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珍稀药用植物白及研究综述

2021-01-14熊灿霞钟媛媛熊厚溪

黑龙江科学 2021年24期
关键词:白及甲氧基类化合物

熊灿霞,丁 铃,钟媛媛,熊厚溪

(毕节医学高等专科学校,贵州 毕节 551700)

0 引 言

1 育种与栽培

1.1 育种

珍稀濒危植物白及的野生种质资源十分短缺,目前白及育种主要采用种子繁殖与多倍体育种、组织培养快繁育种等方式。

1.1.1 种子繁殖与多倍体育种

白及具有兰科植物的繁殖特点,种子细小且无胚乳,很难在自然状态下萌发。种子繁殖通常选择胚龄20周后采收的种子,用NAA或IAA对其进行催芽处理,均能促进其种子萌发。石云平等以愈伤组织诱导白及四倍体的方法培育优质高产白及[5],但通过化学诱导剂处理愈伤组织诱导白及四倍体分化后的芽染色体倍数多种多样,目前主要是以根尖的染色体检测确定植株染色体的倍数,但由于工作量大,研发进展慢,尚未广泛推广。

1.1.2 组织培养快繁育种

培养基组为白及外植体生长提供养分。韦莹等通过培养基的优选得出,MS加TDZ2.0mg/L加6-BA1.0mg/L加IBA 0.1mg/L培养,以种子为外植体对白及进行组织培养,对种子诱导、丛生芽分化增殖及壮苗生根的影响进行研究,得出其利于良种选育[6]。培养成苗的方式有:通过愈伤组织诱导不定芽成苗[7-8]、白及原球增值、丛生芽增殖成苗等[9-10]。为白及繁育技术提供了参考。

1.2 栽培

1.2.1 种植模式的选择

白及的种植主要有仿真环境林下种植、大棚种植及大田种植3种类型[11],仿真环境与大棚种植产量和质量都能做到最优[12-13]。

SHAN Chan-juan, LONG Jun-rui, WU Bi-bo, QIN Xiao, MEI Chang-lin, WANG Jiu-sheng, XIONG Lin-ping

1.2.2 选地

土壤干燥阴凉,近水源,海拔1 000~3 200 m,土质疏松肥沃富含腐质。种植前整地应深耕,底肥和堆肥要足并做好杀虫处理。白及适宜弱碱性土壤,土壤要求有机质、全氮、有效磷与速效钾等的含量较高。种植年限对土壤的酸碱度有影响,选地不能重复,应进行轮作[14]。所选地在种植前1年的11月份左右,应对土地进行深耕、翻晒、除虫等处理。

1.2.3 繁殖方式

白及主要有种子繁殖和分株繁殖两种繁殖方式。种子繁殖中发芽率是关键,利用种子与真菌在共同环境中培养诱导其发芽[15-18]。郭乔仪等通过塑料袋催芽的方法诱导发芽[19];任启飞等通过实验得出,腐质土的改良应采用松毛腐质土与珍珠岩掺和可实现较好的发芽率[20]。不同的基质和温度对白及育发芽率有很大的影响,在温度30℃、相对湿度70%左右的条件下,白及发芽率、育苗及生长势态较好[21]。

分株繁殖主要选用无虫蛀、无病害、无伤痕的假鳞茎进行繁殖。为保证出芽率,可通过愈伤组织诱导不定芽成苗[7-8]、白及原球增殖、丛生芽增殖成苗等[9-10]。因白及有3~5年的种植周期,分株繁殖是传统白及栽培选种的主要方式[22-23]。

1.2.4 栽种

春秋种植,分为条播和点播。条播需开沟播种,沟距20~25 cm,深5~6 cm,株距25~30 cm。点播应挖5 cm见方的穴,株距30 cm左右。栽种时每穴栽 1 株,假鳞茎部分压实,播种后浇水,并保持土壤潮湿[24]。种植后,农家肥与有机肥2∶1施加,如农家肥7 500 kg/hm2+有肥3 750 kg/hm2,以增加白及产量。白及苗成长期间需要进行必要的除草、灌溉和追肥等,以保证生长[25]。除了注意温湿度以外,还应注意光照,对白及进行50%~70%的遮光处理,有利于其生长发育[26]。

1.2.5 病虫害防治

块茎腐烂病、炭疽病、白及叶褐斑病等是白及的主要病害。病害在发病早期通过药物治疗可达到很好的防治效果[27]。如块茎腐烂病以防为主,可在种植前改良土壤。发病初期,可用50%退菌特可湿性粉剂500倍罐根,或50%多菌灵500倍喷施,或70%甲基拖布津湿性粉剂1 000倍喷施。炭疽病可用嘧菌酯+苯醚甲环唑+嘉美金点1 000倍液喷淋,也可用50%多菌灵600倍液,或喷25%嗅菌腈1 500倍+25%吡唑醚菌酯1 500倍等液喷淋,应连续使用2~3次,可达到良好效果。虫害主要为地老虎、菜蚜、细胸金针虫、螨、蝼蛄、蜗牛和鼠害等,特别是地老虎、菜蚜等是白及的主要虫害,通常用80%敌百虫可湿性粉剂800倍液防治,也可饵诱捕幼虫或人工捕捉[28]。

2 化学成分

目前,从白及中分离得到了多种化合物,主要有2-异丁基苹果酸葡萄糖氧基苄酯类、联卡类、菲类、糖苷类、花色素类、三萜等。

2.1 2-异丁基苹果酸葡萄糖氧基苄酯类

该类成分主要从兰科植物中分离得到,目前已从天然植物中分离得到25个此类化合物[29],从白及中分离得到11个,以1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯为代表[30]。

2.2 联卡类

植物界的正常组织中,联卡类化合物的含量很低,但具有良好的抗菌抗炎、抗肿瘤等多种活性。已从白及中提取出了3,3′,5-三甲氧基联苄、3,3′-二羟基-2-对羟基苄基-5 甲氧基联苄、Blestritin A 、Blestritin B 等31个联卡类化合物[30]。

2.3 菲类及联菲类

菲类化合物(包括还原后的二氢菲)是从白及中分离得到较多的一类活性成分,具有抗炎、抗癌等药理活性。目前,在白及中分离得到了7-羟基-2,4-二甲氧基菲、BletilolsB、3,7-二羟基-2,4-二甲氧基菲等24 个菲类及二氢菲类化合物[30-31]。

白及中的联菲类是由简单的两个菲类或两个二氢菲类连接,或一个简单菲类和一个简单二氢菲类连接而成的化合物,多连接有羟基和甲氧基,如4,5′-二甲氧基-8′-对羟基苄基-9,9′,10,10′-四氢-2,7,7′、二醇-1,2′联菲醚等[30]。

2.4 糖苷类

糖苷类化合物由糖或糖的衍生物与非糖物质(苷元)通过苷键原子连接形成,此类化合物在自然界中普遍存在,主要有白及多糖、2,7-二羟基-4-甲氧基菲-2- O-葡萄 糖苷、2,7-二羟基- 4-甲氧基菲-2- O-葡萄糖二苷等20个糖苷类化合物[30-35]。

2.5 其他

除上述多种类型化合物外,在白及中还分离到了花色素、酯类、三萜、醚类、醇、有机酸、酚、黄酮、醌、甾体等多种化合物[30-40],且每类化合物都具有潜在的开发研究价值,如白及所含的不饱和脂肪酸就具有抗肿瘤、抗炎症、提高免疫力、调节血脂等多种药理活性。

3 药理作用

3.1 止血

白及能增强血小板活性,减少凝血酶生成的时间,抑制纤维蛋白酶的活性,使血细胞凝集而止血[41]。其中,白及主要止血成分——白及多糖止血作用可能是多种止血机制,如升高血小板聚集率、改善肺和胃组织的病变、调节纤溶系统等综合作用的结果[42],也可能通过对大鼠血小板活化及血液流变学的影响而发挥止血作用[43]。

3.2 保护胃黏膜与抗溃疡

白及多糖有增强胃黏膜屏障和防御作用,具有明显的抗应激性胃溃疡作用,可能与减少攻击因子对胃黏膜损伤、增强自由基清除能力等因素有关[41-44],白及多糖具有改善GU大鼠一般生存状况、降低溃疡指数、提高溃疡愈合率、降低胃黏膜蛋白酶活力及血清NO含量,对病程中损伤的胃黏膜具有改善和保护作用[45]。白及多糖除了对醋酸型和应激型胃溃疡具有良好的保护和治疗作用外,对大量或长期酗酒引起的胃肠道疾病也具有改善作用[46]。

3.3 抗菌、抗炎与促进伤口愈合

白及属药用植物的抑菌作用可能与白及所含的联苄类化合物和菲类成分有关[47-48],在白及块茎的提取物中,甲醇、正己烷、二氯甲烷的萃取物对肠杆菌、枯草芽抱杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌均具有较强的抑制作用[49-50],乙酸乙酯部位对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有很好的抑制效果,正丁醇部位的抑菌活性稍弱,但与两者对应的水层煎液无抑菌作用[50]。白及多糖具有一定的抗菌、抗炎及抗氧化活性,并能促进口腔溃疡的愈合,是一种较为理想的口腔黏膜黏附材料,兼具促口腔溃疡愈合的作用[51],白及所含的甘露聚糖对耳廓肿胀的小鼠有明显对抗作用[52]。白及多糖可抑制白细胞介素 6(IL-6)和肿瘤坏死因子的产生[33],其主要成分为葡萄甘露聚糖,具有抗溃疡、抗氧化等多种药理活性[53]。

3.4 抗癌

白及的多种有效成分都具有很好的抗癌效果,白及所含的白及多糖与萜类成分,可与硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)竞争性结合,有抑制、拮抗或干扰 HSPG 的作用[54-55]。朱峻霄等对pH敏感-两亲性白及多糖纳米颗粒的分子的肿瘤靶向给药进行研究得出,白及多糖具有很好的抗癌作用,为后续癌症靶向制剂研究提供了参考[56]。

3.5 调节免疫

白及多糖、白及小分子药效组分对矽肺大鼠机体抗氧化系统、免疫系统及炎性细胞因子水平均具有良好的调节作用[48,57-58],白及可治疗外科创伤出血、胃溃疡及免疫调节,白及多糖能促凝血及胃溃疡黏膜修复[59]。综上所述,白及的止血、保护胃黏膜、抗溃疡、抗炎、抗菌、抗癌、免疫调节等作用与白及的收敛止血消肿生肌功效吻合。此外,研究认为其还具有美白、抗氧化、调节自由基、改善认知脑功能等作用[60]。

4 展望

白及具有极高的价值,已作为饮片供用于临床[61],并用于化妆品等行业[62-64]。白及胶是良好的天然黏合剂,可制作不同的制剂[65-66],应用非常广泛。白及于1963年被《中国药典》收入,2020年新增含量测定项,测定了1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯的含量。关于白及化学成分的药理作用还具有广阔的研究空间。目前,白及价格高昂,野生采挖产量低,应结合白及植物生长特性,人工干预发芽,采取封山育林等措施对资源进行保护。

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