藥用黃精的栽培和產品開發(fā)研究進展

翁露 蘇娟 趙艷娟 王曉 李靖瑞 岳健

摘要 黃精是藥食兩用的藥材，具有補氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎的功效。由于近年來需求量增長較快，致使野生黃精被過度挖掘，黃精野生資源減少，影響了黃精的可持續(xù)發(fā)展。綜述黃精繁育技術、人工栽培技術和產品開發(fā)研究進展，以期為今后黃精的開發(fā)和利用提供一定的參考依據。

關鍵詞 黃精;繁育;人工栽培;產品開發(fā);技術

中圖分類號 S567.23+9? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）11-0008-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.11.003

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research Progress on Cultivation and Product Development of ?Polygonatum sibiricum ?Red

WENG Lu，SU Juan， ZHAO Yan-juan et al

（Yunnan Shanlihong Biotechnology Co.，Ltd.，Kunming， Yunnan 650200）

Abstract The ?Polygonatum sibiricum ?Red. is a medicinal material for both medicine and food. It has the function of nourishing qi and Yin， invigorating spleen， moistening lung and nourishing kidney.Due to the rapid increase in demand in recent years， wild ?Polygonatum sibiricum ?Red. has been over-excavated， and the wild resources of ?Polygonatum sibiricum ?Red. have been reduced， which has affected the sustainable development of ?Polygonatum sibiricum ?Red.. This article reviews the breeding technology， artificial cultivation and product development of the ?Polygonatum sibiricum ?Red.， in order to provide the certain references for development and utilization of the ?Polygonatum sibiricum ?Red. in China.

Key words ?Polygonatum sibiricum ?Red.;Breed;Artificial cultivation;Product development;Technology

中藥材黃精為百合科黃精屬多年生草本植物的根莖，又名雞頭黃精、老虎姜、筆管菜，具有補氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎的功效，是一味中醫(yī)常用的中藥材[1]。黃精的種類繁多，目前記載的有40多種，其中只有多花黃精、滇黃精和黃精這3種作為原生藥，被《中華人民共和國藥典》2015版和2020版收載。藥用黃精以根狀莖入藥，主要的生物活性成分為黃精多糖、甾體皂苷和蛋白質等[2]。由于近年來對黃精的成分進行了更加深入的研究，黃精用途不斷增加，市場拓寬，需求量快速增長，致使采集野生黃精已不能滿足市場需求，需要人工種植來進行補充。因此，該研究綜述藥用黃精的栽培和產品開發(fā)研究進展，以期為今后黃精的開發(fā)和利用提供參考依據。

1 黃精的繁育技術

目前黃精的繁殖主要有根狀莖繁殖、種子繁殖和組織培養(yǎng)。

1.1 根狀莖繁殖

根狀莖繁殖為人工繁殖的傳統(tǒng)方式，為無性繁殖。在早春三月下旬或晚秋進行種植，種植時選用2年生及其以上健壯、無病蟲害的植株在收獲時挖取塊莖，選先端幼嫩部位，截成數段，每段有2～3節(jié)，有1～3個芽眼，待切口稍晾干收漿后，立即栽種[3]。根狀莖繁殖方便快捷，易于培育，生長發(fā)育快。但是根狀莖繁殖因繁殖系數低、需要的塊莖年份較高、塊莖量大等原因，不能大規(guī)模種植，人工選種沒有特定標準，使群體后代品質、性狀有好有壞，且長期無性繁殖會導致品種退化等缺點[4]。

1.2 種子繁殖

種子繁殖也是人工栽培中的一種，屬于有性繁殖。種子繁殖系數高，但是發(fā)芽率低，種子難以收獲，休眠時間長，休眠難以打破[5]。種子休眠是綜合休眠，黃精種子的種皮透水性較差，胚乳結構較為致密，胚乳和種皮存在內源抑制物，胚存在生理后熟等休眠因素[6]。黃精種子的種皮有3個顏色（黃、綠、黑），黃色種皮是成熟度較高的種子，綠色種皮為未完全成熟的種子，黑色種皮是尚未成熟的種子[7]。研究發(fā)現，層積處理、利用植物調節(jié)劑（如GA3、6-BA）和化學激素、溫水浸泡種子、對種子的種皮進行清除等方式都可以減少萌發(fā)時間、提高種子發(fā)芽率。劉保財等[8]發(fā)現黃精種子在低溫沙藏條件下、50 mg/L GA3浸種3 h的發(fā)芽效果最好，發(fā)芽率可達93.33%。成京晉等[9]設置儲藏條件為4 ℃層積、20 ℃層積、交替層積和-20 ℃層積來觀察種子萌發(fā)情況，結果表明，4 ℃的種子生活力和發(fā)芽率都是最高的。李吟平等[10]發(fā)現隨著時間延長，黃精種子含水量在3%時，種子體內與萌發(fā)相關的酶都維持在一個較高水平，發(fā)芽率也保持在較高水平。張巧媚[11]發(fā)現黃色種子比綠色種子的更易發(fā)芽。用500 mg/L SNP和300 mg/L ETH處理種子24 h的效果最好，表明NO和乙烯對打破種子休眠促進種子萌發(fā)有作用。朱伍鳳等[12]用不同方式處理黃精種子，發(fā)現了低溫沙藏、黑暗處理和溫水浸泡等單因素均有利于提高黃精種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

1.3 組織培養(yǎng)

依據植物細胞的全能性，利用組織培養(yǎng)技術，可以在短時間內獲得大量的植株，目前也是許多經濟植物的快速繁殖手段。黃精組織培養(yǎng)近年來報道逐漸增多。黃精組織培養(yǎng)中外植體的選擇，培養(yǎng)基的配置以及整個過程污染的控制等都是學者研究的方向。目前較多選用帶芽根莖作為外植體，除此之外，也有選用地上部分的幼嫩莖和葉片以及種子作為外植體[13]。而對外植體消毒一般使用酒精、氯化汞、次氯酸鈉和多菌靈溶液等[14]。周新華等[4]選用多花黃精的帶芽根莖作為外植體，篩選出不定芽增殖的最佳培養(yǎng)基配方為MS+KTL 49 mg/L+NAA 0.29 mg/L+瓊脂07%+蔗糖3%（pH=5.8）。朱伍鳳等[12]選用黃精的當年生根莖、幼嫩芽及幼嫩葉片為外植體，探究出根莖出芽的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+2，4-D 3.0 mg/L+30 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂（pH=5.8）;誘導莖和葉片形成愈傷組織的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 3.0 mg/L。陳松樹等[14]以葉片為外植體設置培養(yǎng)基MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 4.0 mg/L+蔗糖20 g/L為愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基，愈傷組織誘導率最高為53.89%。何艷[15]對多花黃精塊莖采用先以1‰多菌靈溶液浸泡48 h，再用氯化汞浸泡10 min和2.5%次氯酸鈉浸泡5 min的復合消毒方式，發(fā)現污染率顯著下降，僅為29.33%，多菌靈作為內吸式殺菌劑可有效殺死塊莖內源菌。

2 栽培技術

育苗方法、種苗選擇和種苗移栽會影響黃精的生產狀況。黃精在育苗中芽的放置對根莖產量會有一定的影響，芽可以朝上擺放和朝下擺放，朝下擺放的根莖產量大于朝上擺放[16]。谷甫剛[17]選用黃精1年生種苗在貴州遵義地區(qū)3種不同情況（年前冬季晴天、年后春季晴天、年后春季陰天）下進行種苗移植，發(fā)現年前冬季晴天在出苗率、盛苗期、開花率和株高等方面的情況都優(yōu)于另外兩種情況。劉佩[18]分別用1年生、2年生和3年生的種子繁殖黃精種苗分別移栽在林下和大田，發(fā)現3年生以上的黃精種苗移栽在林下生長，各項生長指標較好。

黃精生長的自然環(huán)境一般在山地灌木叢及林緣處，海拔180～3 600 m處，具有喜陰、怕寒、耐寒的特性[19]。一般的人工種植是把黃精移栽在大田里，在大田規(guī)模化種植中，會出現黃精地上部分在全光照下枯萎的情況，可使用遮陰網遮陰處理。對多花黃精進行適度遮陰有利多花黃精生長，顯著提高多花黃精種生物量。過度遮陰會促進光合產物向地上部分運輸，從而會降低光合產物向根莖的分配比例，使多花黃精根莖產量和黃精多糖含量下降，但使用遮陰網會增加經濟成本和管理不易性[20]。黃精種植時間較長，單一種植黃精土地利用率低、經濟效益也低。長期連作、濫用肥料和除草劑也導致了病蟲害增加、農藥殘留超標等問題[21]。近年來，越來越多的學者開始研究林下種植中藥材，對中藥材進行仿野生栽培。林下種植既能增加林地效益，又能提高藥材品質，且由于黃精是喜陰植物，還可減少人工遮陰這一步驟。但黃精在林下栽培產量低于大田種植。在開展黃精林下種植時，對種林的選擇十分關鍵，在選擇林地時主要關注林地土壤、地勢以及林地的郁閉度，黃精適宜的種植地為有機質含量豐富、地勢不能太低，不宜積水，氣候較為濕潤，保水和排水性能較好的腐殖土或沙質土壤[22-23]。黃云鵬等[24]通過開展不同林分類型及不同郁閉度對多花黃精多糖根莖含量影響的比較試驗，發(fā)現不同林分類型下多花黃精平均根莖多糖含量為毛竹林（13.8%）>闊葉樹林（13.7%）>杉木林（133%）>馬尾松林（12.5%），郁閉度0.4～0.6時平均根莖多糖含量最高。郭妮[25]在川黃檗下栽培多花黃精發(fā)現黃精株行距為25 cm×25 cm的單位面積產量最大，對黃精限制產量的主要元素依次為N>K2O>P2O5，配施有機肥各方面效果更好。冷玉杰等[16]通過建立Logistic模型發(fā)現海拔、年平均降水量、最干季降水量、最干月降水量、年均溫度變化范圍、溫度季節(jié)性變化6個因素對黃精的分布具有顯著影響。

黃精種植過程中病蟲害多發(fā)，病害主要有黑斑病、葉斑病、菌核病、灰霉病、根腐病、炭疽病、軟腐病、白絹病等，蟲害主要有蠐螬、地老虎、二斑葉螨、斑腿蝗、蛞蝓、稻株緣蜷、金針蟲、葉蟬等。對于病蟲害的治理，前期預防大于后期治理，預防措施主要為農業(yè)防治，具體措施有土壤處理，可以進行深耕細作和土壤消毒;采取合理的栽培方式，比如合理輪作換茬和合理間套;加強田間管理，進行中耕除草和清除枯枝爛葉、雜草等田間清潔，合理施肥、灌溉，適時移栽;選育抗病蟲害的品種。在進行農業(yè)防治后，后期出現病蟲害可以從物理、化學和生物3個方面防治。物理防治和生物防治一般是用于蟲害，且害蟲還沒有大規(guī)模爆發(fā)的時候。物理措施一般有人工捕殺或摘除、燈光誘殺和黃藍板誘殺、隔離保護、精選和處理種用塊莖等。生物防治措施主要有以害蟲的天敵治蟲、以菌治蟲和以生物農藥治蟲。化學防治是見效快、操作簡便和能大規(guī)模防治的一種最常用的措施，化學措施能采用的農藥和藥劑配比較多，但在使用農藥時，應注意符合《農藥安全使用標準》和《農藥合理使用準則》等相關標準[26-28]。

針對黃精在種植過程中出現的許多問題，對黃精制定相應的規(guī)范化生產和建設黃精標準化生產基地是解決措施之一。在我國《中藥材生產質量管理規(guī)范（GMP）（試行）》試行的14年間，建成了一批黃精GAP試驗示范基地和制定黃精的GAP技術栽培技術規(guī)程，推動了黃精的標準化和規(guī)范化生產[19，29-30]。對中藥材進行綠色和有機生產，有利于中藥材提高自身競爭力和可持續(xù)發(fā)展，有關黃精的綠色和有機生產的研究已引起重視。

3 產品研發(fā)

黃精作為我國傳統(tǒng)大宗藥材，可以藥食兩用，含有人體所需的多種營養(yǎng)物質。除了目前最常見的作為藥材和食品使用，還能開發(fā)成化妝品、保健品、觀賞植物等。

3.1 黃精類食品和藥品

黃精根莖中非淀粉糖類含量較高，肉質肥厚、味甘甜。除了用作煮粥、制成蜜餞和煲湯外，還可把黃精當作雜糧來食用，黃精的營養(yǎng)物質中淀粉含量較少，適合糖尿病患者食用[23]。黃精現加工出了許多產品，如各類黃精飲料和黃精食品。張松等[31]利用黃精粉、薏仁粉、面粉等原料加工出了一款具有良好感官性狀，可以開發(fā)和推廣的黃精薏仁饅頭。王杰等[32]把黃精多糖添加到酸奶當中，制成了黃精酸奶，增加了酸奶的品性特質。封鏵[33]以黃精為原料制成了黃精醬，增加了黃精食用方便產品。隨著對黃精的化學成分以及黃精藥理活性研究的深入，黃精除了可作為中藥添加到藥方，還可被制成黃精多糖口服液、黃精復發(fā)膠囊、黃精多糖眼藥水以及黃精浸膏等產品[34-36]。

3.2 黃精類化妝品

黃精根莖含有黃酮、多糖等活性物質，具有抗衰老、抗菌消炎、防紫外線、吸濕保濕的功效。據此，可以把黃精提取物添加到化妝品當中制成黃精系列化妝品。彭俊瑛[37]用多花黃精的活性成分提取液作為天然抗氧化劑制備了柔膚水和柔膚乳，并對多花黃精的抗氧化效果進行測定，結果表明多花黃精提取液是一種良好的天然抗氧化劑。王笑月等[38]對黃精多糖和黃精復配其他植物多糖進行人體保濕評價，發(fā)現兩者都能降低皮膚失水量和提高皮膚含水量，均有較好的保濕作用。

3.3 觀賞植物

黃精地上部分葉片互生，顏色鮮艷，花序通常2～4朵花，似成傘狀，果實顏色能從綠色慢慢成熟為紫黑色，果實數量多，一堆堆略成球形果實掛在莖上。黃精可作為觀葉、觀花和觀果為一體的植物，能做成盆栽類觀賞植物，還能進行城市綠化、美化城市環(huán)境等[39]。

4 結語

中藥在我國的歷史悠久，每一種中藥以及藥方都是經過長時間的積累沉淀的，對我國人民以及世界其他各國人民身體健康做出了許多貢獻。黃精作為常用的藥用植物，近年來的藥理研究為黃精的產品開發(fā)和用途提供了廣闊的前景，但是由于近年來黃精需求量增長較快，致使野生黃精被過度挖掘，黃精野生資源減少，影響了黃精的可持續(xù)發(fā)展，急需加快建立黃精標準化生產和流通體系、黃精品種的標準化生產基地，全面加強黃精質量管理，實現綠色防控病蟲害，使黃精產業(yè)蓬勃發(fā)展。

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