道地药材品质形成机制研究进展

道地药材品质形成机制研究进展

王贺松，徐诗霞，张会宁

（皖南医学院药学院，安徽芜湖241002）

摘要：道地药材是优质中药材的代名词，是评价中药材品质的综合性标准。生态环境是中药材道地性形成的主要原因。物种在长期适应环境的过程中，控制“优性、优质”的优良性状基因经过多世代重叠后稳定遗传，进而形成道地药材的特化基因型。利用现代技术探究物种的基因、转录、翻译和代谢物等全过程，将有助于系统阐明高品质道地药材及质量形成的内涵，为实现“优性、优质”中药材的道地化、规范化生产提供理论指导。

关键词：道地性；生态因子；组学技术；

道地药材是指经过中医临床长期应用优选出来的，产在特定地域，与其他地区所产同种中药材相比，品质和疗效更好，且质量稳定，具有较高知名度的中药材[1]。近年来，不断丰富的组学技术从功能基因和关键酶等方面为道地药材形成机制的研究提供了理论依据。本研究综述了多组学在揭示道地药材品质形成机制方面的应用，旨在系统阐明高品质道地药材及质量形成的内涵，为实现“优性、优质”中药材的道地化、规范化生产提供理论指导。

1优良的种质资源是道地药材形成的基础

古人常提南北药材的差异，例如柴胡，按照性状不同分为“北柴胡”和“南柴胡”，其中北柴胡气微香，味微苦，药材呈圆柱形或长圆锥形，根头膨大，下部分枝，表面黑褐色或浅棕色，具纵皱纹、支根痕及皮孔。南柴胡具败油气，药材根较细，下部多不分枝或稍分枝。表面红棕色或黑棕色，靠近根头处多具细密环纹。此外，北五味子和南五位子的药材同样具有较大差异。北五味子表面红色、紫红色或暗红色，皱缩，显油润，果肉柔软。南五味子表面棕红色至暗棕色，干瘪，皱缩，果肉常紧贴于种子上。实际上，这些药材在分类上属于不同的植物种类，本身所具有的遗传物质不同[2]。

2适宜的生态环境是道地药材形成的外部因素。

俗话说：“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”。在遗传相对稳定的前提下，生态环境是中药材道地性形成的决定因素[3]。光照、温度、水分等气候因子以及土壤构成环境生态条件的主要因子，直接影响药用植物的生长发育、品质和药效。活性成分是中药发挥药效的物质基础，活性成分受到生长区域多种生态因素的影响，在特定的环境中，只有某些成分可以合成并显著增加，不同的生态环境差异导致活性成分的浓度、比例甚至种类的变化。

2.1气候对道地药材形成的影响

在植物生长发育过程中，除了自身遗传因素外，植物次生代谢物的种类、含量和比例还可能受到一系列气候因素的影响。花椒的挥发物含量与气候因子密切相关，风速和年平均气温对挥发性物质的影响大于年平均降水量和年日照时数。日照时数和温度是影响狗脊蕨黄酮类化合物类型的关键因素，其中黄酮类和黄酮醇类对日照和温度最敏感，异黄酮类对日照、温度和降水最敏感。研究发现，荫蔽植物的青蒿素含量比正常光照植物大约高出20%。等年平均气温、年日照时数、土壤pH、Cl、Sr、Ca、S、B和K浓度是影响荆芥栽培质量的关键生态因子。青海产唐古特大黄中大黄酸、番泻苷A和没食子酸的含量均高于四川和甘肃，生态因子，尤其是降水和光辐射对唐古特大黄有效成分含量的提高起着重要作用。

2.2 土壤对道地药材形成的影响

土壤是植物生长的基础，土壤肥力是植物生长的关键因素，直接影响药用植物的产量和品质。Hai Sun等[33]研究发现蒙古黄芪的质量随土壤质量的增加而增加，其中土壤有机质(SOM)、土壤全钙（STCa）是影响黄芪甲苷II和IV含量的限制性因素。杜仲活性成分松脂醇二糖苷和栀子苷酸的含量主要受不同气候和土壤理化因素的影响，而洋槐素仅受土壤有机质的显著影响。适量缺磷对铁皮石斛茎高抑制作用不显著，但明显促进了生物碱和多糖的积累以及甘露糖与葡萄糖的比值。适当浓度Mn的施用可以刺激乌拉尔草初级代谢产物的形成，进而促进乌拉尔草次生代谢，导致乌拉尔草体内甘草酸的形成和积累[5]。

2.3 地形地貌对道地药材形成的影响

经纬度、海拔高度，坡度、坡向等地形因子，通过对光照、温度、水分等生态因子的空间再分配，形成多样的生态环境，间接影响植物的生长、发育、分布和次生代谢产物，形成特定药用植物资源的种类及分布格局和地域药效差异。海拔高度会影响天麻块茎的水分含量。在中等海拔科威特栽培的黑孜然百里香醌含量最高(2940.43 mg/kg)，高海拔印度栽培的品种百里香酚含量最高(141.46 mg/kg)。低海拔(海拔220米)和中海拔(海拔560米)栽培的黑孜然丙二醛水平高于高海拔(海拔1.280米)。较高纬度、较低的经度和较高的海拔有利于川芎z -藁本内酯，阿魏酸松柏酯，3,5- o -二咖啡酰奎宁酸等活性成分的积累[42]。受纬度和海拔的对麻花椒大部分成分的影响比经度显著。

参考文献

[1] 赵露颖,施梦瑶,张巧艳等.道地药材品质特征及形成机制研究进展[J].中草药,2022,53(21):6931-6947.

[2] Zhao, Z., Guo, P., & Brand, E. (2012). The formation of daodi medicinal materials. Journal of ethnopharmacology, 140(3), 476–481.

[3] 刘付松,任艳,吴发明,等.中药材“道地论”的生态内涵[J].中华中医药杂志,2023,38(11):5551-5556.

[4] Jiayue Liu, Anli Liu, Fuying Mao, et al. Determination of the active ingredients and biopotency in Polygala tenuifolia Willd. and the ecological factors that influence them[J].Industrial Crops and Products, 2019(134): 113-123.

[5] Shengjun Ma, Guangwei Zhu, Fulai Yu, et al. Effects of manganese on accumulation of Glycyrrhizic acid based on material ingredients distribution of Glycyrrhiza uralensis[J]. Industrial Crops and Products, 2018(112): 151-159.

基金项目：1.皖南医学院重点项目科研基金（编号：WK2023ZZD10）；2.皖南医学院中青年科研基金（编号：WK2023ZQNZ09）

作者简介：王贺松（2003.3-），男，安徽六安人，本科，主要从事药用动物（植物）养殖（栽培）理论和技术研究

通讯作者：张会宁（1996.1-），女，甘肃白银人，硕士，助教，主要从事药用动物（植物）养殖（栽培）理论和技术研究