白芍與赤芍種質(zhì)問(wèn)題探討△

姚杰，王文姌，郭盛磊，孟祥才

黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040

芍藥PaeonialactifloraPall.為芍藥科芍藥屬植物，臨床應(yīng)用較廣。東漢時(shí)期，醫(yī)圣張仲景《傷寒雜病論》中運(yùn)用芍藥的頻率僅次于甘草、桂枝、大棗和生姜，用量較大。來(lái)自于該種植物的白芍和赤芍均為我國(guó)傳統(tǒng)大宗常用中藥。近代以后《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》《藥物出產(chǎn)辨》《本草藥品實(shí)地之觀察》《中國(guó)北部之藥草》《中華本草》等著作記載白芍為產(chǎn)于浙江、安徽、四川等地的栽培品，而赤芍為產(chǎn)于山東、山西、陜西及東北的野生品[1]。而各版《中華人民共和國(guó)藥典》(以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》)規(guī)定白芍為芍藥夏、秋二季采挖，經(jīng)置沸水中煮后除去外皮或去皮后再煮后的干燥品；赤芍則直接干燥，與上述本草記載有差異。如果僅根據(jù)加工方法而不考慮種質(zhì)，生產(chǎn)出來(lái)的赤芍就會(huì)出現(xiàn)白芍的部分性狀，芍藥苷含量較低，芍藥的種質(zhì)影響了藥材質(zhì)量。歷代本草記載、《中國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)實(shí)情況并不統(tǒng)一，造成白芍和赤芍資源利用較混亂，因此，本文對(duì)2種藥材來(lái)源進(jìn)行探討。

1 白芍和赤芍種質(zhì)差異的本草考證

據(jù)考證，漢代就有栽培芍藥，歷史悠久。

南北朝陶弘景在《本草經(jīng)集注》(公元502年)中以根、花的顏色區(qū)分赤芍和白芍：“白芍，其花莼白，大而美麗，根亦白色，故名，……，芍藥今出白山、蔣山、茅山最好，白而長(zhǎng)大，余處亦有而多赤，赤者小利”，此期已指出“白”與“赤”的差異。“白芍”熱處理始見(jiàn)于《雷公炮炙論》(公元588年)，后《備急千金要方》中載有“熬(焙)令黃”[2]，可見(jiàn)芍藥加工技術(shù)的應(yīng)用晚于藥用至少80余年，在未出現(xiàn)熱處理的加工技術(shù)之前就已經(jīng)存在赤芍和白芍藥效的差異認(rèn)識(shí)，這種差異無(wú)疑是種質(zhì)的差異造成的。

宋代王懷隱《太平圣惠方》(公元922年)將芍藥獨(dú)立成了白芍和赤芍2種藥物?！堕_(kāi)寶本草》(公元973年)明確指出：“芍藥有赤白兩種，其花亦有赤白二色，赤者利小便下氣，白者止痛散血”[3]，指出不同根色的種質(zhì)影響藥材質(zhì)量。五代時(shí)期《日華子本草》(公元907—979年)記載：“赤色者多補(bǔ)氣，白者治血，此便是芍藥花根。海、鹽、杭、越俱好”[4]，根據(jù)藥性，這里的“白”與“赤”應(yīng)該指花色。蘇頌《本草圖經(jīng)》(公元1061年)提出白芍、赤芍的用法、加工有所不同，載：“芍藥有二種，一者金芍藥(即白芍)，二者木芍藥(即赤芍)。救病用金芍藥，色白多脂肉；木芍藥色紫瘦”[5]，“色白多脂肉”為栽培芍藥的特征，“色紫瘦”是北方或野生芍藥的特點(diǎn)，種質(zhì)對(duì)藥效的差異有不可或缺的影響。《本草圖經(jīng)》也記載：“芍藥，生丘陵山谷，今處處有之，淮南者勝”[5]。宋代《重修政和經(jīng)史證類(lèi)備用本草》(公元1092年)記載中引陳承《本草別說(shuō)》：“別說(shuō)云：謹(jǐn)按《本經(jīng)》：芍藥生丘陵山谷，今世所用者，多是人家種植……每歲八九月取其根分削，因利以為藥，遂曝干貨賣(mài)，今淮南真陽(yáng)尤多”[6]。真陽(yáng)位于河南南部，與現(xiàn)白芍主產(chǎn)地之一安徽亳州及淮南毗鄰，指出白芍主要來(lái)自栽培。宋·寇宗《本草衍義》(公元1116年)記載：“芍藥全用根，其品亦多，須用花紅而單葉，山中者為佳?；ㄈ~多，即根虛。然其根多赤色，其味澀苦，或有色白粗肥者益好”[7]，這些信息與赤芍相符，“山中者”“根虛”也是野生品的性狀。宋代是芍藥藥用分化的重要時(shí)期，各本草記載均體現(xiàn)了種質(zhì)的差異，也指出白芍為栽培品。

明代李時(shí)珍《本草綱目》(公元1578年)：“根之赤白隨花之色也”，使用上分金芍藥和木芍藥。清代《本草崇原》(公元1674年)：“開(kāi)赤花者為赤芍，開(kāi)白花者為白芍”，表明了明清兩代赤芍和白芍的來(lái)源基本無(wú)變化[8]。

《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》(公元1909年)記載：“芍藥原有白赤二種，以白者為良，故方書(shū)多用白芍，至于化瘀血，赤者較優(yōu)。……白芍出南方，杭州產(chǎn)者最佳，其色白而微紅，其皮則紅色又微重。為其色紅白相兼，故調(diào)和氣血之力獨(dú)優(yōu)。赤芍出于北方關(guān)東三省，各山皆有，肉紅皮赤，其質(zhì)甚粗，若野草之根?！浠ㄈ~皆小，且花皆單瓣，其花或粉紅或紫紅，然無(wú)論何色，其根之色皆同”。民國(guó)《藥物出產(chǎn)辨》(1930年)中記載：“赤芍，原產(chǎn)陜西漢中府……近所用者俱產(chǎn)自北口外由天津運(yùn)來(lái)，山西產(chǎn)者為京赤芍，四川亦有出，次之”?！侗静菟幤穼?shí)地之觀察》(1937年)中記載：“芍藥，其原植物為毛茛科之芍藥PaeonialactiforaPall.，赤芍為野生干燥品，白芍為栽培加工品”?！吨袊?guó)北部之藥草》(1950年)中記載：“中國(guó)赤芍藥產(chǎn)于山東、太原、漢中、興安、四川，北路亦產(chǎn)，白芍藥則產(chǎn)于杭州及四川”?！吨腥A本草》指出，藥材赤芍都為芍藥組多種野生植物的根，經(jīng)直接曬干而得，而白芍為栽培品的根，水煮，刮去外皮，曬干或切片。近代的文獻(xiàn)記載中指出，白芍和赤芍產(chǎn)地不同、性狀不同，白芍和赤芍藥材的種質(zhì)差異明顯[8]。

古代主要根據(jù)花色和根的顏色區(qū)分使用2種藥材，白花者為白芍，赤花者為赤芍。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)無(wú)論開(kāi)白花還是紅花的芍藥，其根均為白色。而在北方恰恰相反，通常白花芍藥的根為粉紅色。中醫(yī)認(rèn)為：青入肝、赤入心、黃入脾、白入肺、黑入腎，藥材的顏色可以反映藥材的成分及含量，“以色定效”“以色定質(zhì)”能夠更客觀反映藥材的療效，有一定科學(xué)道理。赤芍?jǐn)嗝娣郯咨蚍奂t色，白芍類(lèi)白色或微帶棕紅色，這絕不僅僅是由于水煮造成的，說(shuō)明我國(guó)古代就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了芍藥的種質(zhì)問(wèn)題。

綜上所述，我國(guó)古代就已經(jīng)明確了白芍和赤芍的種質(zhì)差異。

2 赤芍與白芍的種質(zhì)差異

2.1 不同區(qū)域芍藥的種質(zhì)差異

芍藥適宜溫暖濕潤(rùn)的氣候條件，具有喜光、喜溫、喜肥和一定的耐寒特性，分布在我國(guó)的四川、陜西、甘肅、山西、寧夏、河北、內(nèi)蒙古及東北[9]，范圍為E90°～117.7° 、N24.4°～36.5°，分布廣泛。芍藥易于種植，花大、色多而艷，秦朝時(shí)期(公元前221—206年)芍藥就已普遍栽培，自宋代，各地引種栽培芍藥P.lactifloraPall.《全芳備祖前集卷三》記載：“芍藥有自他方移來(lái)，種之者經(jīng)歲至則盛至有十倍其初”[2]，浙江、江蘇、安徽等地有大面積種植，分布區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大。芍藥不同產(chǎn)地自然條件見(jiàn)表1。

一個(gè)穩(wěn)定的種質(zhì)是生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期作用下自然選擇的結(jié)果，野生藥材的種質(zhì)與環(huán)境是相對(duì)應(yīng)的，不同產(chǎn)地種質(zhì)也會(huì)有明顯的差異，次生代謝產(chǎn)物也會(huì)隨之改變。同一物種不同產(chǎn)地的藥材質(zhì)量也會(huì)存在顯著變化。浙江屬亞熱帶季風(fēng)氣候，冬短夏長(zhǎng)，冬季氣溫在0 ℃以上，夏季氣溫高且持久，夏季降雨量高且集中，年降雨量可達(dá)內(nèi)蒙古多倫縣4倍以上，無(wú)霜期在200 d以上；多倫縣屬于中溫帶半干旱向半溫潤(rùn)過(guò)渡地區(qū)的典型大陸性氣候，冬季寒冷而漫長(zhǎng)，最低溫度可達(dá)-38.5 ℃，夏季溫度不高，降雨量較少，春秋溫度變化快，無(wú)霜期僅為100 d左右；大興安嶺冬季更加寒冷，夏季更短，無(wú)霜期90～120 d。不同分布區(qū)的自然條件引起較大差異，不同區(qū)域的芍藥種群發(fā)生變異。實(shí)踐證明，華中地區(qū)的芍藥引入北方栽培，出現(xiàn)了較多的性狀差異，如南部地區(qū)的芍藥出苗晚、葉色綠、枯萎晚、根味酸澀、花為紅色、種莢小、種子緊密而色深，越冬芽多生于根的頂端。北方的芍藥(赤芍)出苗晚于南方芍藥半月左右，葉色發(fā)紅，在8月下旬就開(kāi)始枯萎，種子較大，越冬芽常生在莖的下部，根味苦，這意味著不同產(chǎn)地的芍藥明顯分化為不同的生態(tài)型，其次生代謝產(chǎn)物也會(huì)存在很大不同。

因此，南北不同區(qū)域芍藥的種質(zhì)存在較大差異。

2.2 白芍為長(zhǎng)期選育的栽培品種

種質(zhì)是影響藥材質(zhì)量的主要因素[10]，不同種質(zhì)的藥用價(jià)值也會(huì)存在很大差異。對(duì)11個(gè)產(chǎn)地的43株有代表性的芍藥樣品進(jìn)行分析，野生群體與栽培群體間的遺傳變異明顯分為2大類(lèi)群。野生芍藥的遺傳多樣性極為豐富，多態(tài)率最高達(dá)77.61%，表型上差異明顯，其花有紅白2種顏色，根也有粉紅和白2種顏色[11]。芍藥的群體間變異占了總變異的25%以上，而一般異交蟲(chóng)媒的物種只有20%的變異[12]。芍藥野生群體的遺傳多樣性為品種選育提供豐富的基本材料。

人工栽培選育可以引導(dǎo)中藥材種質(zhì)的變化，如藥材川芎沒(méi)有野生來(lái)源，考證后認(rèn)為其可能是藁本經(jīng)長(zhǎng)期馴化后形成的新物種[13]；枸杞的野生品味苦，經(jīng)過(guò)多年的品種選育使其味甘甜，與早期枸杞相差較大[14]。由于芍藥栽培歷史較長(zhǎng)，栽培過(guò)程種質(zhì)不斷優(yōu)化和提純，如毫州芍藥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的栽培選育，形成線條、蒲棒和雞爪3個(gè)品種。線條根分枝呈長(zhǎng)圓柱形，根條少而長(zhǎng)；蒲棒根分枝略呈紡錘形，短粗；雞爪主根不明顯，多分枝，分枝呈圓錐形[15]。毛果芍藥P.lactifloraPall.var.trichocarpa(Bunge) Stern為芍藥的1個(gè)變種，其心皮被毛的多少是逐漸過(guò)渡的，《Flora of China》將毛果芍藥列入芍藥[16]。目前出現(xiàn)不同品種[17]，白芍是芍藥長(zhǎng)江流域的栽培品，利用簡(jiǎn)單重復(fù)序列區(qū)間(ISSR)分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)24個(gè)群居白芍進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不同道地產(chǎn)區(qū)之間、道地與非道地產(chǎn)區(qū)之間的栽培芍藥均存在遺傳差異[18]。

各產(chǎn)地藥用栽培群體的花色與白芍原植物及根部的形態(tài)解剖存在顯著差異，如木質(zhì)部占根半徑的比例、中央導(dǎo)管群微管組織和薄壁細(xì)胞存在較大不同[19]，也顯示芍藥有很大的遺傳多樣性。對(duì)浙江磐安、四川中江、安徽亳州、上海崇明、江蘇宿遷和山東荷澤居群白芍的基因組DNA進(jìn)行隨機(jī)擴(kuò)增，8條多態(tài)性強(qiáng) 、重復(fù)性好的引物檢測(cè)出215個(gè)位點(diǎn)，其中多態(tài)性位點(diǎn)137個(gè)，多態(tài)位點(diǎn)比率為63.7%。非加權(quán)組平均法(UPGMA)聚類(lèi)可以將不同來(lái)源的白芍很好地區(qū)分開(kāi)，但產(chǎn)地內(nèi)的變異水平較低(24.29%)[20]。野生芍藥遺傳多樣性較高，而栽培白芍遺傳多樣性較低，表明白芍是經(jīng)過(guò)選育而來(lái)。

綜上所述，現(xiàn)代科學(xué)證明栽培白芍是古代選育的栽培品種。

3 種質(zhì)對(duì)芍藥化學(xué)成分差異的影響

3.1 白芍與赤芍藥效差異的物質(zhì)基礎(chǔ)

白芍與赤芍的功效具有顯著的差異，是由藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的差異所致。對(duì)16個(gè)地區(qū)白芍和赤芍的成分進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)赤芍中芍藥苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>6.4%、D-兒茶精的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.05%、沒(méi)食子酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.05%，而白芍中芍藥苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<6.0%、沒(méi)食子酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.07%，沒(méi)有檢測(cè)到D-兒茶精。赤芍的醇提部分化學(xué)成分豐富，總含量高，白芍的醇提部分化學(xué)成分單一，總含量低[21]。芍藥內(nèi)酯苷在白芍中最高可達(dá)2.28%[22]，而赤芍中的芍藥內(nèi)酯苷最高僅為0.28%，甚至在內(nèi)蒙古、吉林地區(qū)的赤芍中未檢測(cè)到芍藥內(nèi)酯苷[23-24]。除芍藥苷外，芍藥內(nèi)酯苷是兩者最大的差異成分，是白芍主要特色成分。

現(xiàn)代研究已證明，芍藥苷具有抗自由基損傷、抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載和抗神經(jīng)毒性作用，具有較強(qiáng)的降低血液黏度、抗血小板聚集、擴(kuò)張血管、改善微循環(huán)、抗氧化、抗驚厥等多種生物學(xué)效應(yīng)，降低血黏度的作用更強(qiáng)，其藥理作用與赤芍的功效相關(guān)[32]。芍藥內(nèi)酯苷能夠升高紅細(xì)胞數(shù)、提升血紅蛋白含量，而且作用優(yōu)于芍藥苷，其機(jī)制是芍藥內(nèi)酯苷對(duì)造血負(fù)向調(diào)控因子的作用更強(qiáng)，能夠減輕其對(duì)造血功能的抑制[25-30]，芍藥內(nèi)酯苷還具有抗抑郁的作用[31]，而白芍抗抑郁作用較強(qiáng)，因此芍藥內(nèi)酯苷的2種作用與白芍的功效相關(guān)。芍藥內(nèi)酯苷是芍藥苷的同分異構(gòu)體，白芍中含量較高，藥效獨(dú)特，而赤芍中含量低甚至沒(méi)有。因此，芍藥內(nèi)酯苷含量是反映白芍與赤芍藥材藥效差異的本質(zhì)，應(yīng)為評(píng)價(jià)白芍與赤芍差異的主要依據(jù)之一。

3.2 不同種質(zhì)芍藥的化學(xué)成分差異

白芍和赤芍藥材中芍藥內(nèi)酯苷的化學(xué)成分存在巨大差異，加工方式是影響芍藥內(nèi)酯苷的主要原因[33]，然而種質(zhì)是否為影響白芍與赤芍藥效分化的關(guān)鍵和決定因素？

藥用植物的藥效成分多為其次生代謝產(chǎn)物[34]，次生代謝產(chǎn)物是植物受環(huán)境脅迫所產(chǎn)生的用于保護(hù)自己的物質(zhì)，但決定其次生代謝產(chǎn)物的是遺傳物質(zhì)基因和環(huán)境因素的共同結(jié)果，其中環(huán)境主要影響植物的數(shù)量性狀影響數(shù)量[35]，芍藥分布廣闊，各地環(huán)境差異較大，長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程促使芍藥出現(xiàn)栽培(白芍)和野生(赤芍)2種種質(zhì)?，F(xiàn)代研究證明，芍藥內(nèi)酯苷在南部地區(qū)的芍藥(白芍)中含量最高，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.75%～2.79%，而在北部地區(qū)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.31%～0.74%。而河北產(chǎn)芍藥的芍藥苷含量最高，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.81%～5.16%，南部地區(qū)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.64%～2.83%。不同產(chǎn)地芍藥內(nèi)在成分含量有很大差別。即便在同一產(chǎn)地種植，2種成分含量也存在差異[34，36-37]。南部地區(qū)芍藥中的芍藥苷含量差異說(shuō)明了白芍和赤芍為不同的種質(zhì)[38]。就含有酯類(lèi)化合物的中藥材而言，其基本分布在我國(guó)南部地區(qū)，如穿心蓮、川芎、銀杏、八角等。青蒿分布廣泛，北部地區(qū)青蒿素的含量?jī)H為南方地區(qū)的1/6左右[39]，因此，白芍與赤芍成分的含量在未加工前就有顯著差異，白芍與赤芍的功效差異不能歸結(jié)于加工方法，與種質(zhì)的關(guān)系最密切，種質(zhì)對(duì)兩者的成分積累影響很大。

綜上所述，從化學(xué)成分含量分析，種質(zhì)對(duì)藥材成分含量有著決定性影響。

4 結(jié)語(yǔ)

赤芍與白芍的本草記載、《中國(guó)藥典》規(guī)定和現(xiàn)實(shí)情況并不統(tǒng)一。本草記載與現(xiàn)代研究表明，白芍和赤芍種質(zhì)存在顯著差異，白芍應(yīng)是野生芍藥在分布區(qū)以外經(jīng)過(guò)近千年選育而來(lái)的栽培品種，應(yīng)為P.lactiflora′Baishao′。白芍與赤芍2種藥材種質(zhì)的明確，可闡明2種藥材產(chǎn)地不同的本質(zhì)原因，栽培的芍藥可作為赤芍藥材的來(lái)源。