臭参的研究进展
2021-02-25李红谢珺杨永红杨志张璐
李红,谢珺,杨永红※,杨志,张璐
(1.云南农业大学植物保护学院,云南 昆明650201;2.云南农业大学农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室,云南 昆明650201;3.昆明有志农业科技服务有限公司,云南 昆明650000)
臭参,又名臭党参、云南参,系桔梗科(Campanulaceae)党参属(Codonopsis Wall.)植物,是云南特有的民间植物药,具有补中益气、补阴益血、通经活络之功效;主治脾胃虚弱、肺虚久咳、体虚易感风寒、病后虚弱、血虚痿黄、失眠多梦、腰痛、跌打损伤及风湿麻木等病症,在藏族、彝族和白族等多个民族药方中都有记载。野生臭参生长于海拔1 500~4 200 m的林缘、灌丛及山野阳坡草丛中,主要分布于云南西北地区,现在滇中、滇西和滇南等地区都有栽培,四川西南部、西藏东南部也有产。臭参具有一股独特且浓烈的气味,按古称得名“臭”,在云南民间被称为臭药,已有数百年的食用及药用历史。臭参与党参相比,其乳汁气味更加浓烈,还具有排出体内积气的特殊作用,类似“以通为补”[1]。通过检索中国知网、维普、百度学术和GeenMedical等多个数据库中臭参的国内外文献,查阅中国科学院昆明植物研究所标本馆内党参属植物标本以及《中国植物志》、《中国高等植物》和《云南植物志》等书籍资料,结合笔者的初步研究,本文从基源分类、形态特征、化学成分、药理作用和栽培方法几个方面对臭参进行综述,以期为臭参的进一步研究和开发提供参考。
1 基源分类
根据文献查阅和实验研究发现,臭参为党参属的药用植物。李树帜等[2]研究认为,臭参系桔梗科党参属植物管钟党参(C.bulleyana Forest ex Dilets),又名兰花参、胡毛洋参,是多年生草本植物。尚云青[3]研究认为,臭参又名球花党参(C.subglobosa W.W.Smith),药用部位是根,性温,味甘、微苦,无毒,具有补中益气,治脾肺虚弱的功效。张相甫等[4]研究认为,臭参为桔梗科党参属小花党参(C.micrantha Chipp),俗名臭药、云南参。梅任强等[5]研究认为,臭参是桔梗科党参属植物心叶党参(C.cordifolioidea Tsoog),别名土党参。李元[6]报道,臭参又名云参,为多年生藤本,系桔梗科党参属参组植物缠绕党参〔C.pilosula(Franch.)Nannf.var.volubilis(Nannf.)L.T.Shen〕。董丽丹等[7]研究认为,寻甸和宜良地区栽培和应用历史悠久的臭参经洪德元院士鉴定为党参属植物党参〔C.pilosula(Franch)Nannf.〕。
臭参在云南具体分布情况见图1。
党参属植物全世界约40种,分布于亚洲东部和中部,我国有39种、12变种[8]。党参属分为3个亚属,即党参亚属Subgen.Codonopsis、锥果党参亚属Subgen.Obconicicapsula Hong和辐冠党参亚属Subgen.Pseuodocodonopsis Kom.;党参亚属又分为党参组Sect.Codonopsis和臭参组Sect.Erectae(Kom.)Hong。在云南党参属植物有19种,多分布在云南西北地区,臭参组植物记载最多,有13种及4个变种,党参组有5种;辐冠党参亚属有鸡蛋参1个种及其7个变种[9]。臭参属党参亚属,其中1种属臭参组,5种属党参组,见表1。
图1云南臭参的分布图Fig.1 Distribution of C.spp.in Yunnan
表1 臭参的分类Table 1 Classification of Codonopsis spp.
2 形态特征
臭参为多年生草本植物,全株断面有乳白色胶状汁、味浓烈,根呈圆锥状、纺锤状;茎基常很短,有多数瘤状茎痕,茎直立或缠绕;叶近心形,在主茎上互生,侧枝上近对生;茎、叶多或少被毛;花单生于主茎与侧枝顶端,少腋生,花萼5裂,花冠上位,阔钟状,花瓣5片;种子多数,卵形,棕褐色。花果期7~10月。
根据文献、标本研究,发现6种臭参除了共同特征外还有各自独特的性状,为此编制检索表以示区分,见表2。
表2 臭参植物种间分类检索表Table 2 Interspecies classification key of Codonopsis spp.
3 化学成分
研究表明臭参含有黄酮、香豆素、挥发油、糖、氨基酸、蛋白质、生物碱、有机酸、揉质、酚类、树脂和皂苷类等成分[2]。近年通过色谱学和波谱学方法,又从臭参的正丁醇、乙酸乙酯提取部分分离鉴定到了多种类型的化合物,如苯丙素类、苷类、炔类、萜类、多糖类以及挥发性成分等。此外,臭参中还富含多种营养成分和人体所需微量元素。
3.1 苯丙素类
近年来,研究学者结合了色谱学和波谱学等研究方法,从臭参中分离鉴定到了多种苯丙素类化合物,见表3。
表3 苯丙素类化合物Table 3 penylpropanoids
3.2 炔类
党参炔苷在党参属植物中分布广泛,在臭参中也发现了新的炔类成分,见表4。
表4 炔类化合物Table 4 Alkynes
3.3 萜类
在臭参中发现的萜类物质主要为三萜类和倍半萜类,见表5。
表5 萜类化合物Table 5 Terpenoids
3.4 生物碱类
在臭参正丁醇提取部分分离鉴定到了一些生物碱类化合物,见表6。
表6 生物碱类Table 6 Alkaloids
3.5 黄酮
黄酮类物质是自然界中普遍存在的一类天然物质,具有较强的抗氧化活性,臭参中也含有部分黄酮类化合物,见表7。
表7 黄酮类化合物Table 7 Flavonoids
3.6 挥发性成分
臭参具有味浓臭的乳白色胶状汁,为了解臭参与党参的这一差异,研究学者采用了气相色谱-质谱法对挥发性成分进行了分析,鉴定到多种挥发性物质,其主要的几种成分,见表8。
表8 挥发性成分Table 8 Essential components
3.7 其他成分
缠绕党参中含有15种氨基酸,包括人体必须的7种氨基酸[23]。管钟党参中测定到了必须氨基酸、药效氨基酸、支链氨基酸和鲜味氨基酸等多种类型的氨基酸[24]。管钟党参含有丰富的维生素,尤其以VB1、VB6和VB11最多,分别是普通食品最高含量的15、43和84倍;元素分析结果还显示,K和Na的含量比例较突出,呈高K低Na的形式,这对预防和治疗心脑血管方面的疾病有很好的功效[25]。臭参中有Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co和Se等多达16种的微量元素,包括人体必须的9种元素[26]。
4 药理作用
臭参在藏族、彝族和白族等多个民族药中都被运用,具有补气生血、疏通经络、促进消化以及排除体内积气的功效。臭参的药理研究方面,主要集中在胃肠道系统、免疫系统及血液系统的调节方面,具有促进胃肠蠕动、调节免疫力、降血脂和抗炎及减毒等作用。
4.1 补虚补血
张相甫等[4]采用以小花党参根制成的蜜膏剂来治疗40例虚症的中老年人,每天早晚服用,连服1个月,对免疫球蛋白、血红蛋白、红白细胞和临床症状变化几个方面进行观察,结果显示,蜜膏剂能明显提高血红蛋白、免疫球蛋白和红细胞,这说明小花党参具有补虚、补血作用。陈子珺等[27]以饥饿法、乙酰苯肼(APH)和环磷酰胺(CTX)联合注射复制小鼠气虚、血虚动物模型,探讨管钟党参提取液补气生血的作用,观察小鼠负重游泳时间以及游泳后的血糖和胸腺指数,结果表明其醇提液具有明显的补气生血作用。
4.2 疏通经络、排出体内积气
臭参具有疏通经络、排出体内积气的作用,类似“以通为补”。秋冬时令大量上市,用其与鸡、排骨等煮食后可“矢气频频”,类似“冬吃萝卜夏吃姜”之效果,被认为是秋冬进补之佳品[28]。臭参在《全国中草药明鉴》中有记载:“根具有补气血,通经络之功效”。与中药党参相比,臭参最独特的作用就是排出体内积气,但其作用机制还未明确。
4.3 促进肠胃蠕动
杨园等[29]用复方地芬诺酯混悬液灌胃造成小鼠便秘模型,观察小鼠首便时间、便粒数、便重3项指标,探讨含臭参(党参)复方药对实验性便秘的作用和影响,结果表明以臭参为主的中药复方对实验性便秘具有改善作用。Luan Y P等[30]用管钟党参水提液喂养便秘模型小鼠,验证其通便作用及对肠道菌群的影响,并采用16sDNA测序技术对肠道菌群组成进行监测分析。结果表明水提液能增加便秘小鼠的粪便量,促进肠胃运动,长期便秘小鼠肠道菌群会随着水提液处理过程中有益菌比例的增多而得到改善。
4.4 降血脂、提高免疫
董丽丹等[7]分别制作混合型高脂血症大鼠模型、小鼠负重游泳和常压缺氧模型,给予模型鼠臭参(党参)药物,测定血脂四项指标,结果说明其具有较好的降血脂作用,可作为高血脂患者的食材。管钟党参浸膏能增强动物胃肠蠕动,提高动物的耐疲劳和耐缺氧能力,促进血虚小鼠的免疫抑制作用,恢复红细胞的血红蛋白、红细胞和IgG,而且小鼠的吞噬细胞的吞噬功能和淋巴细胞转化率明显升高[31]。
4.5 增效、减毒作用
李云森等[28]对S180荷瘤小鼠瘤质量及外周血象进行检测,观察管钟党参与阿霉素及环磷酰胺合用对S180荷瘤小鼠的增效减毒作用,结果表明管钟党参能在一定程度上增强阿霉素或环磷酰胺的抑瘤作用以及减轻化疗药物对血液系统的毒副作用。
5 栽培
6种臭参植物现在云南多个地区都有栽培,管钟党参栽培范围最广,在多个种植地区都有分布,球花党参主要在西北地区种植;小花党参主要在滇中分布;党参目前只在昆明有种植;缠绕党参和心叶党参种植范围较小。目前,臭参栽培基本采用播种育苗方式,因臭参种子细小,先进行撒播育苗,待苗落叶时挖根进行移栽。另外也有研究学者将组织培养技术运用于臭参繁殖,采用苗的高位带芽茎段和基茎不定休眠芽为增殖材料进行研究。
5.1 种子育苗移栽
臭参的栽培过程包括选地、整地、选种、消毒、播种、田间管理、施肥除草、移栽和病虫害防治等[32-33]。种植地要选择土质疏松肥沃、腐殖质多、排水良好的沙质壤土,前茬不宜为根茎作物,而以玉米、荞麦和豆科等作物为好。选择2~3年生臭参当年所结的种子播种,播种期在4~6月。可适当对种子进行催芽处理,播种育苗时在苗床上覆盖树枝、松针或遮阳网,有利于幼苗的生长。幼苗喜阴湿,应保证充足的湿度及土壤养分。当苗长至3cm左右高时移除遮盖物,并及时除草,苗高15cm左右时要进行割苗,促进根部生长。移栽的时间从11月上旬开始,挖取臭参时要尽量避免碰伤根部和芽苞,山坡地从下往上栽种,横畦开沟,参苗平放沟内,使头朝向下坡方向,根不要弯曲,平地种参多采用斜栽。移栽后适时除草和追肥,第2次追肥前要将茎割除保留20 cm左右,促进营养物质向根转化。移栽后的第1~2年就可采收,10月左右开始采挖,采挖时不要挖伤根部,小号型的臭参可再移栽。臭参忌连作[34,35]。臭参的病虫害情况还没有具体研究,只见对党参在甘肃、陕西、贵州等地锈病、白粉病、根腐病和斑枯病等的报道[36-38]。
5.2 组培快繁
在1987年就有学者对党参属植物进行了组织培养研究,赵纯森等[39]利用不同配方培养基与不同部位外植体组合进行组织培养,渴望实现党参种苗的快速繁殖和优良抗病品种的选育。矶田进等[40]利用轮叶党参茎尖、基切片为材料,探究培养基及不同激素组合对愈伤组织形成的影响,以期培育出较为完善的再生体系。王琴琴等[41]选取臭参无菌实生苗高位带芽茎段为腋芽增殖材料、基茎不定休眠芽为增殖材料,用不同种类和质量浓度的植物激素对外植体增殖及植株再生进行研究,建立了臭参腋芽增殖和不定丛芽快速繁殖体系,研究显示2种外植体中,基茎不定休眠芽是最理想的增殖材料,其继代增殖适宜的培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 1.5 mg/L;高位带芽茎段是腋芽增殖的适宜材料,培养基为MS+6-BA1.5mg/L+2,4-D0.5mg/L;生根的适宜培养基为30%蔗糖的1/2MS培养基,30 d后即可获得完整的再生植株。
6 展望
臭参为云南省特有植物药,有补中益气、补血益虚及通经活络等多种功效,在云南省多个地区均可栽培,特别是一些高寒山区,这些地区环境条件对臭参生长非常有利,而且,臭参不仅受云南本地人的喜爱,在广东、上海等地的销量也越来越高,甚至出口国外,所以可进一步加强对臭参规模化种植的推广,有望为云南省贫困地区农民脱贫致富提供一条新途径,甚至在今后成为云南省的另一项特色产业。
臭参作为可持续的纯天然、纯绿色药食资源还没有得到开发利用,开发前景广阔。其含有丰富的营养成分和功效成分,并经实验证明无毒副作用,可将其定位在保健食品范畴。特别是近年来,人们对食品安全性的要求越来越高,更加喜欢通过食用天然、健康食物进行滋补,掀起了养生生活方式的热潮,所以抓住这个时机进一步深入对臭参的研究并开发附加价值较高的产品,提高臭参的利用价值,不仅能为云南省发展绿色经济做出贡献,也能为国家发展大健康产业尽一份绵薄之力。