贵州淫羊藿属资源现状及品质影响因素研究进展

罗 俊，袁丛军*，丁访军，戴晓勇，王浩东

（1.贵州省林业科学研究院 西南喀斯特山地生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室，贵州 贵阳 550005；2.贵州雷公山森林生态系统国家定位观测研究站，贵州 雷山 557100；3.贵州大学 林学院，贵州 贵阳 550025）

淫羊藿属（EpimediumL.）植物全球约55 种［1］，我国原产45 种［2］。根据花瓣与内轮萼片的大小关系，淫羊藿属植物分为大花类群与小花类群，贵州是淫羊藿属植物小花类群发生和演化的重要区域和分布中心，尤以黔东北地区保存的原始种类最多［3］。

淫羊藿属多种植物具有重要的药用价值，是我国著名的传统中药材，也是贵州最常用的重要苗药［4］，其中淫羊藿（Epimedium brevicornumMaxim.）、箭叶淫羊藿［Epimedium sagittatum（Siebold &Zuccarini） Maximowicz.］、柔毛淫羊藿（Epimedium pubescensMaxim.）、朝鲜淫羊藿（Epimedium koreanumNakai.）及巫山淫羊藿（Epimedium wushanenseYing.）等5 种已被《中国药典》收录［5］，具有补肾阳、强筋骨、祛风湿的功效［6］，主治阳痿遗精、筋骨痿软、风湿痹痛、麻木拘挛、更年期高血压症和冠心病等［7-9］，受到国内外广泛关注，导致市场对淫羊藿提取物的需求量急剧增加。

由于过度采收和栖息地退化，近年来淫羊藿属野生资源遭受大面积破坏，资源呈现濒危趋势。然而关于贵州淫羊藿属植物的研究多集中在资源保护与开发利用等方面，缺乏对贵州淫羊藿属资源现状和品质影响因素的系统梳理。本文整理了贵州淫羊藿属植物的资源分布情况，分析了淫羊藿属植物的主要活性成分，重点论述了光照、温度、土壤及采收时间等因子对淫羊藿属植物品质含量的影响，综合当前人工栽培淫羊藿属植物的繁殖方式、种植密度和管护等栽培技术，分析相关研究存在的问题及瓶颈，以期为贵州淫羊藿属植物资源保护、开发利用及栽培示范提供参考依据。

1 贵州淫羊藿属植物种类研究概况

1.1 淫羊藿属植物种类历时变化

贵州淫羊藿属植物的最早记载起始于1886 年，由法国植物学家Franchet在贵阳市发现的新种—粗毛淫羊藿（Epimedium acuminatumFranch.）［10］。1991 年屠玉麟［11］首次对贵州特有植物进行专门报道，收录了1 种贵州特有种—单叶淫羊藿（Epimedium simplicifoliumYing.）。1993 年何顺志［12］在铜仁市沿河县发现1 新种—黔北淫羊藿（Epimedium borealiguizhouenseS. Z. He & Y. K. Yang.）。1994 年何顺志和张天伦［13］在铜仁市松桃县发现1新种—小叶淫羊藿（Epimedium parvifoliumS. Z. He et T. L.Zhang.）。1996 年何顺志和郭宝林［14］在六盘水市水城县发现1新种—水城淫羊藿（Epimedium shuichengenseS. Z. He.）。2001 年《中国植物志》（第29 卷）［15］收录中国小檗科淫羊藿属植物约40种，其中记载贵州分布13 种1 变种，应俊生在附录中发表在铜仁市玉屏县发现的新种—多花淫羊藿（Epimedium multiflorumYing.）。2003 年何顺志和徐文芬［16］在铜仁市德江县发现1 新种—德务淫羊藿（Epimedium dewuenseS. Z. He， Probst & W. F. Xu.），同年报道了贵州淫羊藿［Epimedium sagittatum（Siebold＆Zuccarini） Maximowicz var.guizhouenseS. Z. He & B.L. Guo.］、剑河淫羊藿（Epimedium myrianthumStearn var.JianheenseS. Z. He & B. L. Guo.）等2 个变种［17］。2004 年《贵州植物志》收录贵州淫羊藿属植物14 种［18］。2007 年郭宝林等［19］在黔东南州雷山县发现1 新种—拟巫山淫羊藿（Epimedium pseudowushanenseB. L. Guo.），2010年He等［20］在安顺市普定县发现1 新种—普定淫羊藿（Epimedium pudingenseS. Z. He， Y. Y. Wang & B. L. Guo.），2011 年Flora of China（Vol.19）收录淫羊藿属41 种，记载贵州分布种类14个［21］。根据相关文献整理得知，贵州淫羊藿属植物已正式报道的种类就达20 种1 变种，但由于后期的不断修正，部分种类被合并处理。

1.2 淫羊藿属植物种类组成

最新研究资料整理归纳表明，我国有淫羊藿属植物45 种，贵州现有淫羊藿属植物20 种，约占44%（详见表1）。其中黔北淫羊藿、短茎淫羊藿（Epimedium brachyrrhizumStearn.）、德务淫羊藿、普定淫羊藿、多花淫羊藿、剑河淫羊藿、小叶淫羊藿、拟巫山淫羊藿、贵州淫羊藿、水城淫羊藿、单叶淫羊藿、毡毛淫羊藿（Epimedium coactumH. R. Liang & W. M.Yan.）等10 种2 变种为贵州特有种［10，22］，特有比例达60%，是我国淫羊藿属植物主要分布区中特有种最多的省份。而粗毛淫羊藿、天平山淫羊藿（Epimedium myrianthumStearn.）、巫山淫羊藿、箭叶淫羊藿、黔岭淫羊藿（Epimedium leptorrhizumStearn.）、长蕊淫羊藿（Epimedium dolichostemonStearn.）、木鱼坪淫羊藿（Epimedium franchetiiStearn.）、保靖淫羊藿（Epimedium baojingenseQ. L. Chen et B. M. Yang.）等8种也在贵州有所分布，可见，贵州淫羊藿属植物物种十分丰富。

表1 贵州淫羊藿属植物情况表Tab. 1 Report of Epimedium plants growing in Guizhou province

2 淫羊藿属植物主要活性成分

2.1 黄酮类

黄酮类物质是淫羊藿属植物最主要的活性成分［29］，其中总黄酮、淫羊藿苷（Icariin，ICA）、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C 是历版《中国药典》淫羊藿药材质量控制的指标性成分［30-31］。研究发现淫羊藿总黄酮能抑制 AMI 过程中缺血再灌注导致的氧化应激反应，减轻心肌细胞不可逆性损伤，维护心肌组织正常功能，对免疫、内分泌、心脑血管系统以及骨骼和肿瘤组织等具有多方面药理活性［32-33］。史阔豪等［29］、孟宪丽等［34］、张玲等［35］发现ICA 和朝藿定A有较强的抑菌活性。朝藿定A、B、C 和ICA 均能抑制癌症细胞增殖分化，随浓度的递升，朝藿定C和ICA表现出的抑制作用更强。随着新的分离技术在天然药物分离方面的不断应用，宝藿甙、箭藿甙、淫羊藿甙 A 等新的黄酮类物质被分析出来，为新药的开发和研制提供了更多的支撑。

2.2 生物碱

截至目前，淫羊藿属植物共分离出木兰花碱、淫羊藿碱A、生物碱Epimediphine 等3 种生物碱，具有抗氧化、镇静、增强免疫功能、保护生殖系统等生理活性［36］。在淫羊藿属主要药用品种中，以朝鲜淫羊藿中木兰碱的含量最高，而且叶、茎、地下根茎中均含有木兰碱，地下根茎中含量最多，粗毛淫羊藿和天平山淫羊藿次之，含量一般在0.07%以上［31］。研究发现淫羊藿生物碱可以提升精子的能量代谢水平，提高受损伤小鼠精子质量、精子密度和精子活率，改善受损伤小鼠睾丸组织的病变［37-38］。Zhang等［39］证实生物碱Epimediphine具有较强的乙酰胆碱酯酶抑制作用。

2.3 多糖

淫羊藿多糖具有一定的抗病毒、促进个体激素分泌、促进核酸和蛋白质代谢及血小板凝聚作用，能刺激细胞免疫应答、激活胸腺免疫功能，从而增强机体免疫功能，延缓机体衰老［40］。饶金华等［41］分析出淫羊藿多糖（EPS）主要含有EPS-1、EPS-2 和EPS-3 三个组分，三者主要由半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖醛酸和鼠李糖组成。李龙［42］发现淫羊藿多糖对机体的调节作用，包括激活T 和B细胞，激活网状内皮系统，激活补体，激活巨噬细胞，诱生肿瘤坏死因子，促进干扰素的生成，促进白细胞介素的生成等。

3 淫羊藿属植物品质主要影响因素

3.1 生物因素

3.1.1 光照

光对生物的影响包括光照强度和光质两部分。光照强度的高低影响植物次生代谢产物的积累，过高的光照强度及过低的光照强度都会对淫羊藿属植物的生长产生一定的影响。研究发现，光照控制在自然光的 40% ~ 80%时，淫羊藿植株生长良好，结实率高；光照在自然光的20%左右时，植株的生长便会受到抑制，结实率低；而光照在自然光的50%时，分枝数、叶片数、根茎数量、叶面积、叶片总黄酮含量和总黄酮醇苷含量、总黄酮醇苷总产量和叶片产值均为最大值，因此在生产中可采用50%的遮阴度，以增加淫羊藿属植物的品质和产量，提高经济效益［43-45］。在不同光强下光质对淫羊藿属的生长发育及活性物质的积累也有显著影响。例如，在（18.2 ± 2.5） μmol·m-2·s-1的光照强度下，蓝光能显著降低叶片面积，黄光能显著增加新的茎枝萌发，具有持续促进作用，60 d时，生物量最高；红光、蓝光和黄光下淫羊藿苷类黄酮含量高于白光，且黄光最高。在（90.9 ± 2.5） μmol·m-2·s-1的光照强度下，红光显著降低叶面积；白光促进淫羊藿苷类成分合成的效果强于红光、蓝光和黄光。当强光处理时间加长时，其他光处理淫羊藿苷类成分出现降解，红光反而能较大幅度促进黄酮类成分的合成。因此在生产中，提供适当的红光和黄光，可提高淫羊藿属植物生物量，同时可提高黄酮类含量［46-47］。

3.1.2 温度

淫羊藿属植物的种子存在休眠特性，种子不容易萌发，需经过变温层积处理打破种子的休眠状态。例如，对淫羊藿属种子进行变温层积处理（1 ~ 90 d 为20 ~ 25℃，91 ~ 150 d 为4℃），在层积过程中，淫羊藿属种子胚形态从球形胚逐渐发育为心形胚，最后为子叶胚，胚率显著升高，温度的变化有利于淫羊藿属种胚的形态发育［48］。温度对淫羊藿属生长发育的影响常常是地形、海拔、降雨等多重因素综合作用的结果。例如，6 月份淫羊藿属的各类黄酮类物质都与日照时数、湿度呈负相关，与地温呈正相关，说明在开花后，淫羊藿属适宜在温暖干燥的区域生长；8 月份总黄酮、淫羊藿苷均与温度呈正相关，与日照时数呈负相关，说明在化学成分合成时期，适度增温有利于淫羊藿属植物化学成分合成［49-50］。

3.1.3 土壤

土壤是植物吸收养分和水分的场所，土壤理化性质和无机元素对植物生长发育和药效成分具有重要的影响。粗毛淫羊藿、箭叶淫羊藿等生长于pH为5.5 ~ 6.0 之间的土壤，说明淫羊藿适宜生长于弱酸性土壤［51］。但研究发现，朝藿定A与土壤pH值呈显著正相关，为提高淫羊藿活性物质的含量，人工栽培时可选择pH 7.9 ~ 8.2 的碱性土壤种植。通过逐步回归分析发现影响淫羊藿总黄酮含量的主导土壤因子为全钾和全氮，且总黄酮随土壤全钾含量的增加而增加，随全氮含量的增加而减少；影响ICA含量的主导土壤因子为有效磷，随土壤有效磷含量的增加而增加；影响朝藿定A、B 含量的主导土壤因子为有机质，其随有机质含量增加而增加；影响朝藿定C 含量的主导土壤因子为有机质和可溶性盐，随土壤有机质含量的增加而增加，随可溶性盐含量的增加而减少［52］。钱一凡等［53］利用尿素（A）、过磷酸钙（B）、硫酸钾（C）三因素五水平正交试验探究出，巫山淫羊藿的叶产量在A5B4C3处理下最高，茎产量在A5B5C4处理下最高；毡毛淫羊藿的叶和茎产量均在A5B5C4处理下最高，因此，在栽培过程中，可以选择土壤可溶性盐相对较少的区域种植，并通过适当补充磷肥、增加有机质来提升淫羊藿属植物的产量和活性物质含量。

3.2 非生物因素

不同品种淫羊藿采收时间不同，并随着生产所需而呈现显著的差异性。例如，从叶片生物量积累规律来看，物种间较相似。叶片均重在5 月31 日（天平山淫羊藿和粗毛淫羊藿）或6 月15 日（箭叶淫羊藿和毡毛淫羊藿）前呈上升趋势，随后保持平稳波动。从总黄酮含量积累规律来看，物种间存在较大差异。箭叶淫羊藿、粗毛淫羊藿、天平山淫羊藿和毡毛淫羊藿分别在3月15日，6月30日，7月31日和9 月30 日最高。从ICA、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C累积规律来看，各物种最佳采收期各不相同，粗毛淫羊藿、箭叶淫羊藿、天平山淫羊藿和毡毛淫羊藿最佳采收期分别为5 月底、6 月中旬、8 月底和9月中旬［30，54-55］。因此，淫羊藿属植物叶片生物量和黄酮醇苷类成分含量积累均受采收期影响较大，在生产过程中，需根据叶片生物量、有效成分含量及有效成分积累总量3 个层次的变化规律进行整合分析，合理确定采收时间。

4 人工栽培技术

目前，人工栽培的淫羊藿属植物主要有巫山淫羊藿、粗毛淫羊藿、箭叶淫羊藿及毡毛淫羊藿等品种。常使用实生苗培育淫羊藿成株，其技术操作简便，繁殖系数大，但因为种子休眠期过长，不同类型淫羊藿种子的休眠期长短不一，粗毛淫羊藿种子出苗时间在260 ~ 280 d，另一些品种出苗时间长达至少一年，故解除休眠困难，种子发芽率低，成苗少，致使有性繁殖在生产上应用不够广泛。淫羊藿属植物有着与块茎植物类似的繁殖方式，其地下根茎既是养分贮藏器官，又是克隆繁殖器官，在地上分株枝叶死亡后可以继续存活以获取地下资源，因此在人工栽培中，常利用根茎移栽进行无性扩繁。移栽成活率受根茎长度、栽培密度、栽培深度等因素影响［56-57］。研究表明12 cm 根茎长度处理下的毡毛淫羊藿生长良好，是最适宜的栽培根茎长度，栽培地株行距为30 cm × 30 cm，穴深以苗根伸直为宜，培土至微露芽头即可，每亩用苗8 000 ~ 10 000 株。林下栽培通常按每亩有效种植面积约280 m2计，用苗量约1 200 株/亩［58］。通过组织培养技术快速繁育淫羊藿植株是20世纪初发展起来的新兴技术，目前只集中在选择较好的外植体，调配最佳培养基诱导愈伤组织的实验室研究阶段，在实际生产中技术不成熟、成本较高，无法实现大面积人工栽培［59］。

5 问题与展望

淫羊藿属植物的多基原、多产地、难鉴别、种子休眠期长等特点，导致淫羊藿的品种、产地、采收期均会影响其质量。不同品种、不同产地、不同采收期的淫羊藿中ICA 的含量差异明显，同一品种的植株个体间差异也很大，样本代表性不足。同时，在质量控制方面也因评价指标性成分过于单一，且ICA 在淫羊藿属植物中含量不稳定，致使市场上很多淫羊藿药材及饮片质量不合格。此外，由于《中国药典》中还没有关于淫羊藿属植物中重金属及有害元素的限量标准，在市场中可检出重金属及有害元素，且某些产地样品中重金属及有害元素量较高［54，57，60］。亟需开展如何提升淫羊藿属植物品质和产量方面的研究：

（1）在指纹图谱的基础上结合“一测多评”技术，建立淫羊藿属植物多指标成分控制的方法，以满足其复杂成分的质量控制需要。对淫羊藿属植物所含的主要结构类群做综合控制，增加结构相对稳定的总多糖指标；利用指纹图谱鉴定不同品种间淫羊藿的差异，筛选符合市场需求的品种；利用淫羊藿属植物的主要生物活性成分内在的函数关系和比例关系，采用只测定一个成分，同时获得多个成分同步测定的计算结果，综合分析淫羊藿属植物的品质；通过大样本数据分析，得到各基原所含成分的基本状况，分别制定相应的质量标准。

（2）开展淫羊藿属植物本地优良品种选育，推进淫羊藿生态种植进程。在广泛收集贵州淫羊藿属植物种质资源的基础上，将传统育种与现代分子生物技术相结合，加快贵州本地淫羊藿属药材优良品种选育；攻克淫羊藿种苗繁育过程中各环节的关键技术问题，如种子采集、打破休眠、育苗等；加大对淫羊藿中药材规范化种植（GAP）技术的基础研究，对贵州淫羊藿属植物分布地区的大环境、小生境、立地条件、不同品种的进化生物学、形态特征、各种生理、生化指标、化学成分等进行深入研究，参照现有的生态种植成功案例进行林下仿生栽培、农林复合经营。

（3）结合喀斯特地理特点，开展在喀斯特石质山地种植淫羊藿属植物方面的研究。揭示淫羊藿属植物与喀斯特石质生境适应机理，分析生境对淫羊藿属植物品质及主要活性成分的影响，并提出有效性的调控措施，为后期开展相关工作提供基础支撑。