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药用前胡活性成分及种植农艺研究进展

2022-04-02张顺先

新农民 2022年9期
关键词:药理

张顺先

摘要:前胡通常指伞形科植物白花前胡,其根部常在干燥之后用作药材,即常说的药用前胡,其具备解热、祛痰、治疗疖肿与支气管炎等功效。近几年随着人们对中医药的重新认知,药用前胡的需求量也在逐渐的增加,其种植规模也在逐渐的扩张。目前国内出现了多个推广标准化种植的产地与农场,以提高前胡的产量、生产品质并尽可能降低生态污染。本文通过对药用前胡及其活性成分、药理作用进行简述,并对其相关种植技术与应用进展进行探究,以期起到借鉴参考作用。

关键词:白花前胡;成分;药理;种植农艺

用于入药的前胡大多来自于白花前胡的干燥根,其具备疏风散热、降气化痰的功能。前胡在我国有着久远的入药历史,且经相关调研标明,白花前胡的活性成分在防治心血管疾病、抗癌等方面具备较高的医用价值。随着前胡药用价值的重视,其对种植技术与环境也有着较高的要求,尤其是要注意病虫害的防治。

1 药用前胡(白花前胡)简述

药用前胡通常是指白花前胡,有时也指紫花前胡(下文简称前胡)。白花前胡又被称为罗鬼菜、信前胡等,前胡的主根形状多呈不规则状态,常见有圆柱、圆锥、纺锤等体态,且多为弯曲状态;在前胡根的顶端会有一些杂须与茎痕,在根的中上部生长着一些密集的纹路,大多都呈黑色;在根的底部生长着一些横向与纵向的纹理,并伴随着一些分枝长度约在3~15cm,根的直径在1~2cm之间。从气味上看,白花前胡多散发香气;从味道上讲,其先是入口甘甜,随后弥漫着苦辛味。在选择白花前胡的时候,长的整齐、较长、香味浓郁且截断面呈黄白色的为最佳。

白花前胡的开花时间一般是在每年的8~10月之间,成果是在每年的10~11月之间,多分布在海拔相对较高(250~2000m)的山坡及树林边缘、路旁或半阴的山坡草丛中。在我国的甘肃、山东、广西、四川、贵州等地较为常见。

2 药用前胡活性成分及药理作用

前胡的活性成分主要分为两大类,一类是包含角型吡喃香豆素、呋喃香豆素以及单一香豆素的香豆素类成分;一类是包括香木兰烯、榄香烯((-)-β-elemene)等品类的挥发性油类成分;除去这两类成分外,通过实验及翻阅资料还在前胡成分中发现了一些以白花前胡苷为主的其他苷类、苯甲酸类等成分。

2.1 药用前胡活性成分

2.1.1 香豆素类

前文提到过香豆素主要包括角型吡喃类、呋喃类、单一类香豆素。吡喃类细分为前胡香豆素A、B……F、H、白花前胡甲、乙、丙、丁素等;呋喃香豆素类包括佛手苷内酯(又名香柠檬烯)、花椒毒内醋(又名8-甲氧基补骨脂素)、欧前胡素(别名前胡内酯、戊烯氧呋豆素等,由张村等分析得出);单一香豆素类包括白花前胡醇(Ulopterol)、7-羟基-6-甲氧基香豆素、伞形花内酯等。

2.1.2 挥发油类

挥发性油类中主要包括倍半萜、烷類和芳烃物质等成分。经相关研究发现不同的产地前胡中的挥发油类成分主要是以α-蒎烯、和厚朴酚(桧醇)、长叶烯、等6种成分为主,其相对含量超过了60%,也可以作为调控前胡质量的重要参考依据。而通过孔令义等相关人员对前胡挥发油类成分的调研中得出,榄香烯((-)-β-elemene)、香木兰烯等是倍半萜的主要成分。

2.1.3 其他类

除去挥发油类与香豆素类活性成分外,前胡中还含有其他活性成分,如白花前胡苷、胡萝卜苷等其他苷类、没食子酸与香草酸等苯甲酸类成分,此外还包括麦固醇(β-谷甾醇)、木质素酸、软脂酸(一般指棕榈酸)等油脂类成分。

2.2 药理作用

2.2.1 保护心肌,改善心脏功能

白花前胡提取液可调控由腹主动脉缩窄所引起的心肌细胞凋谢有关基因的表达,进而抑制心脏收缩力重塑,对心力衰竭起到了生物学的防治效果。这也可能就是白花前胡抑制心肌肥大的心力衰竭恶化进程的机理所在。

前胡中香豆素类活性成分对患者的心肌类疾病有着显著的疗效,主要表现为促进钾通道开启、遏制钙内流、调控心室肌细胞动作电位等。其中,白花前胡甲素对患者心肌治疗与保护体现在促进其肠管平滑肌舒缓以及遏制钙离子内流等方面,维持并降低心肌缺血再灌注时对患者心肌细胞的损害程度;也可抑制人血管紧张素II诱发的心肌细胞肥大。经试验发现,白花前胡乙素对肾性高血压患者降压主要是通过作用于血管的多巴胺受体,放松其平滑肌。

2.2.2 扩张血管、降低血压

而白花钱胡丙素对心血管系统起到保护作用,在一定程度上可以发挥心肌抗缺血、抗心力衰竭以及扩张血管等功效,同时其也可以通过抑制人血管紧张素II引发的平滑肌细胞肥厚,

降低细胞钙离子浓度,同时减少胶原蛋白浓度、提高一氧化氮释放量,改善血管增生或肥大等现状,有助于治疗自发性高血压。

2.2.3 抗氧化作用

前胡中的活性成分香豆素类对小鼠肝组织MDA的形成有着明显的抑制作用,这也表明香豆素类活性成分可起到抗氧化作用,其机理可能与自由基效应的清除有着千丝万缕的关系。在心血管损伤与炎症中,游离基(氧自由基)发挥着不可忽视的作用,这也是抗炎与心血管保护的机制之一。香豆素类成分对于游离基作用的清除与过氧化反应有着显著的抑制作用,活性随着计量的增加而增加。

2.2.4 祛痰抗菌作用

从药用前胡中萃取的白花前胡丙素可增加小鼠气管内排泌酚红,从而产生祛痰效果。白花前胡中的挥发性油类成分,对肠道球菌、伤寒沙门菌等都有相当的抗菌活性。α-蒎烯则具有抗真菌功能,控制了细菌DNA、RNA,以及细菌壁中板栗的多糖物质成分和细菌膜上麦角固醇的人工合成。

2.2.5 抗肿瘤作用

从前胡中分离提取到的角型吡喃香豆素可诱使人急性髓样白血病的HL-60细胞分化,对于分化治疗白血病有着借鉴参考作用,也可将其视为治疗的潜力新药物。榄香烯((-)-β-elemene)作为前胡的挥发类活性成分,对移植性肿瘤细胞具备一定的杀伤力,在抗癌、抗凝血以及镇痛等方面发挥着功效。

3 药用前胡农业种植研究

前胡因为市面稀缺药,且售价不断攀升,所以短期内很难增加栽培面积,因为前胡籽种在收获后其根系将会烂掉、死去。人工种植白花前胡已经作为了形成主导产业继续蓬勃发展的必须选项。但是,现在对白花前胡的人工种植技术还不成熟,且出苗率较低,产量少。

3.1 种植及注意事项

3.1.1 种质选择与采集

前胡的繁育主要有二种方法,即播种繁育和根培育。受根蘖苗管理相对复杂且要求较高的影响,通常采取播种繁育。白花前胡开花是在每年的7~9月之间,成果是在每年的10~11月之间,随熟随采。一般在成果期,果色从最初的绿色逐渐变成微黄色、棕褐色时,选择色泽鲜亮、果实饱满的健康果。采摘完成后放到室内阴干,并使其完成后成熟的动作,并通过风力除杂质、过网筛滤选择最终下地播撒的种子进行播种也可再晾1~2d,用透气性相对较好的容器如小布袋分装,并放在阴凉干燥的通风处贮存,有效贮存期为一年。但贮存时切忌码垛过大,同时要不定期翻动,以防高温损坏播种。

3.1.2 选地整地

前胡性植物喜欢气候温和、湿润、阴凉的环境,且是深根系植物,宜选山坡土层厚并有一定荫蔽量的土地。需要注意的是前胡不耐积水,地势低洼或易积水地段易影响其根系生长发育或感染疾病,山坡的坡度也不宜过高,在20°~30°最佳,最高不可高于45°,避免暴雨突发冲走植株。前胡种植地可连年栽培,收成后的茎叶可再次翻入土地以作为肥料。

3.1.3 播种繁殖

可以直接种植,也可以在育苗后定植。但白花前胡的种植适应期一般较长,在当年12月至翌年3月均可。前胡采集后立即整地,然后立即种植。4月后由于温度升高,出苗困难,苗木容易灼伤枯死,且根系发育、生长不良等不适宜种植。

通过种子播撒的方式种植前胡,种子的用量在2~3kg/667m2,在翻地之后进行施肥(详见下文),在山地种植前胡时,可根据其走向起畦,每畦的宽度维持在1.3m左右;如果不起畦,则需要培隔水带,避免水土流失,隔水带可以就地取材,每隔3~10m用树枝或者草木搭建。播种时,将种子撒在土面,并用扫把或者是树枝轻拂,确保种子与土地充分融合。对于干旱天气播种的前胡可以用秸秆或者地膜覆盖,确保其温度与湿度达标,保障出苗的完整性,当前胡出苗后,可在畦旁栽种一行玉米,为其提供阴凉遮蔽。

若按GAP规定设置的苗圃基地,以先育苗后栽植方法培育,则可在苗出土约40d后定植,按行株距60cm×45cm开穴种植。

3.1.4 田间管理

(1)除草

前胡从出苗至倒苔前后的生长时期总共220d左右,粗放管理工作下必然产生大量杂草,影响前胡的生长。所以,田间管理工作应以勤除草为重。做好有草即除,也可使用抗除草剂植物实行芽前封锁。除草一般需要2~3次,分别是在3~4月份期间根据苗发育情况,结合松地耕田1~2次;其次是在5月底到9月初,此时正值前胡生长旺盛时期,可集中拔草2~3次。需要注意的是此时前胡已成形,尽可能避免动用锄具,避免伤害前胡,夏季可在雨后进行松田拔草。

(2)施肥

白花前胡的成熟主要分为三个阶段:一是成苗阶段,时间在3~5月上旬;二是成长期,时间在5月中旬、下旬到8月;三是量产期,时间在9月中旬~12月。在这三个阶段通常要施肥3次以上,前期以基础肥为主,并在播种前翻整土地时,加入生物基肥

(3000公斤/亩)或者复合肥(50kg/667m2)。再次加入腐熟基肥3000kg/667m2或复合肥50kg/667m2,于七月下旬施促根肥,9月施壮根肥,在苗木出土期及7月底之前通常不追肥,以防引起植物提早抽苔开花结果及根部木材化,而影响正常生产。播种的时候一年生前胡如果在6~7月追肥很容易出现10%到20%的前胡在8~9月提早开花结果,不追施肥的则不会出现提早开花结果的状况。

(3)折枝打顶

前胡一般在年初播种,年底收成。在种植过程中,实生苗一般于次年开花结果,而根蘖苗通常会于当年开花结果,易导致前胡的根部营养流失,为避免此类情况,“折枝打顶”是最佳选择,在出新苗时紧挨地面进行根蘖苗的剪除,如此重复3~4遍就可以防止后期盛开成果,亦可在第一遍中耕除草时,保留前胡基生叶,并从其外露的底部折断花茎,。

(4)采收加工

每年的12月初到下一年的1月底之间,前胡停止生长,在此期间对其进行采收。在采挖过程中,挖取根兜,并取具备药用价值的根部,去除泥土,隨后进行通风晾晒或者是低温烘干。种子收取时间是在每年10月底~11月初之间,并去掉杂物,放在干燥、温度、通风处储藏,以备后期种植使用。

3.2 病虫害防治

前胡在栽种这一年出现病虫害的几率相对较小,次年可能会遭受较为严重的病虫害。前胡常见的病主要是白粉病与根腐病,常见的虫害以扁蚜、蛴螬等较为普遍。防治病虫害的策略主要是以预防为主,辅之以生物技术、化学药剂等手段进行综合防治。

3.2.1 根腐病

得了根腐病的前胡在发病后,明显的症状是叶子迅速发黄枯萎,其生长逐渐放缓直至停止,根部发黑或成棕色,油渍状,然后逐渐枯萎至植株完全枯死。位于低洼积水处极易引发此类疾病。

防治办法:尽可能避免低洼积水处,若无法避免,则应随时注意天气动向,做好疏渠排涝工作,尤其是强降雨天气,及时清理积水;对于已经感染该疾病的植株,及时拔除或销毁,避免其对其他植株产生影响,同时可辅之以药剂如50%多菌灵可湿性粉剂、40%根腐宁等配比液,对根部土壤进行浇淋消毒,避免通过土壤传播病菌。

3.2.2 白粉病

患白粉病后,在前胡叶子表面出现粉状病斑,然后面积逐步增大,最后叶子逐渐变黄而枯死。雨天以及霉雨天气易发于本病。

防治办法:将出现的病株及时拔除或销毁,并使用三唑铜可湿性淀粉、苯醚甲环唑(思科)、氟硅唑(福星)乳油等药物予以喷洒预防。

3.2.3 蚜虫

烟蚜,常见于前胡新梢或嫩叶叶背部,通过吸取其汁液卫生,对其叶片、茎及花等造成危害,此外还可传染各种病毒,危害植物发育、生长和结实等。

防治办法:经常清理种植园地以及清除周围杂草,降低蚜虫迁入和越冬虫源;病害暴发时期采用吡虫啉、啶虫脒制剂,每5~7d喷洒1次,持续喷施2~3次以上。需要注意的是7月底之后不宜继续使用药物,此时可采用生物防治,通过其天敌-瓢虫进行控制,或采用黄板诱杀等物理防治方法。

3.2.4 蛴螬

一般是暗黑鳃金龟、铜绿丽金龟等的幼体,咬食嫩茎、根等,使植物渐渐变黄枯萎,最严厉时甚至会死去。

防治方法:在冬季深翻土壤,清理杂草,以清除越冬昆虫;使用完全腐熟的农家肥,以降低成虫产卵率;可采用黑光灯等物理方式,诱杀成虫;利用食虫虻、臀沟土蜂、白僵菌等,开展生物学预防;在遭受蛴螬破坏时,可利用辛硫磷可湿性粉剂等药剂对根部进行灌注,对其虫卵进行灭杀。

4 结语

前胡作为常用药材之一,多用于治疗风热及气管类疾病,也常用作该类疾病入药成分。随着相关科研人员对前胡研究的增多,人们对其成分及药理作用更加清晰明了,药用前胡的市场需求也随之增加。为了更好地满足市场需求,前胡种植面积也在逐年增加,人工栽培前胡已占据主导。为了确保种植产出的前胡高质量量产,作为种植方应当严格展开选种育种工作,从选地整地、田间管理(除草、施肥、折枝打顶、采收加工)、病虫害防治出发,规范化操作,减少不必要的施肥与农药喷洒,在降低成本的同时提高前胡的产出及质量,促进偏远贫困地区农业产业结构的优化调整,保障前胡规模化生产的品质。

参考文献

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