摘要:艾草是一種傳統(tǒng)中藥材,性溫和,具有抑菌、抗炎、抗病毒、抗癌和抗氧化等多重功效,目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、食品、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域,市場(chǎng)前景廣闊。通過對(duì)艾草化學(xué)成分、藥理作用、在不同領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀及艾草種植技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,分析艾草在生產(chǎn)中存在的主要問題,并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行展望,以期為艾草進(jìn)一步深入研究和開發(fā)利用提供參考。
關(guān)鍵詞:艾草;化學(xué)成分;藥理作用;應(yīng)用;展望
Research Status,Applications and Prospect of Artemisia argyi
LI Yuping,WEI Lixia,ZHANG Dongjia,CHEN Wenqing
(Institute of Economic Crops and Beer Raw Materials,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070)
艾草(Artemisia argyi Lévl.et Vant.),菊科蒿屬多年生草本植物,別名艾、艾蒿、艾葉、冰臺(tái)、香艾、甜艾、蘄艾、灸草、醫(yī)草、黃草等[1]。東漢醫(yī)家張仲景在《傷寒論》《金匱要略》中記載了2個(gè)艾的處方:篤歸膠艾湯和柏葉湯,前者用于治療經(jīng)寒不調(diào)或胞阻胞漏、宮冷不孕等癥,后者用于治療吐血不止[2]。東晉葛洪在《肘后備急方》記載艾葉的處方有15首之多。南北朝時(shí)期陶弘景在《名醫(yī)別錄》中將艾葉正式作為藥物記載,書中對(duì)其功效作了全面論述:“艾葉苦,微溫,無毒,主灸百病”[3];又在《傷寒雜病論》記載:“陽癥宜針,陰癥宜灸”[4]。李時(shí)珍在《本草綱目》中有更詳細(xì)記載:“艾葉生則微苦太辛,熟則微辛太苦,生溫熟熱,純陽也??梢匀√栒婊?,可以回垂絕元陽。服之則走三陰,而逐一切寒濕,轉(zhuǎn)肅殺之氣為融合。灸之則透諸經(jīng),而治百種病邪,起沉疴之人為康泰,其功亦大矣”[5]。時(shí)至今日,古醫(yī)書所載“止下痢”“婦人漏血”“衄血”等應(yīng)用,仍是中醫(yī)臨床常用之方[5]。
艾草適應(yīng)性強(qiáng),在我國分布廣泛,除極寒極旱地區(qū)外均能生長,常見于路旁、荒野、草地等地,是一種易取易用的傳統(tǒng)中藥材。在民間,艾草常被做成艾條、艾絨等用于艾灸、熏蒸和泡浴等。隨著科技不斷進(jìn)步,人們對(duì)艾草活性物質(zhì)及其功效的研究越來越深入,艾草的用途也越來越廣泛,除了在中醫(yī)藥治病防病中發(fā)揮作用外,在食品、紡織業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。本文綜述了艾草的主要化學(xué)成分及其功效、綜合利用現(xiàn)狀及種植技術(shù)研究進(jìn)展,分析了我國艾草研究中存在的主要問題,并對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了展望,以期為艾草的可持續(xù)發(fā)展提供參考。
1 艾草的化學(xué)成分研究
艾草中的化學(xué)成分非常豐富,主要活性成分為揮發(fā)油、黃酮類、多糖類、酚酸及萜類等[6],對(duì)艾草化學(xué)成分的研究主要涉及對(duì)有效成分的檢測(cè)、提取、結(jié)構(gòu)分析及功能研究等。受品種、生長環(huán)境、栽培方式等外在因素的影響,不同產(chǎn)地的艾草在外形特征和理化性質(zhì)等方面存在一定差異。為了充分利用艾草資源,已經(jīng)發(fā)展了多種艾草活性成分的提取與分離技術(shù),目前常用的有溶劑提取法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法等,分離技術(shù)有色譜法、膜分離法等。
1.1 揮發(fā)油 俗稱精油、桉精油,是艾草最重要的化學(xué)成分之一,其中含有多種具有生物活性的化合物,我國藥典以桉精油作為衡量艾葉質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前艾葉中已檢測(cè)出的揮發(fā)油有100種之多,其中主要成分有60種,主要包括單萜及倍半萜,也含有少量的酮、醛、酚化合物[7] ,侯明櫧[8]運(yùn)用GC-MC分析發(fā)現(xiàn),艾葉揮發(fā)油化學(xué)成分中桉油精、α-側(cè)柏酮、龍腦、樟腦、丁香酚、乙酸龍腦酯、氧化石竹烯和β-石竹烯8種成分的含量占揮發(fā)油總含量的61.47%~73.71%,構(gòu)成了艾葉的主要有效成分群,這些化合物賦予了艾草特殊的香味,并使其具有較強(qiáng)的抗氧化和抑菌活性。
1.2 黃酮類化合物 黃酮類化合物是植物代謝過程中產(chǎn)生的一類重要天然有機(jī)成分[9],自然界大多數(shù)植物都能合成,目前已發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物有2000多種,主要包括黃酮類、異黃酮類和查爾酮類、二氫黃酮、二氫黃酮醇等[10],多數(shù)以甙的形式存在。中草藥植物黃酮類化合物含量較為豐富,是主要的活性成分之一?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明艾葉中黃酮類化合物具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抑菌等多種藥理作用[11]。龔珍林等[12]利用超聲波法萃取艾葉總黃酮含量達(dá)13.42%。目前從艾葉中分離得到的黃酮類化合物有20多種,主要為黃酮和黃酮醇及其苷類[11]。
1.3 多糖 艾草多糖有兩個(gè)多糖組分,一個(gè)是由葡萄糖構(gòu)成的均多糖,另一個(gè)為由半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸組成的酸性雜多糖。兩種多糖均具備一定的清除自由基能力,且雜多糖總體抗氧化性強(qiáng)于均多糖,是天然的抗氧化劑。多糖是艾草有效成分的重要組成,具有抗氧化、抗腫瘤和增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[13]。吳桂花等[14]采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化艾葉揮發(fā)油和多糖聯(lián)合提取工藝后,艾葉多糖的提出率能達(dá)到2.716%。目前艾葉多糖常用提取法主要有水浸法、超聲波法、超聲波-酶法和加壓同步萃取法等[15]。
1.4 酚酸類化合物 多酚酸是一類在自然界中分布廣泛的植物次生代謝產(chǎn)物,具有抗血栓形成、溶纖、抗腫瘤、抗氧化、抗動(dòng)脈硬化、防治冠心病與中風(fēng)等心腦血管疾病以及抗菌等多種功用[16]。艾草中含有多種酚酸類化合物,夏佳璇[17]使用LC-MS/MS技術(shù)對(duì)28批不同產(chǎn)地來源共65批艾葉進(jìn)行了22種酚類成分測(cè)定,發(fā)現(xiàn)含量位居前5的酚酸依次為異澤蘭黃素、異綠原酸A、異綠原酸C、異綠原酸B以及綠原酸。
1.5 其他重要化學(xué)成分 此外,艾草中還發(fā)現(xiàn)了多種其他化學(xué)成分,包括三萜類、鞣質(zhì)、生物堿、脂肪酸、微量元素等物質(zhì)[5],這些成分在艾草的藥理活性和臨床應(yīng)用中也發(fā)揮著重要作用,如三萜類化合物具有抗炎、抗癌、保肝利膽、降壓及降膽固醇等藥理作用;鞣酸具有抑菌、抗過敏、抗癌、抗腫瘤和抗衰老等作用;脂肪酸對(duì)細(xì)胞膜的穩(wěn)定、身體免疫功能的調(diào)節(jié)等有重要作用[18-19]。
2 艾草藥理作用探索
艾草豐富的有效成分使其具有抗炎、抑菌、抗病毒、抗氧化、預(yù)防腫瘤、保肝利膽、鎮(zhèn)咳平喘、增強(qiáng)免疫等功效,藥用價(jià)值極高[20] 。
2.1 抑菌、抗菌 研究表明艾葉揮發(fā)油、水提物、醇提物及艾煙等對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒及支原體等有抑制或殺滅作用[18,21]。其中揮發(fā)油是艾草抑菌抗菌的主要成分,對(duì)多種細(xì)菌和真菌具有抑制作用。研究表明,在一定劑量范圍內(nèi),艾草揮發(fā)油對(duì)大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌、四聯(lián)球菌、葡萄球菌等細(xì)菌均具有良好的抑菌作用,董雪瑞等[22]比較了艾葉提取液對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿和大腸桿菌的抑菌效果,結(jié)果為金黃色葡萄球菌gt;枯草芽孢桿菌gt;大腸桿菌。蔣志惠等[6]證實(shí)使用適量艾草揮發(fā)油可完全抑制黃曲霉、黑曲霉及赭曲霉的增長及其毒素AFB1和OTA的分泌,還發(fā)現(xiàn)了艾草抗菌作用的機(jī)制可能與其能促進(jìn)菌絲的退化有關(guān),主要通過干擾微生物細(xì)胞膜和破壞細(xì)胞壁來完成[6]。
2.2 抗炎、抗過敏 艾草中的活性成分具有抗炎作用,可通過抑制炎性因子的表達(dá)、防御和減緩機(jī)體或組織損傷來調(diào)節(jié)免疫功能[23]。魏靜等[24]發(fā)現(xiàn),艾葉和苦參醇提物的組合能直接影響白細(xì)胞介素-8(IL-8)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、IL-1和腫瘤壞死因子等4種炎癥因子的表達(dá),緩解炎癥反應(yīng)。艾草揮發(fā)油中的葛縷醇、2-萜品烯醇、反式葛縷醇等成分具有抗過敏作用[20]。蔣涵等[25]采用2,4-二硝基氯苯誘導(dǎo)小鼠遲發(fā)性超敏反應(yīng),發(fā)現(xiàn)艾草揮發(fā)油對(duì)2,4-二硝基氯苯誘導(dǎo)的小鼠耳腫脹具有顯著抑制作用,說明艾草揮發(fā)油抗過敏作用明顯。
2.3 抗癌、抗腫瘤 艾草中所含揮發(fā)油、黃酮類和多糖均具有抗癌、抗腫瘤活性。薛貴民等[26]利用現(xiàn)代色譜分離技術(shù)對(duì)艾草種子部位進(jìn)行分離提取,經(jīng)NMR、MS等波譜數(shù)據(jù)鑒定的5種化合物對(duì)胃癌細(xì)胞MGC-803有顯著的抑制活性,抑制率為61.8%~67.5%。Wang等[27]研究發(fā)現(xiàn)艾葉揮發(fā)油成分倍半萜對(duì)人肺癌細(xì)胞A549、人結(jié)腸癌細(xì)胞SW620及人急性淋巴細(xì)胞Molt4腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒活性。鄒雨霏等[28]研究表明,黃酮類化合物可通過調(diào)節(jié)乳腺癌腫瘤的微環(huán)境進(jìn)行抗腫瘤。尹美珍等[29]采用水提法提取艾葉總水提物,用乙醇沉淀法提取多糖和去多糖2種提取物,分別用于處理肝癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)艾葉總水提物和去多糖提取物均具有明顯的抗肝癌作用,而多糖提取物對(duì)肝癌細(xì)胞主要表現(xiàn)為抑制其增殖,但抗肝癌活性較弱。劉延慶等[30]以艾葉提取物對(duì)人肝癌細(xì)胞株SMMC-7721、人胃癌細(xì)胞株SGC-7901和人宮頸癌細(xì)胞株Hela進(jìn)行抗腫瘤活性體外試驗(yàn),結(jié)果表明艾葉提取物對(duì)3種癌細(xì)胞株有明顯的細(xì)胞毒作用,說明艾葉是一種前景良好的抗腫瘤中藥。
2.4 抗氧化、抗衰老 過多的自由基和活性氧會(huì)導(dǎo)致生命體氧化損傷,尤其是脂質(zhì)過氧化會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞與組織死亡,而黃酮類化合物大多具有數(shù)量不等的酚羥基,可作為供氫體使自由基還原,有效清除超氧陰離子自由基、羥基自由基、過氧化氫,達(dá)到抗氧化、抗衰老的目的[11]。艾蒿中提取的異澤蘭黃素是黃酮類化合物的主要成分,具有良好的抗氧化性,是一種新型抗氧化劑[10]。甘草黃酮抗衰老試驗(yàn)證實(shí),黃酮類化合物可通過提高超氧化物歧化酶活性,減少丙二醛含量而延緩衰老[31]。艾灸后機(jī)體內(nèi)清除體內(nèi)超氧陰離子自由基的超氧化物歧化酶活性提高,過氧化脂的主要降解產(chǎn)物丙二醛降低,過氧化脂含量降低,證實(shí)艾灸可以延緩衰老[32]。
2.5 其他藥理作用 艾草還具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)、止血抗凝、保肝利膽、興奮子宮、平喘、止咳、祛痰、降血壓、降血糖及殺蟲等作用[21,33-34]。
3 艾草的綜合開發(fā)利用現(xiàn)狀
3.1 臨床應(yīng)用 臨床上艾葉被廣泛應(yīng)用于治療婦科疾病、呼吸道疾病、消化道疾病、風(fēng)濕病及皮膚病等,可改善疼痛、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、緩解炎癥等。艾灸是艾葉臨床應(yīng)用最主要的方式,對(duì)我國艾灸應(yīng)用的調(diào)查發(fā)現(xiàn),治療骨關(guān)節(jié)病使用率達(dá)80.28%,疼痛性疾病達(dá)76.06%,婦科疾病達(dá)71.83%,消化系統(tǒng)疾病達(dá)63.38%,呼吸系統(tǒng)疾病達(dá)30.99%,其他內(nèi)分泌疾病、心腦血管疾病、癌癥使用率也在20%左右[35]。經(jīng)過大量研究,目前已有很多含艾中藥用于臨床。許多婦科用藥里就有艾成分,如艾附暖宮丸可治療月經(jīng)失調(diào)、行經(jīng)腹痛、赤白帶下和腰酸痛等。香艾丸可治療睡臥不安、痢疾腹痛。乳增寧片含有艾葉及淫羊藿等,用于治療乳痛癥及乳腺增生等[36]。艾葉洗劑也常見于臨床,陳欣等[37]用生姜艾葉洗劑對(duì)凍傷大鼠瘡面進(jìn)行涂擦處理,給藥10d后凍傷愈復(fù)。劉民厚[38]將艾葉、大棗和醋按比例制作洗液,治療濕疹效果明顯。
3.2 食品加工 艾草富含多種維生素、礦物質(zhì)和抗氧化物質(zhì),因此可以被制成營養(yǎng)補(bǔ)充劑,提供人體所需的營養(yǎng)成分。此外,艾草含有豐富的揮發(fā)油和芳香物質(zhì),能夠賦予食品獨(dú)特的香味和口感,可以作為食品的調(diào)味料或添加劑使用。在一些傳統(tǒng)糕點(diǎn)、餅干等食品中,艾草被加入以增強(qiáng)食品的營養(yǎng)價(jià)值和口感,如青團(tuán)、艾草南瓜蛋糕、艾草面包、艾草月餅、艾蒿糍粑糕、艾蒿肉丸、艾草火腿、艾草粉絲等,除改善食品口感外,還具有一定的保健價(jià)值。艾草還常被用來制作茶或其他飲品,如艾草茶、艾草酸奶、艾草酒、艾葉粥等,具有消食、理氣、改善睡眠等功效,可用作日常飲品[21,39]。
3.3 紡織品及艾草纖維的開發(fā) 艾草纖維來源廣、易獲取且綠色環(huán)保,具有柔軟,耐磨損,含天然色素和天然纖維,兼具抑菌、除臭、驅(qū)蚊防蟲等特殊功效,在棉織物、黏膠纖維及其他織物和纖維中被廣泛應(yīng)用[40]。張旭霞等[41]采用艾草/棉混紡紗與吸濕快干的純紡紗交織形成的復(fù)合功能性面料具有良好的抑菌、抗皺、散熱及吸濕快干性,適宜開發(fā)夏季服裝面料。以艾草和化學(xué)高分子材料紡制成的艾草復(fù)合纖維為原料制作的女士內(nèi)衣,不僅吸濕透氣,柔軟懸垂,抗菌抑菌、促進(jìn)血液循環(huán),還兼具美容功效。艾草作為天然染料應(yīng)用于纖維和絲、毛等的染色,成為近年植物染色的研究熱點(diǎn),劉洋[42]通過對(duì)麻、真絲、棉布進(jìn)行艾染色比較,發(fā)現(xiàn)真絲最容易上色,棉麻比較難上色。楊楊等[43]選用4月、5月的鮮嫩艾草莖葉,加工后浸染布料可直接染出飄逸的嫩綠色,不僅方便快捷,而且環(huán)保健康。利用艾草紡織品的抗菌、除臭、驅(qū)蚊等特性[44],市場(chǎng)上已開發(fā)出多種具養(yǎng)生保健功能的艾草布藝產(chǎn)品,如艾草被、艾草墊、艾草床褥、枕頭、肚兜、馬甲等產(chǎn)品,具有良好的透氣性、吸濕性和抗菌保健功能。
3.4 土壤修復(fù)與環(huán)境保護(hù) 艾草是植物修復(fù)技術(shù)中的重要植物種類之一,被用于修復(fù)受到污染的土壤和水體。方改霞等[45]通過礦區(qū)和非礦區(qū)土壤重金屬在艾蒿中的富集研究,證實(shí)艾草具有吸附重金屬和有機(jī)物等污染物質(zhì)的能力,可修復(fù)礦區(qū)被重金屬污染的土壤。張博文等[46]比較了10種草本植物對(duì)石礦跡地土壤的改良效果,發(fā)現(xiàn)艾草對(duì)土壤的綜合改良效果位居第三,可通過增加土壤養(yǎng)分、降低土壤pH值和電導(dǎo)率、改善土壤根際環(huán)境進(jìn)行土壤修復(fù),改善環(huán)境污染。
3.5 殺蟲劑和保鮮劑 艾草揮發(fā)油具有廣譜性和天然安全性[6],其中所含反式肉桂酸乙酯和薄荷酮具有殺蟲、殺菌或驅(qū)蟲的作用[20],用作植物農(nóng)藥具有高效、低毒、少殘留等特性,是一種廉價(jià)的天然植物殺蟲劑,正在被作為一種新型、環(huán)保、安全的生物農(nóng)藥進(jìn)行廣泛研究和應(yīng)用。騰春紅等[47]測(cè)定出黃花蒿葉醇提取物對(duì)反枝莧、苘麻和狗尾草發(fā)芽抑制作用達(dá)85%以上,證實(shí)黃花蒿葉醇提取物含有大量除草活性物質(zhì)。張玲春等[48]通過試驗(yàn)證實(shí)艾蒿粗提物對(duì)其他殺蟲藥劑有很好的增效作用,對(duì)甜菜夜蛾抑蟲效果明顯。艾蒿提取物對(duì)蚜蟲、鱗翅目幼蟲、朱砂葉螨等也有一定的殺蟲作用,尤其對(duì)馬鈴薯甲蟲忌避作用強(qiáng)烈,相較于化學(xué)殺菌劑,植物源殺菌劑更加安全、無副作用,并能通過擴(kuò)大栽培得到價(jià)廉而豐富的原料,因此是控制果蔬采后病害的很有潛力的發(fā)展方向。陳純[49]研究發(fā)現(xiàn)生藥濃度為1.0g/mL的艾蒿乙醇提取液能夠有效抑制黃瓜和香蕉表皮的細(xì)菌和霉菌,較好的保持香蕉貯藏品質(zhì)、延長黃瓜保質(zhì)期,達(dá)到防腐保鮮目的。墻夢(mèng)捷[50]制備的艾葉精油微乳在濃度為0.1%、4℃貯存條件下總抗氧化能力最佳,對(duì)櫻桃的保鮮效果最好。
3.6 動(dòng)物養(yǎng)殖 艾草富含蛋白質(zhì)、纖維素和多種維生素,以艾草為飼料適量飼喂,不僅可以促進(jìn)動(dòng)物生長、增強(qiáng)代謝、提高生產(chǎn)性能、改善肉質(zhì),還能預(yù)防疾病、增強(qiáng)機(jī)體免疫力,正在被作為一種新型的天然、綠色、安全的植物源性飼料添加劑來代替抗生素使用。楊亞靜等[51]通過添加不同水平的艾葉粉飼喂蛋雞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)艾葉粉的添加水平為1.5%~2.0%時(shí),可顯著改善蛋雞產(chǎn)蛋性能和蛋品質(zhì),提高機(jī)體的生殖激素水平。楊明容等[52]對(duì)草魚幼魚進(jìn)行艾葉粉添加試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)艾葉粉添加水平為4.0%~8.0%時(shí),可以促進(jìn)草魚幼魚生長,改善魚肉品質(zhì),提高幼魚非特異性免疫力、抗氧化能力及消化酶活性。劉洪麗等[53]對(duì)肉兔進(jìn)行艾葉粉添加試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)添加量在3%~6%時(shí),可促進(jìn)肉兔的消化能力、提高機(jī)體免疫力、加快生長發(fā)育。基礎(chǔ)日糧中添加2%~4%艾葉粉飼喂豬,能明顯提高飼料的利用效率、增加豬的日增重。艾草飼喂反芻動(dòng)物牛、羊試驗(yàn)顯示,不僅促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育、提高抗病能力,而且通過顯著提高體內(nèi)過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性,肉品質(zhì)也得以顯著提高。
4 艾草的種植技術(shù)研究
艾草在我國分布極廣,因其宿根根系發(fā)達(dá),因此生命力強(qiáng),對(duì)于生存環(huán)境要求低,具有易生長、易繁殖等特點(diǎn),所以其栽培技術(shù)研究普遍不受重視,多采用粗放管理,加之品種選育滯后、種質(zhì)混雜等原因造成艾草品質(zhì)良莠不齊等問題。隨著艾草產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,艾草的需求量不斷增長,艾草的種植規(guī)模也逐年增加,因此艾草的規(guī)范化種植技術(shù)和提質(zhì)增效研究也越來越受到人們的重視。
4.1 艾草種質(zhì)資源的保護(hù)與鑒定 種質(zhì)資源是研究農(nóng)作物起源與進(jìn)化的依據(jù),是培育新品種的基礎(chǔ)。隨著市場(chǎng)對(duì)艾草需求的不斷加大,艾草的人工種植規(guī)模也在逐年擴(kuò)大,因此關(guān)于艾草種質(zhì)資源的調(diào)查、收集、鑒定和利用研究也逐漸被重視。2016年首座現(xiàn)代化的國家藥用植物種質(zhì)資源庫在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所內(nèi)落成并正式運(yùn)行[54]。湖北省艾草自然科技資源庫是全國首個(gè)艾草自然科技資源庫,現(xiàn)保存有國內(nèi)除青海、新疆、西藏等地外艾的主要種質(zhì)資源,保存形式包括標(biāo)本、DNA樣本、照片等。董元火等[54]通過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了17個(gè)野生艾草種群和2個(gè)蘄艾種群,通過收集不同分布區(qū)野生艾草活體樣本,開展了艾草種質(zhì)資源庫(圃)建設(shè),建成了12個(gè)樣點(diǎn)的野生艾草種質(zhì)資源庫(圃)。陳昌婕等[55]對(duì)全國59個(gè)地區(qū)的100份艾種質(zhì)資源進(jìn)行葉片表型性狀及農(nóng)藝性狀的資源多樣性分析,篩選出株高、枯葉高、葉基對(duì)稱度等9個(gè)性狀為關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo),并通過聚類分析將100份艾種質(zhì)分為矮株粗莖大葉型、高株寬幅高產(chǎn)型和矮株細(xì)莖闊葉型3個(gè)類群,可作為艾種質(zhì)資源栽培鑒定和品種選育的依據(jù)。
4.2 艾草品種選育及高效種植技術(shù) 目前艾草品種選育技術(shù)主要以系統(tǒng)選育為主,我國現(xiàn)有艾品種有鄭艾2號(hào)、南陽艾1號(hào)、上艾1號(hào)、蘄青1號(hào)、蘄黃1號(hào)等,均由野生種或者農(nóng)家品種通過系統(tǒng)選育法得來。艾草適應(yīng)性強(qiáng),耐貧瘠喜肥。標(biāo)準(zhǔn)化栽培時(shí)常選擇優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病性強(qiáng)艾草品種,以根狀莖分段繁殖方式在溫暖濕潤、光照充足的地方埋莖栽植,此方法操作簡單、成本低、成活率高,還可以避免性狀分離,是艾繁殖最常用的方法[55]。生長期應(yīng)科學(xué)管理水肥,適時(shí)適量增施化肥和農(nóng)家肥,根據(jù)需要進(jìn)行水分補(bǔ)充。及時(shí)防治病蟲害,通過冬季松土翻地凍死蟲卵來消滅蚜蟲;通過早春翻地除雜草使紅蜘蛛無食而亡;通過利用生物天敵、殺蟲微生物等生物防治方法有效防治蚜蟲;化學(xué)防治時(shí),應(yīng)選用低毒、低殘農(nóng)藥進(jìn)行噴霧。及時(shí)采收,一般按照用途一年采收1~2茬口,第1茬在6月前后,第2茬在11月左右。艾草一般種植3~4年后,生長逐年退化,產(chǎn)量也隨之下降,因此第4年后可全部挖除,選擇優(yōu)良品種重新栽植。
5 艾草產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
5.1 品種選育進(jìn)程緩慢,種植技術(shù)不規(guī)范 隨著大健康產(chǎn)業(yè)的興起,艾草需求與日俱增,供不應(yīng)求,造成野生艾草資源的過度采挖,對(duì)資源和環(huán)境均造成破壞。品種選育手段單一落后,選育進(jìn)程緩慢,生產(chǎn)中缺乏優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的優(yōu)良品種。優(yōu)質(zhì)種苗供應(yīng)能力不足,無法滿足規(guī)模化種植需要。人工種植和田間管理技術(shù)不規(guī)范,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化種植中水、肥等關(guān)鍵技術(shù)研究較少,產(chǎn)量、質(zhì)量缺乏保障。產(chǎn)業(yè)機(jī)械化程度低,種植、采收及初加工主要通過人工來完成,成本高、效益低。
5.2 藥理作用研究不深入,開發(fā)利用研究不系統(tǒng) 目前,艾草的藥理作用研究不夠深入,多停留在粗提物上,對(duì)具體的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究較少。在開發(fā)利用方面,沒有充分考慮艾草種植和采收對(duì)環(huán)境造成的可持續(xù)性影響,缺乏合理的種植和采收策略,在艾草綜合利用中不能平衡資源需求和保護(hù)環(huán)境,無法實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用,同時(shí),品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和安全性評(píng)估還不完善。
5.3 產(chǎn)品加工設(shè)備不先進(jìn),精深加工產(chǎn)品少 缺少先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè)備,生產(chǎn)不了精深加工產(chǎn)品,不能完全保留艾草的活性成分并提高產(chǎn)品的質(zhì)量??萍技凹夹g(shù)改造投入少,在醫(yī)藥、食品、飼料、紡織等多個(gè)領(lǐng)域沒有建立綜合利用價(jià)值鏈,不能有效結(jié)合以實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用和附加值的提升。
6 艾草產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展對(duì)策與展望
6.1 加速品種選育,規(guī)范種植技術(shù) 加強(qiáng)提純復(fù)壯與品種改良,優(yōu)化栽培技術(shù),推廣綠色高效種植模式,提高艾草品質(zhì)與產(chǎn)量。將雜交育種、分子標(biāo)記育種等現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)的系統(tǒng)選育相結(jié)合進(jìn)行品種選育。通過品種改良和選育,培育適應(yīng)不同氣候和地域的高產(chǎn)高效艾草新品種。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)艾草產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化應(yīng)用,節(jié)省成本,增加效益。應(yīng)加強(qiáng)艾草優(yōu)良新品種選育,適度擴(kuò)大種植規(guī)模,鼓勵(lì)以“合作社+農(nóng)戶”“企業(yè)+基地”等模式因地制宜適度規(guī)?;l(fā)展。
6.2 深化藥理作用研究,完善品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制 應(yīng)針對(duì)艾草資源的生物多樣性進(jìn)行系統(tǒng)研究,依靠先進(jìn)的分離技術(shù)不斷發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)成分,充分發(fā)掘艾草的藥用和保健價(jià)值,實(shí)現(xiàn)效益最大化。在不同領(lǐng)域根據(jù)應(yīng)用需要建立相應(yīng)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和安全性評(píng)估體系,包括對(duì)艾草產(chǎn)品中活性成分含量、微生物污染、農(nóng)藥殘留等方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。
6.3 發(fā)掘新成分,研發(fā)多樣化艾草產(chǎn)品 開展更多的化學(xué)成分分離和鑒定工作,繼續(xù)深入了解活性成分和藥理機(jī)制。進(jìn)一步開展臨床應(yīng)用研究,探索艾草對(duì)不同疾病的治療效果和作用機(jī)制。加強(qiáng)與藥企的合作,研發(fā)并推廣具有臨床應(yīng)用前景的艾草新藥物,提高艾草的市場(chǎng)競(jìng)爭力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,推動(dòng)艾草的醫(yī)藥開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
6.4 拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,推動(dòng)艾草產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與發(fā)展 拓展艾草的加工利用領(lǐng)域,進(jìn)一步探索艾草在食品、飼料、紡織、生態(tài)建設(shè)、能源利用等領(lǐng)域的應(yīng)用研究,通過艾草的多元化利用,延長艾草產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)艾草綜合利用技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用,使艾草產(chǎn)業(yè)得以健康持續(xù)發(fā)展。
艾草在我國種植歷史悠久,用途廣泛,目前在食品、醫(yī)藥、保健、化妝品、飼料及紡織品等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,開發(fā)利用前景十分廣闊。隨著大健康產(chǎn)業(yè)的興起和綠色消費(fèi)觀念的倡導(dǎo),人們“治未病”意識(shí)逐漸增強(qiáng),更加關(guān)注自身的身心健康和生活質(zhì)量,對(duì)天然綠色消費(fèi)品的需求不斷增加。而艾草兼具綠色、天然、無毒副作用和多重藥用價(jià)值的特性,因此更具優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)艾草有效成分的研究和開發(fā)利用,擴(kuò)大艾產(chǎn)品的種類和應(yīng)用,增加市場(chǎng)對(duì)艾草的需求,從而帶動(dòng)艾草種植業(yè)和加工業(yè)的發(fā)展規(guī)模,為農(nóng)民開辟一條致富門路,帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,創(chuàng)造較高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,促進(jìn)艾草產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。
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(收稿日期:2024-04-30)