药用前胡活性成分及种植农艺研究进展
2019-01-14王长生柯剑鸿焦大春李燕唐鑫
王长生 柯剑鸿 焦大春 李燕 唐鑫
摘 要 前胡是常用中药材之一。近年由于前胡的用药需求增加,市场价格有所提升,其种植规模逐渐扩大。国内多个道地产区均开展了标准化种植的推广,以提高药材生产品质和减少生态污染。综述了关于前胡主要活性成分及其药理作用的研究成果,并总结国内对前胡种植技术、病虫害防治技术的研究进展。
关键词 前胡;活性成分;药理作用;种植技术;病虫害防治
中图分类号:S567.23 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.34.008
药用前胡来源于伞形科植物白花前胡(Peucedanum praeruptorum Dunn),以干燥根入药,具有降气化痰、疏散风热等功效[1]。前胡在我国已有 1 500多年的药用历史,据现代研究表明,前胡的主要活性成分是香豆素类和挥发油类化合物,在防治心脑血管疾病、抗癌和镇咳祛痰方面具有较高的医疗价值,多用于外感风热、痰热咳喘、风热咳嗽等症[2]。同时,前胡花序为复伞形,花序多而花期长,又是具有特色的药用蜜源植物[3]。本文综述前胡主要活性成分及其药理作用,并总结国内对前胡种植农艺的研究,以期为前胡规模化生产和标准化种植提供参考。
1 前胡的活性成分
前胡的主要活性成分是香豆素类和挥发油类化合物,其中,香豆素类化合物分为吡喃香豆素、呋喃香豆素和简单香豆素三大类[2];挥发油成分较多,以香木兰烯、β-榄香烯等倍半萜为主[4]。除此之外,前胡中还含有其他苷类、苯甲酸类、甾醇类及脂肪酸类成分等。
1.1 香豆素类
香豆素类成分按母核结构可分为吡喃香豆素、呋喃香豆素和简单香豆素。1)吡喃香豆素类:包括前胡香豆素A、前胡香豆素B、前胡香豆素C、前胡香豆素D、前胡香豆素E、前胡香豆素F、前胡香豆素H、白花前胡甲素、白花前胡乙素、白花前胡丙素、白花前胡丁素等;2)呋喃香豆素类:包括5-甲氧基补骨脂素、8-甲氧基补骨脂素、白花前胡苷iv、补骨脂素、佛手苷内酯、欧前胡素、异补骨脂素、异芸香扔、芸香扔等;3)简单香豆素类:包括(-)前胡醇、东莨菪内酯、伞形花内酯等。
1.2 挥发油类
挥发油中主要含有倍半萜、烷烃和芳香化合物等成分。孔令义等从前胡挥发油气相色谱图中发现,β-榄香烯、香木兰烯等倍半萜为主要成分[5];俞年军等对不同产地前胡饮片挥发油成分开展比较研究,结果表明,α-蒎烯、香木兰烯和萜品油烯等 6 种为前胡挥发油主要成分,占挥发油成分60%以上,认为可作为前胡质量控制的参考依据[6]。
1.3 其他类
前胡中含的其他类化学成分[2],主要有白花前胡苷、胡萝卜苷和紫花前胡苷等苷类成分,没食子酸和香草酸等苯甲酸类成分,甾醇类的β-谷甾醇,以及二十四烷酸、棕榈酸等脂肪酸类成分。
2 前胡活性成分的药理作用
2.1 香豆素类
前胡中的香豆素类化学成分有较强的心血管药理作用[7],主要表现为阻滞钙内流、促钾通道开放、抑制血小板聚集、调节心肌细胞动作电位等。对白花前胡甲素心肌功效的研究表明[2],其有舒张肠管平滑肌作用和钙拮抗作用[8-10]。白花前胡乙素对肾性高血压大鼠的降压功效是通过作用于血管的DA1受体,使平滑肌松驰[11]。白花前胡丙素有保护心血管系统的功效,主要表现为抗心肌缺血、抗心衰和扩血管等作用,以及相对程度上改善肥厚心肌顺应性作用[12]。
2.2 挥发油类
前胡中的挥发油类成分较多,β-榄香烯对肺癌有明显的治疗作用,对移植性肿瘤有杀伤作用,其具有抗肿瘤、抗凝血及镇痛等作用[2, 13-14]。α-蒎烯有抗真菌作用,抑制了DNA、RNA,以及胞壁中多糖成分及胞膜上麦角固醇的合成[15]。
2.3 其他类
前胡其他成分中对没食子酸的研究较多,主要有抗肿瘤、抗病毒等作用,是治疗HBsAg和HBeAg的有效药物[16-17]。
3 前胡的种植农艺
3.1 生長规律
前胡播种采用二年生前胡的新种子,于10月中下旬至11月中下旬采收,11月底至3次年3月前播种,20~25 d开始萌发,30 d左右陆续出苗,5月上旬基本齐苗。前胡的营养器官生长主要集中在9月份以前,之后植株高度、根的大小等基本不再增长。生育期可分为幼苗期、生长期和增重期3个阶段[18]。幼苗期为3月初至 5月上旬,此时幼苗细小,长势缓慢,应及时除草、间苗,保证幼苗正常生长;生长期为5月上旬至8月下旬,此阶段长势较快,应及时施肥,保障植物生长所需养分;增重期为9月初至12月底,此时根的大小增加不明显,但增重明显。于12月底至次年2月中下旬前采收。
前胡为宿根植物,第2年进行生殖生长,根部开始木质化,宿生根3月萌发新苗,营养生长盛期为4—5月,在5月下旬抽薹孕蕾,6—7月为盛花期,8月结籽,11月中、下旬种子成熟[18-19]。前胡属无限花序,从现蕾期到盛花期,开花时间为40 d,开花顺序是从上到下,即顶花序先开,顶花序开花顺序为从下向上,花轴基部的花最先开放,然后向顶端依次开放;小伞形花序花从边缘向中央依次开放;顶花序开完后,侧枝开始开花,其开花顺序与顶花序相同。边开花边结实,从盛花期到种子成熟需要3~4个月,于11月种子由青逐渐转变为黄褐色和深褐色成熟后采收。
3.2 种植时间
前胡播种时间有冬播和春播,土壤墒情差的山地一般采取冬播,于11月下旬至12月上旬播种;土壤墒情好的种植地一般采取春播,于2月中旬至3月底播种,春播宜早不宜迟,以争取早出苗,延长生长期,达到增产效果。
3.3 选地整地
前胡喜阴冷湿润气候,多生于海拔500 m以上的山区向阳坡地。选择土层深厚、土地肥沃、排水良好、透气性好的缓坡地,以疏松腐殖土种植最为适宜。播种前,结合整地,每667 m2施入腐熟有机肥1 000~2 000 kg,硫酸钾复合肥(氮、磷、钾重量比为15∶15∶15,下同)20 kg,旋耕,做成宽70~120 cm、沟宽30 cm、沟深30 cm的畦。
3.4 播种
种子前处理:新采收的前胡种子在室温空气中放置,种子很快丧失活力[20]。何伶俐等采用四唑染色法研究了测定前胡种子生活力的方法,在 30 ℃环境下,浸种 10 h,采用浓度1 g·L-1的 TTC溶液在 35 ℃环境里染色16 h为最佳条件[21]。为提高种子发芽率,孙开照对前胡种子储藏技术进行了研究,种子常温保存,越夏全部失活,而在5~9 ℃避光下保存,保存2年活性基本不变,第3年活性开始明显下降[22]。冷藏存放可明显延长前胡种子的贮藏期[23]。李青风等研究了不同处理方法对前胡种子萌发特性的影响,结果表明赤霉素处理能促进前胡种子的萌发,在30 ℃温度下,0.5 g·L-1赤霉素溶液浸泡后种子发芽率、发芽势、发芽指数为最高,浸泡时间12 h发芽率、发芽指数均达到最高,光照、黑暗交替12 h种子萌发率达到最高,效果最佳[20]。
播种:前胡播种前将种子晾晒或浸泡,可穴播、撒播或条播。穴播行距30 cm、株距30 cm、穴深5 cm,条播行距30 cm、穴深5 cm。种子拌草木灰均匀播种,用竹枝或扫帚轻轻拂动,使种子与土壤充分结合[24],盖1层细土或土杂灰,以不见种子为宜。张玉方等对最适种植密度和盖种物进行了研究,发现前胡的最适种植密度为33 cm×30 cm,该密度下单位面积产量最高[25]。播种时必须盖种,大雨和高温干旱对前胡的出苗影响极大,盖种物以谷壳、腐熟有机肥粉末或林下半腐烂的枯枝落叶最佳。每667 m2用种子量1.0~1.5 kg。
3.5 田间管理
前胡播种后,50 d左右齐苗,生育期内管理重点是防草害,不宜过早追肥。出苗以后,及时进行间苗和补苗,对出苗较少的地块第一时间补种或进行移苗,确保幼苗整齐强壮。苗期一般植株小,容易生长杂草,应当及时拔除田间杂草。不同生育期对大、中量元素的需求差异较大[26]。第一次追肥在5月底至6月初,每667 m2施硫酸钾复合肥30 kg、尿素5~7 kg。第二次追肥在8月初至9月底,每667 m2施硫酸钾复合肥50 kg。前胡耐旱,不需要灌溉。但前胡怕涝,积水时间过长易烂根,故雨季要做好清沟排水工作。前胡为多年生植物,对抽薹植株,可从茎基部折断进行折枝打顶,或直接拔除植株。一旦开花,易造成药根木质化,降低药用价值[27]。
3.6 采收加工
在12月初至次年1月底,前胡停止生长期间进行采挖根茎。挖取根兜,除去泥土及地上部分,晒干或低温烘干。在10月底至11月初采收成熟种子,去除杂质,置于干燥、低温、通风处保存,备下茬使用。
4 前胡病虫害发生与防治
前胡的主要病虫害有锈病、根腐病、白粉病,蚜虫、蛴螬等。以预防为主,采用生物、药剂等进行综合防治[24]。
4.1 锈病
发病后,叶面先形成黄色小斑点,随后在叶背面形成黄色夏孢子堆,夏孢子堆也可联合成大块,在叶柄和叶片背面形成隆状突起;叶片正面形成淡黄色病斑。严重时形成大型枯斑,最后叶片枯死脱落。
防治方法:施用充分腐熟的有机肥,适当增施磷、钾肥,提高植株抗病性。发病初期及时进行药剂喷雾防治,可选用三唑酮可湿性粉剂、多菌灵可湿性粉剂或代森锰锌可湿性粉剂,隔7~10 d喷雾1次,连续施药2~3次[28]。
4.2 根腐病
发病后,植株生长停止,地上叶片枯黄,根部呈褐色水渍状腐烂症状,不久全株枯死。低洼积水处、高温强降雨易发此病。
防治方法:提前疏沟排水,在雨季和强降雨后,及时排除积水;发现病株,及时拔除烧毁,选用多菌灵可湿性粉剂、甲基托布津可湿性粉剂或生石灰等溶液,浇淋病株土壤进行消毒,防止蔓延。
4.3 白粉病
发病后,叶片表面呈现粉状病斑,然后逐渐扩大,最后叶片变黄枯萎。雨季或霉雨天气易发此病。
防治方法:发现病株及時拔除烧毁,选用三唑铜可湿性粉剂、苯醚甲环唑(思科)、氟硅唑(福星)乳油等药剂进行喷雾防治。
4.4 蚜虫
又叫烟蚜,害虫主要集中在前胡植株新梢和嫩叶的叶背,吸取汁液为生,使植株心叶、嫩叶变厚呈现拳状卷缩。
防治方法:清洁田园及清除周边杂草,减少蚜虫迁入和越冬虫源;虫害发生时选用吡虫啉、啶虫脒药剂,每5~7 d喷雾1次,连续喷施2~3次。
4.5 蛴螬
又名土蚕,苗期咬食嫩茎,7月中旬后咬食根茎基部。
防治方法:施用充分腐熟的农家肥,减少成虫产卵量;虫害发生期选用辛硫磷可湿性粉剂或阿维菌素乳油灌根,毒杀幼虫。
5 小结
前胡是我国传统大宗药材之一,多用于治疗风热咳嗽痰多气喘的气管炎及支气管炎的成药组分。随着前胡市场需求量的增大,其人工种植面积也在逐年扩大,栽培前胡已成为市场主流,应防止盲目跟风和不规范种植,持续开展良种选育研究与品种保护工作,防范种质退化,有效提高前胡药材质量的稳定性[29]。应在前胡种植、田间管理和采收等方面加强规范化种植的技术研究,以减少化学肥料和农药的过度施用。尽管目前对前胡的规模化生产和标准化种植提出了较高要求,但尚存在如“公前胡”[30]、根腐病,以及前胡药材品质与农艺性状、前胡木质化与施肥定量关系等问题待解决。这些问题的科学阐释与技术研究,将有助于提高农民种植效益,促进我国贫困地区农业深度产业结构调整,并保障前胡规模化生产的药材品质。
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(责任编辑:丁志祥)