艾纳香资源研究进展＊

谢小丽，陈振夏，庞玉新,3＊＊，官玲亮，郭开绵

（1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室 儋州 571737；2.海南省艾纳香工程技术研究中心 儋州 571737；3.中国中医科学院博士后科研流动站/中药资源中心 北京 100700；4.海南天煌制药有限公司 海口 570100）

艾纳香（Blumea balsamifera（L.）DC.）是菊科艾纳香属的多年生草本或亚灌木植物，也是作为中药艾片提取的唯一原料药材，其主要化学成分为l-龙脑、艾纳香素，并含总黄酮类等多种成分，具有消肿止痛，温中活血，祛风除湿，杀虫，抑菌等功效，其在黎族、苗族、壮族等少数民族地区的应用历史悠久[1]。随着民族医药产业的发展，艾纳香已应用于医药、化妆品、日用品等行业，产生了较大的经济效益和社会效益。近年来，受国内市场需求的影响，艾纳香资源已有较长时期处于供不应求状况，艾纳香种植、收购、加工环节出现失控，无序采收造成的药材质量低下、劳动力成本上升、提取加工设备和工艺的依旧落后、初级产品生产和购销脱节、资源浪费严重、终端产品欠开发，产业拉动效果差等问题突显出来，艾纳香资源状况面临前所未有的挑战和压力。本文从艾纳香资源分布与资源调查、繁育与栽培技术、遗传基础研究、品质状况研究、开发利用等方面进行论述，以期为艾纳香的资源的进一步研究提供参考。

艾纳香属是菊科植物中具有重要分类意义的属，据统计，全世界现有艾纳香属植物约80种，中国产32种，可供药用的有16种，其中省级分布新纪录3种[2-3]。相关研究资料显示，胡蕖等[4]依据主导因子原则和采用主分量分析法对贵州省艾纳香资源、适宜气候条件、生物学特性进行了调查研究，分析了贵州省艾纳香的适合生长环境。袁媛等[5]人对我国艾纳香属植物资源进行了为期5年的不定期调查结果发现，艾纳香属资源蕴藏量较大的是艾纳香、东风草、假东风草和柔毛艾纳香，其他种蕴藏量较小。江维克等[10]详细调查了贵州红水河地区的艾纳香资源，归类和统计分析了贵州红水河地区的艾纳香生态类型以及生境特征，结果表明艾纳香对贫瘠环境有较强的适应性。牟珍等[7]人对北盘江流域等地艾纳香植物资源调查研究发现，艾纳香在412.2-1131.5 m的海拔高度上均有分布，多生长在粗骨土中，喜爱偏碱性的土壤。艾纳香多自然生长

1 艾纳香资源调查与生境分布

于河床谷地、林缘、草地、村头、田埂、路旁等环境中，适宜热带和亚热带气候，喜偏温暖、湿润、海拔高度在1000米以下的区域，能耐旱却不耐寒。从区域范围看，艾纳香多生长在亚热带和热带气候区域一带，国外分布的种类多集中在印度、巴基斯坦、泰国、缅甸、中南半岛、马来西亚、印度尼西亚以及菲律宾等东南亚国家；国内则多分布海南、贵州、广西、广东、福建和台湾等长江以南的大部分省份[8-11]。艾纳香资源虽分布广，但由于人们对野生资源的淡薄保护意识以及农业产业化结构的调整，农用地取代了大片野生植被，较多的艾纳香属植物已逐渐被剥夺赖以生存的群落环境，如海南和云南大面积砍伐森林以及规模化种植橡胶等热带作物，艾纳香野生资源已处于濒危状态，即使现有些农户开始艾纳香的种植，但零散不成片，达不到一定规模，经济效益不大，利用价值不高，因此，为了满足市场的需要，人们开始对艾纳香的生长特性进行了相关研究，并在大量的生产实践和对比实验中对艾纳香人工栽培进行了探索与总结。

2 繁育与栽培技术研究

艾纳香繁殖方式分为有性繁殖与无性繁殖两大类，以分生苗无性繁殖为主。目前，在我国艾纳香的种子繁殖与无性繁殖均在使用，二者各有优势，种子繁殖周期相对较长，但出苗数多，无性繁殖投产期短，但易受干旱影响。

2.1 艾纳香有性繁殖研究

在有性繁殖上，由于艾纳香种子极小，且种子具种翅，极易被风吹走，难收集，给育种上带来一定困难，但有关研究者亦对艾纳香的有性繁殖进行了探索性研究，如何元农等[12]收集了贵州罗甸产区的艾纳香种子并播种，结果发现艾纳香种子能发芽，而且实生苗也具有较强的生长能力和抗病性，但发芽率极低。为发展艾纳香种植业，贵州罗甸县相关科技人员结合生产攻克了艾纳香种子繁殖技术，将种子出苗率提高到10-30%，并在生产中进行了推广，于2013年申请了该项技术的专利。同年，贵州省亚热带作物研究所建立了一种艾纳香实生育苗方法，解决艾纳香实生育苗中的种子不出苗或出苗率极低、带有冠毛播种困难、播种不均匀、且播种后浇水及下雨易冲走种子，冲翻幼苗、幼苗期苗草难分、拔草时易损毁幼苗等难题[13-14]。刘红昌等[15]通过多年生产实践，总结了艾纳香的种苗繁育技术，为贵州艾纳香的大面积推广种植提供了技术技持。周世敏等[16]建立了艾纳香两段式快繁技术，先通过水培方法对种子进行培育与收集，再按蛭石∶珍珠岩∶腐熟脱糖椰糠∶火土灰（2∶1∶4∶3）的育苗基质进行小苗培育。总体上，采用种子育苗的方法已成功培育出了质优、价廉的艾纳香种苗，并已在贵州、海南一带得到推广。

2.2 艾纳香无性繁殖研究

在无性繁殖方面，主要以分株繁殖为主，何元农等[17]对分生苗的类型及成活率进行研究，结果发现艾纳香的春苗成活率更高，且春苗中的远蔸苗比近蔸苗的成活率还要高。江兴龙等[18]对艾纳香种质分株移栽试验进行研究得出，以大叶艾分株进行667株/667 m2的移栽，不仅能显著提高单位面积艾叶、嫩枝和艾粉产量，且能显著提高单位鲜重叶与嫩枝的艾粉提取率。由于分生苗成活率相对较低，有性繁殖也存在诸多问题，导致艾纳香种苗短缺，因而快速繁殖艾纳香种苗显得非常迫切，李利锋[19]以艾纳香带腋芽茎段为外植体，结果得出丛生芽诱导的最适宜培养基是MS+BA 2.0 mg·L-1、丛生芽增殖继代培养以MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1为宜、试管苗生根较适宜培养基为1/2MS+NAA0.5 mg·L-1，移栽成活率达80.87%。严敏等[20]对艾纳香的组织培养进行研究，筛选出最佳灭菌剂组合及灭菌时间为0.1%氯化汞8 min+75%乙醇5 s、诱导愈伤组织培养为MS+6-BA 3.0 mg·L-1+NAA 0.11 mg·L-1、愈伤组织继代培养与分化为MS+6-BA3.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1，IBA有利于艾纳香的无根绿苗生根，培养基以MS+IBA1.4 mg·L-1培养的生根率为100%。唐松等[21]研究激素对艾纳香诱导愈伤组织、继代增殖和生根的影响，获得最佳增殖初代、继代以及生根培养基，并将生根苗移栽于泥炭土与珍珠岩（3∶1）的混合营养杯中，成活率达92.16%。通过对艾纳香无性繁殖研究，虽可以快速获得批量的艾纳香种苗，满足日益增长的市场要求，但是其分株苗或组培苗移栽后的抗病性、产量以及所含成分含量是否有差异还待进一步的试验验证。

2.3 艾纳香栽培技术研究

艾纳香的栽培技术研究方面，何元农等[22-25]对艾纳香栽培过程中整个生育期的生长发育特性、艾纳香栽培中母桩与幼桩的关系、氮肥施用量对艾纳香的产量及有效成分的影响、人工栽培密度对艾纳香的产量的影响等开展了系统研究，提供了艾纳香在规模化和规范化栽培方面的技术和理论依据。王丹[26-31]分别施

3 艾纳香遗传基础研究

利用分子生物技术手段研究植物遗传多样性是近年来的一个热点。庞玉新等[31]采用RAPD分子标记技术对4个野生艾纳香种群进行了克隆结构和克隆多样性（单克隆种群或多克隆种群）进行了初步研究，结果得出，10对10 bp随机引物，共检测到70条谱带，其中多态带为60条，占85.71%，检测到64个基因型，且全部为局限基因型。张影波等[33]采用SRAP和AFLP分子标记分析与评估35份艾纳香资源的遗传多样性，结果发现8对AFLP引物组合和27对SRAP引物组合分别扩增获得1360条AFLP多样性条带（多样性比率为99.48%）和265条SRAP多样性条带（多样性比率为97.78%），基于这两种分子标记多样性条带相似度对比分析得出，35份艾纳香样品的遗传相似度为0.4450-0.9179，两种分子标记的相关系数r=0.47，AFLP和SRAP分子标记均可用于艾纳香的遗传多样性分析。官玲亮等[34]采用RT-PCR和RACE（Rapid amplification of c DNA ends）技术，从艾纳香的叶片中克隆到单萜化合物合成的关键酶牻牛儿基焦磷酸合成酶（BbGPPS）基因。官玲亮[35]、夏奇峰等[36]基于艾纳香的转录组数据，将艾纳香的转录组测序结果同KEGC数据库中其他多种高等植物萜类、黄酮类物质合成途径进行对比分分析，以期从分子水平调控艾纳香中萜类、黄酮类活性成分，提高艾纳香中萜类与黄酮类活性物质产量。

4 艾纳香种质资源的品质状况

近年来，有关学者对艾纳香种质资源品质状况进行了研究评价。周家维等[37]对大艾、小艾和马耳艾以及野生艾这4个不同艾纳香品种进行对比试验，发现了栽培品种比野生品种的艾粉提取率要大，其中又以马耳艾的鲜叶产量和艾粉提取率最高。夏稷子等[38]对不同产地艾纳香药材的GC指纹图谱进行研究，发现不同产地艾纳香的化学成分差异不大，但成分比例和含量差异还是较大的。王远辉等[39]采用HS-S PME与GC-MS联用分析不同季节艾纳香叶香气成分，发现不同季节采收的艾纳香叶中相同组分的相对含量存在显著差异。罗夫来等[40]对艾纳香不同居群及不同部位的质量研究发现，不同居群艾纳香叶片挥发油含量差异显著，总黄酮含量差异不显著。庞玉新等[41]比较了黔、琼2个产区的艾纳香主要化学成分含量的差异，结果发现2个产区艾纳香在化学成分上存在一些差异，但差异无统计学意义，不同居群间艾纳香总黄酮质量分数差异有统计学意义（P＜0.05），而左旋龙脑质量分数差异无统计学意义。卫亚丽等[42]对贵州不同产地黔艾纳香中左旋龙脑含量测定，发现不同产地中艾纳香左旋龙脑含量具有显著差异。于福来等[43]对同一栽培环境下相同株龄的100株艾纳香单株的主要化学成分个体变异规律进行研究，结果发现艾纳香栽培群体内单株化学成分含量变异较大，其中左旋龙脑和总黄酮积累不具有协同性，应分别对其进行选择；黄梅等[44]对不同生长期艾纳香左旋龙脑和总黄酮含量变化进行测定，发现不同季节与不同株龄的艾纳香化学成分存在显著差异，其含量差异受种质、气象因子及土壤等多种因素影响。由以上的相关研究可以看出，艾纳香的资源品质状况易受环境因素、时空差异以及气象因子的影响，需进一步筛选出最适合的环境、时空以及气象因子的条件，提高艾纳香资源品质，是艾纳香资源研究者重中之重的工作。

5 艾纳香种质鉴定

由于艾纳香的质量受多种因素的影响，也导致其质量和产量等良莠不齐，差异较大，从而市场上也出现有艾纳香的混淆品或伪品。目前，对艾纳香种质的鉴定研究主要利用性状、显微和分子鉴定方法。林志云[45]对艾纳香及其混淆品大叶紫珠进行药材性状与显微鉴别，发现两者有许多相似之处，但最大的区别一是性状上的不同，首先是叶柄处，艾纳香有狭小裂片，而大叶紫珠没有裂片，而是密生灰白色柔毛；其次在性味上，艾纳香味辛，气清凉、香，而大叶紫珠味微苦、涩，气微。二是显微结构上非腺毛与叶脉处的维管束结构的不同，艾纳香非腺毛细长，维管束结构是由6-10个维管束环状排列而成，而大叶紫珠非腺毛多为分枝状、腺鳞众多，维管束结构是由一个连接成心形的外韧型维管束和其中的两个小维管束组成。安军等[46]对艾纳香药材进行显微结构研究，结果表明，艾纳香茎横切面中表皮细胞、非腺毛、导管、中柱鞘纤维明显；叶片中段横用镁元素、萘乙酸、锰元素、钙元素和赤霉素等对栽培于海南的冬季迟缓期的艾纳香的生物量和有效成分含量的影响进行了研究，发现在冬季生长迟缓期施加专用肥可促进艾纳香的生长指标和生物量积累，显著提高其总黄酮和l-龙脑的质量，为艾纳香栽培期间专用肥的研究提供了理论依据。切面中气孔和非腺毛易见；粉末中菊糖结晶、非腺毛、纤维、导管等易见，为艾纳香的鉴定与制定其质量标准提供参考。池馨等[47]通过对艾纳香显微结构指标的测量与聚类分析，发现不同艾纳香的叶脉周长、叶脉面积、分泌细胞数量、维管束数量、维管束面积、叶片厚度等11项指标均具有显著性差异，该差异是基因的作用，为艾纳香品种的鉴定提供理论依据。魏妮娜[48]利用DNA条形码对贵州艾纳香及其混伪品进行鉴定，获得苗药艾纳香的ITS、psbA-trnH完整序列及rbcL、matK部分序列，其中ITS2序列最适合用于鉴别艾纳香及其近缘种和伪品。刘立伟等[49]对贵州罗甸与海南儋州的艾纳香种质叶片的显微结构进行比较发现，海南儋州的艾纳香叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅海比均显著高于贵州罗甸的艾纳香种质，两种质艾纳香叶片细胞结构紧密度和细胞结构疏松度均有显著性差异，儋州的艾纳香叶片细胞结构紧密度较大，其原因可能与海南高温气候有关，具有更好的抗性。

6 艾纳香开发利用

艾纳香在我国有着悠久的药用历史，其最早的药用记录可追溯到公元652年唐代名医孙思邈的医学巨著《备急千金要方》，云：“鸡骨煎香……安息香、艾纳香（各一两）……以微火烧之，以盆水内笼下，以杀火气，不尔，必有焦气也。”用于体臭、口臭等症治疗。而随后的本草典籍多记载艾纳香具有祛风除湿，活血散瘀之功效，可用于治疗感冒，风湿性关节炎，产后风痛，痛经；外用跌打损伤，疮疖痛肿、湿疹、皮炎等[50]。在印度、新加坡、泰国、澳大利亚等国的传统医学也有艾纳香入药的记载，用于伤风感冒、风湿性骨痛、关节炎、产后风痛等症的治疗。艾纳香作为一种重要的民族药，在黎族、苗族、壮族等民族地区的广泛使用很好的诠释了其重要的开发利用价值。如在黎族民间，人们利用艾纳香抑菌止痒和治疗皮肤创伤的功效，常用其叶片煮水进行妇女产后护理，将其叶片烤制贴敷烧烫伤皮肤以修复创伤。艾纳香的叶子也可作为调味的香料，当茶饮用能治疗咳嗽等，其根和叶对于关节炎、风湿和妇科等疾病都具有治疗效果。随着对艾纳香化学成分活性和药理作用的深入研究，其医用价值不断被开发，如贵州立爽药业的主打品种——咽立爽滴丸；贵州宏宇药业的金喉健喷雾剂，疗效都较好。另外，中成药如“珍珠明目液“、“冠心苏合片”、“救心油”、“妇血康颗粒”、“金骨莲胶囊”、“心胃止痛胶囊”、“金风液”、“透骨香药乳”、“防感涂鼻膏”等[51]都是以艾纳香或其副产品为原料。艾纳香油因其独特的芳香气味、抑菌抗炎及其修护损伤的作用，也被广泛应用于香料以及化妆品行业，包括在美白祛斑类、抗氧化、抗衰老、防晒及修复类化妆品中的应用以及口腔护理与日用品中的应用[52]。

7 问题与建议

综上所述，艾纳香资源分布广，但由于受其产业开发利用的发展、生境恶化以及无序采收等因素影响，艾纳香资源蕴藏量锐减，虽然近年来，艾纳香种子繁育技术发芽率从0.01%提升至30%左右，繁育栽培种植技术也有所提高，但大部分还是处于分散式、自由式、精放型状态，缺少统一标准生产方式以及人工栽培艾纳香尚缺乏优良的品种，导致种植的艾纳香品质参差不齐，药材产量与质量难以有效控制，艾粉提取率低，以其为原料的产业链受到严重影响，这些问题已经成为制约其健康发展的瓶颈。因此，针对艾纳香资源存在的关健问题，拟提出以下几点建议。

艾纳香药材生产技术落后，急需跟进优良品种与规范化GAP栽培技术。当前，艾纳香野生药材已处于濒危状态，建立艾纳香GAP生产示范基地，引导和带动药农种植，多层次扩大药源是解决艾纳香原料短缺的出路；再者，大叶紫珠、裸花紫珠、六耳铃等一些混淆品混于艾纳香原料中的现象也屡见不鲜，艾纳香原料的质量控制难度越来越大，由此可见，优良品种培育与种苗标准化生产工作急需开展，GAP栽培技术研究急需开展。

艾纳香加工设备和工艺落后，急需改造和升级。长期以来，艾纳香提取加工采用简易蒸馏的方法获得艾粉，农户就地提取，艾粉提取效率低，无法直接获得艾纳香油和冰片水，损失较大，且产能较低，生态环境污染较大；曾有人尝试将产区生产的土法装置进行改进，但也存在收率低、产能低、浪费大、无法直接获得艾纳香油和冰片水等缺点，效果不甚理想；也有人曾采用超临界流体萃取法提取艾粉，虽收率得到提高，但也由于产区远而运输不便、物料易霉变、生产成本高、副产品浪费大、设备昂贵等原因而无法获得推广使用。因此，关于艾纳香加工设备和工艺急需改造和升级。

另一方面，如何去评价艾纳香优良种质资源成为艾纳香产业健康发展的一个难题，至今发表过有关艾纳香优良种质资源评价体系的报道不多。评价艾纳香优良种质资源时需要从多方面评价，例如，针对不同种群的艾纳香，将植物学性状、产量性状和品质性状相结合评价，避免单一指标带来的片面性，这样建立起的资源评价体系才能体现出科学性。因此，对艾纳香优良种质资源进行系统性评价还需进一步深入研究。

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