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滇重楼的研究现状与发展

2021-11-27李宛霖李冰燕

普洱学院学报 2021年3期
关键词:重楼赤霉素根茎

李宛霖,李冰燕

普洱学院 ,云南 普洱 665000

滇重楼的学名是宽瓣重楼Paris polyphylla var.yunnanensis,是藜芦科Melanthiaceae 重楼属Paris多年生直立草本植物,别名独角莲,七叶一枝花,主要分布于中国的西南和华中部分地区,如云南、四川、贵州、湖南、湖北、广西等地。滇重楼是中国的一种传统药用植物,是医药、保健品和日化产品等的重要原材料。滇重楼具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊的功效,在痈肿、咽喉肿痛、毒蛇咬伤、跌打伤痛、惊风抽搐、出血和驱虫方面也有很好的作用,尤其是滇重楼中甾体皂苷类化合物对肿瘤有抑制作用。在自然界,滇重楼通常需要10 年生长期才能收获。随着市场需求的扩大,野生滇重楼挖掘严重,处于极度濒危状况。基于此,本文对滇重楼的生长影响因素、化学成分及药理作用和栽培技术的研究现状进行了综述。

1 生长因素研究

植物的生长要素有光照、温度、湿度、氧气、二氧化碳等。滇重楼多生长在海拔1 400m~3 100m 山地林下潮湿阴暗地带[1-2],适宜环境为全年平均温度12℃~15℃、平均降雨量1 100mm~1 400mm 的山林地带[2]。影响滇重楼生长因素两方面:一是环境影响因素;二是自身影响因素。

1.1 环境因素研究

环境因素对滇重楼的生长十分重要,不同环境下,滇重楼的生长会呈现出不同的状况。例如不同产地的滇重楼,皂苷的含量会有着显著的不同[3],其叶片碳氮代谢相关生理生化指标差异明显[4]。因气候不同,可将滇重楼生长区划分为不适宜区、次适宜区、较适宜区和最适宜区[5]。研究证明,提升CO2浓度能增加滇重楼生物量的积累,但在不同生境下生长的滇重楼对提升CO2浓度敏感性不一样。与温暖湿润的云南中部生长的滇重楼相比,寒冷干燥的云南西部生长的滇重楼在高浓度CO2条件下表现出更高的光合活性和生长促进作用[6]。不同的光质对滇重楼的生长也有一定的影响,研究证明,蓝光能促进滇重楼生长和干物质累积,尤其是根茎皂苷含量增高,440nm 蓝光下,滇重楼叶片光合效率提高有利于其鲜质量增加和光合色素含量的累积[7]。

土壤温度、湿度、营养元素、微生物群落及酶的活性等均影响滇重楼的生长。土壤中的全钾和速效钾对滇重楼根茎总皂甙和多糖的合成与积累有促进作用[8]。土壤中的多酚氧化酶活性和滇重楼根茎中总皂苷含量、蔗糖酶活性和总黄酮和碱性磷酸酶活性和总多糖成正相关,而PH 值、脲酶活性和总黄酮成负相关[9]。用丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌处理土壤,能显著提高土壤中球囊霉素、总球囊霉素和全氮含量。而加了根际土壤中的N、P、有机质含量可提高滇重楼根茎总皂苷的含量[10],也能增加其幼苗根际土壤的细菌和放线菌数量,从而提高土壤中微生物对C 的利用率[11]。滇重楼幼苗根际土壤的理化性质和微生物数量不同,与AM 真菌处理组和合接种时期不同有一定的影响[12]。

1.2 自身因素研究

根据朱艳霞等人研究,将滇重楼种子分为3 大类:第一类为籽粒小,发芽率低;第二类为籽粒大发芽率中等水平;第三类为籽粒中等水平发芽率高[13]。滇重楼种子因有长时间的休眠,因而导致其发芽困难。研究表明,种子的形态学休眠和生理学休眠与吸水性没有关系,而与抑制物内源激素ABA 的产生有关[14]。滇重楼种子萌发最适宜温度为18~20℃左右[15-16],通过温度处理可以大大缩短其发芽时间,而常温下赤霉素处理滇重楼种子对其萌发没有影响[17]。而在低温抑制滇重楼种子萌发时,外源赤霉素可以打破其抑制作用[18]。形态学休眠和生理学休眠可以被积层和赤霉素协同作用下同时解决,并发现湿沙积层与赤霉素的协同作用比干沙积层与赤霉素协同作用更能促进种子萌发[18]。超声波对种子萌发作用发现在200W 超声波50℃下处理40 分钟可以缩短滇重楼种子的萌发时间、提高萌发率和发芽指数[19]。

2 化学成分及药理作用研究

2.1 化学成分研究

国内很多学者已经对滇重楼的化学成分进行了分离鉴定,并进一步探究其药效。如2007 年王羽等人在其根茎的化学成分中分离到7 个化合物,分别鉴定为豆甾醇-3-O-β-D-葡萄糖苷(Ⅰ)、1-O-(β-D-葡萄糖基)-(2S,3S,4E,8E)-2-[(2′R)-2′-羟基十六酰氨基]-4(E),8(E)-十八二烯-1,3-二醇(Ⅱ)、β-蜕皮激素(Ⅲ)、薯蓣皂苷元-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)、薯蓣皂苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷(Ⅴ)、薯蓣皂苷元-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-α-L-吡喃鼠李糖基 (1→4) -[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷(Ⅵ)和偏诺皂苷元-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-葡萄糖苷(Ⅶ)[20]。2015年文彦诗等人在其须根中分离并鉴定了3 个化合物,分别是1 个三萜,1 个黄酮和2 个甾体皂苷[21]。滇重楼地上部分正丁醇分离得到的两个化合物对人体结肠癌细胞HT29 具有较强毒性[22]。分离出的甾体化合物对小鼠肺腺癌细胞LA795 有抑制作用,证明了其甾体皂苷类化合物的抗肿瘤作用[23-24]。

2.2 药理作用研究

滇重楼不仅在一般的疾病如出血、咽喉肿痛、跌打损伤等上有非常好的药效,而且已有研究证明滇重楼在抗炎症、抗菌和抗肿瘤等方面也有疗效。滇重楼中的皂苷对10 种肿瘤细胞株有生长抑制作用[25]。能抑制丙酸杆菌、表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌三个与痤疮病相关的菌株[26]。用不同浓度滇重楼灌胃处理大鼠肠损伤模型试验中发现了滇重楼能够改善小肠黏膜屏障通透性而保护肠道功能是通过抑制HMGB1 表达参与抗炎反应作用的[27-28]。

3 栽培技术研究

滇重楼适宜种植在土层厚、有丰富的机质,土地平缓且排水性好的针叶树林地或阔叶树林地,其繁殖方式有两种,种子繁殖和根茎切块繁殖。实验证明根茎切块繁殖率明显高于种子繁殖,并且带顶芽的切块比不带顶芽的切块成活率高[29]。另有学者证明,种子繁殖和块茎繁殖各有利弊,并且得出种子繁殖适合大规模生产使用,块茎繁殖因繁殖系数小因此适合小规模种植。通过沙揉、沙藏和冷处理可以打破其二次休眠以提高种子萌发速率[30]。种子繁殖时,有芽的种子适合沙壤土,没有芽的种子适合择土-沙组合的基质培育。以上这些条件利于滇重楼根系的壮大和大田生产培育[31]。滇重楼的开花物候期与来源地的不同而有差异,通过花蕾期人工去雄并进行异花授粉能够大大提高滇重楼的结籽率和增大果实的直径[32]。

4 展望

滇重楼是中国传统药用植物,其药用活性成分引起了许多研究者的注意。滇重楼的主要活性成分为甾体皂苷,也具有其他多种活性成分。无论是针对临床上的肿瘤疾病还是常见的出血肿痛都有其药用价值,可以说是大众良药。随着人们对滇重楼的认识越来越广,需求越来越多,滇重楼的生长和生产也备受关注。

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