五味子的生药学及规范化栽培技术研究进展
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摘要 五味子为木兰科植物的干燥果实,分为北五味子和南五味子。本文从生药学、化学成分、药理学、种子发芽及规范化栽培技术等方面对五味子的研究进展进行综述,以期为五味子的深入开发提供借鉴。
关键词 五味子;生药学;规范化栽培技术
中图分类号 S282.71 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)17-0076-02 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
五味子为木兰科五味子属多年生落叶木质藤本植物,别名山花椒、乌梅子,主要分布于我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和河北等省(区),在朝鲜半岛、俄罗斯远东地区及日本亦有分布。产于我国东北和河北部分地区的五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.)的干燥果实习称“北五味子”,产于华中、西南等地的华中五味子(Kadsura longipedu-nculata Finet et Gagnep.)的干燥果实习称“南五味子”。五味子因果实甘、酸、辛、苦、咸五味俱全而得名,是常用的滋补性中药。
1 生物学特性
五味子为多年生落叶木质藤本,茎皮灰褐色,皮孔明显;小枝褐色,稍具棱角;单叶互生,叶柄细长;叶片薄、膜质,卵形、宽倒卵形至宽椭圆形;夏季开黄白而带粉红色的花,芳香,花单性,雌雄异株。花后花托逐渐伸长,果成熟时呈长穗状,其上疏生小球形不开裂的肉质果,熟时深红色,干后表面褶皱状。
2 生药学研究
2.1 基源植物鉴别
南五味子的雄蕊有10~15个,花丝基部合生,花药分离,花被橙黄色;而北五味子一般具雄蕊5个,花丝合生,花被白色或橙红色,可以此区分南五味子和北五味子[1]。葡萄科葡萄属植物山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)的干燥果实在外形上与五味子十分相似,在市场上易被用作五味子的伪品,其果期虽与五味子十分接近,但在果序特征上有明显区别[2]。
2.2 性状鉴别
杨月妍[3]比较鉴别了五味子、南五味子及其易混伪品火棘(Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li)及黑胡椒(Piper nigrum)发现,五味子表面显紫红色、果肉柔软,而南五味子的表面棕红至暗棕色、皱缩干瘪,五味子与2种混伪品在性状上易区别,但五味子与南五味子用薄层色谱鉴别专属性不强。熊云珍等[2]通过对比研究指出,北五味子果皮肉质柔软,南五味子干瘪皱缩、果肉常紧贴于种子上,山葡萄的干燥成熟果实在性状上容易与南五味子混伪。
2.3 显微鉴别
熊云珍等[2]指出,五味子、南五味子及山葡萄的基本组织结构均为果皮(外、中、内)、种皮表皮、石细胞等。其不同点体现在果皮细胞形状、增厚情况及种皮石细胞形状、排列疏松度等方面。吴恒孚等[4]采用石蜡横切片对南五味子和北五味子药材进行鉴别,提出南五味子和北五味子种皮内外层栅栏状石细胞的性态不同,这个特征可用于区别南五味子和北五味子。
2.4 理化鉴别
孙雪妹等[5]以五味子醇甲为指标,建立了高效液相色谱法(HPLC)分析鉴定北五味子和南五味子,发现北五味子和南五味子中五味子醇甲含量差异较大,此法可快速、准确区别北五味子和南五味子。高建平等[6]用扫描电镜结合薄层色谱方法对不同产地华中五味子及其近缘种如绿叶五味子、翼梗五味子和红花五味子进行生药性状、种子微形态和薄层色谱鉴别指出,不同产地的五味子可以依据种皮表面性状和薄层色谱加以鉴别。
3 化学成分研究
南五味子属植物主要有效成分为联苯环辛烯类木脂素、三萜类、倍半萜、挥发油、萜烯和萜醇、华中五脂素等[7-8]。五味子主要成分為木脂素、挥发油、多糖和有机酸,木脂素主要包括五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酯乙、前五味子素和五味子酚等[9]。王宏军等[10]首次从大叶南五味子中分离到9个化合物,包括乌苏烷、芦丁、2-乙基乙酸和甘油酯等。陈道峰[11]系统研究了南五味子属药用植物的化学成分及药理活性,提出螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素是南五味子属药用植物区别于五味子属药用植物的特征性化学成分,为南五味子属植物的活血化瘀药理作用对应出活性物质基础。
4 药理学研究
南五味子的药理活性有抗氧化活性、抗肝炎活性、抗肿瘤活性、抗HIV病毒活性、血小板活化因子(PAF)拮抗作用等[7]。北五味子的药理活性有改善心肌营养和功能、舒张血管、护肝、抗氧化、抗衰老、增强免疫等作用[9]。何来英等[12]研究指出,五味子乙醇粗提物有明显的抑菌作用,五味子粗提物的毒性远远大于单一成分的毒性,应限制五味子的使用量。 5 种子发芽特性研究
申延林等[13]报道,北五味子种子高温处理(30~40 ℃)15 d后低温处理(5~15 ℃)75 d,再0 ℃窖藏处理90 d,发芽率可达85%左右且发芽整齐。张丽萍等[14]报道,低温、赤霉素均能提高五味子种子的裂口率,但裂口不整齐,五味子种子长期休眠的根本原因是胚未完成生理成熟。高玉刚等[15]研究发现,五味子层积处理前利用赤霉素浸种对层积处理结果没有显著影响,常规层积处理(将五味子种子混沙低温沙藏处理,混沙比例5∶1、处理温度5 ℃±1 ℃、处理时间100 d)后进行赤霉素处理可以显著改变层积处理效果,而赤霉素参与的变温层积处理效果与单纯变温层积处理差异不明显。于天源等[16]研究发现,当年自然成熟的五味子种子,先室内暖湿层积催芽、后室外坑内低温湿润层积催芽、再室内暖湿层积催芽,出苗率可达70%~80%。刘文[17]报道,将自然成熟的南五味子浸泡5~6 d后按1∶3的比例与湿沙混合,在室内自然堆放约100 d,播种发芽率提高。赵 敏等[18]提出,五味子种子内源抑制物质的存在导致种子休眠,通过流水冲洗、不同温度(20~45 ℃)的水浸种可除去部分内源抑制物质,从而提高种子发芽率。张彩丽等[19]报道,赤霉素和硫酸铜共同处理五味子种子后,在常温下沙藏90 d,其发芽率接近自然条件下五味子种子地下贮藏160 d的发芽率。郎文香等[20]研究发现,北五味子种皮和胚乳是引起北五味子种子休眠的主要因素,其分别对北五味子种子的萌发具有不同程度的抑制作用。李成浩等[21]报道,五味子种皮的机械作用和胚乳所含内源抑制物共同抑制了五味子的发芽,去掉种皮结合赤霉素浸种可促进未经层积处理的五味子种子发芽。张建华[22]报道,南五味子鲜果及新鲜种子立即保湿沙藏越冬春季播种出苗率高、保湿土藏出苗率较低、风干种子不能作种,分析其原因为保湿沙藏能促进种子生理后熟并软化种皮,从而提高五味子发芽率。齐永平等[23]用不同溶剂对华中五味子的种皮和种仁进行浸提发现,华中五味子种皮和种仁提取物均能显著抑制白菜种子发芽,推测内源抑制物可能是五味子不易发芽的原因之一。张 华等[24]指出,以五味子种子为外植体,建立五味子的离体再生繁殖体系不仅可行,而且产量和质量可超出野生五味子。
6 规范化栽培技术研究
有研究报道了野生北五味子的育苗、人工管护、驯化及仿野生栽培技术,即寒露至霜降采集果实并于通风阴凉处保存,冬至前后低温沙藏处理90 d以上,播种前20~25 ℃恒温催芽处理至70%以上种子露白,然后选择肥沃疏松的微酸性或中性砂壤土地块播种(播种量10 g/m2左右),苗期施追肥2次;移栽时株距10~15 cm,移栽成活后要进行剪枝、定期浇水和松土,6月及8月初施追肥2次,植株周围1 m范围内清除杂草、行间可留部分高度不超过10 cm的杂草,果实采收后10月初进行树盘深耕(深度20~25 cm);植株长高后可立木杆拉铁丝网固定主蔓,也可用山里红、山荆子、山槐等天然树为支架;植株落叶14~21 d后至第2年伤流开始前进行冬季修剪,修剪时剪口离芽眼2.0~2.5 cm;五味子常见病害有白粉病和黑斑病,常見虫害有食心虫、泡沫蝉、金龟子、天幕毛虫等,一般可用速灭杀丁、粉锈宁、代森锰锌、石硫合剂、波尔多液等防治病虫害;每年9—10月选择晴天上午露水消失后采收,采收后的果实于阴凉处放置,晴天晒干,阴雨天可用微火烘干,干品紫红色、有油性、有香味[25-28]。王祥明[29]、吴晓宁等[30]研究了南五味子规范化栽培技术,概况如下:选择生长健壮的植株,选留果粒大、均匀的果穗,秋季果实完全成熟时采摘,搓去果肉,种子用清水浸泡5 d后用赤霉素溶液浸泡1 d,再按种子与湿沙1∶3的比例埋藏于干燥向阳处,进行4个月低温层积处理,种子裂口露出胚根时即可播种;选择土壤肥沃疏松、有灌溉条件的砂壤土地块,3—4月播种(用种量75 kg/hm2左右),一般播种后1个月左右出苗,幼苗长出1~2片真叶时定苗,其间施追肥2次,培育2年即可移栽定植;选择土壤肥沃、土层深厚、排水良好的二荒地、退耕还林地,秋栽、春栽均可移栽,秋栽成活率高,高海拔地区则适宜春栽,栽后浇透水并覆地膜或草;植株长高后可采用天然支架或人工支架搭架,天然支架以山荆子和山楂较好,人工支架一般用水泥柱搭设;移栽后除草,结合除草进行施肥;南五味子有短果枝、中果枝、长果枝和基生枝4种,基生枝除每株选留3~4个粗壮的枝条供结果和更新枝外其余的全部剪除,短果枝全部剪除,中、长果枝(为主要结果枝)修剪时可按枝条间隔8~10 cm疏除,以利通风透光;叶枯病用50%甲基托布津或杀毒矾和30%井冈霉素3 000倍液交替喷雾,卷叶虫虫害卷叶前用80%敌百虫1 000~1 500倍液或卷叶后用40%乐果乳剂1 000~1 500倍液喷雾防治;果实呈紫红色时采收晾晒,阴雨天烘干,以攥感有弹性、松手后恢复原状为宜。
7 展望
整理分析近几年五味子的基金课题和研究文献发现,关于五味子的研究主要集中在有效成分提取分离、药理作用研究及规范化栽培方面,特别是北五味子这些方面的研究已趋于成熟。本文着重综述了五味子的生药学、发芽障碍及规范化栽培研究进展。南五味子各方面的研究已开始起步,推测南五味子的鉴别研究、种子发芽内源抑制物研究及规范化栽培研究等将逐渐成为研究的热点。
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