黄精栽培技术化学成分及其药理作用

我国黄精栽培技术化学成分及其药理作用研究进展

中药黄精别名鸡头参，是百合科黄精属多种植物干燥根茎的总称，民间应用广泛，是我国传统的大宗药材。2015 年版《中国药典》收载了黄精、 多 花 黄 精 及 滇 黄 精3 种。黄精味甘性平，归脾、肺、肾经，为补益类中药，具有健脾、补气养阴等功效(国家药典委会 2015)。

在《神仙芝草经》等古代医学典著中有载：“黄精宽中益气，使五脏调和，肌肉充盛，骨髓坚强”。卫生部 2002 年 51 号文件公布黄精不仅是常用的滋补中药，而且是药食两用植物，具有很高的保健价值，食用方式包括蒸熟或制粉掺入主食(张广仁等 2012)。传统中医学认为黄精主治虚损寒热、病后体虚、筋骨软弱等症。现代医学研究表明，黄精具有增强免疫功能、调血脂、降血糖以及抗肿瘤等多种功效，且治疗效果好，作用温和，不良反应少，能有效防治并发症。

近年来，因其卓越的药用价值，黄精逐渐成为国内外的研究热点，随着国民保健意识的增强，市场上对黄精的需求逐年增加，国内外黄精产业逐渐兴起，目前已经进入高速发展时期。黄精除了作为中药原材料应用于医药行业外，还被开发为多种保健品，目前市场上常见的黄精保健产品有黄精茶、黄精酒及黄精保湿护肤面膜等。

黄精在我国分布广泛，是世界黄精属植物的主要分布中心，且蕴藏量大，在 200~2008 m 的海拔范围内，均有野生黄精分布。中医注重药材的来源产地，有使用道地药材的历史传统。药典中收录三种黄精来源，其道地产区各有不同，黄精(鸡头黄精)分布广泛，以陕西、云南等地居多，滇黄精多生长在云南、广西等地，多花黄精则分布在南方各省。其中以多花黄精的资源量最大，而以四川和云南所产黄精种类最多。黄精的民间药用植物来源复杂，多达十几种，单安徽产就有 11 种多，其中金寨黄精、琅琊黄精和安徽黄精都属于安徽特有品种，另外还有分布于四川、云南的对叶黄精;辽宁、河北的热河黄精;江苏、安徽的长梗黄精;云南省的距药黄精等。

1 黄精栽培技术

黄精喜温暖气候和阴湿的环境，野生黄精多生长土壤水分充足且富含腐殖质的林缘及林下开阔地带，人工栽培也多选择肥沃、疏松的土壤。长期以来，市场上的药材主要靠野生采挖满足需求，人工栽培量不够，而药农栽培黄精的过程中田间管理差，连作、滥施肥、滥用除草剂现象普遍，导致药材病虫害增加，农残超标等问题突出，产品难以得到市场的认可，严重限制了黄精的生产。

近年来，研究人员在探究黄精野生变家种栽培技术方面取得一定进展，但对黄精的高产、优质栽培技术研究较少。黄精繁殖方式包括根状茎繁殖与种子繁殖，生产中较为常用的是根茎繁殖。芮龙燕等选择两节带有一个顶芽、重量 40~80 g 的根茎进行繁殖，最终得到的植株平均株高、根茎鲜重、多糖含量最高。张普照等研究表明黄精的收获期以栽种后第三年为最佳，究其原因，一方面 2~4 年龄的单株干物质量增长最快，栽种时间再延长，干物质量下降明显;另一方面，从多糖含量的角度来看，1~3 年龄时较为稳定，结合成本投入等多方面考虑，选择第 3 年收获为最佳。通常采集生长了 3 年以上的黄精用于种子繁殖，毕研文研究表明采收后用低温或冷冻沙藏，在 28℃下用 GA3(130 mg/L)处理 20 h 后播种，可以达到 80%以上的出苗率和存苗率。

黄精栽培的田间管理要注重中耕除草、追肥、病虫害防治、疏花摘蕾等。施用一定的肥料可以提高出苗率及产量;还要注重遮阴，与其他植物套种是一种经济可行的遮阴办法，毕胜将黄精和玉米进行套种试验，结果表明黄精与玉米之间的距离在 50cm 左右时，玉米在为黄精遮阴的情况下又不会争夺黄精的营养;还要注意病虫害防治，常用于防治黄精病虫害的药物有多菌灵、辛硫磷等;刘殿辉等研究表明，在花蕾形成前期便将其摘除，可促使养分向地下根茎积累，提高 20%~50%的产量。

2 黄精的生物技术

由于生产中主要依靠根茎繁殖，黄精面临着品种退化、产量减少以及资源濒危等问题。根茎繁殖需采挖野生黄精作为种茎，对种源和环境的破坏严重;种子繁殖又存在生长周期长，发芽率低和成苗率低等问题。因此，在常规繁殖不能满足黄精产业发展需求的情况下，迫切需要开展对黄精的生物技术研究，例如应用基因工程技术可以提高药用植物的抗病、抗虫能力，还可以提高产量，增加活性物质的含量，不仅可以解决黄精品种退化的问题，同时也能扩大生产。

如利用组织培养技术和基因工程技术直接生产黄精的有效成分，可以大大缩短生产

周期，降低生产成本;利用工厂化无土栽培黄精不仅可以很好的控制黄精生长过程中的营养供给，还能节省土地，扩大生产;采用人工诱导染色体加倍法产生黄精的多倍体株系，也是实现高产的有效途径，有研究表明黄精的四倍体株系含有的活性成分含量不低于野生或人工栽培的多年生黄精。

3 黄精的化学成分及其药理作用

3.1 黄精的化学成分

研究表明，黄精中主要含多糖、低聚糖、挥发油、皂苷、黄酮、木脂素、生物碱和氨基酸、蒽醌，微量元素等多种化学成分。其中，多糖及皂苷为黄精中主要活性成分。从目前已发表文献来看，黄精活性成分的研究也主要集中在多糖和皂苷上，对其他化合物的关注较少。

糖类是黄精中含量最多的成分，也是重要的活性成分，主要包括黄精多糖、低聚糖和淀粉。黄精多糖被药典规定为衡量黄精质量的重要参考标准，黄精中还含有低聚糖、淀粉等。

黄精中分离得到的甾体皂苷类成分主要是薯蓣皂苷元，研究人员从黄精属植物中分离出 70 多种甾体皂苷，包括 40 多种新发现的成分，另外还分离得到 12 种三萜皂苷类成分。

主要存在于黄精属植物的茎和叶中的黄酮类成分，具有抗氧化活性，目前从黄精中发现的黄酮及其苷类化合物有 26 种。陈克克等通过分光光度法对黄精饮片中的化学物质进行含量测定，结果总黄酮的含量约为 8.32 mg/g，而总酚含量是总黄酮的 2 倍之多。

黄精中含有的挥发性成分主要包括萜类、烃类和醛酮类等。余红等采用水蒸汽蒸馏法提取多花黄精中的挥发油，然后用气相色谱-质谱联用技术对其化学成分进行了分析，共鉴定出 16 种化合物。

从黄精中分离得到的含氮类化合物主要包括生物碱、氨基酸及其他。黄赵刚等研究表明黄精中含有多种微量元素，其中 K, Ca, Mg, Al, Fe, Zn, Cr, Mn, Na 等含量较高;此外还含有十几种氨基酸，其中以苏氨酸、精氨酸、甘氨酸等为主。 从黄精中分离得到的醌类化合物多为 1，4-苯醌母核与长链脂肪酸结合而成，是黄精色素的组成成分从黄精中分离得到的其他类化合物包括木质素、短链脂肪酸、甾醇、吡喃酮等。

由于品种、气候、纬度、水肥等多种因素的影响，不同品种及不同产地的黄精中主要化学成分含量差异均较大。焦劼等研究表明，多糖含量最高的是广东韶关的多花黄精，为 14.094%;薯蓣皂苷元含量最高的是湖北咸宁的多花黄精，为 8.920 mg/g;总酚含量最高的是河南卢氏县的黄精，为 0.045 mg/g;总黄酮含量最高的是贵州贵阳市的多花黄精，为 0.040 mg/g;必需氨基酸含量和氨基酸总量均以河南产黄精最高。

为鉴定、筛选和保护优良黄精种质资源以及为黄精药用成分评价提供依据，需要对不同产地黄精原植物的主要化学成分进行含量测定和分析，单一的化学成分含量不足以证明黄精的药用价值，应以多糖和皂苷共同作为评价指标进行优良种质的筛选。

3.2 黄精化学成分的药理作用

传统中医认为黄精可以强身健体、滋阴补虚。现代药理学发现黄精还具有降血压、增强记忆、提高免疫等多种药理活性。黄精的药理作用是与其多种活性成分及其各自的功能密切相关的。

多糖类成分的药理学活性有抗衰老、抗炎抗病毒、免疫激发，抗肿瘤作用、降血糖、预防骨质疏松以及对老年痴呆有一定的抑制作用等。炮制后的黄精多糖含量降低，小分子糖的含量提高，而小分子糖也具有一定的药理学活性，如增强机体免疫。

皂苷类化合物具有降血糖、抗抑郁、抗肿瘤、改善学习记忆、延缓衰老等活性。 黄酮类成分具有治疗糖尿病、肾病、抗氧化等作用。酚类具有抗过敏、抗病毒、清除体内自由基等药理学作用。另外，从多花黄精中提取的黄精凝集素具有抗 HIV 活性[青钱柳头条号]。

氨基酸和微量元素也是对人体有益的生命物质，与黄精的药理作用密切相关，如磷和谷氨酸与安神健脑有关;Zn、Cu 与健脾胃，治疗虚症有关;Sr、Ge、P、Ca、Na 具有较强的抗衰老、防癌的作用;谷氨酸可以改善脑细胞营养、促进红细胞生成等，黄精中氨基酸的含量能一定程度上体现黄精的品质。另外，占黄精总重 1/10 的须根也含有微量元素和氨基酸，而在生产中常被作为杂质除去，在一定程度上造成药材资源的浪费。王曙东等的研究结果表明，某些微量、常量元素包括一些必需氨基酸在黄精须根中的含量甚至高于根茎中的含量。