藥用植物白鮮研究進展

劉卉　金光德　李美陽　南桂仙

摘 要 白鮮為蕓香科多年生草本植物，為我國傳統的中藥材，被廣泛應用于消炎止血等方面。基于此，對白鮮在生物技術、主要化學成分及藥理活性等方面進行綜述，以期為白鮮的進一步研究與可持續發展提供參考。

關鍵詞 白鮮;生物技術;化學成分;藥理作用

中圖分類號：R282.71 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.30.026

白鮮為蕓香科白鮮屬多年生宿根草本植物，根皮制干后稱為白鮮皮，是重要的中藥材，主要分布在東北三省、新疆、甘肅等地區。近年來，由于過度開采導致野生資源匱乏，而人工栽培尚處于探索階段。基于此，從生物技術、主要化學成分及藥理活性等方面進行梳理總結，以期為白鮮種質資源的研究與利用、產業化發展提供重要參考。

1 白鮮栽培技術方面的研究

白鮮主要以種子繁殖喜歡溫暖濕潤的環境，耐寒、耐旱、但不耐水澇，所以種植白鮮大多在含有沙石的土壤上。種子具有體眠特性，這是人工栽培需首要解決的問題。目前，可以利用低溫層及低溫處理、赤霉素處理、沙藏處理等方法有效打破種子休眠，提高白鮮種子的發芽率，可以使白鮮種子高效快速地應用于生產和科研[1]。雖然已有關于高效規范種植及管理白鮮方面的研究報道，但因白鮮種子具有體眠特性，加上苗期多發病蟲害以及移栽到土壤后不易存活等原因使白鮮大面積種植難以推廣。通過生物技術手段利用有限的資源快速繁殖和有效利用白鮮是一種很好的解決途徑。

2 白鮮主要化學成分和藥理活性研究

我國對白鮮的開發研究始于20世紀90年代。白鮮富含多種化學成分，目前，國內外研究人員已經利用高效液相色譜法、硫酸-苯酚比色法等技術手段從白鮮皮中分離出約100種化合物，主要包括生物堿、檸檬苦素、黃酮類、甾體類、多糖化合物及揮發油等[2]。近年來研究發現，白鮮有清熱燥濕、抗菌消炎、抗癌、止血以及提高機體免疫力等多種藥用功能，對手足癬、腳氣、頭痛、肺熱、骨質增生、淋巴結核、女子陰中腫痛和產后中風等疾病的治療均有明顯效果[3-7]。但也有研究表明，白鮮中可能存在一些導致肝損傷的成分，但導致肝損傷的作用機制還不清楚。因此，今后還需對白鮮藥理方面開展進一步研究，以期發現更多的藥用價值以及減少一些不必要的損傷[8]。

3 白鮮在生物農藥方面的研究

白鮮提取物具有天然植物殺蟲劑的功效。研究表明白鮮的殺蟲活性顯著，但對魚類等生物無明顯傷害;白鮮中的梣酮增加了三齡幼蟲的拒食率和死亡率;白鮮根的蒸餾液對玉米蚜蟲具有明顯的觸殺和拒食作用;白鮮堿以及黃酮阻礙了昆蟲的生長。且白鮮對稻瘟病菌、番茄葉霉、玉米彎孢菌、茄腐鐮刀菌和菌黑色素的生長有抑制作用。白鮮作為天然農藥進行開發有無化學殘留、易降解等優點，前景廣闊[9-11]。

4 白鮮生物技術方面的研究

我國對白鮮的生物技術方面的研究歷史較短處于起步階段，研究報道也相對較少。在有關組織培養的研究報道中，朱新洲建立了白鮮懸浮細胞培養體系[12]，張霞等和寧靜等分別找出了新疆白鮮與長白山白鮮最佳組培苗的生長狀態[13-14]，韓瑩等篩選出了白鮮從誘導愈傷組織到不定芽分化再到生根所涉及的理想培養基，并通過實驗建立了白鮮的最佳細胞培養和組織培養體系[15]。賈曉龍等通過組織培養的方法，建立白鮮的組培體系，用不同生長調節劑處理的愈傷組織中測得有效藥用成分，篩選出了最適愈傷組織誘導且黃柏酮含量最佳的培養基和白鮮堿和梣酮的含量最適培養基[16-17]。這些研究為白鮮今后高效生產有效藥用成分和可持續發展提供了理論基礎。

在基因調控、次生代謝產物合成途徑等方面，李依民利用高通量測序技術獲得白鮮根轉錄組信息特征，涉及132個京都基因（KEGG）標準代謝通路，其中包括18個次生代謝標準通路[18]。楊柳和郭娜均應用寡核苷酸芯片表明，白鮮皮中一些主要的轉錄反應如DNA復制和重組等受到白鮮堿影響[19-20]。郭毅斌研究表明白鮮皮提取物DPR-2可能通過中和內毒素作用，阻斷肉毒素與RAW264.7細胞受體的結合，從而抑制了肉毒素介導的細胞活化[21]。王晶瑩研究表明，白鮮堿通過下調哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR/p70S6K/eIF4E）和促分裂原活化性蛋白激酶（MAPK）通路降低低氧誘導因子-1的a亞基組（HIF-1a）蛋白的合成，并通過抑制糖原合酶激酶3（GSK-3β/Slug）信號通路降低對脊椎動物鋅指蛋白（Slug）的表達[22]。通過高通量測序技術和寡核普酸芯片技術的研究所獲得信息，為后續利用植物次生代謝基因工程技術高效生產白鮮次生代謝活性成分奠定堅實的理論基礎。

5 存在問題與建議

白鮮具有多種功效，近年來市場對其需求量逐漸增加，人們大量無意識地濫采亂挖野生白鮮，使其野生資源儲量急劇減少。再加上我國耕地面積有限，對于多年生藥用植物而言，大田栽培難以保證其正常生長年限，致使其有效成分積累量低且易受環境變化、農藥殘留等不利因素影響，難以滿足國內外市場龐大的需求量和嚴格的質量標準。所以急需對白鮮進行深入的研究，從而推動白鮮及其相關產業的可持續發展。

6 展望

目前，我國雖然在白鮮化學成分提取及藥理方面有了較多的研究成果，但在種質資源與育種、生物技術等方面的研究較為落后。利用生物技術手段提高白鮮次生代謝產物調控途徑的研究可以很好地滿足市場需求，但是目前還未進入系統化研究。利用毛狀根的培養、次生代謝產物生物合成的調控機制的研究和利用基因工程技術對轉基因工程菌提取有效藥用成分等方面的研究，成為高效生產白鮮次生代謝活性成分以及研究其生物合成調控機制的理想方法。利用轉基因技術對植物毛狀根中次生代謝產生生物合成進行調控，以期篩選出植物次生代謝活性成分生物合成路徑中關鍵酶，并實現相關基因定位、克隆以及高效表達，已成為利用植物次生代謝基因工程技術實現規模化生產植物次生代謝活性成分的有效方法。這不僅為藥物生產和新藥開發探索了新的途徑，也從根本上解決了白鮮藥用資源可持續利用和發展的問題，為后續利用植物次生代謝基因工程技術高效生產白鮮次生代謝活性成分奠定堅實的理論基礎，對于利用植物組織培養技術高效生產次生代謝活性成分、發現調控植物次生代謝活性成分生物合成的關鍵酶以及保護藥用植物資源的基因資源的可持續利用具有重要的意義。

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（責任編輯：趙中正）