和恢复。

不同行业的企业家,纷纷投资于重楼栽培。到2014年底,仅云南境内,颇具规模的重楼种植及繁育公司不少于1 200家,云南重楼种植面积已达1 333.33 hm2。多家重楼繁育公司正在组建中;偏僻乡村的农民都已知道重楼的珍贵,他们采集野生重楼,移种于家园,少则10~30株,多则数百株,等待药商的收购,也有收集种子自己播种或出售的。种植重楼已是山区农民脱贫致富的新路。重楼种植业正在中国悄然兴起。

4.2 存在问题

4.2.1 重楼种植面积小

据云南滇重楼种植开发有限公司统计 (百度网,2014-5-30),全国药厂需求重楼15 000 t左右,各地中药处方需要1 000 t。如是,全国每年消耗重楼根茎应是16 000 t。按每公顷能产重楼药材3 750 kg计,每年需要4 266.67 hm2重楼的产品。又因重楼种子繁殖需要6年以上才能获得重楼药材产品,为保证重楼药材正常供应所需重楼种植地要增加6倍,即共需25 600 hm2重楼。经过近10年的经营,2014年的重楼种植面积不过133.33 hm2。要满足当前中药市场的需求,即使政府扶持,社会各界关注,每年能扩种重楼133.33 hm2,也需19年时间。

4.2.2 对非药典重楼的排斥导致多种重楼属药物资源的浪费

《中华人民共和国药典》[4]仅将云南重楼 (滇重楼)与七叶一枝花的干燥根茎列为法定的国家药品,即滇重楼和七叶一枝花才是法规上的重楼正品,此2变种之外的28种国产重楼都是非药典药材,被列为“伪”品,在药材市场上备受歧视,在药园中惨遭清除。实际上中国野生重楼品种多达30余种 (变种),在中国的医药传统中和现代医药学中都有较高的药用价值,将大量非药典重楼品种废弃不用,实属偏见。中国多数药农的植物分类知识有限,仅识重楼属植物,而不能区分各式各样的重楼,凡是重楼属的植物,统统挖来栽种。农民采集、栽种的重楼不可避免地包括药典重楼和非药典重楼,而且药典重楼数量往往只占20%~50%。药农采的多,栽的多,但值钱的少。例如,长柱重楼 (Paris forrestii),为高黎贡山地区的特有种,无论在天然林,或在种植地,均长势好,产量高,且不受根腐病、茎腐病的侵害,但因药典没有收载,被列为“伪品”,药商拒绝收购,使药农蒙受巨大经济损失。与长柱重楼同命运的至少在15种以上,大量的宝贵资源处于“长在深山无人识”状态,造成重楼属植物资源的严重浪费。

4.2.3 重楼种苗市场监管不严,造成农民投资失利近年来,许多农民企业家都致力于重楼种植业的投资,但因其种苗市场监管不严,不少投资失利。主要缘由有:(1)种苗贮藏不当,失活种苗泛滥。作为种苗的根茎贮藏不当,挖出的根茎长期保存在仓库里失去了发芽能力,或因堆积时间过长而霉烂,没有发芽力的种苗仍然进入重楼市场,坑害药农。(2)种苗良莠不齐,以假乱真。重楼初级市场的购买者是山区农民,由于其缺乏植物学知识,常把'结节明显'的根状茎当作重楼。而市场的“重楼”往往包含多种植物,如百合科的鹿药(Maianthemum spp.)和黄精 (Polygonatum spp.)等等,这些“重楼”经过药商进入到重楼种植基地,最后药农种出的“重楼”大都不是重楼,投资亏损。(3)种子失活。重楼种子采收季节和成熟种子保存方式都有特殊的技术要求[14]。市场重楼种子有的是过早采集的未成熟种子,有的种子经受了长期晾晒,已经失去发芽力。

5 科学开发重楼资源,确保重楼药材供需平衡的关键措施

(1)普及重楼的基本知识 举办培训班,邀请社会各界人士、种植户参选加学习,让农民识别重楼品种,正确采挖、种植、销售和使用不同种类的重楼资源,分门别类,规范种植,依法经营。加强社会对重楼品种的信任,共同保护,共同富裕。

(2)发放宣传材料 出版中国 (或世界)重楼彩色图鉴,以直观、通俗的语言文字和图画照片显示各种重楼的形态特征、地理分布和治病功能,使广大管理工作者和社会群众科学地识别每一种重楼,消除来自不同渠道的传说、误解和迷信。

(3)加强重楼属植物的化学研究 植物的化学成分直接与治疗功能衔接。目前,药典植物的滇重楼和七叶一枝花得到了较多化学研究,26种非药典种类重楼尚未开展研究。最近的化学测定(将另文发表),长柱重楼根茎的有效成分远远高于药典控制标准,其治疗价值也优于药典收载的滇重楼和七叶一枝花。所以应加强长柱重楼、皱叶重楼、独龙重楼、大理重楼、五指莲、禄劝花叶重楼等中国特有种和非药典重楼 (球药隔重楼、南重楼、海南重楼)等稀有物种的植化研究,发掘其潜在医药价值,扩大资源利用,将有力缓解重楼资源紧缺局面。

(4)加强重楼的组织培养研究 重楼种植业发展的瓶颈是重楼种子萌发时间长,其根茎生长过程缓慢。一般从播种到幼苗开花需要4-5年时间,从播种到富含皂苷的根茎形成需要5-6年时间。由于其漫长的生长周期,富有的重楼种植大户几乎都不出卖根茎,愿意留着高龄的根茎开花结籽,出售种子或自己播种扩大重楼面积。普通药农基本没有长期种植重楼的经济实力,只能年年出卖幼龄及高龄根茎,无力扩大种植面积。又因栽种时间短,根茎药用成份含量低,重楼的卖价低,农民依靠重楼收入有限,发展重楼种植的积极性不高。所以应加强重楼的规模化快速繁殖的技术——组培繁殖研究,以缩短重楼栽种时间,提高其根茎的皂苷含量,或能提高农民的积极性,持续重楼产业的发展。

今后还应开展重楼的基因研究,发掘重楼皂苷含量的功能基因,提高重楼有效成分。

致谢:中国科学院昆明植物研究所王跃虎博士、李嵘博士,云南省药物研究所赵仁先生对本文的论点和内容提出了许多宝贵意见,特此表示衷心的感谢!

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