湘西地区军事本草植物资源研究(Ⅳ)
——有毒植物资源调查分析*
2022-02-17肖美琪李振辉张扬扬向晓媚陈功锡
肖美琪,李 震,李振辉,张扬扬,向晓媚,2,3,陈功锡,2
(1.吉首大学药学院,湖南 吉首 416000;2.植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室,湖南 吉首 416000;3.吉首大学医学院,湖南 吉首 416000)
军事本草是能直接或间接服务于国防医疗卫生事业的天然药物资源[1].军事本草大致可分为可食性本草、药用性本草、防疫性本草及毒性本草[2].毒性本草作为军事本草中重要的一类,应用非常广泛.在古代战争中常利用有毒植物的毒性制敌,例如北宋《武经总要》中记载了一种毒武器——烟毬,烟毬中应用了草乌头、巴豆、狼毒等植物,其燃烧产生的有毒浓烟可致人口鼻出血[3].现今有毒植物也是军队特需或民用中药制剂的重要来源.
过去,为了提高部队官兵的野外生存能力,避免非战斗性损伤,我国军事药学科技工作者进行了部分区域有毒植物资源调查的工作,如肖小河等[4]系统地论述了常见有毒植物的形态特征和鉴别要点,史成和等[5]搜集和整理了南海地区有毒植物的种类及识别使用方法.但由于我国幅员广阔,迄今为止,我国仍有大量地区的有毒植物资源尚未探明或集中整理,湘西地区就属于其中之一.湘西地区是历史上连通中原与西南地区的重要交通要道,也是中原文明与少数民族文化的交界地带[6].优越的地理位置使湘西成为历代军事必争之地,军事斗争历史悠久.区内居住着土家族、苗族、白族等少数民族,少数民族聚居和交融形成了湘西多元的民族文化.悠久的军事斗争历史和多元的社会历史环境让湘西的军事植物文化逐渐丰富,也使得湘西成为研究军事本草有毒植物资源的重要区域.目前,湘西民间仍留存有大量有毒植物相关资料,包括有毒植物军事应用历史、有毒植物鉴别方法、解毒治疗的土家药/苗药方剂等等,但尚未有针对湘西地区军事本草有毒植物资源调查研究.
本研究采用野外实地调查和文献查阅方法,在课题组前期食用本草、补益本草和治疗创伤药用本草资源调查研究的基础上,对湘西地区军事本草有毒植物资源的多样性、化学成分及毒理作用等方面进行统计分析,以期为今后更好地开发利用针对军事应用目的的本草资源提供参考依据.
1 研究区域与方法
1.1 研究区域
湘西地区(后文简称湘西)是指武陵、雪峰两大山脉和云贵高原环绕的广大地区,包括张家界市、湘西自治州的全部及其毗邻区域,地处109°11′~110°55′E,27°44′~29°47′N之间[7],总面积约3.5万km2,区内地貌以山地、丘陵为主,地势由西北向东南倾斜,平均海拔为800~1 200 m[8].气候属中亚热带季风湿润气候,降水充沛,光热偏少,年均气温为16~17 ℃,年降雨量为1 300~1 390 mm,年日照为1 563.3 h.优越的自然条件孕育了丰富的药用植物资源,目前已发现药用植物达2 000余种[9].
1.2 研究方法
1.2.1 有毒植物资源名录的确定 依据《湘西药用植物概览》[10]、《中国军事本草》[4]、《中国有毒植物》[11]、《毒药本草》[12]、《全国中草药汇编》[13]等相关书籍,确定《湘西地区军事本草有毒植物名录》,其中植物名称以《中国植物志》[14]为准.
1.2.2 有毒植物多样性参数的确定 本研究选择物种组成、生活习性、生境、分布格局和区系地理成分作为多样性物种参数.其中生活习性按草本(草质藤本和草本)和木本(乔木、灌木、木质藤本)2大类统计.生境分为林下、林缘、林中、疏林、山地、山坡、灌丛、山谷、河边、草地、路旁、石上12类.分布格局上,垂直方向每隔100 m进行分段设置海拔梯度;水平方向大致以酉水河谷为界分为南部区域和北部区域[15],南部区域包含吉首、泸溪、古丈、保靖、花垣和凤凰及其毗邻;北部区域包含永顺、龙山、永定区、武陵源、慈利和桑植及其毗邻.区系地理成分按照吴征镒[16]和臧德奎[17]区系成分划分方法将湘西有毒植物划分为15个分布区类型.
1.2.3 有毒植物有毒部位、毒性特点的划分 植物有毒部位根据分布特点可划分为7类,即全株、根、叶、茎、花、果和种子.毒性大小划分参考我国传统有毒中药的毒性分级方法[18]与国际通用的半数致死量(LD50)毒性分级法[19],具体划分为:剧毒类(仅小剂量就能使成年人或者动物死亡)、大毒类(一般中草药用量就会使人或动物死亡)、中毒类(较大用量才会使人或动物致命)、小毒类(仅使人或动物有不良中毒反应,一般不会致命)和其他有毒类(毒性大小不明,历代本草记载不明确,毒性分级模糊,一般查不到相关中毒症状).
1.2.4 有毒植物有毒化学成分、毒理作用 有毒植物的有毒化学成分根据《中国有毒植物》[11]划分为甙类化合物、生物碱类化合物、酚类及其衍生物、萜类化合物、无机物和简单有机物、其他6类.毒理作用根据《中华人民共和国药典》[20]划分为精神性毒、神经系统毒、呼吸系统毒、器官损伤性毒、皮肤刺激性毒、黏膜刺激性毒6类.
2 结果分析
2.1 湘西有毒植物多样性构成
2.1.1 物种组成 湘西有毒植物资源丰富,共203种,隶属67科136属,分别占湘西药用植物273科1 020属2 461种[10]总数的33.84%,15.30%,9.18%.其中蕨类植物共6科6属7种,占湘西有毒植物科、属、种总数的8.96%,4.41%,3.45%;种子植物2科1属2种,占湘西有毒植物科、属、种总数的2.99%,1.47%,0.99%;被子植物59科128属194种,占湘西有毒植物科、属、种总数的88.06%,94.12%,95.57%,可见湘西有毒植物中被子植物占绝对优势(表 1).
表1 湘西地区有毒植物资源的种类组成
2.1.2 生活习性 湘西有毒植物生活习性以草本为主,共41科78属118种,占区内有毒植物总种数58.13%(表2),如乌头(Aconitumcarmichaeli)、泽漆(Euphorbiahelioscopia)、天葵(Semiaquilegiaadoxoides)等.其次为灌木,共19科29属43种,占总种数21.18%,如常山(Dichroafebrifuga)、雷公藤(Tripterygiumwilfordii)、夹竹桃(Neriumoleander)等.乔木共19科24属27种,占总种数13.30%,如化香树(Platycaryastrobilacea)、皂荚(Gleditsiasinensis)、喜树(Camptothecaacuminata)等.藤本15种,占总种数7.39%,其中木质藤本5科6属7种,占总种数3.45%,如女萎(Clematisapiifolia)、轮环藤(Cyclearacemosa)、两面针(Zanthoxylumnitidum)等;草质藤本4科6属8种,仅占总种数3.94%,如黄独(Dioscoreabulbifera)、白英(Solanumlyratum)、木鳖子(Momordicacochinchinensis)等.总体来看,该区有毒植物以草本植物占优势,共126种,占总种数62.07%;木本植物共77种,占总种数37.93%.在军事活动中,草本植物常作为食物来源,此时人们需尤为注意饮食安全,避免食入有毒植物.
表2 湘西地区军事本草有毒植物的生活型统计
图1 湘西地区军事本草有毒植物资源的生境分布Fig. 1 Habitat Distribution of Toxic Plant Resources of Military Materia Medica in Western Hunan
2.1.3 生境分布 由图1可知,湘西有毒植物生长在林中的最多,有50种,占总种数24.63%,如花榈木(Ormosiahenryi)、野漆(Toxicodendronsuccedaneum)、马醉木(Pierisjaponica)等;其次为山坡,有43种,占总种数21.18%,如化香树、夹竹桃、吉祥草(Reineckeacarnea)等;生长在灌丛的植物有40种,占总种数19.70%,如两面针、云实(Caesalpiniadecapetala)、杜鹃(Rhododendronsimsii)等;生长在路旁和林下的植物均有36种,均占总种数17.73%,如苍耳(Xanthiumsibiricum)、刺齿贯众(Cyrtomiumcaryotideum)等;生长在草地、林缘、疏林的植物数量相近,分别有33种、30种和27种,各占总种数16.26%,14.78%,13.30%,如博落回(Macleayacordata)、射干(Belamcandachinensis)和半夏(Pinelliaternata);生长在河边的植物有20种,占总种数9.85%,如石龙芮(Ranunculussceleratus)、萱草(Hemerocallisfulva)、象南星(Arisaemaelephas)等;生长在山谷和石上的植物仅相差1种,分别为12种和11种,各占总种数5.91%和5.42%,如常山和奇异南星(Arisaemarhizomatum);而生长在山地的植物数量最少,仅7种,占总种数3.45%,如石生繁缕(Stellariasaxatilis)、八角枫(Alangiumchinense)和血当归(Gynurapinnatifida)等.可见,湘西地区军事有毒植物生境以林中居多,推测可能是湘西地区林地面积大,森林覆盖率高的原因,加之森林生态系统抗干扰能力较强,人为干扰少,为有毒植物物种多样性的维持提供了良好的条件.
2.1.4 分布格局 从图2可见,湘西有毒植物垂直分布格局呈现出随海拔升高先增加后减少的规律,多数植物海拔均在400 m以上,这是因为低海拔地区自然植被受人为破坏较严重.在700~799 m海拔范围内有毒植物最丰富,共142种,占总种数69.95%,如石生繁缕、乌头、回回蒜(Ranunculuschinensis)等.总体来看,湘西有毒植物受海拔高度影响较大,比较适宜生长在600~1 400 m的中等海拔范围.中等海拔正是湘西地区山地作战的主要区域,有效辨识该区域有毒植物对于减少非战斗性损伤是非常必要的.
图2 湘西地区军事本草有毒植物的垂直分布Fig. 2 Vertical Distribution of Toxic Plants of Military Herbs in Western Hunan
从水平分布上来看,湘西北部有毒植物高达194种,占总种数95.57%,其中有51种仅在北部分布,如女萎、两面针、皱叶鼠李(Rhamnusrugulosa)等;湘西南部地区有毒植物有153种,占总种数75.37%,其中有10种仅在南部分布,如娃儿藤(Tylophoraovata)、望江南(Cassiaoccidentalis)、巴豆(Crotontiglium)等.可以看出湘西南、北部有毒植物分布有差异,北部地区植物丰富度高于南部地区.另外湘西南、北内部之间也有较大差别,湘西北部有毒植物最丰富的桑植县(185种,占比91.13%)与有毒植物分布最少的永定区(121种,占比59.61%)物种数量相差64种.而南部地区有毒物种最多的吉首市(137种,占比67.49%)和最少的泸溪县(112种,占比55.17%)物种数量相差27种.由上可知,北部地区各县市分布差异较南部地区大.出现这些差异的原因可能是北部地区地层复杂多样、多山地、气候适中,且建立了较多的自然保护区.
2.1.5 地理成分 由表3可知,在科层面上,世界分布所含科数最多,有79科,占总科数38.92%,如豆科(Fabaceae)、蓼科(Polygonaceae)、毛茛科(Ranuculaceae)等;其次为泛热带分布,共77科,占总科数37.93%,如芸香科(Rutaceae)、天南星科(Araceae)、萝藦科(Asclepiadaceae)等.在属层面上,北温带分布所含属数最多,有49属,占总属数24.14%,如乌头属(Aconitum)、天南星属(Arisaema)、杜鹃花属(Rhododendron)等;其次为泛热带分布,共35属,占总属数18.06%,如花椒属(Zanthoxylum)、醉鱼草属(Buddleja)、薯蓣属(Dioscorea)等.在种层面上,中国特有分布和东亚分布所含种数远超其他分布型,总计125种,占总种数61.58%,如宽叶荨麻(Urticalaetevirens)、花南星(Arisaemalobatum)、一枝黄花(Solidagodecurrens)等.由此可见,湘西地区军事本草有毒植物从科级到属级再到种级的分化程度逐渐扩大,反映出该区军事本草有毒植物的多样性.
表3 湘西地区军事本草有毒植物科、属和种的分布区类型
2.2 植物有毒部位以及毒性特点
对湘西地区193种军事本草有毒植物有毒部位及其毒性大小进行统计分析,结果见表4.
表4 湘西地区军事本草有毒植物的有毒部位及其毒性特点
2.2.1 全株有毒 全株(全草)有毒植物是指根、茎、叶、花、果实、种子等多个部位都具有有毒成分的植物.湘西全株有毒的植物最多,共52科78属106种,占总种数52.22%.毒性为小毒的植物最多,有48种,占总种数23.65%,如蛇足石杉(Huperziaserrata)、皱叶酸模(Rumexcrispus)、毛茛(Ranunculusjaponicus)等,其中毛茛全株含有强烈挥发性刺激成分原白头翁素,与皮肤接触会引起炎症及水泡,内服可能引起胃肠炎等中毒症状,但很少引起死亡,毒性较小[21].中毒植物有23种,占总种数11.33%,如牛皮消(Cynanchumauriculatum)、芫花(Daphnegenkwa)、天南星(Arisaemaheterophyllum)等,其中天南星全株含草酸钙针晶,口服后可刺激咽喉和胃肠道黏膜引起呕吐、腹痛、腹泻等消化道刺激症状,外用时可刺激黏膜、皮肤,引起发红、烧灼感、水泡[22].大毒植物有20种,占总种数9.85%,如蓖麻(Ricinuscommunis)、半夏、昆明山海棠(Tripterygiumhypoglaucum)等,其中蓖麻全株含有蓖麻毒素,毒性极强,中毒潜伏期长,曾被特工用来作暗杀利器[23].剧毒植物最少,仅5种,占总种数2.46%,如博落回、朱砂藤(Cynanchumofficinale)、巴豆等,其中博落回全株含有多种有毒生物碱,对神经系统和心脏有明显毒性[24].毒性不明的其他有毒植物有10种,占总种数4.93%,如无心菜(Arenariaserpyllifolia)、巴东醉鱼草(Buddlejaalbiflora)、绒毛阴地蕨(Botrychiaceaelanuginosem)等.
2.2.2 根有毒 根有毒植物指根、块根、根皮等部位具有有毒成分的植物.湘西根有毒植物共有26科34属41种,占总种数20.20%.毒性以小毒为主,共28种,占总种数13.79%,如两面针、虎掌(Pinelliapedatisecta)、腊莲绣球(Hydrangeastrigosa)等,其中两面针的果、叶及根均有小毒,含氯化两面针碱等有毒生物碱,会损害人体周围神经系统和中枢神经系统[25].其次是大毒植物,共10种,占总种数4.93%,如及己(Chloranthusserratus)、羊踯躅(Rhododendronmolle)、血当归等,其中羊踯躅根、花和果实等部位都含有木藜芦毒素等毒素,毒性猛烈,人误食后会出现唾液分泌增加、恶心、步态蹒跚、惊厥、呼吸困难、四肢进行性麻痹等症状[26].中毒植物有2种,占总种数0.99%,分别是马尾松(Pinusmassoniana)和醉鱼草(Buddlejalindleyana),其中醉鱼草有毒,捣碎投入河中能使活鱼麻醉,便于捕捉,故有“醉鱼草”之称.毒性不明的其他有毒植物仅1种——花榈木.
2.2.3 茎有毒 茎有毒植物指茎、茎皮、块茎、鳞茎等部位具有有毒成分的植物.湘西茎有毒植物共21科28属33种,占总种数16.26%.毒性以小毒为主,共23种,占总种数11.33%,如杠柳(Periplocasepium)、柯(Lithocarpusglaber)和射干等,其中射干的根状茎含射干异黄酮等有毒异黄酮类成分[27],作为中药服用过量会引起中毒,主要中毒表现为四肢僵直、活动困难、全身肌肉强直等[28].大毒类和剧毒类植物分别有4种和3种,各占总种数1.97%和1.48%,各如万年青(Rohdeajaponica)和马醉木,其中万年青的茎含有万年青苷A等强心苷类,可兴奋人体迷走神经,抑制心肌传导,减慢心率,严重时可引起房室传导阻滞,心室纤颤及死亡[29].中毒类仅有1种——开口箭(Tupistrachinensis).毒性不明的其他有毒植物有2种,占总种数0.99%,包括花榈木和半蒴苣苔(Hemiboeahenryi).
2.2.4 叶有毒 湘西叶有毒植物共20科26属33种,占总种数16.26%.其中小毒植物最多,有19种,占总种数9.36%,如枫杨(Pterocaryastenoptera)、苦木(Picrasmaquassioides)、野胡萝卜(Daucuscarota)等,其中苦木根、皮、茎、叶均有毒,服用过量可引起咽喉、胃部疼痛,呕吐,腹泻,眩晕,抽搐,严重者可发生休克[30].中毒类植物有6种,占总种数2.96%,如喜树、圆柏(Sabinachinensis)、野花椒(Zanthoxylumpodocarpum)等,大毒植物有3种,占总种数1.48%,分别是茵芋(Skimmiareevesiana)、雷公藤和夹竹桃,夹竹桃的叶、皮、根和花均有毒,其中含有强心苷,误食后会引起心悸、头晕、恶心、呕吐等,甚者心动过速,出现发绀、血压下降、脉搏消失甚至死亡[31].剧毒植物仅2种,占总种数0.99%,分别是砚壳花椒(Zanthoxylumdissitum)和马醉木.毒性不明的其他有毒植物有3种,占总种数1.48%,包括降龙草(Hemiboeasubcapitata)、半蒴苣苔和花榈木.
2.2.5 花有毒 湘西花有毒的植物仅7科7属8种,占总种数3.94%.该类型植物数量最少,无剧毒植物.其中大毒植物较多,有4种,占总种数1.97%,分别是望江南、雷公藤、羊踯躅和夹竹桃,其中望江南花曾被报道可引起周围神经损伤[32].小毒植物3种,占总种数1.48%,分别是油茶(Ternstroemiagymnanthera)、厚皮香(Ternstroemiagymnanthera)和马银花(Rhododendronovatum).中毒类植物仅有1种——醉鱼草.
2.2.6 果实有毒 果有毒植物共12科16属19种,占总种数9.36%.毒性以小毒植物最多,共11种,占总种数5.42%,如棣棠(Amelanchiersinica)、吴茱萸(Evodiarutaecarpa)、两面针等,其中吴茱萸果实的水煎剂对肝脏有毒性作用[33].大毒类植物有4种,占总种数1.97%,如竹叶花椒(Zanthoxylumarmatum)、茵芋和羊踯躅等.中毒类植物仅2种——圆柏和野花椒.剧毒类植物仅1种——皂荚,皂荚的种子和果实均有毒,含皂荚苷、皂荚皂苷等多种三萜皂苷,对黏膜有局部剌微作用,可引起流涕、流涎、呕吐、腹泻等症状,大剂量时能腐蚀消化道黏膜并被吸收,出现全身性中毒症状[34].毒性不明的其他有毒植物仅1种——半蒴苣苔.
2.2.7 种子有毒 湘西种子有毒的植物有7科11属11种,占总种数5.42%.其中小毒类植物占据优势,有6种,占总种数2.96%,如山乌桕(Sapiumdiscolor)、扇叶虎耳草(Saxifragaflabellifolia)、石楠(Photiniaserrulata)等.其次是大毒类植物,有4种,占总种数1.97%,分别是厚果崖豆藤(Millettiapachycarpa)、苦参(Sophoraflavescens)、望江南和木鳖子,其中苦参种子中含毒性生物碱,人中毒后会出现惊厥,肌肉震颤和强直性痉挛等神经毒性症状[35].剧毒植物仅1种——皂荚.
2.3 有毒植物有毒化学成分和毒理作用
植物中不同剂量和种类的有毒化学成分会引起人或家畜产生不同程度的毒理类型,两者之间密切相关.因此,将湘西地区有毒化学成分以及毒理类型已知的161种有毒植物进行归类合并统计,结果如表5所示.
表5 湘西地区军事本草有毒植物的有毒化学成分及其毒理类型
2.3.1 生物碱 生物碱是存在于生物界中的一类多具有复杂的氮杂环结构,并具有碱性和显著生物活性的含氮有机物的总称.生物碱的成分多样,毒性机制复杂,常是植物有毒化学成分中最多的一类.湘西有毒植物中,有毒化学成分为生物碱的植物最多,共78种,其毒理类型共6类,分别为神经系统毒、呼吸系统毒、器官损伤性毒、黏膜刺激性毒、皮肤刺激性毒、精神性毒.其中以神经系统毒的植物居多,共39种,占总种数19.21%,如乌头、商陆(Phytolaccaacinosa)、龙葵(Solanumnigrum)等.其中乌头全株含乌头碱、次乌头碱等多种有毒生物碱,可对中枢神经系统、心脏和肌肉组织造成损害[36].乌头在冷兵器时代是使用最为广泛的军用毒药,生乌头榨出的汁或煎出的汁涂抹在兵器上,经晒干,此兵器刺伤人后足以致人死亡.著名的典故“关公刮骨疗毒”就是疗乌头的毒.其次是黏膜刺激性毒植物,共11种,占总种数5.42%,如猫爪草(Ranunculusternatus)、常山、半夏等.其中常山曾在抗疟运动中发挥了重要作用[37],但因所含的常山碱对胃肠道黏膜有很大的刺激性,催吐毒副作用较大,限制了其应用.器官损伤性毒植物共9种,占总种数4.43%,如血水草(Eomeconchionantha)、喜树、蕺菜(Houttuyniacordata)等.呼吸系统毒和皮肤刺激性毒植物均有7种,均占总种数3.94%,如百部(Stemonajaponica)和石龙芮,其中百部全株含有百部碱等多种生物碱,服用过量可引起呼吸中枢麻痹[38].精神性毒植物有5种,占总种数2.46%,如吴茱萸、萱草等.
2.3.2 甙类 甙(苷)类,又称配糖体,是糖或糖的衍生物(如氨基糖、糖醛酸等)与另一类非糖物质通过糖的半缩醛或半缩酮羟基脱水形成的一类化合物.含甙类有毒成分的植物共29种,其毒理类型仅4类,分别是神经系统毒、黏膜刺激性毒、皮肤刺激性毒和器官损伤性毒.其中神经系统毒植物共14种,占总种数6.90%,如万年青、木鳖子、商陆等,其中商陆含三萜商陆皂苷、去甲商陆皂苷等三萜皂苷,中毒后会出现烦躁、乏力、头晕头痛、恶心呕吐、视物模糊等症状[39].黏膜刺激性毒植物共9种,占总种数4.43%,如穿龙薯蓣(Dioscoreanipponica)、一把伞南星(Arisaemaerubescens)、半夏等,其中半夏含2,5-二羟基苯乙酸(尿黑酸,homogentisic acid),其与葡萄糖苷结合形成强烈刺激性成分,人体中毒后会可出现口腔、舌咽部麻木、肿痛等症状[40],军队野外生存时应避免误食.器官损伤性毒植物仅2种,占总种数0.99%,分别是苍耳和黄独,其中黄独块茎含黄独素B,可对肝肾组织造成损伤[41].
2.3.3 萜类化合物 萜类化合物是以多个异戊二烯及其衍生物作为结构单元聚合而成的一类天然化合物.含萜类有毒化学成分的植物共17种,其毒理类型共5类,分别是神经系统毒、黏膜刺激性毒、呼吸系统毒、皮肤刺激性毒和器官损伤性毒.其中以神经系统毒的植物最多,共9种,占总种数4.43%,如马桑(Coriarianepalensis)、毛瑞香(Daphneodora)、马醉木等,其中马桑果实成熟时色泽鲜艳,果实内部多浆,有甜味,易被当作野果食用,从而引起中毒.马桑中含马桑内酯及吐丁内酯,对动物有致抽搐甚至致死作用.马桑中毒者可出现阵发性惊厥,严重中毒时延脑中枢可由兴奋转为抑制,最后因呼吸衰竭而致死亡[41].黏膜刺激性毒植物共4种,占总种数1.97%,分别是黄檀(Dalbergiahupeana)、湖北大戟(Euphorbiahylonoma)、泽漆和芫花.呼吸系统毒植物仅2种,占总种数0.99%,分别是杜鹃和旋覆花(Rhododendronsimsii).器官损伤性毒仅1种——烟管头草(Carpesiumcernuum).
2.3.4 酚类及其衍生物 植物中酚类及其衍生物广泛分布,部分简单黄酮类、异黄酮等化合物具有毒性.含酚类及其衍生物有毒化学成分的植物有15种,其毒理类型共5类,分别是神经系统毒、黏膜刺激性毒、皮肤刺激性毒、精神性毒和器官损伤性毒.其中黏膜刺激性毒和神经系统毒植物数量最多,均有5种,各占总种数2.46%,如长叶冻绿(Rhamnuscrenata)和望江南等.皮肤刺激性毒植物有3种,占总种数1.48%,分别是野漆、漆(Toxicodendronvernicifluum)和木蜡树(Toxicodendronsylvestre),其中漆树树皮和汁液中含漆酚,漆酚对皮肤具有高度的致敏作用和一定的刺激性[43],军队野外生存应注意防范.器官损伤性毒和精神性毒植物均仅1种,各占总种数0.49%,分别为苍耳、菖蒲(Acoruscalamus).
2.3.5 无机化合物和简单有机化合物 植物中有毒无机化合物和简单有机化合物主要来源于植物吸收积累有毒外源性物质,这些有毒化学成分(如部分重金属和硝酸盐)被人或家畜过量食用后同样会引起中毒.湘西有毒植物中含该类有毒化学成分的植物共24种,其毒理类型相对广泛,6类毒理类型均有.其中以皮肤刺激性毒植物最多,共7种,占总种数3.45%,如裂叶荨麻(Urticafissa)、天名精(Carpesiumabrotanoides)、珠芽艾麻(Laporteabulbifera)等,其中珠芽艾麻的刺毛有毒,皮肤接触后会立即引起刺激性皮炎,主要症状有瘙痒、红肿、灼痛,出现荨麻疹状皮斑等[44].其次是神经系统毒植物,共6种,占总种数2.96%,如毛瑞香、刺揪(Kalopanaxseptemlobus)、杜衡(Asarumforbesii)等.黏膜刺激性毒植物共5种,占总种数2.46%,如枫杨、雪里见、皱叶酸模等,其中雪里见含草酸钙针晶,毒性反应主要表现为对口腔等部位的黏膜刺激作用[45].精神性毒植物共4种,占总种数1.97%,分别是披针叶茴香(Illiciumlanceolatum)、露珠草(Circaeacordata)、玉竹(Polyonatumodoratum)和萱草.呼吸系统毒和器官损伤性毒植物均仅1种,各占总种数0.49%,各为厚果崖豆藤、蕺菜.
2.3.6 其他 除上述类别外,还存在一些有毒成分清晰,但数目过少,无法单独作为一个类别的植物,故将这些植物全部划分为其他类别.其他类是除生物碱类外最多的一个类别,共25种植物,占总种数12.32%,此类别中,神经系统毒植物种数最多,含11种,占总种数5.42%,如八角莲(Dysosmaversipellis)(鬼臼毒素)、红豆树(Ormosiahosiei)(毒蛋白)、牛皮消(萝藦毒素)等,其中八角莲对皮肤具有刺激性,接触后可产生皮炎.轻度中毒表现为头晕、恶心、呕吐、腹痛等症状,重度中毒先有消化道症状如恶心、呕吐、腹痛等症状,随即出现脑神经系统症状如头晕、嗜睡、神志不清等,后发展为多脏器功能损害,各种反射消失,呼吸循环功能衰竭,甚至心跳停止死亡[46].黏膜刺激性毒植物(5种)和器官损伤性毒植物(4种)仅相差1种,各占总种数2.46%和1.97%,各如打破碗花花(Anemonehupehensis)(木脂素类)和蓖麻(毒蛋白)等.精神性毒和皮肤刺激性毒植物种数均有2种,各占总种数0.99%,各如云实和藜(Chenopodiumalbum)等.呼吸系统毒植物仅1种——土荆芥(Chenopodiumambrosioides).
3 结论与建议
3.1 湘西地区军事本草有毒植物资源的基本特点
湘西地区有毒植物资源丰富,共有67科136属203种,以被子植物为主,生活型以草本占优势,主要生境为林中.在垂直水平上,有毒植物资源受海拔高度影响较大,适宜生长在600~1 400 m的中等海拔区域;水平分布上,湘西北部地区的有毒植物丰富度高于南部地区,且南北各县市之间有毒植物分布存在较大差别.地理分布区类型多样,科、属、种的分布区类型分别有10个、14个和14个,在科级层面以世界分布及泛热带分布为主,属级层面主要集中在北温带分布和世界分布,种级层面上以东亚成分(中国特有分布和东亚分布)占优势.上述结论与前期食用植物[47]、补益植物和治疗创伤药用植物的多样性特征结论相比,在物种组成、区系地理成分等方面较相似,但在地理分布区、生活型、生境等方面有所不同,这可能是有毒植物本身特性所致.
3.2 湘西地区军事本草有毒植物资源的毒性特点
湘西地区有毒植物的有毒部位以全株为主,毒性除花部位以大毒为主外,其余部位毒性均以小毒为主.有毒化学成分组成较为复杂,其中含生物碱的种类最多.有毒化学成分引起的毒理类型较为复杂,毒理类型以神经系统毒为主,其中简单有机化合物和无机化合物引起的毒理类型最多.
近年来,全国多地都开展了对当地有毒植物资源的调查.湘西地区与全国各地有毒植物资源相比,具有某些共性,但也有差异.与同样处于亚热带的武功山地区有毒植物资源[48]相比,在植物组成、有毒部位、毒性、所含有毒化学成分、毒理类型等方面均具有一致性.与热带北部边沿的西双版纳野生有毒植物资源[49]相比,两地有毒植物的生活习性、有毒部位及毒性特点相似,但在优势科属等物种组成上具有明显差异,出现这一规律可能与当地的气候类型有关.
3.3 湘西地区军事本草有毒植物资源的开发利用建议
本研究通过调查湘西地区军事本草有毒植物资源,初步摸清了该区军事本草有毒植物资源的特点和规律,为后续开发利用针对军事应用目的的本草资源奠定了一定基础.但目前湘西军事本草的研究仍处于起步阶段,建立湘西地区完善的军事本草资源库,科学评估库内本草潜在和现实的军事医学价值,研制开发新型、安全、高效的军队特需或民用中药制剂应是下一步工作开展重点.为进一步保护和开发利用湘西地区军事本草有毒植物资源,实现变毒为宝,特提出如下建议:
(1)积极开展野生有毒植物资源的科学研究工作.对一些疗效确切的有毒植物(如常山、天南星、八角莲等)的毒性有效成分进行深入研究,掌握其毒性成分的组成、结构、含量、存在部位、毒性机理等等,进一步研究毒性成分的提取、分离纯化等工艺及技术.在此基础上,结合湘西地区民间苗医、土家医药用经验,开发军队特需或民用中药制剂.
(2)加强有毒植物资源的产业发展,强化高效综合利用思想.对于湘西地区重点有毒植物提倡产业题材开发前评估,产业开发与产学研结合.以吉首大学、湘西民族医药研究所等为代表的湘西本土研究机构,应与当地生物医药科技公司、湘西自治州民族中医院和地方各县市民族中医院等紧密联合,共同促使有毒植物资源从生产到开发再到利用一体化发展[9].
(3)加大对有毒植物资源的保护与管理.湘西地区有毒植物资源丰富,但在资源开发的同时也应注意对资源的保护,实现资源可持续利用.可根据资源调查的结果将有毒植物资源划分为不同的保护等级,针对重点保护类群,进行优先保护.同时充分利用当地农业和林业机构,自然保护区、森林公园、地质公园等平台对湘西地区有毒植物实施保护计划,特殊的种类可以开展抚育、迁地保护,保存优良种质资源加以保护.此外,保护区还需加强对有毒植物的管理,如定期排查,对有毒植物挂牌科普警示,以及通过多种媒体、科普活动以及出版相关科普书籍等途径,加强科普教育,减少毒害事件的发生.