张俐 佘丽娜
(云南省科学技术情报研究院 云南 昆明 650051)
【摘要】本文对目前国内天麻人工栽培技术、病虫害防治技术、有效成分提取技术的现状进行描述,并从专利申请及产品开发的角度对天麻利用情况进行了综述。
【关键词】天麻;人工栽培;病虫害防治;提取利用
【中图分类号】R13 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2016)10-0005-03
Review of Gastrodia elata Bl.Related Technology and Utilization Zhang Li, She Lina.
Yunnan Academy of Scientific and Technical Information, Yunnan Province, Kunming 650051,China
【Abstract】This article introduces the current status of technologies on cultivation, prevention of insects and diseases, and extraction of the active ingredients of Gastrodia elata Bl. in our country. Then it makes a comprehensive description on exploitation of Gastrodia elata Bl. as far as patent applications and products development are concerned.
【Key words】Gastrodia elata Bl;Plant; Diseases and Insect Pests;Prevention; Extraction;Exploitation
天麻(Gastrodia elata Bl.),又名赤箭、独摇芝、合离草、神草等,是兰科天麻属多年生草本植物。其根状茎肥厚,无绿叶,蒴果倒卵状椭圆形,常以块茎或种子繁殖。我国天麻主要分布于四川、云南、贵州、陕西、湖北、湖南等地。天麻以干燥块茎入药,为我国常用名贵中药材品种之一,性温味辛,无毒,有抗风湿、抗癫痫、镇静、止痉、镇痛、平肝息风等功效,主要用于治疗头痛眩晕、癫痫抽搐、肢体麻木、神经衰弱、风寒湿痹、小儿惊风等症。临床应用证明,天麻对血管性神经性头痛、脑震荡后遗症等有显著疗效[1]。本文对目前国内天麻人工栽培技术、病虫害防治技术、有效成分提取技术的现状进行描述,并从专利申请及产品开发的角度对天麻利用情况进行了综述。
1.天麻人工栽培技术
早期的天麻产品主要来源于野生,四川省中药研究所南川药物试验种植场(重庆市药物种植研究所前身)自20世纪50年代开始开展天麻的人工栽培技术研究并取得成功,随之该技术得以在全国范围内广泛推广并促进了天麻种植业的发展。目前,天麻产品所使用的天麻主要来自于人工栽培[1]。天麻的人工栽培技术包括繁殖技术、新品种培育、栽培方法等内容。
1.1 繁殖育种技术
天麻的繁殖技术包括无性繁殖和有性繁殖两种。利用天麻的地下块茎作为种源进行繁殖的方式称为无性繁殖。无性繁殖经过多代种植后会导致麻种种性退化和病害严重等问题,最终导致严重减产和产品质量低下[2]。有性繁殖是指利用中子培育麻种的繁殖技术。利用有性繁殖技术培育天麻种子,可以提高天麻的种子发芽率、繁殖系数和产量,具有节省空间、管理容易、栽培成本低等特点[1]。
从国家知识产权局公开的信息看(截止2015年6月数据),国内还没有获得授权,或实质审查生效、公开阶段的天麻无性繁殖技术的专利;获得授权,或实质审查生效、公开的天麻有性繁殖技术有9件,申请时间主要集中在2010年以后,其中4件获得专利授权,4件处于实质审查生效阶段,1件处于公开阶段。这也间接说明天麻有性繁殖技术在近年天麻的生产发展中具有重要的意义。在这9件专利的地域分布中,贵州有5件;安徽、湖南、吉林、陕西各1件。这与贵州省近年来实施医药产业“巨人计划”的发展政策密切相关[3]。
表1 获得专利授权、实质审查生效及公开阶段的天麻有性繁殖技术相关专利表
杂交育种,一般指种内不同品种间的杂交育种,是一项耗时较长,较为复杂的工艺技术。天麻新品种育种技术主要是在有性繁殖的基础上通过杂交育种培育优良品种以供生产中使用。有性繁殖天麻的后代生活力强,产量高,是提高天麻产量、防止人工无性多代栽培退化的有效手段。在杂交育种的基础上,采用化学诱变、辐射育种等方法可增强天麻新品种的生长态势,提高天麻产量和抗性。另外,云南省昭通市镇雄县科技局报道:该县培育的航天天麻喜获丰收,这标志着航天天麻种子地面培育研究获得初步成功[4]。
1.2 人工栽培技术
在天麻的整个生活史中需要与两类真菌共生,其中种子萌发需要萌发菌,种子萌发后形成的原球茎需要与蜜环菌共生,由蜜环菌为其提供营养,天麻才能生长发育,萌发菌的优劣直接影响种子的萌发率和原球茎的健康状况,蜜环菌的优劣直接影响原球茎的后期生长和天麻的产量。因此,蜜环菌新品种的筛选和培育是提高天麻产量的重要研究内容[5-7]。公开专利信息中涉及蜜环菌新种培育的专利共有3件,3件专利的申请时间均为2010年以后,其中2件的申请人为云南昭通神农乌天麻良种繁育有限公司和云南的程立君,1件的申请人为重庆药物种植研究所。
表2 蜜环菌培育相关专利表
从公开的专利信息看,目前天麻的人工栽培方法主要包括:遮荫种植、地膜覆盖种植、木屑等林业生产废弃物栽培、无土栽培、仿野生栽培等多种。结合专利技术申请趋势和生态经济可持续发展的要求,未来天麻人工栽培的研究重点将为:林下生态型种植技术、袋料栽培技术和木材节约型种植技术等几个方面。天麻的栽培过程中,同其他中药材生产一样,天麻和蜜环菌均会产生连作效应和化感作用,并导致严重减产,因此天麻的人工栽培也需要实行轮作或间套作[8]。
2.天麻病虫害防治技术
花茎黑茎病主要发生于天麻有性繁殖块茎和花茎,是天麻有性繁殖花茎的重要病害。经病原学检测,天麻花茎黑茎病病原菌为尖孢镰刀菌真菌。防治措施包括:场地使用前要进行消毒杀虫处理;选用健全无病天麻块茎进行有性繁殖, 不用带有黑腐病的块茎作有性繁殖种;发病期选用多菌灵、代森锰锌、百菌清可、防霉宝2号等药剂喷施或涂茎治疗[9]。
天麻块茎腐烂病,又称腐烂病、烂窖,是天麻产区最重要的病害。该病一旦发生,轻者减产、品质降低,重者绝收。即使有收,一般也不能作为麻种进行再次繁殖生产。天麻从播种到收获的全生长过程都是在窖内其上覆盖土壤等的条件下进行的,这对病虫发生规律的调查和防治工作带来一定困难。生长过程中一旦发生病害,很难施药防治。因此必须采取以预防为主的原则,以农业健身栽培为主要方法进行[9]。
为害天麻的蚂蚁主要是白蚁,它为害速度快、程度深、范围广。目前防治蚂蚁的技术包括挖巢清场法、毒土隔离法、坑埋诱杀法、趋光诱杀法等。为害天麻的介壳虫主要是粉蚧,属同翅目昆虫。群体为害天麻,使天麻块茎颜色加深,并影响块茎生长,使块茎瘦弱。粉蚧防治较难,主要采取隔离消灭措施。为害天麻的蚜虫种类有多种,属同翅目昆虫,其繁殖能力极强。植株被害后,生长停滞、矮小、畸形,花穗弯曲,影响开花结实,导致果实瘦小。当蚜虫暴发时,可选用40%乐果乳油、5%来福灵乳油等药剂喷施防治。为害天麻的蝼蛄属直翅目昆虫,主要是非洲蝼蛄和华北蝼蛄两种。防治蝼蛄的方法主要为毒饵防治和灯光诱杀[8]。为害天麻的脐螬有昆明齿爪鳃金龟与灰粉突胸鳃金龟两种,以幼虫蛀食天麻块茎影响产量与品质。主要是以灯光诱杀成虫[10]。
3.天麻有效成分提取技术
从天麻分离得到的化合物中,主要成份是酚类化合物,其次是苷类化合物、甾醇及有机酸类、含氮化合物、氨基酸类及微量元素。研究显示,其中主要药效成分为对羟甲基-β-D-葡萄糖苷,即天麻素。
天麻素的提取方法包括有剂回流提取法(溶剂有水、乙醇、甲醇等)、酶解提取法、超声波提取法、微波萃取法等。这些方法各有优缺点,溶剂回流提取法中水提法加热时间长,耗能多,容易糊化,天麻水提液黏稠,后续过滤浓缩操作比较困难。有机溶剂提取法溶剂用量大,导致生产成本高、周期长、提取率低、有机溶剂残留和环境污染等。超声提取前要对材料进行浸泡处理。酶法提取天麻中天麻素提取率相对较高,但耗时较长[11]。目前,天麻素最常用的方法为:超声提取法和回流提取法。《药典》2000 版天麻项提取天麻素的方法为超声提取法,即:精密称取 1g 天麻粉末,置 10mL 量瓶中,精密加甲醇 10mL,称定重量,超声(功率 150W,频率40kHz)处理30min,静置24h,振摇后再超声处理15min,再称定重量,再加醇补足减失的重量,摇匀,静置。即得。该法提取药材中天麻素的含量,计算得样品的转移率高于 100%,测定方法不尽完善。但研究表明:天麻水回流提取的天麻素提取量远高于《药典》2000 版方法。
4.天麻利用研究概况
天麻为药食同源植物。目前天麻的开发利用主要集中在药用方面,而其食用、保健功能方面的开发也得到了一定发展。
4.1天麻药物应用
传统中药利用中,天麻常与杜仲、半夏、钩藤、葛根、川穹、防风等原药配伍使用,主要用于治疗心脑血管缺血性疾病、神经系统疾病等;天麻原药或者提取物为主要成分的中成药则已有天麻丸、天麻片、天麻胶囊、天麻注射液、强力定眩片、天麻口服液、天麻定眩宁、天麻蜂王浆、天麻益脑心冲剂等十几种,主要用途也是治疗心脑血管缺血性疾病、眩晕、麻痹、惊厥等。我国国家食品药品监督管理局数据显示,目前国内共有418个以天麻为主要成分的药品获得了国药准字,涉及吉林、四川、广东、陕西、湖北、云南等27个省市自治区300多家生产企业(具体数据见表3所示)。其中,吉林省以114个批文名列第一;四川省获得31个批文,名列第二;广东省获得30个批文,名列第三。在天麻药品类型中,天麻胶囊的批文最多,共140个,其后分别是天麻丸,106个,天麻片57个。
表3 获得天麻药品国药准字的制药企业及药品
4.2 天麻食品保健品开发
目前获得国家食品药品监督管理局保健食品批文的天麻保健食品共33个,其中云南省企业获得的批文最多,共6家企业7种产品获得天麻保健食品批文;排名第二的是北京,共3家机构6种产品获得天麻保健食品批文;其余浙江、西藏、湖北、湖南、贵州、江西各获得2个批文;四川、吉林、上海、广西、陕西、福建各获得1个批文。
表4 获得天麻保健食品批文的排名前三的省份企业及产品
近年来,天麻烟、酒、茶、糖、食品及化妆品均已出现。但天麻目前还只属于保健食品范畴,不能取得食品质量安全市场准入标志(“QS”标志),不能进入普通食品通领域。2015年,贵阳市食品工业办公室[12]称:目前,“天麻列入国家新食品原料”已经进入申报程序,待申报成功后,天麻将取得新食品原料资质身份。天麻炖鸡、天麻面条、天麻酒等含天麻的即食食品将取得进入普通食品流通领域的通行证。这将给天麻的原料产地提供新的商业机遇。
【参考文献】
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[4]云南网.全球首例航空天麻结出硕果.http://society.yunnall.cn/html/2009.1l/23/content-987115.htm.
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[9]贵州中药材产业信息网. 天麻病虫害防治. http://www.gzzyc.com.cn/index.php/Index/listnews/id/1288/showname/.
[10]中国药材市场. 天麻种植病虫害防治. http://www.gzzyc.com.cn/index.php/Index/shownews/id/1205/showname/.
[11]陈琛,李新生,周建军等.天麻素提取纯化及检测技术研究进展[J].陕西理工学院学报(自然科学版),2013,29(3):69-74.
[12]贵州都市报. http://www.gzzyc.com.cn/index.php/Index/shownews/id/3577.
论文作者:张俐,佘丽娜
论文发表刊物:《医药前沿》2016年4月第10期
论文发表时间:2016/5/16
标签:天麻论文; 块茎论文; 批文论文; 技术论文; 栽培技术论文; 专利论文; 方法论文; 《医药前沿》2016年4月第10期论文;