瀕危藥用植物羌活的研究進展

張 軍，楊 濤，郭 琪，王沛雅，楊 暉，2

(1.甘肅省科學院生物研究所，甘肅蘭州 730000；2.甘肅省微生物資源開發利用重點實驗室，甘肅蘭州 730000)

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瀕危藥用植物羌活的研究進展

張 軍1，楊 濤1，郭 琪1，王沛雅1，楊 暉1，2

(1.甘肅省科學院生物研究所，甘肅蘭州 730000；2.甘肅省微生物資源開發利用重點實驗室，甘肅蘭州 730000)

摘要對羌活的化學成分、藥理作用、臨床應用及人工栽培進行了綜述，并對其研究方向進行了展望，為羌活資源的進一步保育開發提供參考和依據。

關鍵詞羌活；化學成分；藥理作用；臨床應用；人工栽培

羌活俗稱黑藥，是傘形科(Umbelliferae)芹亞科(Apioideae)美味芹族(Smyrnieae)羌活屬(NotopterygiumdeBoiss)，是我國的特有屬，有4個種(寬葉羌活、羌活、羽苞羌活、瀾滄羌活)和1變種(卵葉羌活)[1-2]，主產于四川、甘肅和青海。藥用羌活是指羌活與寬葉羌活干燥后的根莖及根，是一種常用中藥材，主要用于外感風寒、頭痛無汗、寒濕痹、風濕疼痛等癥。近年來由于過度采挖，羌活生境受到嚴重破壞，野生羌活的資源蘊藏量不斷下降，1987年被國務院中國野生藥材資源保護管理條例列為三級保護植物，2005年《中國珍惜瀕危保護植物名錄》將羌活列為二級保護物種，并載入《中國物種紅色名錄》。筆者對羌活的化學成分、藥理作用、臨床應用及人工栽培進行了綜述，并對其研究方向進行了展望，以期為羌活資源的進一步保育開發提供依據。

1生物學特性及資源概況

羌活為多年生草本，一般株高60～120 cm，根莖粗壯，伸長呈竹節狀，根莖部有枯萎葉鞘，莖中空帶紫色有縱向條紋；三回三處羽狀復葉；復傘形花序傘輻7～8 cm，長2～10 cm，直徑1～2 cm小傘形花序，花多數，花柄長0.5～1.0 cm；果實為長圓形雙懸果，背腹稍壓扁，主棱擴展成翅，胚乳腹面凹陷成溝；花期7月，果期8～9月。羌活自然更新速度慢，由于經濟利益的驅使，低海拔野生羌活已被采挖殆盡，野生羌活垂直分布也越來越高。

羌活喜陰冷、耐寒、怕強光、喜肥，適宜于濕寒氣候。多生于海拔2 500～4 000 m的林緣、灌叢下、溝谷草叢中，土壤以陰濕且富含有機質的高山灌叢草甸土、山地林區土為主，在枯枝落葉較少、有機質貧乏的土壤中鮮有羌活分布。野外調查發現，在自然狀態下陽山、陽坡沒有發現羌活的分布，腐殖質層稀薄、枯枝落葉較少的環境條件下也沒有羌活分布[3]。我國羌活的分布呈現出明顯的地帶性，水平分布范圍為24°～41° N、95°～113° E。藥用羌活一般指羌活與寬葉羌活的總稱，羌活主產于四川及云南，次產于青海及甘肅；寬葉羌活主產于甘肅及青海，次產于四川、山西和內蒙古等地[4]。

近年伴隨國際市場對中醫的認可以及中醫藥產業的迅猛發展，羌活的需求量仍在逐年增加，羌活人工栽培顯得更為迫切。人工栽培不僅是滿足市場的關鍵，更是對諸多中藥材資源進行保護和可持續利用最佳的手段。目前，為保護生態環境和瀕危的野生資源，羌活人工馴化和規范化栽培技術研究迫在眉睫。

2化學成分研究

羌活的化學成分主要有揮發油、香豆素以及糖類、氨基酸、有機酸、甾醇等[5]。其中揮發油有蒎烯、p蒎烯、檸檬烯等63種；香豆素主要有異歐芹素乙、佛手柑內酯、佛手柑亭、佛手酚、羌活酚、羌活醇、脫水羌活酚、乙基羌活醇、羌活酚縮醛、環氧脫水羌活酚、紫花前胡苷等；糖類主要有鼠李糖、果糖、葡萄糖和蔗糖；氨基酸有19種；羌活的酸性成分中含有有機酸及有機酸酯，已鑒定出14種有機酸[6]。

羌活與寬葉羌活中的有效成分含量不盡相同，羌活中羌活醇含量高于寬葉羌活，但異歐前胡素含量卻低于寬葉羌活[7]。根據化學成分含量的不同區別使用羌活與寬葉羌活將大大提高羌活的藥效。但市場上羌活與寬葉羌活并未區分收購，這也成為藥材精細化生產的主要障礙。羌活商品市場根據產地及品質又分為蠶羌、條羌、竹節羌和尾羌，陳虹宇等[8]研究羌活不同產品化學成分發現，蠶羌羌活醇與異歐前胡素總量高于條羌和竹節羌，條羌含量最低。這一結論為羌活商品等級的評定提供了理論依據。

3 藥理活性研究

3.1鎮痛、消炎作用 鎮痛消炎是羌活在中醫上的常見療效。張明發等[9-10]在給注射過冰醋酸的小鼠口服羌活提出物的試驗中，根據小鼠的扭體次數變化得出羌活有一定的鎮痛作用；同時，試驗小鼠禁食不禁水處理發現羌活對小鼠胃潰瘍有一定的抑制作用。張賢等[11]將68例痛風性關節炎患者隨機分成2組，治療組給予羌活湯加減治療，對照組以秋水仙堿治療，結果發現，2組近期的治療效果無明顯差異，但中藥治療組遠期治療效果明顯高于對照組。

3.2對腦循環的影響 我國很早就有羌活治療心腦血管疾病的歷史，《藥性論》、《醫略六書》中均有記載。唐迎雪[12]研究指出羌活有暢行氣血、調理氣機、祛風解表、引藥歸經、直達病所的功效。馮英菊等[13]將羌活水溶性制劑注射到麻醉犬和麻醉貓體內，發現均有選擇性增加麻醉犬和麻醉貓腦血流量的作用，同時并未增加外周血流量，心率和血壓也未見異常。

3.3抗病毒活性郭晏華等[14]將羌活提取物注射進感染流感性病毒的小鼠，發現不同劑量均能直接殺滅小鼠體內的流感病毒，降低了小鼠體內流感病毒的血凝滴度和感染力。張玉蘭等[15]用羌活勝風湯治療32例病毒性角膜炎患者，有效率高達93.8%，其中26例患者在癥狀消失后視力也恢復至患病前水平 。

3.4抗心律失常作用 羌活的提取物部分具有抗心律失常作用、減緩心率、擴張冠脈及增加心肌營養性血流量等作用。秦彩玲等[16]通過對羌活提取物灰分的抗心律失常作用進行試驗，證明了羌活抗心律失常作用的主要成分為無機鹽部分。路新強等[17]對被烏頭堿誘發心律失常的大鼠口服羌活濃縮水提物(ENR)，發現ENR能夠延遲心律失常出現的時間并縮短其心律失常持續的時間。成伊竹等[18]研究發現當羌活小分子水溶液濃度為12 g/kg時，能在短時間(25 min)內恢復正常心律；大分子水溶液恢復心律失常的最佳濃度為22 g/kg，恢復時間為35 min。

3.5抗菌活性金樹芬等[19]研究在含有羌活揮發油的瓊脂表面接種細菌懸浮液發現，羌活揮發油對綠膿桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌126有抑制作用。羌活提取物falcarindiol對金黃色葡萄球菌也有明顯的抑制作用，佐藤規子[20]以鹽酸土霉素為對照的試驗中發現，羌活提取物falcarindiol對標準金黃色葡萄球菌的抑制作用明顯高于鹽酸土霉素[20]。

4臨床應用

羌活在中醫臨床上有散風祛濕、消炎止痛的功效，可用于治療感冒風寒、風寒濕痹、風水浮腫、骨節酸疼、癰疽瘡毒，也常用于癲癇、尿頻、陽痿遺精、腰膝冷痛、腎虛作喘、五更泄瀉；外用主治白癜風、斑禿、解表散寒、祛風勝濕。羌活既有發汗解表的作用，又有祛風止痛的功效，但在作為發汗解表藥時，應將它的祛風止痛功效密切結合起來，臨床上用于治療風寒表癥時，必須兼有頭痛或骨節疼痛等癥，才考慮使用。除此以外，近年臨床研究表明羌活在白癜風、哮喘和便秘的病癥上也有不錯的療效[21-22]。

5人工栽培現狀及存在的問題

目前我國仍有80%的中藥材來自于野生，合理利用野生資源是藥用植物可持續發展的關鍵。羌活屬大宗藥材，隨著臨床應用研究的發展，需求量也在逐年增加。但羌活在自然條件下，種子需經一年后熟才能萌發，自然萌發率僅為0.52%。羌活種群自然更新速度極低，一旦破化很難恢復。究其原因是：羌活種子屬于形態生理雙重休眠，種胚未發育伴隨種子未完成后熟。將采摘新鮮羌活種子解剖后顯微觀察可以發現，羌活鮮種并無完整的胚的形態，種子經過后熟才能分化出完整的胚，胚的成熟也意味著種子的成熟。羌活種子發芽、出苗對環境的要求也十分嚴格，野生幼苗多生長在陰濕、疏松、有機質含量較高的高寒地帶，這種特性也增大了羌活人工撫育的難度。王冬梅等[23]研究野生羌活與人工羌活中4種主要化合物含量發現，人工羌活中有效成分的含量不低于野生羌活，說明人工栽培羌活有良好的市場前景。

5.1種子繁殖羌活人工栽培是利用羌活種子人工育苗后次年進行移栽種植。羌活種子雙重休眠特性是人工栽培的主要難點，因此解除休眠完成后熟是羌活種子萌發的前提。通常藥農利用沙藏完成種子后熟，一般需要10～12個月。馬小軍等[24]研究發現利用10～30、6～15、0～5 ℃3個階段變溫沙藏種子，依次處理3個月可以解除休眠提高種子萌發率。尚文艷等[25]對不同貯藏方式的寬葉羌活種子進行分析處理后發現，要解除羌活種子的深度休眠，需經過由高溫到低溫變化的階段，用赤霉素處理過的羌活種子可以代替低溫處理，而高溫沒有這種效果。也有許多報道利用植物激素處理種子試圖打破休眠提高萌發率，終因存在萌發率低、結果不穩定等因素無法投入實際生產。羌活在四川、甘肅、青海等地均有零星種植，但栽培技術尚不成熟，產量不夠穩定無法滿足市場需求。野生羌活仍然占有很大的市場比例，這也意味著羌活野生資源的破壞并未停止。

5.2無性繁殖野生羌活種群常能看到多個植株成簇生長，從其根部可以看到部分植株是由根部橫向生長的側芽形成，這也為羌活的無性繁殖提供了理論依據。因種子自身萌發率低，羌活在進化過程中利用無性繁殖輔助種群更新，多年生羌活的根莖部產生許多側芽，等到條件適合時，側芽開始萌發，長出新的植株。根據這一特點，對多年生羌活進行分株移栽、營養繁殖，將長有側芽的根莖切成若干小段(每小段均帶有側芽)移栽，調控光照、溫濕度和礦物質營養等生長因子，篩選出適宜羌活生長的環境條件。通過無性營養繁殖一方面保留了母本的優良性狀，一方面縮短了育苗周期，有助于保護野生資源。目前暫無這方面的報道。

5.3組織培養繁殖組培培養是目前運用較為廣泛的基礎研究方法，但羌活利用組織培養繁殖的報道較少。蔣舜媛[26]利用羌活萌發的根芽為外植體，利用激素誘導建立了羌活再生體系，并以此申請了發明專利。雖然不能馬上工廠化生產，卻為羌活人工撫育提供了新方向。由于羌活種子胚后熟，種子沒有完整的胚形態很難分化出愈傷組織，目前尚未建立以種子為外植體的組培體系，這也將會是羌活組培繁殖的一個新方向。另外隨著近年代謝工程的發展，利用大規模細胞定向培養產生代謝產物也是一種有效獲得藥用成分的方法。這一方法改變了對藥用植物傳統的利用方式，極大地減少了藥用植物的用量，緩解了野生資源的瀕危狀況。但技術難度大、生產成本高也是不可忽視的缺點。

6展望

羌活為我國特有屬種，藥用歷史悠久，為眾多中醫名方成藥組成，有近3百個中成藥品種使用羌活。羌活在中醫臨床已得到了廣泛的認可，但其作用機制尚未完全明了。隨著羌活成分和藥理作用的深入研究，羌活的市場需求將不斷增加。由于近年價格上漲藥農掠奪式采挖，導致羌活野生環境受到嚴重破壞，很多區域甚至是毀滅性的，低海拔區域已很難找到野生羌活。合理開發野生資源的同時，尤其要加強羌活的人工撫育工作，只有解決了人工撫育上的問題才能徹底解決對野生資源的破壞。就羌活的持續利用而言，一方面選取環境適宜野生羌活生長密集的區域建立重點保護區，制止濫采濫挖，保護野生羌活資源；另一方面利用現代生物技術，多角度切入解決人工撫育難點，形成成熟的人工栽培技術，建立GAP基地。近年來代謝科學的提出與發展也為藥用植物的利用提供新的方向，但有關羌活代謝科學的研究尚屬空白。

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基金項目甘肅省科學院青年科技創新基金項目(2013QN-11)。

作者簡介張軍(1982- )，男，甘肅隴南人，助理研究員，從事瀕危藥用植物人工馴化及撫育研究。

收稿日期2016-04-29

中圖分類號S 567

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-118-03

Research Progress of Endangered Medicinal PlantNotopterygium

ZHANG Jun, YANG Tao, GUO Qi et al

(Institute of Biology, Gansu Academy of Sciences, Lanzhou, Gansu 730000)

AbstractThe chemical composition, pharmacological action, clinical application and artificial cultivation of Notopterygium incisium were reviewed, the research direction was forecasted, which will provide reference and basis for further development of Notopterygium incisium resource.

Key wordsNotopterygium incisium; Chemical composition; Pharmacological action; Clinical application; Artificial cultivation