宋奕辰,車(chē)朋,趙鑫磊,齊耀東*,魏雪蘋(píng),唐中華,張本剛
1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所 中草藥物質(zhì)基礎(chǔ)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;2.東北林業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工與資源利用學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040
貝母屬(Fritillaria)是百合科(Liliaceae)的一個(gè)大屬,種類(lèi)豐富。據(jù)記載,該屬在全世界約有140個(gè)物種,廣泛分布于北半球的溫帶地區(qū)[1-3]。中國(guó)貝母屬植物有20種及2個(gè)變種[4]。《中華人民共和國(guó)藥典》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《中國(guó)藥典》)2015年版中共收錄5類(lèi)貝母屬藥材[5]。該屬藥材多具有清熱化痰的功效。在我國(guó),大多數(shù)貝母屬植物具有一定藥用價(jià)值[6]。
《中國(guó)藥典》2020年版中收載川貝母藥材項(xiàng)下的基原植物有5種和1變種,分別為川貝母FritillariacirrhosaD.Don、甘肅貝母F.przewalskiiMaxim.、梭砂貝母F.delavayiFranch.、太白貝母F.taipaiensisP.Y.Li、暗紫貝母F.unibracteataHsiao et K.C.Hsia和瓦布貝母F.unibracteatavar.wabuensisS.Y.Tang et S.C.Yueh。川貝母野生資源主要分布在重慶市、陜西省、四川省、青海省、西藏自治區(qū)、甘肅省和云南省等地區(qū)的高海拔山區(qū)或高原草地,區(qū)域內(nèi)貝母屬植物形態(tài)式樣復(fù)雜、物種分類(lèi)界限難以確定[7-9]。近年來(lái),由于環(huán)境等外部因素影響,青藏高原及其毗鄰地區(qū)貝母屬植物的生境遭到破壞,野生資源銳減。此外,由于川貝母藥材需求量較大,人為過(guò)度采挖,影響種群健康,且目前川貝母的人工栽培技術(shù)還存在一定問(wèn)題,導(dǎo)致川貝母類(lèi)藥材資源瀕臨滅絕。除栽培品太白貝母、瓦布貝母外,其余4種川貝母類(lèi)藥材基原植物均已列入《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生藥材物種名錄》[10]。筆者調(diào)查了青藏高原及其毗鄰地區(qū)的貝母屬植物資源,以期了解川貝母類(lèi)藥材野生和栽培資源現(xiàn)狀,保證藥用品種的準(zhǔn)確,為合理保護(hù)和利用川貝母藥材資源提供參考。
查閱有關(guān)植物分類(lèi)學(xué)、植物生態(tài)和地理相關(guān)的文獻(xiàn),查閱中國(guó)科學(xué)院植物研究所標(biāo)本館(PE)、華西亞高山植物園標(biāo)本室(WCSBG)、昆明植物研究所標(biāo)本館(KUN)、中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所植物標(biāo)本館(HNWP)、中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所植物標(biāo)本室(CDBI)、中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園標(biāo)本館(HITBC)、四川大學(xué)生物系植物標(biāo)本室(SZ)、北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物標(biāo)本室(BNU)、廣西植物研究所標(biāo)本館(IBK)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所標(biāo)本館(IMDY)、云南香格里拉高山植物園標(biāo)本館(SABG)、江蘇省·中國(guó)科學(xué)院植物研究所標(biāo)本館(NAS)、重慶市藥物種植研究所標(biāo)本館(IMC)、中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園植物標(biāo)本館(HITBC)的館藏標(biāo)本與采集記錄,統(tǒng)計(jì)國(guó)家植物標(biāo)本資源庫(kù)的相關(guān)信息,了解青藏高原及其毗鄰地區(qū)貝母屬植物的物種、分布、植被和生態(tài)狀況等,為路線(xiàn)調(diào)查、重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域的選擇和地理分布提供依據(jù)。
于文獻(xiàn)調(diào)查確定的調(diào)查區(qū)域內(nèi),廣泛走訪(fǎng)了當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)與產(chǎn)地藥商。在成都荷花池中藥材市場(chǎng)和亳州中藥材市場(chǎng)訪(fǎng)問(wèn)了集散地的藥商,充分調(diào)查了解區(qū)域內(nèi)貝母屬植物的分布、資源,貝母屬植物藥材歷史情況及現(xiàn)狀、收購(gòu)量等。
在文獻(xiàn)調(diào)查和走訪(fǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上,確立了調(diào)查時(shí)間、區(qū)域、路線(xiàn)等。路線(xiàn)1為四川省茂縣→松潘縣→黑水縣→紅原縣→若爾蓋縣→九寨溝縣→甘肅省碌曲縣→四川省馬爾康市→小金縣→色達(dá)縣→新龍縣→雅江縣→康定市;路線(xiàn)2為重慶市→重慶市城口縣→巫溪縣→陜西省太白縣。于2017—2019年進(jìn)行調(diào)查。在路線(xiàn)調(diào)查中,除采集憑證標(biāo)本和樣品材料外,還調(diào)查了《中國(guó)藥典》2015年版收載的川貝母藥材“松貝”“青貝”基原植物的3個(gè)野生種(暗紫貝母、甘肅貝母、川貝母)居群的伴生植物。
通過(guò)3年的野外調(diào)查,共調(diào)查到8種1變種貝母類(lèi)植物,經(jīng)本課題組齊耀東副研究員鑒定分別為梭砂貝母FritillariadelavayiFranch.、高山貝母F.fuscaTurrill、暗紫貝母F.unibracteataHsiao et K.C.Hsia、甘肅貝母F.przewalskiiMaxim.ex Batalin.、華西貝母F.sichuanicaS.C.Chen、康定貝母F.cirrhosavar.ecirrhosaFranch.、川貝母F.cirrhosaD.Don、榆中貝母F.yuzhongensisG.D.Yu et Y.S.Zhou、太白貝母F.taipaiensisP.Y.Li。通過(guò)所采憑證標(biāo)本的全球定位系統(tǒng)(GPS)坐標(biāo)及中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館(http://www.cvh.org.cn/)的標(biāo)本采樣點(diǎn)地理信息,總結(jié)出青藏高原及其毗鄰地區(qū)分布的貝母屬植物分布區(qū)域(表1~2)。
表1 青藏高原及其毗鄰地區(qū)貝母屬植物采樣地點(diǎn)與坐標(biāo)
表2 貝母屬植物網(wǎng)絡(luò)館藏標(biāo)本地理信息
續(xù)表2
川貝母分布于四川省西南部至云南省西北部一線(xiàn),向西可至西藏自治區(qū)南部并延伸經(jīng)尼泊爾至克什米爾地區(qū),北界在四川省西部的道孚縣至新龍縣一線(xiàn);梭砂貝母分布區(qū)域與川貝母近似,區(qū)別在于其分布區(qū)內(nèi)海拔明顯高于川貝母,且其分布南界僅到云南省麗江市,未見(jiàn)麗江市以南分布記錄;甘肅貝母主要分布于四川省西北部至青海省東南部、甘肅省西南部,以3省交界處分布較多;暗紫貝母分布區(qū)與甘肅貝母相似,以四川省道孚縣至小金縣一線(xiàn)以北分布較多;榆中貝母的標(biāo)本記錄與野外采集記錄較少,根據(jù)各地區(qū)植物志記載,其在甘肅省、寧夏回族自治區(qū)、陜西省、山西省、河南省一帶皆有分布。太白貝母、華西貝母、高山貝母、康定貝母均為狹域分布,太白貝母分布于陜西省秦嶺中段及大巴山區(qū);華西貝母分布于四川省寶興縣、小金縣交界處的夾金山至汶川縣一帶;據(jù)筆者調(diào)查,高山貝母僅在西藏自治區(qū)南木林縣及墨竹工卡縣有少量分布,均在約5000 m以上的高海拔地區(qū);康定貝母僅分布于康定市周邊地區(qū)。
除梭砂貝母和高山貝母外,青藏高原及其毗鄰地區(qū)多數(shù)貝母屬植物最適宜于生長(zhǎng)在海拔為3400~4500 m、坡度為15°~40°的陽(yáng)光充足的寬闊谷地,尤常見(jiàn)于具有多數(shù)緩慢溪流切割或浸潤(rùn)的草地灌叢中,也見(jiàn)于高山草地灌叢,土壤多為肥沃且疏松的黑色腐殖土(圖1A)。梭砂貝母(圖2A)和高山貝母的生長(zhǎng)環(huán)境極為特殊,均生長(zhǎng)在海拔3800~5000 m的高寒地帶流石灘的巖石縫隙中,太陽(yáng)輻射強(qiáng),土層較薄[7](圖1B)。
注:A.寬闊谷地;B.高山流石灘。圖1 青藏高原及其毗鄰地區(qū)野生貝母屬植物適生環(huán)境
注:A.梭砂貝母;B.暗紫貝母;C.甘肅貝母。圖2 青藏高原及其毗鄰地區(qū)野生貝母屬植物
貝母屬大多數(shù)物種成年植株常需較強(qiáng)光照,幼年植株多生長(zhǎng)在郁閉度較大的生境內(nèi),以維持貝母生長(zhǎng)所需求的濕度。調(diào)查區(qū)域內(nèi),大多數(shù)的貝母屬植物的生長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境有較強(qiáng)的依賴(lài),大多數(shù)分布地均以小的居群,偶見(jiàn)生于草地灌叢中或形成相對(duì)獨(dú)立的島狀種群。暗紫貝母可在寬闊谷底形成條帶狀的種群。川貝母和華西貝母在所調(diào)查的不同種群中,表現(xiàn)出極其豐富的形態(tài)性狀多態(tài)性,不同種群在遺傳上也是相對(duì)隔離的,需要進(jìn)一步研究。梭砂貝母由于生境的特殊性,均呈現(xiàn)獨(dú)立的島狀種群分布格局,在所調(diào)查的青海省、四川省、云南省的種群均表現(xiàn)出差異較明顯的形態(tài)性狀和數(shù)量性狀,同一地區(qū)的種群間的相似性高于不同地區(qū)間的種群。
《中國(guó)藥典》2015年版收載的川貝母藥材“松貝”“青貝”基原植物的3個(gè)野生種暗紫貝母(圖2B)、甘肅貝母(圖2C)、川貝母主要生于濕潤(rùn)的草地灌叢中,伴生植物較豐富。灌叢的灌木類(lèi)物種成為這3種貝母屬植物群落的主要建群種。暗紫貝母、甘肅貝母、川貝母生境群落狀況見(jiàn)表3。
表3 暗紫貝母、甘肅貝母、川貝母分布區(qū)域群落狀況
王惠民[11]提出了川貝母中藥材的野生資源不斷減少,李西文[12]也通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)了川貝母物種種群數(shù)量下降、生境嚴(yán)重破碎化、野生川貝母分布區(qū)面積持續(xù)減少等問(wèn)題。通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),貝母屬植物的資源受到多種因素威脅。
2.5.1內(nèi)因 通過(guò)參考李西文[12]的研究結(jié)果并結(jié)合野外考察表明,貝母屬植物生長(zhǎng)所需自然環(huán)境的苛刻,導(dǎo)致其種子萌發(fā)率比較低且生長(zhǎng)緩慢,從種子萌發(fā)到開(kāi)花結(jié)實(shí)約需3~4年的周期,因此,貝母屬植物的居群內(nèi)個(gè)體通常分散分布。梭砂貝母的島嶼式分布格局造成適生環(huán)境有限。
2.5.2外因 牧區(qū)擴(kuò)大和牧業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境容納壓力的增大導(dǎo)致青藏高原及其毗鄰地區(qū)多數(shù)貝母屬植物的適生環(huán)境縮小和破壞。傳統(tǒng)意義上,川貝母商品“以小為貴”,過(guò)度采挖造成種群結(jié)構(gòu)的破壞,對(duì)種群的健康發(fā)展影響深遠(yuǎn)。
青藏高原及其毗鄰地區(qū)為川貝母中藥材的集中產(chǎn)區(qū),也是發(fā)展川貝母中藥材栽培的集中地點(diǎn)。目前,栽培技術(shù)和方法的研究主要有種植方法、田間管理、野生撫育、種子篩選、種子發(fā)育、種苗分級(jí)、組培擴(kuò)繁等[13-17]。通過(guò)對(duì)青海省、四川省、重慶市等10個(gè)具有一定規(guī)模的栽培基地調(diào)查發(fā)現(xiàn),川貝母中藥材栽培的物種主要為暗紫貝母、川貝母、太白貝母和瓦布貝母,實(shí)驗(yàn)性的種植有甘肅貝母和梭砂貝母。其人工種植情況不盡相同(表4)。暗紫貝母、川貝母和瓦布貝母均為海拔較高的牧區(qū)生長(zhǎng),通過(guò)栽培,總體呈現(xiàn)出鱗莖增大、花期提前、花的數(shù)量增多等形態(tài)變化,大棚栽培更有鱗莖縱橫比和花色的改變,種植模式為公司或公司加農(nóng)戶(hù)為主。太白貝母于1983年野生變家種技術(shù)成功,適宜低海拔農(nóng)區(qū)發(fā)展生產(chǎn),重慶市已經(jīng)成為太白貝母的栽培和生產(chǎn)基地[18]。調(diào)查結(jié)果表明,目前種植區(qū)域集中分布在重慶市巫溪縣和城口縣,陜西太白縣和湖北恩施市也有少量種植,種植模式多為農(nóng)戶(hù)小規(guī)模種植。在國(guó)家大力發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)的政策支持和川貝母中藥材的供求關(guān)系等多種因素影響下,四川省阿壩藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州全境、云南省麗江市、迪慶藏族自治州等地已陸續(xù)試種,但由于無(wú)法有效解決種源問(wèn)題和栽培藥材性狀變化等原因而得不到長(zhǎng)足發(fā)展。
表4 川貝母中藥材的栽培情況
通過(guò)對(duì)產(chǎn)地藥商和種子種苗收購(gòu)商調(diào)查發(fā)現(xiàn),太白貝母產(chǎn)量和存量有限,目前未形成藥材商品流通,產(chǎn)區(qū)以收購(gòu)成熟果實(shí)供應(yīng)種子種苗為主。瓦布貝母現(xiàn)以公司運(yùn)營(yíng)操作為經(jīng)營(yíng)主體,所生產(chǎn)的藥材商品目前均供應(yīng)固定的制藥企業(yè),產(chǎn)地藥商和中藥材專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)均無(wú)可靠的藥材商品供應(yīng)。川貝母藥材傳統(tǒng)商品規(guī)格中的“松貝”“青貝”多來(lái)自野生品,自采藥人和產(chǎn)地藥商處得知,采收川貝母藥材主要是“紫花”和“麻花”,即暗紫貝母和其變種長(zhǎng)腺貝母以及川貝母等數(shù)種,且僅從藥材性狀分檔,不以物種區(qū)分,以“松貝”為貴。據(jù)中藥材市場(chǎng)川貝母專(zhuān)營(yíng)商戶(hù)反映,“松貝”常因西貝母堿含量未達(dá)到《中國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)而被退貨或處罰,商戶(hù)寧可存而不銷(xiāo)。川貝母藥材傳統(tǒng)商品規(guī)格中的“爐貝”目前均為野生品,未見(jiàn)人工種植成功,其西貝母堿含量符合《中國(guó)藥典》2015年版標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái),制藥企業(yè)需求擴(kuò)張,產(chǎn)量有限,價(jià)格迅速上漲,產(chǎn)地收購(gòu)量也逐年減少,供求關(guān)系日益緊張。
青藏高原及其毗鄰地區(qū)貝母屬植物的變異式樣豐富,存在的分類(lèi)學(xué)問(wèn)題懸而未決,處理起來(lái)相當(dāng)棘手[4,8-9,19-20]。通過(guò)野外調(diào)查和研究表明,川貝母F.cirrhosaD.Don復(fù)合體及瓦布貝母、華西貝母的名實(shí)問(wèn)題等對(duì)川貝母中藥材的基原影響頗大,而藥材采收依據(jù)藥材性狀區(qū)分,多數(shù)物種并不能通過(guò)藥材性狀而區(qū)分,就此肖培根等[21]從化學(xué)角度曾提出將川貝母復(fù)合群所有種類(lèi)均作為川貝母來(lái)處理的提議。物種概念的混亂,勢(shì)必造成傳統(tǒng)中藥材應(yīng)用的混亂,澄清物種概念需要系統(tǒng)而扎實(shí)的野外觀(guān)察和實(shí)驗(yàn),通過(guò)植物形態(tài)、地理分布、細(xì)胞學(xué)、孢粉學(xué)、化學(xué)、分子生物學(xué)等方法和技術(shù),劃分出合理的分類(lèi)學(xué)實(shí)體,解決川貝母類(lèi)中藥材的基原的分類(lèi)學(xué)問(wèn)題。
青藏高原及其毗鄰地區(qū)多數(shù)貝母屬植物的個(gè)體發(fā)育基本一致,通過(guò)訪(fǎng)談發(fā)現(xiàn),該地區(qū)在采藥人口口相傳的經(jīng)驗(yàn)中基本總結(jié)生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律。即“一根針”(1年生植株,具1片細(xì)而小的葉)、“雞舌頭”或“一匹葉”(2年生植株,具1片大而寬的葉)、“雙飄帶”或“樹(shù)兒子”(3年生以上未開(kāi)花植株,具有獨(dú)立的莖,莖上具2至多枚葉片)、“燈籠花”或“八卦錘”(4年生以上開(kāi)花植株,花型如燈籠或果實(shí)形態(tài)如錘形)。一般而言,暗紫貝母及其近緣物種在“一匹葉”時(shí)期所采集的藥材,其藥材形態(tài)常具“懷中抱月”的特征,稱(chēng)之為“松貝”。通過(guò)調(diào)查了解到,川貝母中藥材目前還是以野生品為主,其中,暗紫貝母及其變種長(zhǎng)腺貝母F.unibracteatavar.longinectareaS.Y.Tang et C.H.Yueh為“松貝”商品主流;甘肅貝母基本已無(wú)產(chǎn)地收購(gòu);采藥人為保證商品美觀(guān),常采用高度白酒對(duì)“松貝”鱗莖進(jìn)行“殺青”處理。余世春等[22]報(bào)道,川貝母商品資源缺乏,“松貝”已從四川省松潘縣、紅原縣地域緊縮至若爾蓋草地,這與野外調(diào)查所反映的現(xiàn)狀基本一致?,F(xiàn)在“松貝”“青貝”的產(chǎn)地基本已經(jīng)從四川省紅原縣尕里臺(tái)草地遷移至若爾蓋草原、阿壩縣和青海省果洛藏族自治州,“爐貝”在四川省境內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)地甘孜藏族自治州早已轉(zhuǎn)向青海省玉樹(shù)市和西藏自治區(qū)昌都市。
深入的進(jìn)行野外工作后,可利用所記錄的位點(diǎn)信息,查找位點(diǎn)的生物氣候變量,基于生態(tài)位模型[23]或最大熵模型[24]等構(gòu)建模型,模擬判斷物種的生態(tài)位,預(yù)測(cè)物種的潛在分布區(qū)域,對(duì)其生長(zhǎng)適應(yīng)性、品質(zhì)適應(yīng)性及其生產(chǎn)適宜性區(qū)劃進(jìn)行分析[25],為人工栽培繁育提供可操作的研究基礎(chǔ)。
應(yīng)深入研究川貝母類(lèi)中藥材基原植物的生物學(xué)特性,摸清生長(zhǎng)繁殖規(guī)律,制定具有前瞻性的政策,從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保2個(gè)層面研討技術(shù)方案,劃定人工栽培繁育的關(guān)鍵指標(biāo),掌握科學(xué)的加工方法,建立全程溯源的生產(chǎn)質(zhì)量管控體系,使川貝母類(lèi)中藥材的人工栽培繁育成為現(xiàn)實(shí)。
區(qū)域保護(hù)層面上,青藏高原及其毗鄰地區(qū)的多數(shù)貝母屬植物散在分布于區(qū)域內(nèi)的各級(jí)自然保護(hù)區(qū),此區(qū)域也是就地保護(hù)的熱點(diǎn)地區(qū)[26]。從生物與生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)[27]3個(gè)層面而言,區(qū)域保護(hù)卓有成效;對(duì)貝母屬而言,個(gè)體和生境均得到了有效保護(hù)。對(duì)于廣大未在保護(hù)區(qū)內(nèi)的貝母屬植物居群,畜牧業(yè)擴(kuò)大和人為過(guò)度采挖是造成資源減少的重要原因,牧場(chǎng)擴(kuò)大造成草地灌叢的退化,放牧對(duì)成體植株特別是花果期植株的啃食,人為采挖“一匹葉”的幼苗期植株,造成種群青黃不接,合理分區(qū)輪牧是重要的解決途徑。物種層面上,野生的川貝母中藥材基原植物無(wú)疑是亟須保護(hù)的物種[28],與傳統(tǒng)藥用需求的矛盾日益尖銳,嘗試從恢復(fù)生境、持證采挖、野生撫育、采種結(jié)合4點(diǎn)保護(hù)野生種群,形成保護(hù)和應(yīng)用的動(dòng)態(tài)平衡。
綜上所述,青藏高原及其毗鄰地區(qū)的野生貝母屬植物種類(lèi)繁多、分布廣泛,但資源量日趨減少,當(dāng)前保護(hù)和利用的矛盾日益顯著。從政府層面,堅(jiān)持自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的有效保護(hù)適生環(huán)境,結(jié)合合理的采挖管控措施,科學(xué)輪牧等方式方法,保護(hù)野生貝母屬植物種群,為滿(mǎn)足中醫(yī)藥防病治病的需求。從產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展角度,應(yīng)開(kāi)展種植技術(shù)成熟的物種,如瓦布貝母的種植,緩解川貝母藥材的市場(chǎng)資源稀缺問(wèn)題。從科學(xué)研究層面,應(yīng)用葉綠體基因組學(xué)和成分分析等方法闡述川貝母類(lèi)藥材的物種問(wèn)題和定性、定量分析方法,解決多基原中藥材普遍存在的化學(xué)成分種類(lèi)和含量差異[17]的藥材質(zhì)量問(wèn)題,保證臨床用藥的安全、有效。
致謝:唐心曜先生在野外工作中給予指導(dǎo)和幫助。