中药当归开发利用研究进展
2021-12-06李国业张小玉龙倩王义存
李国业 张小玉 龙倩 王义存
(陇南市农业科学研究所,甘肃 武都 746000)
当归(Angelica sinensis.(Oliv.).Diels)为伞形科多年生草本植物,以其干燥根入药,具有补血活血,调经止痛,润肠通便的功效,为妇科圣药,素有“十方九归”之称[1]。
甘肃当归占全国总产量的90%以上,“岷归”因其质优量好而饮誉全国[2]。成分分析表明,当归根主要含有挥发油、多糖、有机酸、氨基酸及微量元素等活性物质,在治病防病、美容保健等方面具有重要的开发利用价值。本文综述归活性成分、药用历史、药理药效等,旨在为当归产业的合理开发提供理论依据。
1 药用历史
当归具有数千年的药用历史,始载于我国首部本草学专著《神农本草经》,列为上品,“味甘,温”,“主咳逆上气,温疟寒热洗洗在皮肤中,妇人漏下,绝子,诸恶疮疡金疮,煮饮之”。陶弘景认为,“今陇西叨阳黑水当归,多肉少枝,气香,名马尾当归”,“温中止痛,除客血内塞,中风痉、汗不出,湿痹,中恶客气、虚冷,补五藏,生肌肉”。《药性论》记载,“止呕逆、虚劳寒热,破宿血,主女子崩中,下肠胃冷,补诸不足,止痢腹痛。单煮饮汁,治温疟,主女人沥血腰痛,疗齿疼痛不可忍。患人虚冷加而用之。”张元素《珍珠囊》记载,“头破血。身行血,尾止血。”李东垣认为,“当归梢,主癥癖,破恶血,并产后恶血上冲,去诸疮疡肿结,治金疮恶血,温中润燥止痛。”陈嘉谟《本草蒙筌》记载,“逐跌打血凝,并热痢括疼滞住肠胃内。”《本草纲目》记载,“治头痛,心腹诸痛,润肠胃筋骨皮肤。治痈疽,排脓止痛,和血补血。”叶香岩《本草再新》记载,“治浑身肿胀,血脉不和,阴分不足,安生胎,堕死胎。”
2 植株形态特征及生长发育进程
当归茎直立,带紫色,高0.4~1m,叶2~3回单数羽状分裂,叶柄长3~11cm,基部叶鞘膨大;叶片卵形;小叶3对,近叶柄的1对小叶柄长0.5~1.5cm,近顶端的1对无柄,呈1~2回分裂,裂片边缘有缺刻。复伞形花序,顶生,伞梗10~14个,长短不等,基部有2枚线状总苞片,或缺如;小总苞片2~4枚,线形;小伞形花序有花12~36朵,小伞梗长0.3~1.5cm,密被细柔毛;萼齿5,细卵形;花瓣5,白色,呈长卵形,先端狭尖,略向内折,无毛;雄蕊5,花丝向内弯;子房下位,花柱短,花柱基部圆锥形。双悬果椭圆形,长4~6mm,宽3~4mm,成熟后易从合生面分开;分果有果棱5条,背棱线形隆起,侧棱发展成宽而薄的翅,翅边缘淡紫色;横切面背部扁平,每棱槽中有油管1个,接合面有油管2个。花期6—7月,果期7—8月。
当归种植多采用育苗移栽,即第1年育苗,第2年移栽采挖成药,第3年采收种子。当归移栽当年抽薹开花称为早抽薹,早抽薹现象是制约当归产业健康发展的重要原因之一,因此生产上针对早抽薹问题做了大量研究。
3 活性成分
成分分析表明,当归根主要含挥发油、多糖、氨基酸、有机酸和黄酮、阿魏酸、棕榈酸等活性物质。此外,还含有维生素A、维生素B、维生素E和钙、铁、锌等23种微量元素,当归茎和种子含有大量的芳香类物质。
4 药理药效
当归以其根茎入药,具有补血活血、调经止痛的功效,主治月经不调、经闭、肠燥便难、跌扑损伤等症。传统中医认为,当归功效因入药部位而有差异,当归头入药止血,当归身入药养血,当归尾入药行血,全当归入药和血。现代药理学研究表明,当归活性成分对血液循环系统、免疫系统、呼吸系统等均具有药理作用。
4.1 补血活血作用
研究表明,当归能促进血红蛋白和红细胞生产,具有抗贫血的作用[2]。归尾活血调经的内因可能与阿魏酸钠增加血小板cAMP、环磷酸鸟苷(cGMP)含量有关[3]。当归多糖能激活微循环中的免疫细胞,促进造血干细胞和造血祖细胞的增殖分化进而达到补血功效[2]。李淑娇等[4]比较研究当归-红花能够治疗血虚小鼠再生障碍性贫血症。
4.2 免疫调节作用
当归具有很好的免疫调节作用,其作用机理与当归多糖促进脾细胞、巨噬细胞和T细胞的增殖,扩大细胞免疫和体液免疫的细胞数量,刺激产生特异性抗体IgG有关。研究表明,当归多糖对自身免疫学疾病具有明显的疗效。此外,当归多糖能延缓骨髓白血病干细胞衰老[5]。
4.3 抗抑郁的作用
国内外研究发现,当归及其活性成分对抑郁症具有明显的疗效;清代名医陈士铎《辨证论》所载,无忧汤可以显著改善大鼠抑郁症。当归所含的有机酸类、苯酞类是治疗抑郁症的主要活性物质[6],如藁本内酯能够有效抑制抑郁症。阿魏酸钠诱导分化的PC12细胞裂解液的无细胞滤液抗抑郁效果显著。
4.4 对肝脏的作用
中医认为肝主血,血是人体血液体循环系统的主要载体。当归的活血补血功效对肝脏器具有保护作用。熊希凯等[8]报道,当归注射液增强肝脏解毒功能的药理学机制是由于其能防止D-氨基半乳糖引起肝糖元减少,保护细胞ATP酶、葡萄糖-6-磷酸酶,5-核苷酸酶的活性。聂蓉[21]研究表明,APS具有保护肝脏的药理活性,其可以抑制肝细胞脂质过氧化反应稳定生物膜,降低膜的通透性,减轻干细胞的变性和坏死。
4.5 其它作用
研究表明,当归多糖和阿魏酸具有美白或治疗黄褐斑的作用而被广泛用于美白护肤产品的开发,其机理是能够抑制络氨酸酶活性从而抑制黑色素的合成。此外,当归还能够抗肿瘤、抗氧化和抗衰老等[8]。
5 开发利用
《本草纲目》记载,“古人娶妻为嗣续也,当归调血,为女人要药,有思夫之意,固有当归之名。”当归作为传统常用中药,其补血功效被历代医药所乐道,随着中医药现代化的发展,当归更多的功效被开发并用于服务人们的生活。
5.1 医药保健
两千多年的药用史为当归验方的发展提供了坚实的中医理论依据,经典验方经久不衰,现在仍被广大医药工作者应用于临床治疗,常见的验方有当归补血汤、归脾汤、逍遥散、当归散,当归养血丸等。随着对当归化学成分、药理作用研究的不断深入,在药用领域中推出了一批新产品,如腹宁滴丸、当归注射液、当归精油注射液、归麻止痛膏等,新药投放市场后,取得了良好的社会效益和经济效益。同时,一些用当归配制的保健食品如当归多糖饮料、当归叶制剂等,也备受消费者青睐。
5.2 化妆品
研究表明,当归富含微量元素,能促进血液循环,能防脱发[27]。此外,当归能抑制酪氨酸酶活性,具有美白美肤的功效[29]。因此,在洗发水、护肤品等领域具有广阔的开发利用价值。
6 当归丰产优质栽培技术
6.1 当归栽植技术
当归生产的栽植技术有直播、覆膜移栽和露地移栽3种主要栽培方式。直播是利用种子直接播种经大田生长发育收获根茎的方式。根据直播的时间不同,当归直播分为春直播和秋直播。春直播是指春季播种,秋季收获,不经越冬,不发生早抽薹,但产量低、品质差。秋直播是指7月下旬—8月上旬播种,翌年秋季收获。秋直播单根重低于育苗移栽,但提高种群密度,仍能获得高产。直播方式采用条播或穴播,播种量15~30kg·hm-2。直播当归较移栽当归而言,生产成本低、早抽薹发生率低。地膜覆盖可以提高土壤根层温度和湿度,增加土壤微生物的数量和活性,提高作物的抗寒、抗旱能力,显著增加作物的生产潜力。移栽方式对当归产量、品质等均具有一定的影响,研究表明,覆膜当归产量显著高于露地,生产中应大力推广覆膜栽培技术。覆膜当归多糖含量高于大棚栽培当归,但宋平顺却得出了相反的结论[9],因此为保障当归品质大田种植,应因地制宜的选择栽培技术。覆膜移栽应在3月下旬—4月上旬为宜,露地移栽较覆膜移栽推迟5~7d,移栽密度1.05×105~1.2×105株·hm-2,株行距为25cm×30cm。
6.2 当归施肥技术
肥料的投入可以显著提高作物的生产潜力,据联合国粮农组织(FAO)统计资料表明,化学肥料的投入使得粮食单产提高55%~57%,总产提高30%左右。研究表明,20世纪全世界所增加作物产量中有1/2是来自化肥的使用。合理的施肥不仅能促进当归的生长发育,提高药材产量,还可以改善药材品质[10]。研究表明,复合肥总养分含量高且施用量大,能有效提高当归的药效成分,最佳的有机肥施用量为4797kg·hm-2。云当归获得高产尿素最优施用量为999.0kg·hm-2,钙最优施用量为1498.5kg·hm-2,氯化钾最优施用量为777.0kg·hm-2。当归最佳的施肥方式为磷肥作基肥一次施入,氮肥2/3作基肥,1/3在叶生长盛期追施[10]。综上,当归大田栽培以施用有机肥为主,化学肥料为辅,这可能是由于我国土壤氮过高,长期大量施入化肥不仅不会提升土壤肥力,反而导致土壤理化性质改变,盐渍化程度加深。
6.3 当归防早抽薹技术
当归生产主要采用育苗移栽技术,即第1年育苗(苗期),第2年移栽(成药期)采挖药材,第3年收获种子。当归在第2年成药期发生抽薹开花不能形成商品药材的现象即当归早抽薹。早抽薹的当归根中次生韧皮部与次生木质部的比例减小,次生木质部的薄壁细胞木质化,生活的薄壁细胞和分泌道减少,影响次生产物的形成,导致肉质根木质化并空心,使得根部缺乏油气,变柴,失去药用价值[11]。大田当归正常年份早抽薹率10%~30%,严重时可达到80%以上,有的甚至绝收,严重影响当归正常生产。优选品种、科学育苗、合理密植、轮作、间作等措施均能降低当归的早抽薹率[11],如移栽当归种苗单根重0.74~1.38g、栽植密度9.0万~10.5万穴·hm-2为宜。
6.4 当归病虫害防治技术
麻口病和根腐病是栽培当归常见主发性病害。当归麻口病主要发生在成药期,发病植株根部表皮粗糙,内部组织呈海绵状木质化,挥发性成分散失,失去药效[11]。研究表明,当归麻口病致病菌是燕麦镰刀菌等6种真菌浸染伤口所致,也有学者认为是由线虫所致,高温高湿环境下易诱发麻口病[12]。培育壮苗、选育抗病品种、清理田间杂物、轮作、间作等农艺措施均能减轻麻口病的发病率。此外,采用多菌灵、苦参碱、阿维菌等化学药剂对土壤处理或者浸苗、灌根等防治效果明显[11]。当归根腐病主要发生在6—7月,其患病根茎呈红褐色,叶柄失水变紫褐色,苗期植株矮小,病株10d内干枯死亡[12]。研究表明,镰刀菌、腐霉菌和软腐细菌共同浸染,造成幼苗猝倒、萎蔫、根腐。刘华等[13]则认为,南方根结线虫是当归根腐病病害的主要原因。研究发现,腐烂茎线虫引起云当归软腐病的病原菌。可见,当归根腐病致病菌种源因气候区域而有所不同,都表现为与其它菌复合能加重浸染的现象。轮作、杀菌剂处理苗床、种苗等均能起到一定的防治效果。综上可知,合理的轮作、间作、培育壮苗等农艺措施在一定程度上可以减轻当归病害的发生。