1.云南省曲靖市第一人民醫(yī)院,云南 曲靖 655000;2.云南曲靖開發(fā)區(qū)格力康生物科技發(fā)展有限公司,云南 曲靖 655000
金蕎麥Fagopyrumdibotrys(D.Don) Hara系蓼科蕎麥屬多年生草本植物[1],性涼,味微辛、酸澀,具有清熱解毒、排膿祛瘀之功。臨床主要用于治療肺膿瘍、肺炎、扁桃體周圍膿腫[2]。金蕎麥分布于我國(guó)黃河以南的多個(gè)省區(qū),主要以云、貴、川三省野生資源儲(chǔ)量最大[3],其中云南是世界蕎麥資源遺傳多樣性中心和生態(tài)多樣性中心之一,也是中國(guó)蕎麥野生種的分布中心[4-5]。研究發(fā)現(xiàn),云南高海拔地區(qū)野生金蕎麥核心分布區(qū)所產(chǎn)的金蕎麥,具有有效成分含量高、藥材質(zhì)量好的特點(diǎn)[6-7]。20世紀(jì)90年代,由于金蕎麥野生資源遭到了極大的破壞,國(guó)家林業(yè)局、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合將金蕎麥列入首批《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》,為Ⅱ級(jí)保護(hù)植物。目前云、貴、川金蕎麥野生資源雖然分布廣,由于缺乏資源保護(hù),其野生資源已急劇減少,盡管有不少種植戶對(duì)金蕎麥進(jìn)行引種馴化,且也獲得了成功,但是金蕎麥種植品種混亂、產(chǎn)量低的現(xiàn)象并未緩解、市場(chǎng)對(duì)野生金蕎麥帶來(lái)的壓力并未減輕,因此選育高產(chǎn)、有效成分含量高的金蕎麥新品種是金蕎麥資源保護(hù)和可持續(xù)開發(fā)利用的需求。但是,目前對(duì)于金蕎麥品種選育方面的研究很少見報(bào)道。
筆者在金蕎麥種質(zhì)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上,篩選出3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進(jìn)行人工栽培,通過(guò)金蕎麥產(chǎn)量、內(nèi)在質(zhì)量及商品性狀等指標(biāo)進(jìn)行金蕎麥優(yōu)良品種的選育研究,以期為生產(chǎn)用栽培品種的優(yōu)化提供技術(shù)保障,促進(jìn)金蕎麥產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
1.1 儀器 Agilent Technologies 1260高效液相色譜儀;LIV-2600紫外分光光度計(jì);DHG-9240A恒溫干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);ME55電子天平(瑞士梅特勒-托利多);RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
1.2 試藥 表兒茶素對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,供含量測(cè)定用);液相分析用試劑為色譜純,其余試劑均為分析純,水為蒸餾水、超純水。
2.1 野生金蕎麥的篩選 王莉花等[8]對(duì)云南野生金蕎麥野生資源地理分布的考察研究發(fā)現(xiàn),云南的野生金蕎麥資源具有獨(dú)特的優(yōu)越性,如耐脊、耐霜凍、藥用成分高等特性。在云南省境內(nèi)采集野生金蕎麥并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià),2012年4月將質(zhì)量評(píng)價(jià)合格的野生金蕎麥進(jìn)行人工種植10畝。見表1。
2.1 野生金蕎麥的引種馴化 2014年11月下旬金蕎麥地上部分枯萎后進(jìn)行采挖,經(jīng)篩選在栽培區(qū)獲得3個(gè)性狀穩(wěn)定的栽培類型。見表2。
3.1 品比試驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn) 2015年4月將篩選出的3個(gè)植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進(jìn)行栽培,選擇地勢(shì)平坦、肥力均勻、交通便利、灌溉條件差異不大的地塊,統(tǒng)一按常規(guī)栽培方法和田間管理進(jìn)行田間試驗(yàn)。隨機(jī)區(qū)組法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),每個(gè)栽培類型進(jìn)行4次重復(fù)試驗(yàn)。品比試驗(yàn)以每個(gè)類型310 m2進(jìn)行。測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量為傳統(tǒng)加工方法干燥的干品產(chǎn)量。
表1 金蕎麥野生資源分布情況及質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果
表2 3個(gè)性狀穩(wěn)定的栽培類型
3.2 質(zhì)量評(píng)價(jià)方法
3.2.1 檢測(cè)方法 依據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典》(2015年版一部)進(jìn)行檢測(cè)。
3.2.2 水分測(cè)定 將供試品粉碎成直徑不超過(guò)3 mm的顆?;蛩槠」┰嚻? g,平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中,厚度不超過(guò)5 mm,疏松供試品不超過(guò)10 mm,精密稱定,打開瓶蓋在100~105 ℃干燥5 h,將瓶蓋蓋好,移置干燥器中,冷卻30 min,精密稱定,再在上述溫度干燥1 h,冷卻,稱重,至連續(xù)兩次稱重的差異不超過(guò)5 mg為止。根據(jù)減失的重量,計(jì)算樣品中的水分含量(%),水分不得過(guò)15.0%。
3.2.3 浸出物測(cè)定 取供試品約4 g,精密稱定,置250~300 mL的錐形瓶中,精密加75%乙醇溶液100 mL,密塞,冷浸,前6 h內(nèi)時(shí)時(shí)振搖,再靜置18 h,用干燥濾器迅速濾過(guò),精密量取續(xù)濾液20 mL,置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干后,于105 ℃干燥3 h,置干燥器中冷卻30 min,迅速精密稱定重量。除另有規(guī)定外,以干燥品計(jì)算供試品中醇溶性浸出物的含量(%),含量不低于14%。
3.2.4 表兒茶素含量測(cè)定
3.2.4.1 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;乙腈-0.004%磷酸溶液(10∶90);檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm。理論板數(shù)按表兒茶素峰計(jì)算應(yīng)不低于6000。
3.2.4.2 對(duì)照品溶液的制備 取表兒茶素對(duì)照品適量,精密稱定,加流動(dòng)相制成每1 mL含25 μg的溶液,即得。
3.2.4.3 供試品溶液的制備 取本品粗粉約2 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入稀乙醇50 mL,密塞,精密稱定,放置1 h,加熱回流1 h,放冷,再稱定重量,用稀乙醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過(guò)。精密量取續(xù)濾液25 mL,減壓濃縮(50~70 ℃)至近干,殘?jiān)右译?水(10∶90)混合溶液分次洗滌,洗液轉(zhuǎn)移至10 mL量瓶中,加乙腈-水(10∶90)混合溶液至刻度,搖勻,離心(轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn))5 min。精密量取上清液5 mL,加入聚酰胺柱(30~60目,內(nèi)徑1.0 cm,柱長(zhǎng)為15 cm,濕法裝柱)上,以水50 mL洗脫,棄去水液,再用乙醇100 mL洗脫,收集洗脫液,減壓濃縮(50~70 ℃)混合溶液至近干,殘?jiān)靡译?水(10∶90)混合溶液溶解并轉(zhuǎn)移至10 mL量瓶中,加乙腈-水(10∶90)混合溶液稀釋至刻度,搖勻,即得。
3.2.4.4 測(cè)定法 分別精密吸取對(duì)照品溶液與供試品溶液各20 μL,注入液相色譜儀,測(cè)定,即得。按干燥品計(jì)算樣品含表兒茶素的量(%),含量不得低于0.042%。
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 品比試驗(yàn)產(chǎn)量比較及方差分析結(jié)果 由表3、4、5可知,圓柱形根與圓錐形根在產(chǎn)量上無(wú)顯著差異,但與拳狀根相比,存在顯著性差異。
表3 金蕎麥不同栽培類型品比試驗(yàn)結(jié)果
表4 金蕎麥不同栽培類型品比試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果方差分析表
表5 金蕎麥3個(gè)栽培類型品比試驗(yàn)的產(chǎn)量平均數(shù)SSR測(cè)驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 不同栽培類型金蕎麥塊根浸出物含量比較 在3個(gè)栽培類型中圓錐形塊根浸出物含量最高達(dá)27.3%,遠(yuǎn)高于2015版中國(guó)藥典規(guī)定的14.0%,其次是圓柱形塊根,含量最低的是拳狀塊根。
3.3.3 不同類型金蕎麥塊根表兒茶素含量 圓錐形快根表兒茶素含量最高達(dá)0.133%遠(yuǎn)高于2015版中國(guó)藥典規(guī)定的0.020%,圓柱形塊根含量其次,拳狀塊根表兒茶素含量最低。
4.1 選地和整地 吳惠群等[9]通過(guò)對(duì)金蕎麥生態(tài)環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn),金蕎麥適宜在弱堿性土壤中生長(zhǎng)。選取弱堿性的沙壤土地塊,耕深35 cm,每塊地施加5 kg過(guò)磷酸鈣為底肥,耙細(xì),整平。
4.2 繁殖
4.2.1 直播育苗 金蕎麥種子繁殖分為春播和秋播,春播在每年4月進(jìn)行,秋播在8月上旬開始。整地并施足底肥備用,將當(dāng)年采收成熟飽滿無(wú)病蟲害的金蕎麥種子用溫水浸泡2 h后撈出,用草木灰以2∶1的比例與種子拌勻。穴播法:株行距20 cm×30 cm,每穴播種6粒種子,播種后蓋上1~2 cm的細(xì)土;撒播法:將處理好的種子均勻地撒在整好的地里,蓋上適當(dāng)?shù)耐粒€用種量為4~5 kg。
4.2.2 扦插育苗 扦插育苗以腐殖土、農(nóng)家肥、細(xì)土為基質(zhì),以2.5 m×8 m起畦,并在扦插前用多菌靈消毒,剪取組織充實(shí)無(wú)病蟲害的金蕎麥枝條,長(zhǎng)15~20 cm,具節(jié)2~3個(gè),用500倍多菌靈液浸泡枝條10 min后扦插于苗床上;以株行距為9 cm×12 cm扦插,插條深為枝條長(zhǎng)的2/3;用80%遮陰網(wǎng)覆蓋避免陽(yáng)光直,扦插后及時(shí)澆水透水,防止扦插苗脫水,澆水保濕。
4.2.3 塊根育苗 冬季于金蕎麥地上部分枯萎后,采挖出地下根莖,選取無(wú)機(jī)械損害和無(wú)病蟲害的根莖,集中埋于地里,上面覆蓋10~15 cm的土。于次年4月挖出,將根莖切成若干小塊,每個(gè)切塊留有2~3個(gè)芽苞。將切好的塊莖放置于陰涼通風(fēng)處,噴以500倍多菌靈液,12 h后進(jìn)行播種,播種以穴播為主,穴深10 cm,株行距為30 cm×40 cm,栽時(shí)芽頭向上,用土與草木灰1∶1的比例混合,施入穴中,蓋土即可,移栽后應(yīng)注意保持土壤濕度,25 d后側(cè)芽開始萌發(fā);每畝用苗量為120~150 kg。
4.2.4 組培育苗 選擇飽滿、無(wú)病蟲害的金蕎麥種子作為培植材料。
4.2.4.1 滅菌 用濃硫酸浸泡種子4~6 min,用自來(lái)水沖洗浸泡過(guò)的種子3~4次至無(wú)硫酸殘留,然后加適量水,再加2~3滴吐溫-80,振搖10~15 min,自來(lái)水沖淋40~60 min。轉(zhuǎn)移至超凈工作臺(tái),用75%酒精消毒30~40 s,無(wú)菌水洗3~4次,再用飽和漂白粉溶液消毒25~30 min,無(wú)菌水洗3~4次,最后0.1%升汞溶液加1~2滴吐溫-80消毒10~11 min,無(wú)菌水洗6~7次。
4.2.4.2 接種 將消毒好的種子用無(wú)菌濾紙吸凈表層水,接種于MS+3.0 mg/LGA3的培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強(qiáng)度3000~4000lux,單日光照時(shí)間為12 h的環(huán)境條件下培養(yǎng)。
4.2.4.3 增殖 金蕎麥種子經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生無(wú)菌芽后,將其無(wú)菌芽切成約1~2 cm的單芽莖段,接種于MS+0.1mg/L IBA+1.5mg/L BA +1.5 mg/L KT的增殖培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強(qiáng)度3000~4000lux,單日光照時(shí)間為12 h的條件下培養(yǎng)。
4.2.4.4 生根 將增殖后的無(wú)菌芽切成單芽,接種于MS+1.0mg/L NAA+1.5mg/LIBA+1.0 g/L 活性炭的生根培養(yǎng)基中,在溫度23~27℃,光照強(qiáng)度3000~4000lux,單日光照時(shí)間為12 h的環(huán)境下培養(yǎng)。
4.3 田間管理 4月份播種時(shí)施過(guò)磷酸鈣為底肥,每地塊5 kg。第1年8月施肥1次,肥料配方為施譜潤(rùn)高鉀型葉面肥,第2年6月施肥1次,肥料配方為過(guò)磷酸鈣底肥+磷酸二氫鉀+根莖膨大鉀寶+元和微生物肥料,每年7月份、11月份除草一次。目前發(fā)現(xiàn)金蕎麥的主要病害有病毒病和蚜蟲,對(duì)于病毒病在選種時(shí)進(jìn)行篩選,噴灑多菌靈減少病毒的侵害;對(duì)于蚜蟲病可采用高效氯氟氰菊酯進(jìn)行噴灑。
4.4 采收及加工 楊明宏等[10]結(jié)合太極集團(tuán)原料生產(chǎn)基地的特點(diǎn),分析金蕎麥的采收時(shí)間和期限對(duì)金蕎麥品質(zhì)質(zhì)量和產(chǎn)量的相關(guān)影響,確定金蕎麥的最佳采收期為栽培第2年從10月中旬地上部分枯萎。因此在10月下旬地上部分枯萎后采挖,采挖后去須根,鮮切片,將切好片的金蕎麥塊根直接放在陽(yáng)光下曝曬,并不定時(shí)的翻動(dòng)使其都能在陽(yáng)光下照射均勻的散失水分,晾曬至使其水分含量不超過(guò)13%即可。
2015版《中華人民共和藥典》從外觀形狀、顯微鑒別、水分、總灰分、醇溶性浸出物含量及表兒茶素含量幾方面對(duì)金蕎麥進(jìn)行質(zhì)量控制[2]。金蕎麥中的主要化學(xué)成分是一類原花色素的縮合性單寧的混合物,其中表兒茶素是主要指標(biāo)性成分[11]。因此,在進(jìn)行金蕎麥種質(zhì)資源普查時(shí),筆者以表兒茶素含量為金蕎麥質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo),從而篩選出質(zhì)量合格的野生金蕎麥進(jìn)行人工栽培。在栽培品中采挖過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)金蕎麥3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥,即:圓柱形塊根、圓錐形塊根、拳狀塊根。將這3種植物性狀穩(wěn)定的金蕎麥進(jìn)行栽培并進(jìn)行評(píng)比性試驗(yàn),從產(chǎn)量上看,圓柱形塊根產(chǎn)量最高,其次是圓錐形,最后是拳狀塊根,從質(zhì)量上看,圓錐形塊根質(zhì)量最佳,浸出物含量為27.3%,表兒茶素含量為0.133%;其次是圓柱形塊根,浸出物含量為25.8%,表兒茶素含量為0.09%;最后是拳狀塊根,浸出物含量為19.8%,表兒茶素含量為0.045%。在今后的栽培過(guò)程中應(yīng)選擇圓柱形及圓錐形金蕎麥做種苗,以更大程度提高金蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。
金蕎麥除具有顯著的抗癌、抑制腫瘤細(xì)胞肺侵襲和轉(zhuǎn)移的作用外,還有消炎抗菌、解熱抗炎、祛痰鎮(zhèn)咳、抗血小板聚集、抗突變、抗高巨噬細(xì)胞的吞噬功能等重要作用[12]。目前,金蕎麥已廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥生產(chǎn)中,已開發(fā)研制出的產(chǎn)品有威麥寧膠囊、急支糖漿和金蕎麥膠囊等知名中成藥及一些特色醫(yī)院制劑如復(fù)方威麥寧膠囊、消炎利喉口服液、金蕎麥止咳膏、復(fù)方螺旋藻膠囊、急支片的主要原料。隨著市場(chǎng)對(duì)金蕎麥原材料的需求日益增加,野生金蕎麥資源逐漸匱乏,對(duì)野生金蕎麥進(jìn)行引種馴化、選育優(yōu)良品種不僅能逐漸緩解金蕎麥供應(yīng)短缺、質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)實(shí)矛盾,還能更好的保護(hù)野生金蕎麥資源及生態(tài)環(huán)境,為金蕎麥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。