天麻化学成分影响因素的研究现状*
2015-02-09泰瑞清赵高婷李蓉涛李海舟
泰瑞清,赵高婷,李蓉涛,李海舟
(昆明理工大学生命科学与技术学院,云南 昆明 650500)
天麻化学成分影响因素的研究现状*
泰瑞清,赵高婷,李蓉涛,李海舟△
(昆明理工大学生命科学与技术学院,云南 昆明 650500)
综述天麻不同种类、不同产地、不同采收时期及不同加工方法的活性成分差异。通过总结天麻化学成分影响因素的研究现状,提出了天麻质量的控制应从其种类、产地等源头抓起,并重点考虑其炮制加工方法,而且提出了应建立并完善天麻的质量标准,使用多种指标的活性成分含量评价天麻质量。
天麻;化学成分;影响因素
天麻(RhizomaGastrodiae)为兰科(Orchidaceae)植物天麻(GastrodiaelataB1.)的干燥块茎,是我国传统滋补名贵常用中药,且可药食两用。70年代天麻的种植取得突破,在四川、云南、贵州、重庆、湖北、陕西等地获得推广并大面积栽培。现代药理及临床研究表明,天麻可用于治疗头痛眩晕、癫痫抽搐、风湿、失眠等症,在神经系统和心血管系统方面也有一定活性[1]。近年来,国内外学者对天麻化学成分进行了较为系统的研究,发现天麻中主要存在酚类及其苷(天麻素、对羟基苯甲醛等)、苄醇酯苷类(派立辛A、B、C)、含氮生物碱类、有机酸类、甾醇类及多糖类化合物[2~3],天麻素作为天麻的主要活性成分之一,具有抗惊厥、镇静催眠、保护神经细胞,促智及抗衰老等作用[4]。2010年版中国药典中以天麻素含量作为衡量天麻药材质量的标准,然而,天麻的药物分析研究报道发现天麻不同种类、不同产地、不同采收时期及不同加工方法的天麻素存在较大差异,其它活性成分,如:天麻多糖、对羟基苯甲醛、苄醇酯苷类成分等也存在不同程度的缺失或增加。因此,衡量天麻品质不仅要考虑天麻素的含量,也要综合考虑其它活性成分的含量。
1 不同种类、产地天麻的化学成分差异
天麻可分为野生和栽培品种,种类又细分为5个变型:原变型红天麻(G.elataf.elata),以及乌天麻(G.elataf.glauca)、绿天麻(青天麻)(G.elataf.viridis)、黄天麻(草天麻)(G.elataf.favida)和松天麻(G.elataf.alba)。主要栽培品种为红天麻和乌天麻,而后3个变型主要分布于云南西北部多为野生品种。此外,为提高天麻的产量、抗病虫害能力及品质,近年以乌天麻和红天麻杂交育种获得的乌红天麻杂交系,也形成一定的种植规模。
到目前为止,许多学者对不同种类天麻的主要活性成分进行了分析研究,发现野生天麻和栽培天麻中天麻素因产区、采收期的不同存在较大差异。一般认为野生天麻的天麻素含量普遍高于栽培天麻[5~7],然而也有研究表明野生天麻的天麻素含量低于栽培天麻[8~9]。栽培天麻替代野生品种主要原因在于野生天麻资源的匮乏无法满足市场需求,且栽培天麻的产量远远高于野生天麻,然而对两者品质质量的优劣却未有定论。此外,对天麻的HPLC指纹图谱分析发现,野生和栽培天麻中其它活性成分存在不一致;各变型及乌红天麻杂交系的化学成分也存在差异[10~11]。研究发现,红天麻和绿天麻中天麻素含量明显高于乌红天麻,红天麻的天麻素含量也显著高于乌天麻[11~12]。
2010年版中国药典明确规定,符合质量标准的天麻,天麻素含量不得少于0.2%。然而天麻的生长和质量受气候、土壤、地形及温湿度等因素影响,查阅文献发现,某些产地天麻的天麻素含量达不到质量标准,如:贵州大方产和云南产野生乌天麻的天麻素低于0.2%[7]。对不同产地的天麻HPLC指纹图谱分析,发现大部分化学成分相似,但也存在个别图谱缺峰和各成分不一致的情况[13~14]。而对陕西安康与汉中产天麻研究发现,尽管同一产区,不同产地的天麻药材质量也存在一定差异[8]。
综上所述,尽管不同品种、产地的天麻中天麻素含量及其它化学成分有差异,但未能显示出规律性,天麻品种与产地不是影响其化学成分差异的主要因素。虽然如此,但仍需综合分析不同产地天麻的多种活性成分及含量并提供可靠数据,同时也建议药品生产和经营企业在采购天麻时尽量固定产地。
2 不同采收时期的天麻成分差异
天麻作为药用异养植物,其生长发育与真菌共生,种子萌动初期的营养源自紫箕小菇等萌发菌,而种子萌发后形成的原球茎需要蜜环菌提供营养,这样天麻才能完成种子到米麻、白麻、箭麻、母麻的生长发育,其中,米麻和白麻作种麻用于生长新生麻,箭麻又称商品天麻,供入药使用。天麻按采挖季节的不同,将春季植株出芽时采挖的称为“春麻”,冬季茎枯时采挖的称为“冬麻”;按生长期的不同可分为未抽苔天麻和抽苔天麻。
有关天麻不同采收期的天麻素等化学成分差异的文献报道相对甚少。刘小琴等[11]认为天麻在采收时节上,同一产地天麻冬季采收质量最好,冬麻的天麻素含量显著高于春麻及夏季采收的天麻;天麻生长过程中天麻素分布有一定规律,不同种类、不同产地的天麻,未抽苔天麻的天麻素含量高于抽苔天麻,所以天麻应于立冬前后(未抽苔前)采收最好。舒伟等[15]还深入研究了红天麻箭麻块茎采收后沙藏贮藏的5个发育进程(采收后10d的休眠箭麻、80d的箭麻休眠后期、95d的沙贮萌动箭麻、175d的沙贮开花后天麻、220d的开花后腐烂天麻)中天麻素及天麻多糖含量的影响,发现在各阶段中天麻素和天麻多糖含量呈递减规律,以采收休眠箭麻含量最高,而开花后空心和腐烂的箭麻块茎含量极低,不宜入药。然而各地由于气候、温湿度等条件的不同,天麻具体的采收期也有一定差异。天麻素和天麻多糖以外的其它活性成分的差异笔者尚未见国内外文献报道,后期的研究应建立天麻不同采收期的HPLC指纹图谱,用更多活性成分的种类和含量评价天麻药材的质量和道地性。
3 不同加工方法天麻中成分差异
天麻采收后不宜长期存放,否则容易抽苔变空或发生霉烂。原产地加工一般是将新鲜天麻除去地上茎及菌丝,洗净后煮透或蒸熟,压平,60 ℃以下烘干或直接晒干。也有部分地区采用直接烘制法和冷冻干燥法加工新鲜天麻。研究发现新鲜天麻中的天麻素含量极低,经合适的加工后天麻素含量会显著提高,认为可能与加工过程中加工方法(煮、蒸、直接烘制和冷冻干燥)有关。加工方法、温度、时间,以及最后的干燥方法不同,是导致天麻中活性成分差异的最主要原因。
煮制过程直接与水接触,其类似于提取过程,此举会使天麻中成分溶出,某些活性成分含量下降,是不值得推荐的一种加工方法。
蒸制法是目前应用最广泛、最为有效的炮制加工方法之一,能有效避免水浸煮法易造成天麻的霉变、切片过程中的黏刀及天麻素流失的情况[16]。研究发现,蒸制法加工天麻中天麻素含量高于煮制法、直接加热烘制法、冷冻干燥法和直接晒干法等加工方法[16~18]。天麻蒸制法中蒸制条件(蒸制温度、蒸制时间、蒸制后的干燥温度及干燥时间)不尽相同,115 ℃蒸制1h后天麻中天麻含量为新鲜天麻的6倍,并发现天麻素含量随蒸制温度的升高和时间的延长而逐渐升高[12];为了规范天麻的蒸制条件,宋嬿等[18]通过正交试验后提出天麻最佳蒸制条件:105 ℃蒸制20min,(70±2)℃干燥4h,并发现影响天麻素含量的主次因素:干燥温度>蒸制时间>干燥时间,这为天麻蒸制加工提供了参考依据。此外,研究还发现,天麻在蒸制加工过程中硫磺熏蒸对天麻素的含量影响较大(未经硫熏的天麻素含量显著高于经过硫熏的天麻素含量),硫磺熏蒸虽具有保鲜、防霉、防虫的效果,加工切制出的饮片也整洁美观,但由于硫磺熏蒸对人体健康有害,故应避免使用硫磺熏蒸[16,20]。
部分地区对新鲜天麻进行直接烘制法,多沿用的是60 ℃熏烤烘制,经验认为高于80 ℃易使麻块结成硬壳,低于45 ℃易使麻块染菌腐烂。然而随着天麻加工方法的深入研究,发现在烘干前以高温(125 ℃)处理后,再60 ℃干燥为宜,以往60 ℃常温烘制被认为是不可取的方法[17,21]。笔者认为,这与茶叶杀青原理类似,高温条件下酶迅速失活,避免了酶催化后活性成分含量的下降甚至消失。而仅60 ℃烘制被认为不可取是由于此温度下杀酶效果不好。
值得提出的是,真空冷冻干燥技术在中药材的加工中的应用越来越多。研究指出了冷冻干燥技术制备能最大化保留药材成分[19];从天麻素及天麻多糖含量研究发现,真空冷冻干燥法能够较大限度保证天麻中天麻素和天麻多糖的含量,能保证天麻的外观品质及成片率[22~23],并可直接超微粉碎后制成天麻饮片胶囊。
4 结语
综上所述,天麻的品质质量与其品系、产地、采收期、组织部位及炮制加工方法有密切关系。天麻质量的控制应从其种类、产地、采收期等源头抓起,而炮制加工工艺是影响天麻质量的主要因素,应尽快优化炮制加工工艺及模式。而且依靠单一成分天麻素的含量评价天麻药材的品质不够准确,应建立完善天麻的质量标准,使用多种活性成分的种类和含量评价天麻质量并提供可靠数据,为接下来的生产、研发、销售提供指导。
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△通信作者:李海舟,E-mail:lihaizhou@hotmail.com