不同品種和生長(zhǎng)年限對(duì)丹參產(chǎn)量及有效成分積累動(dòng)態(tài)的影響

周麗莉，伊偉貞，祁建軍，孫 鵬，李先恩

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)藥用植物研究所，北京100193)

不同品種和生長(zhǎng)年限對(duì)丹參產(chǎn)量及有效成分積累動(dòng)態(tài)的影響

周麗莉，伊偉貞，祁建軍，孫 鵬，李先恩*

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)藥用植物研究所，北京100193)

同時(shí)提高丹參經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(根系干重)及有效成分積累是當(dāng)前丹參栽培的熱點(diǎn)及難點(diǎn)。通過不同品種和生長(zhǎng)年限丹參的田間小區(qū)栽培試驗(yàn)，測(cè)定不同采收期丹參根系干重，脂溶性成分含量(丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA)和水溶性成分含量(原兒茶醛，原兒茶酸，丹酚酸B和迷迭香酸)，研究品種、生長(zhǎng)年限、采收期對(duì)丹參經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和有效成分積累的影響，以期為丹參規(guī)范化種植提供依據(jù)。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，還是脂溶性成分和水溶性成分產(chǎn)量(根系產(chǎn)量×含量)，兩年生丹參均優(yōu)于第一年生。丹參脂溶性成分含量在9月份達(dá)到最高，而水溶性成分含量除迷迭香酸外在11月份達(dá)到最高值。由于收獲前丹參根系的快速生長(zhǎng)，無(wú)論是水溶性還是脂溶性成分，其有效成分產(chǎn)量均在收獲期(11月4日)達(dá)到最高。不同品種丹參品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及有效成分存在較大差異，生產(chǎn)中應(yīng)有針對(duì)性的選擇丹參品種。

丹參：生長(zhǎng)年限：適宜采收期：有效成分

丹參(Salvia miltiorrhizae Bge.)為唇形科多年生 草本植物，以干燥根和根莖入藥，具有活血化瘀、調(diào)經(jīng)止痛功能，清心除煩的功效［1］。近年來隨著丹參的化學(xué)藥理作用研究日益深入，丹參的需求量快速增加，僅靠采挖有限的野生種已不能滿足現(xiàn)代制藥的需求，人工栽培品種成為市場(chǎng)丹參的主要來源。然而，當(dāng)前丹參藥材生產(chǎn)中存在品種混雜，栽培技術(shù)不規(guī)范，內(nèi)在質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，嚴(yán)重影響到丹參資源的可持續(xù)利用和發(fā)展［2－3］。研究如何同時(shí)提高丹參產(chǎn)量及內(nèi)在有效成分是丹參規(guī)范化種植的關(guān)鍵。

丹參的有效成分主要包括脂溶性的二萜類化合物和水溶性的多聚酚酸類成分兩大類［4］。脂溶性的二萜類化合物主要包括丹參酮I、丹參酮ⅡA、隱丹參酮等，其中丹參酮ⅡA是丹參治療冠心病的主要有效成分之一;水溶性的多聚酚酸類主要包括原兒茶醛、迷迭香酸、丹參素、丹酚酸等，均具有抗心肌缺血缺氧作用。已有的研究已經(jīng)表明，丹參生長(zhǎng)環(huán)境、品種、采收期等對(duì)丹參生長(zhǎng)發(fā)育及有效成分積累有明顯的影響［5－8］。然而，有些缺少連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，絕大多數(shù)研究沒有揭示丹參經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與有效成分積累的規(guī)律及互動(dòng)機(jī)理。本研究利用多年選育的遺傳穩(wěn)定、性狀一致的3個(gè)丹參品種，通過一年生與兩年生對(duì)比，研究品種、生長(zhǎng)年限及采收期對(duì)丹參經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及內(nèi)在有效成分的影響，以期為提高丹參的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本課題組多年選育的遺傳穩(wěn)定、性狀一致的丹參品種(系)：“99－2”、“99－3”、“陜黃”。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)材料取自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所試驗(yàn)地，采用多點(diǎn)隨機(jī)混合取樣，一年生丹參于2010年4月底種植，選取直徑0.7～1 cm，長(zhǎng)0.5 cm節(jié)段，健壯，皮色紅，無(wú)病蟲的丹參根進(jìn)行分根繁殖，行距35 cm，株距30 cm。丹參于6月中旬出苗，自苗期開始到收獲期，每月取樣1次，分別于2010年6月25日，7月29日，8月31日，9月30日和11月4日取樣，共采集5次。二年生丹參于2009年4月底種植(種植方法同一年生)，當(dāng)年不取樣，次年4月中旬出苗，自苗期開始到收獲期，每月取樣1次，分別于2010年4月27日，5月26日，6月25日，7月29日，8月31日，9月30日和11月4日取樣，共采集7次。樣品采集后在60℃下恒溫烘干，用傾斜式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過40目篩。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及色譜條件

對(duì)每次采集樣品，均測(cè)定丹參地下部干重、脂溶性成分，主要包括丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮ⅡA和水溶性成分，主要包括原兒茶醛、原兒茶酸、迷迭香酸和丹酚酸B。脂溶性色譜條件為Venusil ASB－ C18柱(5 μm，250 mm ×4.6mm);流速：0.8 mL·min－1;柱溫箱：30℃;檢測(cè)波長(zhǎng)270 nm，流動(dòng)相為甲醇：水(80∶20)等度洗脫。水溶性色譜條件：Venusil ASB － C18柱(5 μm，250 mm ×4.6mm);流速：0.8 mL·min－1;柱溫箱：30 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng) 286nm，流動(dòng)相為乙腈：0.01%磷酸水(25∶75)等度洗脫［9］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種和生長(zhǎng)年限對(duì)丹參的階段根系積累及收獲期產(chǎn)量的影響

對(duì)于一年生丹參，根干重的快速積累期出現(xiàn)在8月31日以后。在8月31日前(6.25至8.31)，丹參干重日積累量為0.08 g/(棵·天)，而之后(8.31至11.4)為0.35 g/(棵·天)。對(duì)于兩年生丹參，在6月25日前(4.27至6.25)，兩年生丹參干重幾乎沒有變化，而之后(6.25至11.4)根干重日積累量為0.61 g/(棵·天)。無(wú)論是總干重，還是日積累量來看，二年生丹參均優(yōu)于一年生丹參。在收獲期，二年生丹參3個(gè)品種的平均值為131 g/棵，一年生僅為28 g/棵。從日增長(zhǎng)量來看，在采樣期內(nèi)(6.25至11.4)，二年生丹參根干重日增產(chǎn)量為0.76g/(棵·天)，一年生僅為0.20 g/(棵·天)?？紤]所有生育期(播種至收獲)，二年生丹參根干重日積累量為0.194 g/(棵·天)，一年生僅為0.09 g/(棵·天)(圖1)。從不同品種對(duì)比來看，二年生丹參99－2和99－3的根系干重在收獲期略高于陜黃，一年生間差異不大。

圖1 不同品種不同生長(zhǎng)年限的丹參的階段根干重變化

2.2 不同品種和生長(zhǎng)年限對(duì)丹參的階段脂溶性成分積累的影響

對(duì)于一年生丹參，丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量的最高值均出現(xiàn)在9月30日，之后略有下降。收獲期(11月4日)丹參根系的丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量分別比9月30日低37%，53%和54%。二年生丹參脂溶性成分含量最高出現(xiàn)在8月31日，之后同樣略有下降。收獲期(11月4日)丹參根系的丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量分別比8月31日低17%，20%和15%。對(duì)比一年生丹參，二年生丹參根系的脂溶性成分不僅沒有下降，反而出現(xiàn)增加趨勢(shì)。在丹參整個(gè)生育期內(nèi)，陜黃沒有檢測(cè)到丹參酮I和丹參酮IIA，99－3的所有脂溶性成分均高于99－2，說明不同丹參品種根系脂溶性成分差異較大，生產(chǎn)選種時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待(表1)。

表1 不同生長(zhǎng)年限丹參的階段脂溶性成分含量(mg/g)

在收獲期，二年生丹參的丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量分別較一年生增加31%，89%和38%(表1)。由于根干重的快速增加，兩年生丹參的脂溶性成分產(chǎn)量(含量×根干重)顯著高于一年生，其中丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量分別提高了7倍，8.8倍和7.3倍。盡管丹參脂溶性成分含量在收獲期并不是最高，但由于丹參生長(zhǎng)后期根干重的快速積累，丹參脂溶性成分產(chǎn)量在收獲期達(dá)到最高值。對(duì)于一年生丹參來說，收獲期丹參脂溶性成分產(chǎn)量與9月30日(成分含量最高期)相差不大;對(duì)于二年生丹參來說，收獲期丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA較8月31(成分含量最高)期分別增加27%，25%和31%。

圖2 不同品種及生長(zhǎng)年限丹參脂溶性成分含量及產(chǎn)量的比較

2.3 不同品種和生長(zhǎng)年限對(duì)丹參的階段水溶性成分積累的影響

無(wú)論是一年生還是二年生，丹參水溶性成分－原兒茶醛，原兒茶酸和丹酚酸B均在收獲期達(dá)到最高值，而迷迭香酸含量在8月31日達(dá)到最高值?？紤]到整個(gè)生育期，二年生丹參原兒茶醛含量低于一年生，而原兒茶酸、丹酚酸B和迷迭香酸高于一年生丹參。

在收獲期，綜合考慮3個(gè)品種的平均值，二年生丹參的原兒茶酸低于一年生，而丹酚酸B高于一年生，而原兒茶醛和迷迭香酸含量差異不大。這種趨勢(shì)在不同品種間表現(xiàn)并不一致。對(duì)于原兒茶酸，陜黃和99－2，為二年生高于一年生，而99－3品種變化不大;對(duì)原兒茶醛，陜黃和99－3為一年生高于二年生;99－2品種變化不大;對(duì)于迷迭香酸含量，均為二年生高于一年生;對(duì)于丹酚酸B，99－2品種二年高于一年，99－3品種一年高于二年，而陜黃變化不大。由于根干重的增加，二年生水溶性成分產(chǎn)量(含量×根干重)均高于一年生，其中二年生丹參的原兒茶醛、原兒茶酸、迷迭香酸和丹酚酸B分別較 一年生增加6.1倍，2.7倍，5.9倍和4.6倍。

表2 不同品種和生長(zhǎng)年限丹參水溶性成分含量(mg/g)

表3 不同品種和生長(zhǎng)年限丹參成熟期水溶性成分含量及產(chǎn)量

3 討論與結(jié)論

隨著丹參的化學(xué)藥理作用研究日益深入，有關(guān)丹參的藥用價(jià)值得以全面開發(fā)，丹參的市場(chǎng)需求量快速增加。目前丹參種植已由野生采挖供給市場(chǎng)發(fā)展到全國(guó)四大主產(chǎn)區(qū)、數(shù)十個(gè)次產(chǎn)區(qū)和各地近百個(gè)新產(chǎn)區(qū)［10］。然而，當(dāng)前我國(guó)丹參生產(chǎn)中存在著品種混亂、質(zhì)量低劣、生產(chǎn)不穩(wěn)定等諸多問題，嚴(yán)重阻礙了丹參生產(chǎn)的現(xiàn)代化和臨床醫(yī)藥的應(yīng)用［2，11］。產(chǎn)生上述問題主要因?yàn)椋阂皇怯捎诘⑵贩N混亂、良莠不齊，部分品種質(zhì)量低劣，二是生產(chǎn)不規(guī)范，如藥材產(chǎn)地、栽培管理、采收加工等隨意，均造成丹參生產(chǎn)不穩(wěn)定，部分產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證。在本實(shí)驗(yàn)條件下，盡管3個(gè)品種收獲期經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量相差不大，但其有效成分有較大差異，如陜黃根本監(jiān)測(cè)不到丹參酮I和丹參酮IIA，品種99－2和99－3的原兒茶酸和丹參酮ⅡA也有較大差異。丹參品種及生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)丹參有效成分積累影響的結(jié)果前人也有相似報(bào)道［7－8，12］。因此丹參生產(chǎn)選種要慎重。

丹參有效成分積累動(dòng)態(tài)與植物生長(zhǎng)發(fā)育階段是確定丹參適宜采收期和生長(zhǎng)年限的重要指標(biāo)。以前關(guān)于丹參適宜采收期研究多集中在一種或幾種有效成分，如丹參酮 IIA，丹參酸 B［13－18］等。由于不同的有效成分積累動(dòng)態(tài)并不一致，故不同研究結(jié)果獲得適宜采收期也不一致。本研究對(duì)丹參的脂溶性成分及水溶性成分的積累動(dòng)態(tài)與生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行詳細(xì)研究。發(fā)現(xiàn)丹參在11月份的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(根系干重)最高，水溶性成分含量原兒茶醛，原兒茶酸和丹酚酸B均在收獲期達(dá)到最高值，而迷迭香酸含量在8月31日達(dá)到最高值，而脂溶性成分含量在9月份達(dá)到最高值。由于生長(zhǎng)后期，丹參根系干重的快速積累，丹參的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及脂溶性及水溶性有效成分收獲量(含量×產(chǎn)量)均在收獲期達(dá)到最高值。

研究表明，丹參根的有效成分隱丹參酮，集中分布在根的表皮，含量比皮層或中柱高10～40倍以上，且細(xì)根含量比粗根高，二年生的粗根(根粗1－1.5 cm)和細(xì)根(0.5 cm)含量，粗根為0.087%，細(xì)根為0.16%［19］。因丹參酮含量隨根的生長(zhǎng)增粗而降低的趨勢(shì)，生產(chǎn)建議栽培年限不宜過長(zhǎng)，應(yīng)以一年生為主，并適當(dāng)密植［2，20］。在本研究條件下，二年生丹參的有效成分產(chǎn)量顯著高于一年生，其中脂溶性成分丹參酮I，隱丹參酮和丹參酮IIA含量分別提高了7倍，8.8倍和7.3倍，而水溶性成分原兒茶醛、原兒茶酸、迷迭香酸和丹酚酸B分別提高了6.1倍，2.7倍，5.9倍和4.6倍。這和以往認(rèn)為多年生丹參隱丹參酮含量降低相反，也為丹參的多年種植提供理論依據(jù)和參考。

［1］ 國(guó)家藥典委員會(huì)，中國(guó)藥典：一部［S］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：53.

［2］ 姜衛(wèi)衛(wèi)，張永清.丹參栽培研究概況［J］.現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐，2007，21(5)：57－61.

［3］ 嚴(yán)玉平，由會(huì)玲，朱長(zhǎng)福，等.丹參種源分布及道地性研究［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2007，18(8)：1882－1883.

［4］ 馮玲玲，周吉源.丹參的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景［J］.中國(guó)野生植物資源，2004，23(2)：4－7.

［5］ He C E，Wei J H，Jin Y，et al.Bioactive components of the roots of Salvia miltiorrhizae：Changes related to harvest time and germless line［J］.Industrial Crops and Products，2010，32：313 －317.

［6］ 唐曉清，王康才，陳暄，等.丹參不同居群的生物量與活性成分含量分析［J］.中國(guó)中藥雜志，2007，32(23)：2485－2488.

［7］ 郭寶林，馮毓秀，趙楊景.丹參種質(zhì)資源研究進(jìn)展［J］.中國(guó)中藥雜志，2002，27(7)：492－495.

［8］ 李正國(guó)，于立佐.不同采收期山東產(chǎn)丹參脂溶性成分含量變化的研究［J］.齊魯藥事，2007，126(17)：401－402.

［9］ 伊偉貞.地黃丹參質(zhì)量影響因素的初步研究［D］.南京：中國(guó)藥科大學(xué)，2011.

［10］ 邢穎.丹參市場(chǎng)需求強(qiáng)勁［J］.中國(guó)現(xiàn)代中藥，2006，8(2)：47－48.

［11］ 趙魁，郭曉恒，宋杰，等.全國(guó)丹參生產(chǎn)現(xiàn)狀的調(diào)查和分析［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2010，21(9)：2307－2310.

［12］ 唐曉清，王康才，陳暄，等.丹參四個(gè)栽培類型的脂溶性成分的聚類分析［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2007，19(5)：748－752.

［13］ 趙群，趙成.不同采收期丹參中丹參酮ⅡA的含量測(cè)定［J］.中國(guó)民族民間醫(yī)藥，2009，18(14)：7－8.

［14］ 趙群.不同采收期丹參中丹酚酸B的含量測(cè)定［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(24)：11537－11546.

［15］ 張紅瑞，李志敏，高致明.丹參生長(zhǎng)發(fā)育特性研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35(19)：5783－5785.

［16］ 鄧喬華，潘永存，彭云，等.丹參生長(zhǎng)期產(chǎn)量與質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化及最佳采收期研究［J］.現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐，2009，23(4)：3－5.

［17］ 姜衛(wèi)衛(wèi)，張永清，李佳.丹參最佳采收期初討［J］.現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐，2008，22(1)：12－14.

［18］ 閆永亮，毛淑敏，王峰祥，等.人工種植白花丹參最佳采收期的初步研究［J］.中國(guó)現(xiàn)代中藥，2009，11(7)：12－14.

［19］ 陳震，楊文婧，宋洪濤，等.丹參生長(zhǎng)與隱丹參酮含量的關(guān)系［J］.中國(guó)中藥雜志，1983，8(1)：2－3.

［20］ 林蔚蘭，鄧喬華，盧綿，等.三個(gè)丹參主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)情況調(diào)查［J］.中藥材，2008，31(3)：338－340.

Effect of Varieties and Growth Years on Root Yield and Bioactive Components Accumulation Dynamics of Salvia miltiorrhizae

Zhou Lili，Yi Weizhen，Qi Jianjun，Sun Peng，Li Xian＇en*
(Institute of Medicinal Plant Development，Chinese Academy of Medical Sciences，Peking Union Medical College，Beijing 100193，China)

Increasing root yield and bioactive components at the same time is hot spot for Salvia miltiorrhizae production.A field experiment with different varieties and growth years of Salvia miltiorrhizae was conducted to study the effect of variety，growth period，harvest time on root yield and bioactive components of Salvia miltiorrhizae and guided Salvia miltiorrhizae production.The root yield，content of lipophilic tanshinones including Tanshinone I，Cryptotanshinone and Tanshinone IIA，and content of hydrophobic phenolic acids including Protocatechuic acid，Protocatechuic aldehyde，Rosmarinic acid and Salvianolic acid B were measured with different harvest time.Considering root yield and yields(root yield×content)of lipophilic tanshinones and hydrophobic phenolic acids，the two－year growth of Salvia miltiorrhizae is better than one－year growth.The content of hydrophobic phenolic acids achieved the highest in September，while the content lipophilic tanshinones，except Rosmarinic acid，become the highest in November.The yields of hydrophobic phenolic acids and lipophilic tanshinones will be the highest in November at harvest due to fast increasing of root yield at October，whatever growth years.The root yield and bioactive component of Salvia miltiorrhizae is different with different varieties.The production should be targeted to choice varieties of Salvia miltiorrhizae.

Salvia miltiorrhizae;Growth yield;harvest time;bioactive components

S567.2

A

1006－9690(2012)05－0008－04

10.3969/j.issn.1006－9690.2012.05.0002

2012－02－21

國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題“中藥材種子種苗和種植(養(yǎng)殖)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)”(2009ZX09308002)

周麗莉，女，助理研究員。研究方向：藥用植物生態(tài)生理研究。E－mail：llzhou@implad.ac.cn

*通訊作者：李先恩，男，研究員。研究方向：藥用植物種質(zhì)資源與栽培技術(shù)。