楊殷凱，王琪瑞，孫思雅，來夢茹，邱曉華，程汝濱

(浙江中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，浙江 杭州 310053)

道地藥材是指一定的藥用生物品種在特定氣候和環(huán)境下所形成的具有優(yōu)良品質(zhì)、突出臨床療效和較高經(jīng)濟(jì)價值的帶有地域性特點的藥材。道地藥材是優(yōu)質(zhì)藥材的代表，其特定的地域、優(yōu)良的品質(zhì)和確切的療效使之成為中醫(yī)藥的精髓。自古以來，醫(yī)家十分注重藥材產(chǎn)地來源，以及道地藥材的使用[1]。浙江因其得天獨厚的地理位置和氣候條件，具有悠久的栽培歷史和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗。浙江的道地藥材眾多，其中以“浙八味”最為出名，而近年來公布的“新浙八味”以及種植面積較廣的黃精、厚樸、山茱萸等藥材也漸漸進(jìn)入人們的視線，引起廣泛關(guān)注?；诖吮尘跋拢疚木陀绊懻憬赖厮幉牡馁|(zhì)量因素及品質(zhì)評價技術(shù)展開討論，總結(jié)了品種、土壤環(huán)境、氣候因素、微生物、采收時期、加工方式這些因素對浙產(chǎn)藥材道地性形成的影響，并從傳統(tǒng)生藥學(xué)評價技術(shù)、指紋圖譜、近紅外光譜技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)等四個方面對藥材品質(zhì)評價做出相關(guān)系統(tǒng)綜述，以期為提高道地藥材質(zhì)量，保證市場流通藥材品質(zhì)優(yōu)良，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益提供理論支持，進(jìn)一步推動浙江道地藥材產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新體系的形成和浙江中藥產(chǎn)業(yè)的傳承發(fā)展。

1 質(zhì)量影響因素

隨著中藥材市場的擴(kuò)大及臨床應(yīng)用的增多，中藥材質(zhì)量受到越來越多人們的重視。影響浙江道地藥材質(zhì)量的因素有很多，優(yōu)質(zhì)道地藥材的形成與優(yōu)良種質(zhì)、特定的自然環(huán)境及采收加工密不可分。為此，筆者對影響浙江道地藥材質(zhì)量的幾個關(guān)鍵性因素進(jìn)行探討和說明。

1.1 品種

藥材品種繁多，一藥多源、同名異物、同物異名的狀況也普遍存在。目前市場上代用品、近似品種層出不窮，嚴(yán)重影響中藥材的質(zhì)量和臨床效果。因此，優(yōu)良正確品種的選育是保證浙江道地藥材質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。宋紅坤等[2]對鐵皮石斛及其他7種石斛進(jìn)行HPLC特征圖譜比較發(fā)現(xiàn)，8個品種石斛中化學(xué)成分差異較大，且只有紫皮石斛、苞鞘石斛與鐵皮石斛的相似度較高。浙麥冬與川麥冬的基因型差異顯著[3]，吳發(fā)明等[4]發(fā)現(xiàn)，浙麥冬中麥冬甲基黃烷酮A和麥冬甲基黃烷酮B高于川麥冬，而川麥冬的有效峰多于浙麥冬。針對浙產(chǎn)白術(shù)品種混雜、品質(zhì)不穩(wěn)定的情況，沈曉霞等[5]培育出生產(chǎn)指標(biāo)與質(zhì)量指標(biāo)均高于普通對照的新品種浙術(shù)1號，有利于浙產(chǎn)白術(shù)在主產(chǎn)區(qū)的推廣種植。此外，新品種的選育在浙貝、元胡、溫郁金等道地藥材上同樣應(yīng)用廣泛，利于充分發(fā)揮浙產(chǎn)藥材的品種優(yōu)勢。

1.2 土壤環(huán)境

土壤是支持中藥材生長的營養(yǎng)基礎(chǔ)，土壤對藥材的生長發(fā)育和生理代謝起著重要調(diào)控作用，是影響藥材道地性形成的關(guān)鍵因素之一[6]。

土壤pH、微量及大量元素與道地藥材的品質(zhì)和療效相互聯(lián)系、促進(jìn)、制約[7]。吳志剛等[8]建立典型變量模型證明了土壤中的有效磷、速效鉀與溫郁金的質(zhì)量及道地性形成存在一定的相關(guān)性。袁小鳳等[9]通過研究土壤及浙貝鱗莖中的無機元素對道地性形成的作用，得出產(chǎn)區(qū)環(huán)境對浙貝元素特征影響極大，且土壤元素與浙貝鱗莖中的B、Cu、Cd等元素密切相關(guān)的結(jié)論。劉洪[10]開展不同質(zhì)地土壤對玄參生長發(fā)育的適應(yīng)性研究，確定了最適宜玄參生長的土質(zhì)類型為石灰?guī)r類重壤酸性(pH 5.29)砂粉質(zhì)土壤。浙江省地形地貌復(fù)雜，成土母質(zhì)類型具有多樣性、復(fù)雜性和過渡性，各種母質(zhì)在低丘、山地、平原發(fā)育成相應(yīng)的土壤類型，多具有一定的特性[11]，為浙江多種道地藥材的形成提供了有利的營養(yǎng)條件。

1.3 氣候

藥用植物的生長、光合作用及有效成分積累對CO2濃度升高、增溫、干旱等氣候條件都會產(chǎn)生不同的響應(yīng)[12]。現(xiàn)今世界氣候變化多樣，必然導(dǎo)致道地藥材的產(chǎn)地遷移[13]。李青苗[14]發(fā)現(xiàn)，郁金中姜黃素和總姜黃素含量與相對濕度呈顯著負(fù)相關(guān)，而與生育期均溫呈顯著正相關(guān)。由此可見，相對濕度與生育期均溫是影響郁金質(zhì)量的兩個關(guān)鍵氣象因子。譚喆天等[15]通過測定白術(shù)內(nèi)酯類成分，篩選出最適宜白術(shù)生長的氣候因子，最終發(fā)現(xiàn)，最濕月降水量220～230 mm、最暖季平均溫度25 ℃以下、最干季平均溫度10 ℃以上時白術(shù)內(nèi)酯類含量最高，這與白術(shù)傳統(tǒng)道地產(chǎn)區(qū)浙江於潛氣候條件相吻合。浙江省為亞熱帶季風(fēng)氣候，雨熱同期、氣溫適中，其獨特及優(yōu)越的氣候條件造就了浙產(chǎn)道地藥材擁有特定的秉性，因而具有極高的藥用價值。

1.4 微生物

植物的根際微生物對物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換至關(guān)重要，根際微生物能改善土壤礦物營養(yǎng)和保護(hù)植物免受脅迫[16]，同時促進(jìn)植物根系吸收養(yǎng)分，并控制土壤傳播病害，從而有效提高藥材質(zhì)量，形成道地藥材[17]。仇有文[18]發(fā)現(xiàn)，白術(shù)根際土壤中的真菌、細(xì)菌等土壤微生物群落與白術(shù)生物學(xué)產(chǎn)量的變化規(guī)律呈正相關(guān)，這為浙產(chǎn)白術(shù)的道地性研究及四川白術(shù)引種提供科學(xué)依據(jù)。母茂君等[19]對四川太白貝母鱗莖及其根際土壤展開研究顯示，根際土壤微生物多樣性隨太白貝母生長年限增加而降低，由此引發(fā)連作障礙而使貝母質(zhì)量降低，這為浙江道地藥材浙貝母生長過程中可能遇見的影響質(zhì)量的因素提供參考和依據(jù)。

此外，藥用植物內(nèi)生菌也是影響藥材道地性的關(guān)鍵因素，可能比氣候及土壤因素的影響作用更為直接[20]。植物內(nèi)生菌既從環(huán)境轉(zhuǎn)移到植物，也從植物轉(zhuǎn)移到土壤[21]。不同產(chǎn)地藥用植物內(nèi)生菌種類差異較大，最終導(dǎo)致植物性狀、生長發(fā)育、抗逆性、有效成分積累呈現(xiàn)出道地藥材與非道地藥材的差異性[22-23]。俞婕[24]對從蕭山、奉化、慶元三地鐵皮石斛中分離到的134株內(nèi)生細(xì)菌進(jìn)行多態(tài)性和優(yōu)勢種群分析表明，因產(chǎn)地和組織不同，內(nèi)生細(xì)菌存在多態(tài)性，這些內(nèi)生菌對鐵皮石斛的生長發(fā)育可能具有促進(jìn)作用。連瑞麗等[25]從麥冬中篩選出具有抗菌活性的內(nèi)生菌，利于麥冬的進(jìn)一步開發(fā)利用，提高其藥用價值。

1.5 采收時期

中藥材的采收時期是影響有效成分含量的關(guān)鍵性因素，采收時期的確定必須遵循有效成分含量最高這一原則。要保證中藥材的質(zhì)量，就要了解其入藥部位、生長習(xí)性、有效成分積累變化規(guī)律等，以選擇最佳的采收時期[26]。孫淑芳[27]發(fā)現(xiàn)，胎菊期是杭白菊的最佳采收時期，此時期杭白菊外形完整且活性含量、產(chǎn)量均比花蕾期高。徐建中等[28]對浙麥冬塊根產(chǎn)量和總皂苷含量情況進(jìn)行綜合考慮，得出最適宜浙麥冬采收的時期為5月中旬至6月上旬的結(jié)論。蘇文田等[29]對浙江慶元六年生黃精進(jìn)行相關(guān)含量測定發(fā)現(xiàn)，多花黃精二年生齡節(jié)多糖和浸出物含量連年值均達(dá)到峰值，且第三年積累總量最為豐富。同時作者發(fā)現(xiàn)，2015版《中國藥典》規(guī)定的“春秋二季采挖”并非多花黃精多糖與浸出物含量最高時期。因此，在中藥材栽培時要對其生長過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，嚴(yán)格掌握季節(jié)時令和物候變化，及時科學(xué)集中采藥，以提高中藥材利用率。

1.6 加工方式

產(chǎn)地加工是道地藥材形成的一個重要環(huán)節(jié)，獨特、優(yōu)良的加工技術(shù)是道地藥材道地性的保證，能直接影響到道地藥材的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和體系的完整性[30-31]?！鞍l(fā)汗”是中藥材加工過程中一種特有的工序，對中藥材的質(zhì)量影響突出。周莉江等[32]對川產(chǎn)藥材厚樸、杜仲、續(xù)斷進(jìn)行“發(fā)汗”相關(guān)研究表明，藥材在發(fā)汗前后性狀、化學(xué)成分等都會發(fā)生改變，影響道地藥材質(zhì)量評價。作為“浙八味”之一的玄參在加工過程中也需要經(jīng)過反復(fù)“發(fā)汗”的過程，使其具有獨特的道地性品質(zhì)。張麗宏等[33]將來自浙江東陽、磐安、縉云等產(chǎn)地的延胡索進(jìn)行蒸、煮、微波法的加工，結(jié)果都表明，3種方法所得藥材外形性狀基本一致，但采用微波法加工有效成分流失最少，其次為蒸法，而煮法流失最多。龍全江等[34]也發(fā)現(xiàn)延胡索藥材經(jīng)煮法加工后生物堿含量低于蒸法加工。在此基礎(chǔ)上，劉珍珍等[35]將延胡索經(jīng)過4種初加工處理，結(jié)果表明，延胡索生物堿含量由高到低依次為水蒸>水煮>醋煮>鹽煮，而蒸制5 min為最佳時長。藥材合適的產(chǎn)地加工有利于保證藥材質(zhì)量，而不恰當(dāng)?shù)募庸し绞絼t會使栽培得到的優(yōu)良藥材有效成分流失而導(dǎo)致質(zhì)量降低。

2 品質(zhì)評價技術(shù)

面對中藥質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀，中藥材品質(zhì)評價技術(shù)則顯得尤為重要。隨著科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，現(xiàn)代研究人員應(yīng)用不同現(xiàn)代化技術(shù)與先進(jìn)儀器設(shè)備，對浙江道地藥材品質(zhì)進(jìn)行多角度深入研究，取得一定的成果，對浙產(chǎn)藥材的市場標(biāo)準(zhǔn)化具有建設(shè)性意義。

2.1 傳統(tǒng)生藥學(xué)評價技術(shù)

生藥學(xué)評價技術(shù)主要包括來源鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定這四種經(jīng)典鑒定方法，是中藥材鑒定的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的藥材檢測通常是根據(jù)《中國藥典》所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，對藥材進(jìn)行來源、性狀等鑒定，并運用色譜法對有效成分進(jìn)行定性與定量分析，這種方法能對中藥材品質(zhì)進(jìn)行初步研究，且適用范圍廣，一般的浙江道地藥材均適用。例如浙貝母呈新月形；白芍具有“菊花心”；鐵皮石斛顯微結(jié)構(gòu)含硅質(zhì)塊；西紅花浸入水中可見橙黃色呈直線下降，且水染成金黃色等。這些都是比較直觀的鑒定結(jié)果，且操作過程也較為簡單，技術(shù)要求低。但生藥學(xué)評價技術(shù)在現(xiàn)代藥材應(yīng)用上具有局限性，在近緣品種的區(qū)分及藥材的道地性評價等方面，此方法顯然已不適用。因此，現(xiàn)代化技術(shù)將會成為今后浙江道地藥材品質(zhì)評價的必要手段，傳統(tǒng)的生藥學(xué)評價技術(shù)則可作為輔助方法對品質(zhì)進(jìn)行探討。

2.2 指紋圖譜技術(shù)

中藥指紋圖譜是指將中藥材經(jīng)過特殊試劑處理，并采用一定的分析手段，得到能夠標(biāo)示其化學(xué)特征的色譜圖或光譜圖。中藥指紋圖譜具有整體、宏觀和模糊分析等特點，因其能有效控制中藥品質(zhì)而日益受到人們的重視[36]。利用指紋圖譜，可有效區(qū)分道地藥材與非道地藥材。例如王丹等[37]發(fā)現(xiàn)，道地和非道地黃芩指紋譜輪廓顯著不同，化學(xué)成分存在差異，為浙江道地藥材道地性研究提供了新視角。羅小泉等[38]建立了江西枳殼的HPLC指紋圖譜，并對其進(jìn)行相似度比較、特征分析和聚類分析，以期區(qū)別枳殼藥材的不同產(chǎn)地。劉清茹等[39]則建立了枳殼揮發(fā)油的氣相色譜-質(zhì)譜指紋圖譜，這為新“浙八味”之一衢枳殼指紋圖譜的建立以及真?zhèn)蝺?yōu)劣鑒別與品質(zhì)評價提供了參考依據(jù)。林秀敏等[40]采用HPLC法分別為白芍未經(jīng)炮制及炮制后的飲片建立了HPLC指紋圖譜，并進(jìn)行聚類分析，可有效用于白芍的質(zhì)量控制。張娟等[41]則認(rèn)為杭白芍和亳白芍指紋圖譜之間差異較大，這有利于白芍不同產(chǎn)地的區(qū)分及道地性的認(rèn)證。此外，在杭白菊[42]和石斛[43]上也有類似研究，并充分證實指紋圖譜具有準(zhǔn)確性好、重復(fù)性高的優(yōu)勢。指紋圖譜為道地藥材的品質(zhì)評價拓寬了思路，使得中藥材的質(zhì)量控制走向創(chuàng)新化和現(xiàn)代化。但現(xiàn)在指紋圖譜技術(shù)多用于藥材不同產(chǎn)地間有效成分的相互比較，難以直觀分辨藥材品質(zhì)的道地性，因此，在實際應(yīng)用過程中，指紋圖譜技術(shù)仍需結(jié)合其他數(shù)據(jù)分析模式等進(jìn)行進(jìn)一步完善。

2.3 近紅外光譜技術(shù)

近紅外光譜技術(shù)作為一種快速無損綠色的分析技術(shù)[44]，具有信息豐富、分析快速、樣品無損等特點[45]，可用于中草藥及其復(fù)方制劑中有效成分和揮發(fā)油含量的定性定量測定，有助于優(yōu)化中藥制劑、實時監(jiān)控制藥過程[46]。賴添悅等[47]將近紅外光譜技術(shù)與核密度估計算法結(jié)合，能夠100%識別未知新產(chǎn)地的三葉青并且鑒別精度高。戰(zhàn)皓等[48]利用近紅外光譜技術(shù)建立對白芷中歐前胡素等有效成分的快速檢測方法。許燦新[49]建立了延胡索紅外光譜平均圖譜，并采用聚類分析，能成功區(qū)分延胡索正品和偽品的紅外光譜。近紅外定量模型對延胡索中生物堿的同步測定也已有相關(guān)研究[50-51]。杜偉峰等[52]將近紅外光譜指紋圖譜相與高效液相色譜結(jié)合，可快速準(zhǔn)確鑒定烏藥紡錘根、直根和老根三種不同形態(tài)的根。西紅花是浙產(chǎn)道地名貴藥材，劉江弟[53]建立近紅外光譜定性定量模型用于西紅花藥材的質(zhì)量評價，對現(xiàn)有的品質(zhì)評價作了實質(zhì)性的補充。但近紅外光譜目前尚具有靈敏度和穩(wěn)定性差等缺點，同時還存在易被環(huán)境干擾、采樣不準(zhǔn)確和操作人員技術(shù)有限等問題[54]，在今后應(yīng)用過程中仍需不斷完善，提高準(zhǔn)確性。

2.4 基因組學(xué)技術(shù)

基因組學(xué)技術(shù)是一類系統(tǒng)生物學(xué)研究方法，可用于研究微生物與環(huán)境中其他物種的營養(yǎng)相互作用機制[55]及其基因組分別在正常和脅迫條件下促進(jìn)植物生長的能力[56]。筆者在前文已經(jīng)談到，微生物是影響藥材品質(zhì)的一個關(guān)鍵因素。而宏基因組學(xué)可通過研究微生物的種群分布、遺傳特征以及藥材中基因的相互作用揭示道地藥材的生物學(xué)形成機制[57]。管成林等[58]運用宏基因組測序系統(tǒng)，確定了浙江、廣西、江蘇3個種植基地的鐵皮石斛具有的多種黑斑病病原菌及相對應(yīng)的拮抗菌，利于道地藥材生物防治的開展。對于云南道地藥材三七，崔尹贍[59]利用宏基因組揭示其在連作過程中根際微生物群落的演替規(guī)律，確立三七連作障礙產(chǎn)生原因，利于疾病防控。陳倩倩等[60]提取福建金線蓮根部內(nèi)生菌宏基因組DNA，探索金線蓮與內(nèi)生菌的共生關(guān)系，挖掘內(nèi)生菌資源。目前宏基因組學(xué)在浙產(chǎn)道地藥材的品質(zhì)研究較少，普及度不高，但其在微生態(tài)學(xué)及土壤生物學(xué)研究中應(yīng)用較多，為藥材從微生物角度開展品質(zhì)檢測提供新的方法和思路。

區(qū)別于研究對象是特定環(huán)境中的總DNA的宏基因組學(xué)，DNA條形碼技術(shù)作為基因組學(xué)技術(shù)的另一分支，則是利用生物體內(nèi)一個特定的、具有代表性的DNA片段序列來實現(xiàn)對物種的快速區(qū)別和鑒定。近年來DNA 條形碼技術(shù)在中藥溯源系統(tǒng)、道地藥材鑒別、中藥基原物種鑒定以及中藥資源評價等方面有了極其重要的應(yīng)用[61]。張家曾[62]利用psbA-trnH引物對不同產(chǎn)地的黃精與多花黃精進(jìn)行遺傳研究，擴(kuò)增出單一且清晰的條帶，以此對黃精進(jìn)行品種鑒定和生物多樣性分析。浙江省是黃精的原產(chǎn)地，通過DNA 條形碼技術(shù)在黃精品種上進(jìn)行把關(guān)，可在確保浙產(chǎn)黃精品質(zhì)基礎(chǔ)上將種植基地發(fā)展擴(kuò)大。趙志浩[63]發(fā)現(xiàn)，ITS可作為不同產(chǎn)區(qū)的山茱萸植物群體條形碼，且山茱萸種質(zhì)遺傳多樣性較高，利于山茱萸的保護(hù)利用。同樣，DNA條形碼序列對前胡[64-65]、延胡索[40]及其混偽品亦能做出有效鑒定。道地藥材的品種及真?zhèn)问潜ＷC藥材品質(zhì)的前提，然而DNA條形碼存在對近緣種分辨率低等問題而限制其應(yīng)用于道地藥材的精細(xì)鑒別。隨著測序技術(shù)不斷改進(jìn)及藥用植物條形碼標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫日漸完善，DNA條形碼技術(shù)在道地性研究和品質(zhì)評價中應(yīng)用前景將更加廣闊。

3 討論

浙江經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐，形成了一批適合浙江本地條件的道地藥材。而今中藥行業(yè)形勢嚴(yán)峻，中藥材質(zhì)量問題層出不窮。筆者通過總結(jié)品種、土壤環(huán)境、氣候因素、微生物、采收時期、加工方式這幾方面的道地藥材質(zhì)量影響因素，以期從種質(zhì)、栽培和采收加工等角度控制藥材質(zhì)量，推進(jìn)浙產(chǎn)道地藥材產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。隨著科技迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的生藥學(xué)評價技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代藥材品質(zhì)評價的需要，道地藥材品質(zhì)評價技術(shù)逐步提升、評價方法多樣，但藥材的道地性檢測及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立仍有待完善。指紋圖譜、紅外光譜技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)等在道地藥材評價中都有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景，也可結(jié)合統(tǒng)計分析、聚類分析、生物信息學(xué)等對藥材品質(zhì)做出更為全面客觀的評價。同時，浙江省應(yīng)加大對道地藥材品質(zhì)評價的重視程度，構(gòu)建質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，打造優(yōu)質(zhì)道地藥材產(chǎn)業(yè)，才能使中藥材產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)時代發(fā)展中脫穎而出，為實現(xiàn)藥農(nóng)增產(chǎn)增收及鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興做出積極貢獻(xiàn)。