中药材“道地性”的生态学研究—

中药材“道地性”的生态学研究——以短葶飞蓬为例

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中文摘要：药材的“道地性”是传统中医关于药材品质的重要理论，是古代对药材疗效与环境关系的认知和评价。但几千年来对其的认识还是模糊的、表面的，未能揭示其本质和内在规律。从现代自然科学的角度来看，药材的“道地性”理论只能被看作是未被实验证实的假说，其科学性受到质疑。本研究以短葶飞蓬为例，通过分析短葶飞蓬主要药用有效成分总黄酮、总咖啡酸酯和灯盏乙素含量的变化及其与环境的耦合关系，阐明药材道地性的科学内涵及“道地产地”的空间尺度大小，哪些空间地理和生境因子会影响药材的品质；验证碳素/营养平衡假说等次生代谢环境诱导理论假说；分析环境诱导次生代谢产物积累的内在机制和初生代谢与次生代谢的关系，探讨药材生产否能实现“优质高产”。研究表明： 1、短葶飞蓬黄酮和咖啡酸含量的变化与植物药材的“道地性”。自然生长短葶飞蓬的有效成分含量存在空间变化，而且有稳定地和显著地高于其它地区的有效成分高含量生长地 (区)，这与药材“道地性”理论假说的预测是一致的。中草药的“道地产地”是客观存在的，植物药材的“道地性”是药用植物生长地环境生态因子变化和种群遗传多样性变异在植株次生代谢物质积累方面的表现。中草药有效成分高含量产地是其地区环境生态因子，及在其长期作用下植物适应进化的共同结果。植物药材“地道产地”是适宜的生态生境、优良的遗传品质及有效的利用方式三方面的统一。道地药材具有科学和文化的双重属性。植物药材的“道地性”是科学的，确定(或划定)药材的“道地产地”是保障药材有效性和稳定性的科学的管理途径。 2、影响短葶飞蓬有效成分含量的生态因子及生态因子对有效成分含量作用的特点。影响作用植物次生代谢积累的生态因子，也会影响作用植物的初生代谢。有的因子对两类代谢产物积累的影响作用是同性质的，有的因子影响作用的表现则是相反的。适宜初生代谢积累的生态因子与适宜次生代谢产物积累的生态因子会有所矛盾。当生态因子数量接近植物耐受的下限，严重胁迫其生存时。该生态因子数量增加对初生代谢和次生代谢都具有促进作用。当生态因子基本满足生存后，强度继续增加对生物量和次生代谢有效成分积累的影响就有同质性或异质性的两种情况。生态因子异质作用时，初生生长与次生代谢积累就表现出平衡关系，一个方面增加，另一方面就下降。生态因子对植物次生代谢物质积累的影响作用有时效性，药用植物次生代谢有效成分在植物体内是处于不断合成积累与不断消耗之中，有利于积累的生态因子消失后药用植物有效成分含量很快就会降低。对于以碳为基础的次生代谢产物为药用有效成分的药用植物人工种植时，建议种植前期和中期管理以保证生物量积累为主，后期则应以有效成分积累为主。 3、短葶飞蓬的药材灯盏花的道地产地或优质药材产地的空间尺度。以短葶飞蓬传统药用产地为中心，随着产地空间尺度的扩大，短葶飞蓬有效成分平均含量逐渐降低。按行政区划地域统计，没有显著的高含量产地。 4、短葶飞蓬黄酮、咖啡酸含量变化的空间特点与民间药用的地方性。通过对短葶飞蓬整个自然分布区内，各地生长植株药用有效成分含量的分析比较发现。短葶飞蓬民间药用地方性特征，反映出了该植物有效成分含量空间变化特性。短葶飞蓬药用地方性特征，与有效成分含量空间上的不均匀性表现出的一致性表明：草药民间使用的地方性和中药的“道地性”，是药用植物有效成分含量空间异质性的反映。民间草药在其被认识、应用过程中，对其疗效的评价是可靠的、有效的和精确的。只有在有效成分含量较高产地药性才被选出，而那些有效成分含量稍低的并没有混用。 5、短葶飞蓬有效成分积累的内在机理与药用植物有效成分积累的理论基础。目前，学术界对于环境对植物次生代谢产物合成积累诱导的机制还存在多种假说。其中“碳/氮营养平衡假说”等 4 种假说较有代表性。对这4种假说的验证试验结果表明：自然生长和人工种植短葶飞蓬总黄酮、总咖啡酸酯和灯盏乙素含量变化规律都符合“碳/氮营养平衡假说”的预测。总体上，几个假说都能在一些生态因子变化时预测植物次生代谢物质积累的变化，但没有哪一种假说能解释和预测所有的变化。现有的次生代谢理论无论是对一般植物的次生代谢，还是药用植物有效成分积累的机制的解释都还不够完善。因此，应以现有的次生代谢理论为基础，加强药用植物有效成分积累的基础理论研究，发展建立药用植物有效成分积累自己的理论知识体系。 6、植物初生代谢与次生代谢的平衡关系与药材的“优质高产”。短葶飞蓬表现出的适宜生物量积累与适宜次生代谢有效成分积累的生态因子存在普遍矛盾及它们之间表现出的负相关关系表明，次生代谢产物积累与生长在环境条件需求方面存在的矛盾是以次生代谢产物为有效成分的药用植物种植的难题。短葶飞蓬以及以酚酸类和黄酮类次生代谢物质为有效成分的植物药材人工种植时，只可能实现相对地“优质高产”。利用现行农作物的增产管理技术，难以实现植物药材高产优质。为保持生产植物药材的药效品质质量，必须限制产量。 7、传统文化、民族文化和科学文化的关系与中医药文化的科学性。短葶飞蓬黄酮和咖啡酸酯高含量产地，与民族医药文化中的传统药用地区的一致性表明。以中草药为代表的中国民族文化中也包括着反映事物客观规律的科学的文化。随着对短葶飞蓬化学组分的研究及其药理作用的科学揭示，短葶飞蓬实际上已从一种仅在局部地区内民间使用的草药，转变为在中国广泛接受的符合现代医药学规范的民族医药。短葶飞蓬的药用知识文化，正从民族文化演进为科学文化。这不仅使博大精深的中国传统中草药文化得以传承，而且会得到更广泛的传播。

作者：

苏文华

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关键词：

中药材品质评价有效成分次生代谢环境因子人工种植

授予学位：

博士

学科专业：

生态学

导师：

周鸿

学位年度：

2007

学位授予单位：

云南大学

语种：

中文

中图分类号：