青藏高原及其毗邻地区川贝母类药材的资源调查△

2021-06-11 06:57宋奕辰车朋赵鑫磊齐耀东魏雪苹唐中华张本刚
中国现代中药 2021年4期
关键词:川贝母贝母中药材

宋奕辰,车朋,赵鑫磊,齐耀东*,魏雪苹,唐中华,张本刚

1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室,北京 100193;2.东北林业大学 化学化工与资源利用学院,黑龙江 哈尔滨 150040

贝母属(Fritillaria)是百合科(Liliaceae)的一个大属,种类丰富。据记载,该属在全世界约有140个物种,广泛分布于北半球的温带地区[1-3]。中国贝母属植物有20种及2个变种[4]。《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2015年版中共收录5类贝母属药材[5]。该属药材多具有清热化痰的功效。在我国,大多数贝母属植物具有一定药用价值[6]。

《中国药典》2020年版中收载川贝母药材项下的基原植物有5种和1变种,分别为川贝母FritillariacirrhosaD.Don、甘肃贝母F.przewalskiiMaxim.、梭砂贝母F.delavayiFranch.、太白贝母F.taipaiensisP.Y.Li、暗紫贝母F.unibracteataHsiao et K.C.Hsia和瓦布贝母F.unibracteatavar.wabuensisS.Y.Tang et S.C.Yueh。川贝母野生资源主要分布在重庆市、陕西省、四川省、青海省、西藏自治区、甘肃省和云南省等地区的高海拔山区或高原草地,区域内贝母属植物形态式样复杂、物种分类界限难以确定[7-9]。近年来,由于环境等外部因素影响,青藏高原及其毗邻地区贝母属植物的生境遭到破坏,野生资源锐减。此外,由于川贝母药材需求量较大,人为过度采挖,影响种群健康,且目前川贝母的人工栽培技术还存在一定问题,导致川贝母类药材资源濒临灭绝。除栽培品太白贝母、瓦布贝母外,其余4种川贝母类药材基原植物均已列入《国家重点保护野生药材物种名录》[10]。笔者调查了青藏高原及其毗邻地区的贝母属植物资源,以期了解川贝母类药材野生和栽培资源现状,保证药用品种的准确,为合理保护和利用川贝母药材资源提供参考。

1 方法

1.1 文献调查

查阅有关植物分类学、植物生态和地理相关的文献,查阅中国科学院植物研究所标本馆(PE)、华西亚高山植物园标本室(WCSBG)、昆明植物研究所标本馆(KUN)、中国科学院西北高原生物研究所植物标本馆(HNWP)、中国科学院成都生物研究所植物标本室(CDBI)、中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)、四川大学生物系植物标本室(SZ)、北京师范大学生命科学学院植物标本室(BNU)、广西植物研究所标本馆(IBK)、中国医学科学院药用植物研究所云南分所标本馆(IMDY)、云南香格里拉高山植物园标本馆(SABG)、江苏省·中国科学院植物研究所标本馆(NAS)、重庆市药物种植研究所标本馆(IMC)、中国科学院西双版纳热带植物园植物标本馆(HITBC)的馆藏标本与采集记录,统计国家植物标本资源库的相关信息,了解青藏高原及其毗邻地区贝母属植物的物种、分布、植被和生态状况等,为路线调查、重点调查区域的选择和地理分布提供依据。

1.2 走访调查和市场调查

于文献调查确定的调查区域内,广泛走访了当地药农与产地药商。在成都荷花池中药材市场和亳州中药材市场访问了集散地的药商,充分调查了解区域内贝母属植物的分布、资源,贝母属植物药材历史情况及现状、收购量等。

1.3 路线调查

在文献调查和走访调查的基础上,确立了调查时间、区域、路线等。路线1为四川省茂县→松潘县→黑水县→红原县→若尔盖县→九寨沟县→甘肃省碌曲县→四川省马尔康市→小金县→色达县→新龙县→雅江县→康定市;路线2为重庆市→重庆市城口县→巫溪县→陕西省太白县。于2017—2019年进行调查。在路线调查中,除采集凭证标本和样品材料外,还调查了《中国药典》2015年版收载的川贝母药材“松贝”“青贝”基原植物的3个野生种(暗紫贝母、甘肃贝母、川贝母)居群的伴生植物。

2 结果

2.1 种类及其地理分布

通过3年的野外调查,共调查到8种1变种贝母类植物,经本课题组齐耀东副研究员鉴定分别为梭砂贝母FritillariadelavayiFranch.、高山贝母F.fuscaTurrill、暗紫贝母F.unibracteataHsiao et K.C.Hsia、甘肃贝母F.przewalskiiMaxim.ex Batalin.、华西贝母F.sichuanicaS.C.Chen、康定贝母F.cirrhosavar.ecirrhosaFranch.、川贝母F.cirrhosaD.Don、榆中贝母F.yuzhongensisG.D.Yu et Y.S.Zhou、太白贝母F.taipaiensisP.Y.Li。通过所采凭证标本的全球定位系统(GPS)坐标及中国数字植物标本馆(http://www.cvh.org.cn/)的标本采样点地理信息,总结出青藏高原及其毗邻地区分布的贝母属植物分布区域(表1~2)。

表1 青藏高原及其毗邻地区贝母属植物采样地点与坐标

表2 贝母属植物网络馆藏标本地理信息

续表2

川贝母分布于四川省西南部至云南省西北部一线,向西可至西藏自治区南部并延伸经尼泊尔至克什米尔地区,北界在四川省西部的道孚县至新龙县一线;梭砂贝母分布区域与川贝母近似,区别在于其分布区内海拔明显高于川贝母,且其分布南界仅到云南省丽江市,未见丽江市以南分布记录;甘肃贝母主要分布于四川省西北部至青海省东南部、甘肃省西南部,以3省交界处分布较多;暗紫贝母分布区与甘肃贝母相似,以四川省道孚县至小金县一线以北分布较多;榆中贝母的标本记录与野外采集记录较少,根据各地区植物志记载,其在甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省一带皆有分布。太白贝母、华西贝母、高山贝母、康定贝母均为狭域分布,太白贝母分布于陕西省秦岭中段及大巴山区;华西贝母分布于四川省宝兴县、小金县交界处的夹金山至汶川县一带;据笔者调查,高山贝母仅在西藏自治区南木林县及墨竹工卡县有少量分布,均在约5000 m以上的高海拔地区;康定贝母仅分布于康定市周边地区。

2.2 适生环境

除梭砂贝母和高山贝母外,青藏高原及其毗邻地区多数贝母属植物最适宜于生长在海拔为3400~4500 m、坡度为15°~40°的阳光充足的宽阔谷地,尤常见于具有多数缓慢溪流切割或浸润的草地灌丛中,也见于高山草地灌丛,土壤多为肥沃且疏松的黑色腐殖土(图1A)。梭砂贝母(图2A)和高山贝母的生长环境极为特殊,均生长在海拔3800~5000 m的高寒地带流石滩的岩石缝隙中,太阳辐射强,土层较薄[7](图1B)。

注:A.宽阔谷地;B.高山流石滩。图1 青藏高原及其毗邻地区野生贝母属植物适生环境

注:A.梭砂贝母;B.暗紫贝母;C.甘肃贝母。图2 青藏高原及其毗邻地区野生贝母属植物

2.3 种群特征

贝母属大多数物种成年植株常需较强光照,幼年植株多生长在郁闭度较大的生境内,以维持贝母生长所需求的湿度。调查区域内,大多数的贝母属植物的生长对生态环境有较强的依赖,大多数分布地均以小的居群,偶见生于草地灌丛中或形成相对独立的岛状种群。暗紫贝母可在宽阔谷底形成条带状的种群。川贝母和华西贝母在所调查的不同种群中,表现出极其丰富的形态性状多态性,不同种群在遗传上也是相对隔离的,需要进一步研究。梭砂贝母由于生境的特殊性,均呈现独立的岛状种群分布格局,在所调查的青海省、四川省、云南省的种群均表现出差异较明显的形态性状和数量性状,同一地区的种群间的相似性高于不同地区间的种群。

2.4 群落类型

《中国药典》2015年版收载的川贝母药材“松贝”“青贝”基原植物的3个野生种暗紫贝母(图2B)、甘肃贝母(图2C)、川贝母主要生于湿润的草地灌丛中,伴生植物较丰富。灌丛的灌木类物种成为这3种贝母属植物群落的主要建群种。暗紫贝母、甘肃贝母、川贝母生境群落状况见表3。

表3 暗紫贝母、甘肃贝母、川贝母分布区域群落状况

2.5 野生资源现状

王惠民[11]提出了川贝母中药材的野生资源不断减少,李西文[12]也通过调查发现了川贝母物种种群数量下降、生境严重破碎化、野生川贝母分布区面积持续减少等问题。通过野外实地调查发现,贝母属植物的资源受到多种因素威胁。

2.5.1内因 通过参考李西文[12]的研究结果并结合野外考察表明,贝母属植物生长所需自然环境的苛刻,导致其种子萌发率比较低且生长缓慢,从种子萌发到开花结实约需3~4年的周期,因此,贝母属植物的居群内个体通常分散分布。梭砂贝母的岛屿式分布格局造成适生环境有限。

2.5.2外因 牧区扩大和牧业发展对环境容纳压力的增大导致青藏高原及其毗邻地区多数贝母属植物的适生环境缩小和破坏。传统意义上,川贝母商品“以小为贵”,过度采挖造成种群结构的破坏,对种群的健康发展影响深远。

2.6 栽培资源现状

青藏高原及其毗邻地区为川贝母中药材的集中产区,也是发展川贝母中药材栽培的集中地点。目前,栽培技术和方法的研究主要有种植方法、田间管理、野生抚育、种子筛选、种子发育、种苗分级、组培扩繁等[13-17]。通过对青海省、四川省、重庆市等10个具有一定规模的栽培基地调查发现,川贝母中药材栽培的物种主要为暗紫贝母、川贝母、太白贝母和瓦布贝母,实验性的种植有甘肃贝母和梭砂贝母。其人工种植情况不尽相同(表4)。暗紫贝母、川贝母和瓦布贝母均为海拔较高的牧区生长,通过栽培,总体呈现出鳞茎增大、花期提前、花的数量增多等形态变化,大棚栽培更有鳞茎纵横比和花色的改变,种植模式为公司或公司加农户为主。太白贝母于1983年野生变家种技术成功,适宜低海拔农区发展生产,重庆市已经成为太白贝母的栽培和生产基地[18]。调查结果表明,目前种植区域集中分布在重庆市巫溪县和城口县,陕西太白县和湖北恩施市也有少量种植,种植模式多为农户小规模种植。在国家大力发展中医药事业的政策支持和川贝母中药材的供求关系等多种因素影响下,四川省阿坝藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州全境、云南省丽江市、迪庆藏族自治州等地已陆续试种,但由于无法有效解决种源问题和栽培药材性状变化等原因而得不到长足发展。

表4 川贝母中药材的栽培情况

2.7 药材收购现状与市场需求

通过对产地药商和种子种苗收购商调查发现,太白贝母产量和存量有限,目前未形成药材商品流通,产区以收购成熟果实供应种子种苗为主。瓦布贝母现以公司运营操作为经营主体,所生产的药材商品目前均供应固定的制药企业,产地药商和中药材专业市场均无可靠的药材商品供应。川贝母药材传统商品规格中的“松贝”“青贝”多来自野生品,自采药人和产地药商处得知,采收川贝母药材主要是“紫花”和“麻花”,即暗紫贝母和其变种长腺贝母以及川贝母等数种,且仅从药材性状分档,不以物种区分,以“松贝”为贵。据中药材市场川贝母专营商户反映,“松贝”常因西贝母碱含量未达到《中国药典》标准而被退货或处罚,商户宁可存而不销。川贝母药材传统商品规格中的“炉贝”目前均为野生品,未见人工种植成功,其西贝母碱含量符合《中国药典》2015年版标准。近年来,制药企业需求扩张,产量有限,价格迅速上涨,产地收购量也逐年减少,供求关系日益紧张。

3 结论与讨论

3.1 川贝母类中药材的基原的分类学问题

青藏高原及其毗邻地区贝母属植物的变异式样丰富,存在的分类学问题悬而未决,处理起来相当棘手[4,8-9,19-20]。通过野外调查和研究表明,川贝母F.cirrhosaD.Don复合体及瓦布贝母、华西贝母的名实问题等对川贝母中药材的基原影响颇大,而药材采收依据药材性状区分,多数物种并不能通过药材性状而区分,就此肖培根等[21]从化学角度曾提出将川贝母复合群所有种类均作为川贝母来处理的提议。物种概念的混乱,势必造成传统中药材应用的混乱,澄清物种概念需要系统而扎实的野外观察和实验,通过植物形态、地理分布、细胞学、孢粉学、化学、分子生物学等方法和技术,划分出合理的分类学实体,解决川贝母类中药材的基原的分类学问题。

3.2 川贝母类中药材的野生资源问题

青藏高原及其毗邻地区多数贝母属植物的个体发育基本一致,通过访谈发现,该地区在采药人口口相传的经验中基本总结生长发育规律。即“一根针”(1年生植株,具1片细而小的叶)、“鸡舌头”或“一匹叶”(2年生植株,具1片大而宽的叶)、“双飘带”或“树儿子”(3年生以上未开花植株,具有独立的茎,茎上具2至多枚叶片)、“灯笼花”或“八卦锤”(4年生以上开花植株,花型如灯笼或果实形态如锤形)。一般而言,暗紫贝母及其近缘物种在“一匹叶”时期所采集的药材,其药材形态常具“怀中抱月”的特征,称之为“松贝”。通过调查了解到,川贝母中药材目前还是以野生品为主,其中,暗紫贝母及其变种长腺贝母F.unibracteatavar.longinectareaS.Y.Tang et C.H.Yueh为“松贝”商品主流;甘肃贝母基本已无产地收购;采药人为保证商品美观,常采用高度白酒对“松贝”鳞茎进行“杀青”处理。余世春等[22]报道,川贝母商品资源缺乏,“松贝”已从四川省松潘县、红原县地域紧缩至若尔盖草地,这与野外调查所反映的现状基本一致。现在“松贝”“青贝”的产地基本已经从四川省红原县尕里台草地迁移至若尔盖草原、阿坝县和青海省果洛藏族自治州,“炉贝”在四川省境内传统产地甘孜藏族自治州早已转向青海省玉树市和西藏自治区昌都市。

3.3 川贝母类中药材的潜在适生区的预测

深入的进行野外工作后,可利用所记录的位点信息,查找位点的生物气候变量,基于生态位模型[23]或最大熵模型[24]等构建模型,模拟判断物种的生态位,预测物种的潜在分布区域,对其生长适应性、品质适应性及其生产适宜性区划进行分析[25],为人工栽培繁育提供可操作的研究基础。

3.4 川贝母类中药材的人工栽培繁育

应深入研究川贝母类中药材基原植物的生物学特性,摸清生长繁殖规律,制定具有前瞻性的政策,从经济、环保2个层面研讨技术方案,划定人工栽培繁育的关键指标,掌握科学的加工方法,建立全程溯源的生产质量管控体系,使川贝母类中药材的人工栽培繁育成为现实。

3.5 资源保护策略与应用

区域保护层面上,青藏高原及其毗邻地区的多数贝母属植物散在分布于区域内的各级自然保护区,此区域也是就地保护的热点地区[26]。从生物与生态学、经济学和社会学[27]3个层面而言,区域保护卓有成效;对贝母属而言,个体和生境均得到了有效保护。对于广大未在保护区内的贝母属植物居群,畜牧业扩大和人为过度采挖是造成资源减少的重要原因,牧场扩大造成草地灌丛的退化,放牧对成体植株特别是花果期植株的啃食,人为采挖“一匹叶”的幼苗期植株,造成种群青黄不接,合理分区轮牧是重要的解决途径。物种层面上,野生的川贝母中药材基原植物无疑是亟须保护的物种[28],与传统药用需求的矛盾日益尖锐,尝试从恢复生境、持证采挖、野生抚育、采种结合4点保护野生种群,形成保护和应用的动态平衡。

3.6 建议

综上所述,青藏高原及其毗邻地区的野生贝母属植物种类繁多、分布广泛,但资源量日趋减少,当前保护和利用的矛盾日益显著。从政府层面,坚持自然保护区内的有效保护适生环境,结合合理的采挖管控措施,科学轮牧等方式方法,保护野生贝母属植物种群,为满足中医药防病治病的需求。从产业健康发展角度,应开展种植技术成熟的物种,如瓦布贝母的种植,缓解川贝母药材的市场资源稀缺问题。从科学研究层面,应用叶绿体基因组学和成分分析等方法阐述川贝母类药材的物种问题和定性、定量分析方法,解决多基原中药材普遍存在的化学成分种类和含量差异[17]的药材质量问题,保证临床用药的安全、有效。

致谢:唐心曜先生在野外工作中给予指导和帮助。

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