藥用植物黃精鑒別研究進(jìn)展

王 慶

（廣安市經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，四川廣安 638000）

黃精為藥食兩用大宗常用中藥材，藥用歷史悠久，具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤(rùn)肺、益腎的功效，臨床上用于脾胃氣虛，體倦乏力，胃陰不足，口干食少，肺虛燥咳，勞嗽咳血，精血不足，腰膝酸軟，須發(fā)早白，內(nèi)熱消渴等疾病治療[1]。現(xiàn)代藥理研究表明，黃精還具有對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥有一定的預(yù)防和治療作用[2]；此外，其在抗衰老、調(diào)節(jié)免疫力、改善記憶力、抗腫瘤、抗菌等方面顯示出潛在的藥用價(jià)值[3]。黃精屬植物種類(lèi)繁多，《中國(guó)藥典》2015 年版收錄的黃精為百合科植物滇黃精（Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.）、黃精（Polygonatum sibiricum Red.） 或多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua）的干燥根莖[1]。隨著人類(lèi)回歸自然的需求和大健康產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，植物藥的市場(chǎng)需求量逐年增加，藥典規(guī)定品種供應(yīng)能力有限，出現(xiàn)黃精商品市場(chǎng)品種混亂，地方習(xí)用品種較為廣泛，多達(dá)10 余種，如長(zhǎng)梗黃精（Polygonatum filipes Meer.）、湖北黃精（Polygonatum zanlanscianense Pamp.）、卷葉黃精（Polygonatum cirrhifolium(wall.)Royle）等[4]。為此，需對(duì)非規(guī)范使用黃精藥材進(jìn)行嚴(yán)厲打擊，同時(shí)積極開(kāi)展廣泛研究，發(fā)掘新品種的優(yōu)良藥用成分，尋找新藥源，進(jìn)而更有效地規(guī)范藥材市場(chǎng)。隨著近年來(lái)對(duì)黃精研究的不斷深入，各種鑒別方法如形態(tài)學(xué)、顯微學(xué)、化學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)得以應(yīng)用于黃精鑒別中，大大提高了鑒別準(zhǔn)確性。現(xiàn)近年來(lái)對(duì)藥用植物黃精鑒別研究進(jìn)行綜述，以期為黃精藥用品種的規(guī)范使用以及新藥源開(kāi)發(fā)提供參考。

1 黃精本草學(xué)鑒別研究概況

黃精，又名龍銜、雞格、鹿竹等，《本草經(jīng)集注》首次描述黃精：“二月始生，一枝多葉，葉狀似竹而短，根似葳蕤。葳蕤根如荻根及菖蒲，概節(jié)而平直；黃精根如鬼臼、黃連，大節(jié)而不平”[5]?！侗静輬D經(jīng)》中記載黃精：“三月生苗，高一二尺以來(lái)，葉如竹葉而短，兩兩相對(duì)。莖梗柔脆，頗似桃枝，本黃末赤，四月開(kāi)細(xì)青白花，如小豆花狀，子白如黍，亦有無(wú)子者。根如嫩生姜，黃色”[6]?！侗静菥V目》記載：“黃精其葉似竹而不尖，或兩葉、三葉、四五葉，俱對(duì)節(jié)而生”[7]。據(jù)考證[8]，唐代至清代初期本草及醫(yī)方著作所用黃精均強(qiáng)調(diào)其葉片相對(duì)而生的特性。

隨著黃精資源需求增加，清代和民國(guó)時(shí)期大量文獻(xiàn)表明藥用黃精在保留輪生類(lèi)群黃精的同時(shí)，互生類(lèi)群逐漸成為主流品種之一?！吨袊?guó)藥典》2015 年版一部收載的藥材黃精為滇黃精、黃精或多花黃精的干燥根莖?？梢?jiàn)，近代以來(lái)，隨著黃精的不斷臨床應(yīng)用，黃精藥材品種來(lái)源已經(jīng)由過(guò)去混雜使用發(fā)展為如今《中國(guó)藥典》2015 年版一部?jī)H收載3 個(gè)品種的情況。

2 形態(tài)學(xué)鑒別

形態(tài)學(xué)方法一直以來(lái)都被作為區(qū)別某藥用植物與其他植物或鑒別藥材真?zhèn)蔚闹匾侄?。早期的黃精鑒別都是依據(jù)植株的形態(tài)特征實(shí)現(xiàn)的。1978 年唐進(jìn)根據(jù)苞片大小、質(zhì)地、葉序類(lèi)型、花被筒長(zhǎng)度、花被形狀等形態(tài)特征，將國(guó)產(chǎn)黃精屬植物分為8 個(gè)系[9]。2015 年版《中國(guó)藥典》中描述，商品黃精按形態(tài)分為大黃精、雞頭黃精和姜形黃精3 個(gè)類(lèi)型。大黃精呈肥厚肉質(zhì)的結(jié)節(jié)塊狀，表面淡黃至棕黃色，具有環(huán)節(jié)，有皺紋及須根痕，結(jié)節(jié)上側(cè)莖痕呈圓盤(pán)狀，圓周凹入，中部突出。質(zhì)硬而韌，不易折斷，斷面角質(zhì)，淡黃至黃棕色。雞頭黃精呈結(jié)節(jié)狀彎柱形，結(jié)節(jié)略呈圓錐形，常有分枝，表面黃白或灰黃色，半透明，有縱皺紋，莖痕圓形。姜形黃精呈長(zhǎng)條結(jié)節(jié)塊狀，長(zhǎng)短不等，常數(shù)個(gè)塊狀結(jié)節(jié)相連，表面灰黃或黃褐色，粗糙，結(jié)節(jié)上側(cè)有突起的圓盤(pán)狀莖痕[1]。

基于形態(tài)學(xué)方法，可以判斷商品黃精的等級(jí)，同時(shí)可對(duì)黃精偽品進(jìn)行初步鑒別，具有簡(jiǎn)單、易行、快速的特點(diǎn)。但植株表現(xiàn)型受到其遺傳物質(zhì)和外界環(huán)境綜合影響，有的黃精種間外形上很難區(qū)分，如多花黃精與距藥黃精，安徽黃精與輪葉黃精，黃精與湖北黃精，因此單靠形態(tài)學(xué)方法難以準(zhǔn)確完成此類(lèi)品種的鑒別。伴隨科技的發(fā)展，為了能更精確、可靠達(dá)到鑒別黃精植物，引入其他鑒別方法對(duì)黃精研究尤為必要。

3 顯微學(xué)鑒別

顯微學(xué)鑒別就是利用顯微技術(shù)，將細(xì)微而有規(guī)律的植物內(nèi)、外部差異放大，以達(dá)到鑒別藥用植物真?zhèn)蔚姆椒?。近年?lái)，利用顯微學(xué)方法在黃精鑒別上開(kāi)展了一些工作。呂海亮等[10]通過(guò)光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)黃精屬內(nèi)部分物種的葉表皮和種表皮形態(tài)進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)黃精表皮特征比較穩(wěn)定，其表皮細(xì)胞形狀、垂周壁式樣分屬2 種類(lèi)型，一類(lèi)葉表皮細(xì)胞形狀不規(guī)則，垂周壁波曲形或無(wú)褶皺但彎曲，種表皮淺穴狀；另一類(lèi)葉表皮細(xì)胞形狀為長(zhǎng)方形或菱形，垂周壁直或無(wú)褶皺但彎曲，種皮表面有脊?fàn)钗锘蚓呔W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。仍有少數(shù)種類(lèi)黃精的葉表皮和中特征處于中間狀態(tài)，同時(shí)具有第二類(lèi)葉表皮特征和第一類(lèi)種皮的特征，種皮細(xì)胞輪廓也很明顯，如多花黃精、黃精、玉竹（Polygonatum odoratum(Mill.)Druce）等。輪葉黃精作為常見(jiàn)的黃精偽品被用來(lái)替代滇黃精入藥，周培軍等[11]采用顯微鑒別方法觀(guān)察對(duì)滇黃精和輪葉黃精粉末，滇黃精可見(jiàn)內(nèi)皮層細(xì)胞，導(dǎo)管以梯紋和螺紋為主；輪葉黃精無(wú)內(nèi)皮層細(xì)胞，導(dǎo)管以具緣紋孔及環(huán)紋為主?？梢?jiàn)，顯微學(xué)方法對(duì)鑒別藥材真?zhèn)尉哂兄匾闹笇?dǎo)意義。

植物花粉顯微形態(tài)學(xué)多樣性能夠展現(xiàn)出極高的鑒別信息。目前，利用花粉特征進(jìn)行黃精品種鑒別的方法被廣泛應(yīng)用。鄭艷等[12]對(duì)7 種黃精植物進(jìn)行花粉結(jié)構(gòu)觀(guān)察，結(jié)果顯示，黃精屬植物花粉形態(tài)較為一致，其中湖北黃精的花粉極面觀(guān)近橢圓形，赤道面觀(guān)橢圓形；多花黃精的花粉極面觀(guān)近扁橢圓形，赤道面觀(guān)長(zhǎng)橢圓形。鄧小燕等[13]對(duì)黃精屬13 種植物的花粉形態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，互葉系主要為疣狀紋飾，滇黃精系為疣狀細(xì)孔紋，點(diǎn)花系為網(wǎng)狀紋飾，輪葉系為網(wǎng)狀—疣狀紋飾。但互葉系的長(zhǎng)梗黃精、輪葉系的黃精和湖北黃精的外壁紋飾較特殊，長(zhǎng)梗黃精花粉為孔紋狀，黃精和湖北黃精都為孔狀紋飾?？梢?jiàn)，通過(guò)顯微學(xué)分析花粉粒狀態(tài)可作為藥用植物黃精更深層次鑒別的依據(jù)，該方法彌補(bǔ)了肉眼無(wú)法觀(guān)察顯微形態(tài)的缺陷，通過(guò)切片顯微觀(guān)察和對(duì)比可以準(zhǔn)確鑒別黃精藥材真?zhèn)巍?/p>

4 化學(xué)鑒別

有效成分是藥用植物具有藥效的基礎(chǔ)，其含量的高低直接影響著藥材的價(jià)值高低。黃精藥材中主要化學(xué)成分包括多糖、甾體皂苷、三萜、生物堿、黃酮、植物甾醇和揮發(fā)油等，其中多糖和甾體皂苷類(lèi)成分含量較大[3]，同時(shí)不同種質(zhì)因化學(xué)成分含量、種類(lèi)等差異導(dǎo)致藥材品質(zhì)出現(xiàn)差異。在黃精質(zhì)量相關(guān)研究中，其化學(xué)成分的差異研究也作為鑒別依據(jù)運(yùn)用在藥材鑒別領(lǐng)域。

《中國(guó)藥典》2015 年版中明確黃精藥材鑒別可以通過(guò)樣品和黃精對(duì)照品按照相關(guān)具體方法處理后，分別吸取溶液10μL 在同一硅膠G 板上，以石油醚（60～90℃）—乙酸乙酯—甲酸（5︰2︰0.1）為展開(kāi)劑，顯色劑為5%香草醛硫酸溶液，105℃加熱至斑點(diǎn)顯色清晰進(jìn)行對(duì)比[1]。酒制黃精中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)酒制菊芋，梁洪華等采用紫外光譜法研究表明，酒制黃精在283nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰，而酒制菊芋在此波長(zhǎng)無(wú)吸收峰，以此可作為黃精和其偽品菊芋的鑒別點(diǎn)[14]。

黃精所含的化學(xué)成分復(fù)雜，相對(duì)簡(jiǎn)單的檢測(cè)手段并不能完全準(zhǔn)確地鑒別其種屬。隨著色譜技術(shù)的發(fā)展，基于高效液相色譜法進(jìn)行黃精研究，所建立的不同產(chǎn)地或種屬黃精指紋圖譜是一種綜合的、可量化的中藥材質(zhì)量控制手段，該圖譜的唯一性廣泛應(yīng)用于黃精的質(zhì)量、真?zhèn)?、種屬等研究。余亞鳴等[15]基于高效液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)根據(jù)相對(duì)分子量信息和二級(jí)質(zhì)譜碎片信息確定了黃精所含的17 個(gè)化合物結(jié)構(gòu)，建立了黃精中化學(xué)成分快速鑒別的方法，該方法可應(yīng)用于快速鑒別黃精植物。楊興鑫等[16]采用UPLC-Orbitrap MS法分別對(duì)3 種法定基源黃精化學(xué)成分進(jìn)行表征，并通過(guò)多種方法分析發(fā)現(xiàn)，3 種法定基源黃精明顯分為3類(lèi)，表明該方法可以區(qū)別3 種法定基源植物，可用于黃精藥材鑒別和質(zhì)量控制。趙欣等[17]采用HPLC-UV 系統(tǒng)比較了8 個(gè)不同產(chǎn)地的黃精藥材，通過(guò)分析確定的16 個(gè)色譜峰構(gòu)成陜西楊凌黃精的指紋圖譜特征峰，該特征峰可用于陜西楊凌黃精及其藥材的鑒別。

綜合來(lái)看，利用現(xiàn)代物質(zhì)分離及鑒定技術(shù)，構(gòu)建各個(gè)種的指紋圖譜，可以客觀(guān)反映該物種的內(nèi)在品質(zhì)特征，也能直觀(guān)顯示該物種與其他種的差異性，據(jù)此控制藥材質(zhì)量、指導(dǎo)進(jìn)行植物鑒別。

5 分子生物學(xué)鑒別

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，近年來(lái)不斷涌現(xiàn)出一批直接定位于生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸的分類(lèi)技術(shù)應(yīng)用于中藥材的相關(guān)研究。同工酶是一種重要的生理生化指標(biāo)，也是一種重要的遺傳標(biāo)記。聶劉旺等[18]采用聚丙烯酰氨凝膠電泳對(duì)7 個(gè)居群黃精屬植物5 種同工酶進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)7 個(gè)居群黃精植物可明顯分為5 個(gè)有效種。陳存武等[19]采用聚丙烯酰氨凝膠電泳對(duì)大別山6種黃精屬5 種同工酶進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)有3 條酶帶是黃精屬的特征酶帶，并且不同種黃精間特征酶帶也有差異，據(jù)此可以作為黃精鑒別的依據(jù)。

不同黃精種間的差異歸根到底是遺傳物質(zhì)的差異，核酸分子標(biāo)記技術(shù)的不斷成熟，讓植物的鑒別直接面對(duì)遺傳物質(zhì)[20]。周曄等[21]采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA（RAPD）、簡(jiǎn)單序列重復(fù)（ISSR）技術(shù)對(duì)黃精屬部分藥用植物進(jìn)行分析，共篩選出23 對(duì)RAPD 引物，5 對(duì)ISSR引物，據(jù)此發(fā)現(xiàn)黃精屬玉竹、小玉竹、多花黃精等出現(xiàn)一定程度的變異，說(shuō)明RAPD、ISSR 方法可以從分子水平區(qū)分黃精屬藥用植物，另外從23 對(duì)RAPD 引物中得到CTGGGGCTGA、GCTGGCTGCA、TCCCGAACCG 3 條引物，經(jīng)PCR 擴(kuò)增能產(chǎn)生足夠的多態(tài)性譜帶用于鑒別中藥黃精和長(zhǎng)梗黃精[22]。朱艷等[23]基于RAPD 技術(shù)對(duì)19 批6 種黃精屬植物研究，共篩選出7 條隨機(jī)引物，同時(shí)發(fā)現(xiàn)黃精屬植物在屬級(jí)區(qū)別上特征明顯，RAPD技術(shù)可以作為黃精屬內(nèi)種間鑒別的技術(shù)手段。王世強(qiáng)等[24]采用12 對(duì)引物對(duì)32 個(gè)野生黃精種植材料進(jìn)行SSR 多態(tài)位點(diǎn)分析，12 對(duì)引物共擴(kuò)增出127 條條帶，其中多態(tài)性條帶125 條，多態(tài)率98.43%。經(jīng)相似系數(shù)和聚類(lèi)分析，構(gòu)建指紋圖譜和其QR 編碼，結(jié)果表明，SSR 聚類(lèi)結(jié)果很好地反映供試黃精材料的親緣關(guān)系，構(gòu)建的DNA 指紋圖譜能對(duì)所有種質(zhì)材料進(jìn)行高效區(qū)分，QR 編碼有利于黃精品種及優(yōu)良種質(zhì)的鑒別工作，為黃精的鑒別研究提供了理論依據(jù)。

綜上所述，利用分子生物學(xué)方法進(jìn)行藥用植物鑒別是目前最精確的手段，該方法可通過(guò)直接對(duì)比不同種屬的蛋白質(zhì)或核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)，根據(jù)差異的程度對(duì)親緣關(guān)系給出一種定量的或者某種更準(zhǔn)確的量來(lái)判斷其親緣關(guān)系。目前由于分子標(biāo)記技術(shù)在鑒別研究中的深度不夠，要達(dá)到系統(tǒng)研究還有一段路程，但該方法可作為一種輔助手段，結(jié)合形態(tài)學(xué)、顯微學(xué)、化學(xué)等方法，為準(zhǔn)確鑒別黃精提供支持。

6 小結(jié)

植物鑒別研究已經(jīng)形成多元化局面，已形成形態(tài)學(xué)、顯微學(xué)、化學(xué)和分子生物學(xué)等多種鑒別方法，也因此構(gòu)建了各個(gè)鑒別系統(tǒng)的研究體系。綜合比較各個(gè)鑒別體系，除具有各自的優(yōu)勢(shì)外，也都存在不同程度的局限性，因此有必要運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論知識(shí)和技術(shù)方法，研究和探討新型藥用植物鑒別方式。隨著黃精藥用價(jià)值的不斷開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)需求量不斷增加，既要面臨保護(hù)野生資源，又要面對(duì)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，解決黃精的可持續(xù)利用的問(wèn)題。對(duì)于黃精商品市場(chǎng)以次充好、以假充真的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況單用或配合采用多種鑒別方法，有效甄別藥材，規(guī)范黃精市場(chǎng)。黃精屬植物種類(lèi)繁多，《中國(guó)藥典》2015 年版一部收載的3 個(gè)黃精品種供應(yīng)有限，而研究發(fā)現(xiàn)一些未收載地方習(xí)用品黃精中有品質(zhì)優(yōu)良的品種。為此，建議今后黃精鑒別研究的工作重點(diǎn)要在借助于化學(xué)分析技術(shù)建立指紋圖譜和分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)黃精近似種、易混種進(jìn)行規(guī)范基源鑒別前提下，結(jié)合藥理學(xué)、藥效學(xué)等把研究對(duì)象擴(kuò)展到地方習(xí)用品種，以用藥安全、有效為原則，發(fā)掘新藥來(lái)源，緩解市場(chǎng)壓力，使黃精資源能夠得到可持續(xù)利用。