道地性药材形成的生理生化基础及其影响因

庄欣晨 冯亚斌 王忠华

摘 要：道地药材生产是药用植物研究的核心内容之一，运用现代科学技术进行道地性药材形成的生理生化基础及其影响因素研究受到了广泛重视，已成为当前中药研究的一个热门课题。该文对道地性药材的含义、研究重要性、形成的生理生化基础及其影响因素（包括遗传内因、环境和栽培等外在因素）进行了较详尽的综述，同时对药材道地性形成研究存在的问题及其解决方法进行了简要的展望，以期为中药材道地性研究提供参考。

关键词：道地性药材 生理生化基础 影响因素

中图分类号：R282 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0254-02

中药材的道地性是鉴别药材品质的专用名词。道地药材又称地道药材，是指历史悠久，产地适宜，品种优良，产量宏丰，炮制考究，疗效突出，带有地域性特点的药材。确定道地性药材需要考虑药材的质量、品质和产地等多个因素，但其关键因素是临床疗效。道地性一直在长期的中医药实践过程中作为评价药材品质的综合性标准[1]。非道地性药材和道地性药材来源于相近或者是相同的物种，在化学成分、生药性状和形态等方面 有很强的相似性，因此，使用传统方法鉴别道地药材不仅困难较大，而且有很强的主观性[2]。现阶段随着生命科学的不断发展，基因工程技术和分子生物学也日益成熟，已经可以利用遗传物质DNA对生物遗传的多样性进行鉴定和分类。应用分子生物学技术引领人工资源培育、品种改良和中药鉴定到分子水平时代[3]。另外，在新药研发、作用机理研究、中药质量控制和中药分子鉴定等方面，分子生物学技术都有重要的应用前景。该文从道地性药材研究的重要性、形成的生理生化基础及影响因素等方面对药材的道地性进行简要的综述。

1 道地性药材研究的重要性

道地药材指的是药材生长在特殊的自然生态环境下，从而使得品质优良，是中药材的精粹，是人们长期以来对中药品质的一种特殊的综合性指标[4]。道地药材是我国的一种特色的传统药物，它特指那些具有中国特色、传统公认、久经中医临床验证、来源于特定产区的名优正品药材[5]。我国具有长期的、传统的中医药学，而在其医疗实践中，药材的道地性是一种独特的、评价药材品质的综合性标准。

2 道地性药材形成的生理生化基础

道地性药材的形成与该药材的主要药效成分戚戚相关。药材不同，药效的差异也不同，比如：皂苷、萜类、黄酮等，这些成分/组分在体内的溶解性、渗透性等生物药剂学性质均不一样，可以从“多层次、多环节、多靶点”对疾病进行防治[6]。目前，对中药物质基础的概念陈彦等人提出了“组分结构”理论的创新研究[7]，他们采用组分结构理论及其解析体系，阐述了夏枯草等中药，由酚酸黄酮三萜3类组分组成防治非小细胞肺癌的基础物质，且结构比为1.41∶0.44∶0.53和1.42∶0.44∶0.66。板蓝根痛经宝包括非挥发性物质和挥发性物质，非挥发性物质主要由多糖酚酸生物碱组分构成；挥发性物质主要由酚类、酮类、醛类、醇类、酯类、烷烃类、烯烃类组分构成。该理论和技术可以在研究方剂和道地药材的优效性时进行推广使用（见表1）。

3 影响道地性形成的因素

植物药材道地性是由其特定的次生物质形成与积累所引起的。如异戊烯焦磷酸（isopentenyl pyrophosphate，IPP）是植物萜类生物合成途径中一个重要的中间产物，在一些列酶的作用下生成萜类物质，同时还可以生成甾体类物质，这些甾体类物质经过一系列其他反应可生成甾体类生物碱。异戊烯焦磷酸是2-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸途径（2-methyl-D-erythritol-4-phosphate， 简写为MEP）与甲羟戊酸途径（mevalonate pathway， 简写为MVA）的共同中间体，两条途径产生的异戊烯焦磷酸可以穿过质体膜互为对方所用[8]。

栽培措施和生态环境可以诱导这些关键酶基因的表达，但这只是形成道地药材的外因，各种环境因素可以在生长过程中影响甚至胁迫药用植物，这些因子包括微生物、食草动物、病虫害等生物因子和水分、温度、光照、土壤等非生物因子。如张小波等[9]研究结果表明，温度和日照对青蒿素含量的影响最大。黎开强等[10]研究表明，温度较低时，川贝母的生育期也较长，适合鳞茎的生长，从而增加生物碱的含量。

中药材生物量的形成和主要代谢产物的积累还与土壤含水量有着密切联系，在不同强度水分胁迫下植物的生物量和代谢产物都会受到影响。刘大会等[11]研究表明，土壤严重干旱和水分过多时，丹参植株生长发育会受到严重影响，从而影响丹参药材的道地性；轻度干旱可促进根部二氧丹参酮I、隐丹参酮、丹参酮I和丹参酮11A等4种丹参酮组分以及丹船酸B的积累和合成，并增强植株积累和吸收Fe、Cu、Zn、P、Mg、Ca、Mn、K等矿质元素。柯用春等[12]研究证明，金银花在轻度水分胁迫下会有大量的绿原酸分泌；而干旱强度增加后，花蕾的绿原酸含量显著的低于对照组。

光照对道地药材的影响主要与植物的形态建成和初级代谢产物的形成有关。如许翔鸿等[13]研究证明，适当遮荫可使延胡索的生物碱总量增加。王志清等[14]研究表明，随光照强度的减弱，根折干率增大，挥发油含量降低。

道地性药材的形成还与土壤环境有很大关系，例如：根部分泌的有机物可以使土壤的微生物、含水量、pH值等生态环境和理化性质发生改变，从而影响道地药材次生代谢产物的形成和积累。如李卫建等[15]研究表明，土壤中的有效磷和有效钾含量对连翘种子中的连翘酯苷含量影响较大。郭巧生等[16]对来自不同产地的怀菊的微量元素的含量、总黄酮和绿原酸进行了测量，结果表明，土壤中的CEC含量、速效磷、速效钾、脲酶都可以影响怀菊内的化学成分。

药材的道地性好坏还有栽培措施密切相关。不合理的栽种模式不仅极大地降低中药材的产量，还会严重影响药材的道地性，因此，人们提出了GAP（Good Agricultural Practice）种植的概念。张永清等[17]在研究药用植物次生代谢与植物药材质量之间关系的基础上论述了中药材GAP基地建设中如何调控药用植物次生代谢等问题。田丰等[18]对药用作物的栽培特点进行了分析，并结合药用作物的栽培现状，提出了相应的栽培措施。

4 展望

该文作者在研究道地药材时发现了以下一些问题：（1）研究道地药材时，没有涉及人文、环境和遗传等方面，因此，没有形成系统复杂性科学的思想。（2）忽视了“自然等级理论”和“尺度效应”。（3）没有把数学作为基本工具进行观察分析，因此，没有量化的处理和分析样本的全面性、代表性和结果。

现阶段，我国在研究药材的道地性时不仅品质较少，而且研究的内容和范围也不全面。由道地性的内涵可知，应该从分子水平等方面研究药材的道地性，这也是今后研究的一个方向。

参考文献

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