金线莲生产与研究现状和发展思路金线莲生产与研究现状和发展思路杨跃生1郑贵朝2胡事君2( 1华南农业大学华南药用植物研究中心,广东广州510 6 4 2;2东莞市生物技术研究所,广东东莞5230 8 6 )摘要: 介绍了具有多方面重要药用价值的金线莲的生产现状和最新研究动态,分析了金线莲目前仍停留在民间草药的水平上而未能得到应有的更广泛应用的原因。
在此基础上提出了在确保原有药效的前提下,培育抗病和耐高温的金线莲新品种的具体方法和发展金线莲产业的思路。
关键词金线莲; 育种; 规范化栽培金线莲A n o ecto ch ilu s f o r m o sa n u s H a y a ta 是我国传统的珍贵药材。
据19 9 8 年科学出版社出版的《全国中草药汇编》记载,金线莲全草药用,味甘,性平,具有清热凉血、除湿解毒的功效,可治疗肺结核咯血、糖尿病、肾炎、膀胱炎、重症肌无力、遗精、风湿性及类风湿性关节炎、小儿惊风、妇女白带以及毒蛇咬伤等症。
此外,19 7 6年浙江人民出版社出版的《浙南本草新编》、19 8 2年福建科技出版社出版的《福建药物志》、19 8 2年广东人民出版社出版的《广东药用植物手册》、19 9 0 年上海科学技术出版社出版的《新华本草纲要》和19 8 4 年台湾药草出版社出版的《中国本草原色图谱》中也均有类似的记载内容。
金线莲虽然具有很多重要的疗效,但是直到观在还没有能够作为一味常用中药材而得到应有的更加广泛的应用,这是一种很不正常的现象。
本文将通过对金线莲的医学研究和原材料的生产现状的分析,探讨制约金线莲作为药用植物进行应用开发的关键问题,并提出解决问题的思路和比较可行的办法。
l金线莲的研究动态金线莲的研究具有明显的区域性特征。
在对中医缺乏认识或没有利用植物药材习惯的国家或地区,金线莲仅作为一种观赏植物,被称为珠宝兰。
相对来说,E 1本在中医药方面有较好的基础,因此,对金线莲在药用方面的应用就表现出了一定程度的兴趣。
例如,多年来经常有日商从中国台湾省和其他省区购进金线莲干品,更有日本医药科技人员从金线莲中分离出有药效的成分并申请了专利[ 1]。
1. 1台湾的金线莲研究金线莲的生产和研究中心在台湾省。
近年来,台湾当局有关部门对金线莲的开发研究给予了相当大力的支持。
得到台湾官方立项支持的所谓“国家型”项目至少有: “行政院”农委会农业试验所蔡新声研究员和“中国( 台湾)医药学院中国药学研究所”陈忠JiI教授合作进行的金线莲生物学特性的研究、台北医学大学郑可大副教授进行的金线莲水提取物的抗细.3 8 5 胞氧化衰老和抗癌作用的研究、台湾大学园艺系张喜宁教授进行的金线莲栽培新方法研究、“中国( 台湾)医药学院”医学系药理学科林文川教授所进行的金线莲保健食品的开发研究、高雄医学大学药学系林俊清教授开展的在护肝和清除体内自由基的作用的药物开发研究。
在金线莲的药效研究方面,“中国( 台湾)医药学院”林文川教授利用动物实验证明了金线莲水提取物的安全性r 2‘31; 台北医学大学副教授郑可大在20 0 2年发表了动物试验的结果,指出金线莲能够抑制细菌,提升免疫力。
此外,台湾“中央研究院”生物农业科学研究所副研究员曾骥孟利用基因芯片技术筛选抗癌药物,发现金线莲的萃取物可以成功抑制最难对付的乳癌,加速并诱导乳癌细胞死亡。
1. 2中国内地各省份的金线莲研究在中国内地省区,福建省是开展金线莲研究最活跃的地方。
福建省科委早在19 9 1年就立项支持该省亚热带植物研究所陈裕课题组开展了金线莲家种配套新技术及生物学研究的课题【“明; 几年前,厦门市卫生局立项资助厦门市药品检验所胡珊梅等应用分子生物学实验方法进行金线莲品种鉴别的研究[ 6]。
在临床应用研究方面,由福建省亚热带植物研究所、福建医科大学、厦门国际中医培训交流中心和厦门中药厂等4 个单位的人员进行的利用金线莲治疗糖尿病口‘8 1和福建省寿宁县中草药开发研究所缪仕栋医师利用金线莲治疗腰椎间盘突出症的人体临床试验[ 9 3都取得了令人满意的效果。
最近,福州市传染病医院郑玲等用筛选抗乙肝病毒药物的细胞模型进行实验,确认金线莲提取液在没有细胞毒性的浓度条件下对肝细胞复制病毒具有显著的抑制作用[ 1…。
据化学成分分析的研究报道,金线莲主要含有多糖、生物碱、微量元素、强心苷类、氨基酸、甾体等多种成分[ 1卜”]。
目前,对于金线莲干材料的药用质量评价,一般是以其牛磺酸( 2一氨基乙磺酸)的含量作为评价指标[ 1“。
2金线莲的原材料生产金线莲的原材料生产是金线莲医药研究的基础,只有提供质量好且稳定的原材料才能够进行药理研究并取得可以重复的理想的研究结果。
目前市场上提供的原材料有野生和人工栽培之分,质量极不稳定,难以进行定量试验。
2. 1野生植物的采集金线莲对生态环境的要求比较苛刻,加上虫鸟觅食,野生状态下罕见有成片的密集分布,自然资源本来就不多。
经过多年来的超强度采集,国内原来的浅山产地目前已经难以看到金线莲的踪迹。
目前包括台湾在内的国内市场上的野生原材料有相当大的部分来源于境外,例如,越南、老挝等国家,而总体数量呈现逐年减少的趋势。
2. 2人工栽培人工栽培是解决目前金线莲原材料价格显著过高和品质不稳定的有效途径。
种苗生产是金线莲栽培的重要环节,目前常用的手段是组织培养育苗。
台湾在组织培养繁殖金线莲方面开始得很早[ 15I,广东省在工厂化育苗方面也做出了显著成绩。
广东新会水果试管苗试验开发基地在华南植物研究所的技术支持下,曾于19 9 9 年生产出30 0 多万株组织培养苗并进行了试种。
目前,金线莲组织培养育苗技术已经成熟[ 16 |。
在栽培方面已经有不少的研究报道[ j7  ̄1…。
虽然这些报道中有某些方面不甚一致,但结合我们的经验可以总结出栽培管理的要点: 选择合适的栽培基质和进行彻底的消毒处理、进行50 %~7 5%的遮荫、保持较高的湿度和较好的通风状态、夏天采用降温设备等。
栽培能否成功的关键在于病害的控制,在高3 8 6 金线莲生严与研究现状和发展思路温高湿条件下病害常常会大发生并造成毁灭性的损失。
危害金线莲的主要病害是茎腐病。
根据我们的观察,茎腐病总是发生在接近栽培基质表面的部位。
又由于金线莲茎叶具有特别强的持水能力,当茎部严重腐烂时植株上部茎叶也不会出现明显的萎蔫,因此,在茎腐病发病的初期很难觉察。
由于金线莲是药用植物,因此在管理时不能够经常喷药防病,而当出现病症时,喷洒农药已经为时过晚。
根据各方面收集的信息,结合我们的经验,我们认同台湾中兴大学陈加忠教授的观点: 金线莲的大规模人工栽种仍然是极大的挑战。
3金线莲的开发研究思路金线莲目前仍停留在民间草药的水平上而没有能够得到应有的更加广泛的应用。
我们认为,这其中有两个主要原因。
第一是金线莲对生态条件要求苛刻、病虫害多、野生自然资源少和人工栽培极度困难等所造成的昂贵价格; 第二是野生材料品种混杂、采集时生长状态( 老嫩)不一所造成的不稳定的疗效。
这两方面问题的存在严重地影响了相关医学研究的开展。
为了解决金线莲人工栽培困难和疗效不稳定的问题,有必要开展抗性育种和规范化栽培的科学研究。
3. 1发现或培育新品种品种是决定产品质量和栽培难易程度的内因。
好的品种不仅能够在生长过程中积累相对更高浓度的药用成分,而且需要具有相对更高的抗逆性。
对于金线莲而言,最重要的抗逆性为耐高温和抵抗茎腐病的特性。
发现或培育新品种有如下的三条主要途径。
3. 1. 1野生资源的收集和评价金线莲具有丰富的野生资源,同属内的种达30 个以上。
同时,由于兰科植物异花授粉的特性,种内各个体之间也存在着某些程度的差别。
因此,可以通过收集各原生地的各品种类型的植株进行克隆繁殖,得到具有一定数量的基因型完全相同的群体后进行严格的品比实验,筛选出药用成分含量高和抗逆性强的品种。
3. 1. 2有性杂交创造新品种类型通过属内不同种之间或种内不同品种( 系)之间的杂交创造新的物种类型,然后从中选育优良品种,是作物育种中的常规方法。
种内不同品种的杂交比较容易进行,但一般只能够有限度地改良现有的品种。
种间的杂交一般难以取得成功,往往需要采用一些特殊的细胞工程的方法,但一旦种间杂交取得成功,将有可能培育出明显超越亲本的新植物类型。
在进行各种类型的有性杂交前,需要对所有的品种资源的特性有一定程度的了解,合理进行杂交亲本的选配; 同时,要了解重要亲本品种的开花习性,研究对开花有影响的生态条件,掌握调节花期的有效方法。
目前,国内外还没有见到金线莲杂交育种的报道,因此,还需要对杂交技术进行探索,提高人工授粉的成功率,确保取得杂种果实和种子。
3. 1. 3无性变异的选择在金线莲的种苗生产中,离体培养条件可能造成某些可以遗传的变异,这种变异称为体细胞无性系变异( S o m a clo n a l v a ria tio n )。
在大面积栽培试管苗的情况下,通过仔细的观察比较,特别是在某些逆境条件下( 如高温)对表现特别好的个体进行选择,有可能得到遗传基础改变的新品系。
利用体细胞无性系变异进行育种已经在不少作物上取得有应用价值的成果。
3 8 7 3. 2规范化栽培技术的确立‘规范化栽培技术,与国际接轨的提法为G A P ( G o o d A g r ic u h u r a l P ra ctice),是保证产品的高质量和质量稳定的外因条件。
栽培技术主要包括栽培基质、栽培设施的光照和温度控制、病虫害的防治措施、施用肥料的营养元素配比、栽培季节以及从栽培到收获的时间等。
G A P 建立在对各种条件下的产品质量进行分析的基础之上,是一个多学科交叉的复杂过程。
4 金线莲的开发前景在目前价格高和质量不稳定的情况下,金线莲消费需求在祖国大陆还没有表现出来。
但可以预测,随着国民经济的发展和人民生活的提高,以及限制着金线莲生产的各种问题的解决,金线莲原料生产和产品加工必将形成一个重要的市场,发展前景广阔。
从目前看,金线莲的开发至少可以包括两个主要方面。
第一是作为药用或保健品原材料的应用,例如上面所提到的抗癌、抗衰老、治疗肝病和糖尿病、提高免疫力等的作用。
第二是作为健康食品和高级食品材料。
目前已经有不少使用金线莲为原料的菜谱,例如金线莲炖鸡等。
此外,金线莲酒、茶包、饮料和化妆品在台湾也已有商品销售。
我们曾经进行过金线莲鲜草煎炒和煮汤食用,发现金线莲味淡,不苦不涩,口感脆嫩。
以上方面能否开发成功,在很大程度上取决于优良品种的培育和标准化的栽培技术的确立。
前者可以降低栽培难度,后者可以保证产品质量,两者的结合可以避免金线莲生产栽培的风险,为社会提供大量品质稳定的金线莲原材料,促进“金线莲产业”链的形成,达到服务社会、造福人类的目的。