不同栽培条件对天麻活性成分的影响

摘" 要：该文以常见白栎+圆柏、油樟为菌材，分析特色香料植物油樟如何影响天麻活性成分，探讨其作为天麻菌材的可行性。同时分析在峨眉山不同海拔下天麻活性物质变化，研究海拔对天麻栽培的影响。结果表明，以油樟为菌材，天麻中天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B分别比对照降低39.53%、78.12%、23.35%。而对羟基苯甲醇高于对照，峨眉山海拔1 000 m栽培的天麻，其天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A含量显著高于其他处理，且乙醇脱氢酶活性最高。油樟能够作为菌材栽培天麻，但应与其他菌材配合才能够有效提高天麻活性物质含量。在峨眉山地区，天麻最适宜的栽培海拔为1 000 m。

关键词：天麻;菌材;海拔;成分;栽培条件

中图分类号：S35" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2096-9902（2025）02-0030-05

Abstract： Using common white oak + juniper and camphor as fungus materials， we analyzed how the characteristic spice plant camphor affects the active ingredients of Gastrodia elata， and discussed its feasibility as a fungus material. At the same time， the changes of active substances in Gastrodia elata at different altitudes in Mount Emei were analyzed to study the effect of altitude on Gastrodia elata cultivation. The results showed that using camphor as fungus material， gastrodin， balysnoside A， and balysnoside B in Gastrodia elata decreased by 39.53%， 78.12%， and 23.35% respectively compared with the control. However， para-hydroxybenzyl alcohol was higher than that of the control. Gastrodia elata cultivated at an altitude of 1 000 meters in Mount Emei had significantly higher contents of gastrodin， para-hydroxybenzyl alcohol， and barycoside A， and the alcohol dehydrogenase activity was the highest. Conclusion： Cinnamomum bungeanum can be used as a fungus to cultivate Gastrodia elata， but it should be combined with other fungus materials to effectively increase the content of active substances in Gastrodia elata. In the Emei Mountain area， the most suitable altitude for cultivating Gastrodia elata is 1 000 meters.

Keywords： Gastrodia elata; fungi; altitude; composition; cultivation condition

天麻（Gastrodia elata）为兰科天麻属的高等单子叶异养草本植物，别名赤箭、木浦、白龙皮等。天麻肉质根状块茎，呈椭圆形至近哑铃形，是我国传统中药，具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络[1]的功效。天麻中富含天麻素、天麻多糖、对羟基苯甲醇和巴利森苷等多种药用成分[2]，以多种形式应用于现代医疗领域，能够有效治疗心肌损伤[3]、神经性疾病[4]、脂肪肝[5]、高血压[6]等多种疾病。

天麻喜温凉潮湿气候，与蜜环菌共生。蜜环菌吸收菌材营养供给天麻生长，因此菌材在天麻产业发展中发挥着重大作用。研究表明，菌材树种、用量都能够影响天麻产量和品质。目前，在天麻栽培过程中使用较多的菌材以壳斗科、桦木科、蔷薇科为主[7-8]。菌材由于材质不同，其提供营养的能力也有所不同，例如天麻产量和多糖含量与菌材纤维素含量、木质素含量相关[9]。材质疏松的菌材易被蜜环菌侵染，结菌快、天麻营养吸收速率高;材质坚硬的菌材耐腐蚀性强，蜜环菌难以入侵，树材营养消耗较慢。栎类材质紧密树种作为菌材，栽培的天麻产量、折干率优于白桦类材质疏松树种[10]。樟科植物也被广泛用作天麻栽培菌材，其中应用较多的有木姜子、香叶树、香樟等。油樟（Cinnamomum longepaniculatum （Gamble） N.Chao ex H.W.Li）是樟科樟属常绿乔木，其精油富含多种植物次生代谢物。而油樟枝条能否进行天麻栽培，油樟枝条如何影响天麻活性成分尚无研究报道。

海拔对天麻的产量和有效药用成分存在显著影响。我国主要栽培天麻的区域海拔为500～2 000 m。不同海拔种植的天麻在产量和有效药用成分存在显著差异[11]。黔西北地区不同海拔影响红、绿2个天麻品种在产量和品质上的变化[12]。海拔每升高100 m，温度就会降低0.6℃左右，因此，温度是随海拔影响天麻生长的主要环境因子。天麻喜生存于15～24℃的凉爽环境，过高或过低的温度都会使天麻的生长受到抑制，甚至停止进入休眠状态[13]。峨眉山（29°31′—29°38′N，103°15′—103°28′E）地处川西高原边缘地带，海拔3 099 m，气候潮湿温暖，雨量充沛。随着海拔变化，从低山到高山又反映了亚热带、温带、寒温带等不同的植被分布。峨眉山不同海拔如何影响天麻生长，如何影响天麻活性物质的变化，目前尚无研究。

因此，本研究结合四川香料植物资源及峨眉山特殊的地理生态环境，对能够影响天麻活性成分的菌材与生态因子进行研究，分析香料植物油樟为菌材，以及峨眉山海拔环境对天麻成分的影响，以期为利用特色植物资源栽培天麻，以及天麻栽培基地选址等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

选取无损伤且无病虫害的乌天麻为麻种，大小为10～15 g，蜜环菌由宜宾三真农业科技有限责任公司提供。以常见白栎+圆柏、特色香料植物油樟为菌材，树种信息见表1。

1.1.2" 仪器

天麻活性成分利用E2695AllianceHPLC（Waters，美国）高效液相色谱仪进行分析。色谱柱C18（250 mm×4.6 mm×5 μm），十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，乙腈-0.1%磷酸为流动相，柱温30°C，检测波长为220 nm，流速为0.8 mL·min-1。

1.2" 实验方法

1.2.1" 不同菌材对天麻活性成分的影响

用于栽培天麻的菌材为相近时间内修枝或间伐，所获菌材晾晒15～20 d，截成直径2～5 cm，长度15～20 cm的木段，以白栎+圆柏为对照、以油樟为处理。预先用树叶铺在经处理的土窖底部（窖长×宽×深=0.4 m×0.4 m×0.5 m），于2022年2月在试验地挖好的天麻窖内放入蜜环菌、菌材、麻种栽培天麻，每个处理重复6次。2022年11月，将2个试验组共计12窖全部进行品质分析。试验地位于四川省宜宾市七星山栽培基地，平均海拔约500 m。

1.2.2 不同海拔对天麻有效成分的影响

分别选择海拔高度为400、1 000、1 600 m 3个峨眉山向阳坡面种植基地为处理（L、M、H），以白栎+圆柏为菌材，分析海拔高度对天麻活性成分的影响，预先用树叶铺在经处理的土窖底部（窖长×宽×深=0.4 m×0.4 m×0.5 m），于2022年2月在试验地挖好的天麻窖内放入蜜环菌、菌材、麻种栽培天麻，每个海拔处理重复3次。2022年11月，将3个试验组共计9窖全部进行品质分析。购买当年云南昭通小草坝（海拔约1 700 m）乌天麻为对照（CK）。

1.2.3" 天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷类化合物、总灰质和折干率测定的检测

天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷类化合物测定参照《中国药典》（2020版），采用高效液相色谱法测定。总灰分测定参照《中国药典》（2020版）。折干率根计算：折干率=天麻干重/天麻鲜重×100%。

1.2.4" 还原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脱氢酶活性的检测

还原性糖的检测采用DNS比色法进行。可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法进行检测。采用乙醛比色法进行检测乙醇脱氢酶活性。

1.2.5" 数据处理

采用Excel软件进行实验数据的整理分析及表格制作。采用SPSS22.0统计软件进行单因素方差及显著性分析。采用Graphpad Prism进行作图。

2" 结果与分析

2.1" 不同菌材对天麻的影响

2.1.1" 不同菌材对天麻活性成分的影响

结果表明，不同菌材显著影响天麻的活性成分含量（图1）。处理中的天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B分别为0.025 4%、0.077 4%、0.127 3%，显著低于对照，分别比对照降低了39.525 3%、78.122 5%、23.348 0%。而处理的天麻对羟基苯甲醇高于对照，为0.289 3%。处理中天麻素和对羟基苯甲醇总含量为0.494 7%，对照中总含量为0.579 9%。

通过不同菌材天麻活性物质含量进行相关性分析，结果表明，天麻素含量与巴利森苷A含量、巴利森苷B含量呈显著正相关，与对羟基苯甲醇含量呈显著负相关;对羟基苯甲醇含量与巴利森苷A含量、巴利森苷B含量呈极显著负相关;巴利森苷A含量与巴利森苷B含量呈极显著正相关（表2）。

2.1.2" 不同菌材对天麻灰分和折干率的影响

结果表明，不同菌材显著影响天麻的灰分及折干率（表3）。处理菌材栽培的天麻灰分含量为6.882 6%，与对照相比降低了0.429 2%。折干率处理为26.794 2%，比对照增加了2.161 7%。

2.2" 不同海拔对天麻的影响

2.2.1" 不同海拔对天麻有效成分的影响

结果表明，同一地区不同海拔显著影响天麻成分。M处理天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A含量显著高于其他处理，且有效成分含量显著高于其他处理，为2.14%。H处理中巴利森苷B含量显著高于其他处理，天麻素含量高于L、CK处理，而对羟基苯甲醇、巴利森苷A含量与CK无显著性差异（表4）。

通过对同一地区不同海拔天麻活性物质含量进行相关性分析，表明天麻素含量与对羟基苯甲醇、巴利森苷含量呈极显著正相关，与巴利森苷B呈显著负相关;巴利森苷A与对羟基苯甲醛含量呈极显著正相关，与巴利森苷B呈极显著负相关。不同海拔对天麻活性物质含量相关性分析见表5。

2.2.2" 不同海拔对天麻灰分和折干率的影响

实验结果表明，不同处理影响天麻灰分和折干率（表6）。H、M、L处理灰分含量均显著低于对照，而折干率显著高于对照。M处理灰分显著低于其他处理与对照。H处理折干率最高，为30.14%，CK折干率为19.63%，显著低于处理。

2.2.3" 不同海拔对天麻还原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脱氢酶活性的影响

结果表明，不同海拔影响天麻还原性糖、可溶性蛋白含量及乙醇脱氢酶活性（表7）。M处理还原性糖含量显著高于其他处理，为4.43%。M处理乙醇脱氢酶活性也显著高于其他处理，为881.64 U/mL·min。L处理可溶性蛋白含量显著高于其他2个处理，为0.21%。

通过对不同海拔下对天麻还原性糖、可溶性蛋白质含量及酶活性进行相关性分析，结果表明，还原性糖百分含量与乙醇脱氢酶活性存在极显著正相关（表8）。

3" 结论与讨论

3.1" 不同菌材对天麻的影响

栽培天麻过程中，不同菌材将会影响天麻的产量和质量。研究表明，以油樟为菌材栽培天麻，其天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B等活性成分及灰分含量显著低于白栎+圆柏的传统菌材。以油樟为菌材，天麻的折干率显著高于传统菌材。油樟枝条中含有一定的次生代谢物，该成分具有抗菌消炎[14]、化感[15]等作用，因此，推测油樟可能会影响影响蜜环菌的生长，进而影响天麻的正常生长。

不同菌材纤维素含量差异能够影响蜜环菌对营养物质的吸收，利用纤维素含量高、木质素含量低的菌材栽培天麻，天麻产量及多糖含量较高[16]。先前研究表明，以山樱桃、枳椇、化香、山桐子、青榨槭、野漆树、白栎、水青冈和桤木9种菌材栽培天麻，白栎种植的天麻各项指标均优于其他菌材[17]。本研究中与白栎+圆柏的菌材相比，油樟虽可用作天麻栽培菌材，但天麻活性物质较低，因此以油樟为菌材栽培天麻时，须混合其他菌材以提高天麻活性物质含量。

3.2" 不同海拔对天麻的影响

海拔变化会引起植物生长环境的变化，通过直接或间接的作用影响植物的生长发育和活性物质的代谢与积累。不同品种天麻对不同海拔适应能力不同[12]。不同海拔，也会影响不同地区栽培的天麻生长及活性物质含量。例如在黔西北地区，天麻产量及经济效益在海拔1 800 m最好[18]，而在湖北宜昌建商品麻GAP基地建在海拔800 m以上最为经济有效，其品种园建立在海拔1 000 m以上[19]。在本研究中，1 000 m海拔生长的天麻，其天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A含量及折干率显著高于其他海拔。因此，可以结合不同地区的海拔差异，进行天麻的高效栽培，通过本研究结果表明，乌天麻在峨眉山地区栽培的最适宜海拔为1 000 m。海拔气候的差异可以进行分段繁殖天麻，缩短天麻生长繁殖周期[20]。

天麻的主要药效成分天麻素，具有抗焦虑、镇痛、延缓衰老等作用[21]。在天麻素的合成途径中，乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase， ADH）催化4-羟基苯甲醛还原为4-羟基苯甲醇[22]，进而生成天麻素。在本研究中，1 000 m海拔生长的天麻，其乙醇脱氢酶活性显著高于其他2个海拔高度，而1 600 m高度乙醇脱氢酶活性最低，这表明随着海拔高度的上升，天麻中活性物质相关酶受到温度的影响而活性降低。结果表明，选择适宜的海拔高度，能够有效促进天麻活性成分的合成。

综上所述，天麻活性物质的含量受菌材及海拔的影响。通过本研究表明油樟枝条作为菌材栽培的天麻，虽然活性成分较低，但能够用于天麻菌材，且如果与其他菌材配合，能够有效提高天麻活性物质含量。在峨眉山地区，天麻最适宜的栽培海拔为1 000 m。

参考文献：

[1] 国家药典委员会.中国药典[M].北京：中国医药科技出版社，2020.

[2] 张升明，王绍柏.从市场需求角度谈天麻产业发展趋势与建议[J].食药用菌，2022，30（1）：7-10.

[3] 李胜军，周艳华.天麻素调控sirt1/FOXO1通路对心肌缺血再灌注大鼠的保护作用[J].江苏预防医学，2021，32（3）：301-304，377.

[4] 朱婷娜，曹媛媛，张园，等.不同剂量天麻素对甲基苯丙胺依赖CPP大鼠海马中TLR4/MyD88/NF-κB炎症信号通路的影响[J].昆明医科大学学报，2023，44（2）：33-39.

[5] 樊荣，马国华，于珊珊.天麻多糖对高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝的保护作用[J].食品工业科技，2022，43（1）：381-391.

[6] 罗琳璇，汪涛，孙兰军.天麻治疗高血压病的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志，2014，12（11）：1392-1393.

[7] 赵施迪，张博华，杨德才.天麻仿野生种植区菌材树种选择与森林资源保护对策研究[J].资源开发与市场，2015，31（6）：645-648.

[8] 马勋静，田治蛟，戴堃，等.昭通天麻产业发展中菌材的探析[J].园艺与种苗，2017（8）：35-38.

[9] 李仰华，南铁贵，钱润，等.菌材物种调查及其与天麻产量和质量相关性分析[J].中国实验方剂学杂志，2020，26（19）：29-34.

[10] 谢学强，彭宗杰.菌材树种及用量对甘孜州野生乌天麻无性繁殖的影响[J].湖北农业科学，2015，54（3）：654-657.

[11] 杨婧，王传华，曾春函，等.海拔对乌红杂交天麻产量与品质的影响及其酶学作用机制[J].西北植物学报，2021，41（2）：281-289.

[12] 曾勇，蔡传涛，刘贵周，等.不同海拔两种天麻仿野生栽培下产量和品质变化[J].植物科学学报，2011，29（5）：637-643.

[13] 黄庆林.汉中市天麻高效设施栽培及管理技术探讨[J].安徽农业科学，2018，46（21）：78-80，118.

[14] 何秀燕，魏琴，赵鑫.油樟愈伤组织诱导及细胞悬浮培养体系的建立[J].宜宾学院学报，2022，22（12）：99-104.

[15] 赵善梅，丁子琪，董雅伶，等.油樟精油及1，8-桉叶素对杂草的化感效应[J].南方农业学报，2023，54（2）：535-546.

[16] 李仰华，南铁贵，钱润，等.菌材物种调查及其与天麻产量和质量相关性分析[J].中国实验方剂学杂志，2020，26（19）：29-34.

[17] 谭云，谭著明，唐树元，等.基于天麻产量和品质的菌材优劣评价[J].中药材，2022，45（2）：284-287.

[18] 罗夫来，刘威，张博华，等.地理与植被因子对云贵高原仿野生栽培天麻的影响[J].北方园艺，2023，528（9）：97-103.

[19] 余昌俊，王绍柏，曹斌.利用海拔温差调控种植天麻的研究[J].中国农学通报，2008，171（9）：48-53.

[20] 王绍柏，余昌俊，许启新，等.缩短天麻生长繁殖周期的研究[J].武汉植物学研究，2006（5）：451-454.

[21] 刘蓉，卞筱泓，许激扬，等.中药单体组合的血管舒张作用研究[J].华西药学杂志，2011，26（6）：551-553.

[22] BAI Y，YIN H，BI H，et al. De novo biosynthesis of Gastrodin in Escherichia coli[J].Metabolic Engineering，2016（35）：138-147.

基金项目：四川省科学技术厅重点研发项目（2023YFN0017）

*通信作者：赵鑫（1984-），男，博士，副教授。研究方向为植物生理及生物技术。