淫羊藿属药用植物的研究现状与展望

Abstract

在系统调研国内外淫羊藿属药用植物研究文献资料的基础上, 结合我国淫羊藿研究现状, 对其资源分布和
药用种类、淫羊藿植物化学成分变异与药理研究、生物学特性与生理生态学研究、资源保育与可持续利用等方面的
研究进展进行了综述。分析了淫羊藿植物研究的薄弱环节, 指出在医药领域进一步加强淫羊藿化学成分与药理研
究的同时, 应在植物学领域重视并深入开展生物学、生理生态学和遗传学的整合研究。提出了“道地”药材形成机制
的居群遗传学和数量遗传学的基础研究应是今后药用淫羊藿植物研究的重要方向之一。

Full text

·专论与综述·
淫羊藿属药用植物的研究现状与展望
李作洲,徐艳琴,王 瑛,黄宏文Ξ
(中国科学院武汉植物园,湖北 武汉 430074)
摘 要:在系统调研国内外淫羊藿属药用植物研究文献资料的基础上,结合我国淫羊藿研究现状,对其资源分布和
药用种类、淫羊藿植物化学成分变异与药理研究、生物学特性与生理生态学研究、资源保育与可持续利用等方面的
研究进展进行了综述。分析了淫羊藿植物研究的薄弱环节,指出在医药领域进一步加强淫羊藿化学成分与药理研
究的同时,应在植物学领域重视并深入开展生物学、生理生态学和遗传学的整合研究。提出了“道地”药材形成机制
的居群遗传学和数量遗传学的基础研究应是今后药用淫羊藿植物研究的重要方向之一。
关键词:淫羊藿属;资源分布;生理生态学;道地药材
中图分类号:R282171 文献标识码:A 文章编号: 0253 2670(2005)02 0289 07
Status and prospect of research on medicinal plants of Ep im ed ium L1
L I Zuo2zhou,XU Yan2qin,W AN G Y ing,HU AN G H ong2
w en
(
W uhan Bo tany Ga rden
W uh an Institu te of Bo tany,C hine se A cadem y o f Science s;W uhan 430074, Ch ina)
Key words:Ep im ed ium L. ; resou rces distribu tion;ecophysiology;genu ine m ed icinal m aterial
淫羊藿为小檗科淫羊藿属(Ep im ed ium L1)多年生草本
植物。淫羊藿作为滋补类中药始载于《神农本草经》,已有
2 000多年的历史,是中国应用最为广泛、最为悠久的中药之
一[1 ]。淫羊藿不仅可以补肾阳、强筋骨、祛风湿,而且还有抗
衰老、提高免疫功能、抑制肿瘤等功效,为最具开发潜力的中
药之一,并受到了国内外学者的高度重视[2] ,也是国际上多
年来重点研究的药用植物之一。 近一个世纪以来,淫羊藿植
物的形态分类、地理分布、化学成分、药理作用及其质量评价
等方面有了较深入的研究,但其资源保育和可持续利用研
究、人工驯化与 GA P 栽培才刚起步。特别是在“道地”性形成
机制方面尚未涉及。本文就国内外淫羊藿属植物的研究现状
进行了系统的回顾,分析目前研究中的薄弱环节,提出进一
步重点研究的方向,并展望淫羊藿属植物研究的前景。为如
何开展我国淫羊藿“道地”药材产业化和国际化进程研究的
基础研究工作提供参考。
1 淫羊藿植物的地理分布及其药用种类
111 淫羊藿属植物的地理分布格局:淫羊藿属建立于 1694
年,并在 1700 年用拉丁文 Ep im ed ium 定义,M o rren 和D e2
caisne 于1834 年进行首次系统分类整理确认为 6种,一个
世纪之后,Stea rn 在专论中只提到 21 种和部分园艺杂种[ 3 ],
近几十年的研究使该属植物分类群急剧增加,全世界现已知
淫羊藿属植物约有 50 种,我国约有 40 种[ 4 ]。应俊生[5 ] 通过
对淫羊藿属花瓣演化和地理分布格局研究提出:淫羊藿属植
物属典型的旧世界温带分布类型,广泛而间断地分布于东起
日本西至北非阿尔及利亚之间的窄长地带(25°～ 48°
N, 5°～
143°
E),各个种均为狭域分布,没有广布种。除了地中海和西
亚地区分布约 4种(高山淫羊藿 E1a lp inum L.、
E.p u2
big e rum (DC.)M o rren & D ecaisne、羽状淫羊藿 E.p inna2
tum Fisch.、
E.p er rald er ianum Cosson),日本分布约 5种
(E.d ip hy llum Lodd.、长距淫羊藿 E.g rand if lo rum M o rr
.、
朝鲜淫羊藿 E.koanum N aka i
、
E.setosum G.Koidzum i
、
E.
sem p e rv irens N aka i),俄罗斯远东地区和印巴交界的克什米
尔地区各分布 1种(E.m a crosep a lum Stearn、
E.elatum M o r2
ren & D ecaisne)外,主要分布于我国[ 5 ]。在我国分布的 40 个
种中,除朝鲜淫羊藿为日本、朝鲜北部和我国的长白山地区
分布外,其他均为我国特有种,约占该属全部种数的 80% ,
我国是该属的地理分布中心和物种多样性中心[ 4, 5]。
淫羊藿属植物在我国主要集中分布于四川、重庆、贵州、
湖北、陕西、湖南、甘肃及东北各省区,其他南方各省区也有
少量分布,其垂直分布范围较宽,在海拔 200～3 700 m均可
见淫羊藿属植物。相对而言,淫羊藿 E.brev ico run M ax im.、
柔毛淫羊藿 E.p ubescens M axim.和三支九叶草 E.sag i tta2
tum (Sieb.et Zucc
.)M axim.分布略广泛,其他多数物种仅
分布于一两个省份。淫羊藿和粗毛淫羊藿 E.acum inatum
Franch.的垂直分布幅度最宽,分别为海拔 650～5 300 m和
270～2 40 0 m,而川西淫羊藿 E.elong a tum Kom arov 分布的
·982·
中草药 Ch in ese T rad ition al and H erbal D rug s 第 36 卷第 2期2005 年2月
Ξ收稿日期: 2004206216
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30370145);中国科学院知识创新工程重要方向资助项目(KSCX22SW 2104)
作者简介:李作洲(1967—),男,湖北五峰人,博士,副研究员,从事植物保育遗传研究与分子系统学研究。
E2
m ail:L izz@rose.wh iob.ac
.cn
3通讯作者 Tel:(027)87510232 E2
m ail:hon gw en@public
.w h.hb.cn
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海拔最高为 2 600～3 700 m[3, 4 ]。就物种丰富度而言,四川分
布物种最多,达23 种;其次为湖北和贵州,分别约为 16 种和
13 种;其他省份淫羊藿属物种的分布均在 7种以下[4 ]。川、
鄂、黔是我国淫羊藿属植物的物种多样性中心,也可能是现
代淫羊藿物种起源或分化中心。一些学者认为淫羊藿属及其
近缘属的现代间断性地理分布格局是经蚁布(m yrm eco2
chorous)缓慢传播加之地质和气候长期变迁隔离而形成的,
是物种进化过程与地壳运动、气候变化等长期相互作用的最
终产物[ 3, 5]。
112 药用淫羊藿属植物种类及其分布:我国分布的 40 种淫
羊藿属植物中,已作为药用的达 10 多种,较常用的主要有 8
种[2 ] ,《中华人民共和国药典》
(后简称药典)仅收录了 5种。
在参阅多位学者对药用淫羊藿植物分布与资源储量相关研
究的基础上[ 1, 6] ,结合检索中国科学院植物所标本馆、中国科
学院华南植物所标本馆、中国科学院武汉植物园标本馆的标
本资料,将药用淫羊藿的种类与具体分布归纳如下。
11211 已收入药典的淫羊藿物种及其分布
1淫羊藿:主要分布于陕西南部、山西南部、甘肃南部
和东部、河南西部以及青海、四川、宁夏等省,北达山西临汾
县,南至四川若尔盖县、甘肃康县和陕西宁陕县一带,西止青
海民和县和甘肃夏河县,东到山西陵川县和河南登丰市,生长
于海拔 650～2 100 m的灌丛和林下等较背光潮湿之地[1 ]。
1柔毛淫羊藿:主要分布于陕西南部、四川北部至中
西部、湖北西北部、甘肃南部。 北以陕西太白山为界,南达四
川峨眉山,西到四川宝兴县,东至湖北武当山,生长于海拔
300～2 000m的灌丛、林下及山坡沟谷阴湿处[1 ]。另外,标本
资料还记载了广东省韶关市有分布。
1巫山淫羊藿 E.w ushanense T.S.Ying:间断地集中
分布于川东、渝北、陕南区域和贵州东南部;湖北西部和广西
北部也有少量分布,主要生长于海拔 750～1 300 m的山坡
灌草丛中[1]。
.箭叶淫羊藿 (又称三枝九叶草[4]):是分布最广的一
个种,陕西、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、福建、浙江、
广东、贵州等省市均有分布,生长于海拔 200～1 300 m的疏
林、灌丛中和水沟边[1, 7 ]。该种种内变异较大,而且叶的形态
与粗毛淫羊藿非常相似,难以鉴别。 郭宝林等[1 ]调查发现贵
州、四川、湖北等省的部分地区往往将粗毛淫羊藿误认为箭
叶淫羊藿。 箭叶淫羊藿是分类学上较难处理的一个种,不同
的学者对该种的分类学处理有着不同的意见[ 4, 7]。先后有宽
序变种 E.sag itta tum var
.py ram id ale (Franch.)Stearn、光
叶变种 E.sag itta tum var
.g labratum J .S.Ying、毡毛变种 E.
sag itta tum var
.coactum (H.R.L ing e t W.M.Yan )B.L Guo
et H siao 分布于黔东南、黔东北以及湖北恩施和湖南黔阳,
被不同的学者归并到其他种或提升为种,增加贵州淫羊藿
E.sag it tatum var
.gu izhouense S.Z
.He et B.L.Guo 和剑河
淫羊藿 E.my r ian thum stea rn var
.j ianh eense S1Z1H e et B 1
L1Guo 为其新变种[ 4, 7]。
1朝鲜淫羊藿:该种药用质量最好,价格最高,为我
国、朝鲜和日本所共有,在我国主要分布于东北的吉林省东
部和辽宁省东部,北至黑龙江省的宁安县,南达辽宁凤城市,
西到辽宁的抚顺市和本溪市,东止于吉林珲春县,生长于海
拔200～900m的林下和灌从间[1 ]。另外,据记载该种在安徽
和浙江也有少量分布[4]。
11212 其他药用淫羊藿物种与分布:除以上药典收录的 5种药
用淫羊藿植物外,较常用的还有3～4种,其中除了长距淫羊藿主
要分布在日本外(我国山东可能有分布[2 ] ),还有以下几种。
粗毛淫羊藿:主要分布于贵州全省、重庆、四川中部和南
部、云南东北部、湖北西部和广西北部,生长于海拔 290～
2 100 m的灌丛、林下和水沟边,在许多产地将其与箭叶淫羊
藿相混称[1]。该种虽未收录入药典,但是药用成分含量高,药
材产量大,已成为贵州和四川两省药市的主流药材之一,有
多位学者建议将其收入药典[8]。
湖南淫羊藿 E.hunanense (Hand.2
M azz
.)Hand.2
M azz
. : 分布于湖南武冈县和新宁县、广西全州市以及黔东
南和黔南,生长于海拔 400～850 m的灌木丛中[ 1, 6]。
黔岭淫羊藿 E.lep torrh iz um Stearn:主要分布于贵州东
部和南部,鄂西、湘西、渝东南也有分布,生长于海拔 350～
2 100 m的灌丛或林下[1 ]。虽然该种总黄酮含量较高,但活性
黄酮类成分极低,有学者建议将其从药用种类中剔除[8]。
其他用作药用的淫羊藿物种,因分布狭窄,蕴藏量不大
或者为新近发表或提升的物种,还未成为主流药用种类,如
分布于四川和云南部分县市的膜叶淫羊藿 E.m em 2
branaceum K.M eye r、主要分布于黔东南和湘鄂西与桂北的
天平山淫羊藿 E.my rianthum Stea rn、四川宝兴县等部分县
市的宝兴淫羊藿 E.d av id ii Franch.、四川西部的川西淫羊
藿、分布于贵州的水城淫羊藿 E.shu icheng ense S.Z He 和黔
北淫羊藿 E.baieali2gu izhouense S.Z
.He et Y.K.Yang
等[1, 8 ]。
郭宝林等[1 ] 根据淫羊藿药材储量和主流药材种类,将我
国淫羊藿产区划分为东北、西北华北、华东华南和西南四大
产区。 东北产区仅产朝鲜淫羊藿,其质量最好,价格也最贵。
西北、华北产区主要在甘肃、陕西、山西三省的南部,主流产
品为淫羊藿,兼有少量的柔毛淫羊藿和箭叶淫羊藿。西南产
区主要为四川和贵州省,是全国最大的淫羊藿产区,同时也
是药材品种最混乱的产区,主流药材为粗毛淫羊藿、柔毛淫
羊藿和巫山淫羊藿。 华东华南区主流药材单一,为箭叶淫羊
藿。 箭叶淫羊藿种内差异较大,使用时需要慎重。
2 淫羊藿属植物化学成分、药理研究及质量评价
淫羊藿属植物的化学成分及其药理研究是国内外研究
的重点,到目前为止相关研究论文达几百篇,已有学者对其
化学成分及其药理研究进行了详尽的综述[2]。新近的一些研
究开始采用H PLC 技术对淫羊藿属植物进行比较研究和质
量评价[8～11 ]。
211 化学成分:对该属植物的化学研究始于 1935 年,日本
学者赤井左一郎对朝鲜淫羊藿和长距淫羊藿进行了研究。至
今,国内外学者已对该属植物进行较详细的化学成分研究,
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分离得到各类成分约 130 个,以黄酮为主,其他还有酚苷类、
多糖、色酮类等。近 5年发现的化合物仍以黄酮为主,共49
个[2 ]。一般认为具有 82异戊烯基的黄酮及其苷类是淫羊藿对
心血管及免疫促进活性的主要成分,并具有抗肿瘤活性。其
中淫羊藿苷(icariin,ICA )为特征成分,具有增加雌二醇的含
量,并刺激肾上腺酮的分泌,改善性功能;降低感染病毒肝细
胞的谷丙转氨酶 (AL T )和山梨醇脱氢酶(sorbitol dehydro2
genase)的释放水平,具有抗肝毒素等免疫功效以及抗肿瘤
作用等[2]。淫羊藿总黄酮和淫羊藿苷的含量一般可以作为评
价淫羊藿质量的标准。其成分含量的测定主要采用 HPLC
法,并开始进行淫羊藿H PLC 指纹图谱的研究,以便用于淫
羊藿质量评价鉴定[11 , 12]。活性成分的纯化方法也在不断改
进[13 ]。目前化学成分研究最多、最全的为朝鲜淫羊藿,其次
为箭叶淫羊藿[2]。主要药用淫羊藿物种的化学成分见表 1。
在进一步加强药用淫羊藿种类研究的同时,一些研究开始转
向其他尚未药用的淫羊藿物种[14]。
表1 主要药用淫羊藿物种中已知化合物成分
Table 1 Known cons tituents isola ted from ma in spec ie s of Ep im ed ium L.
物 种 已分离的淫羊藿化合物成分
黄酮糖苷类 黄酮类 淫羊藿次苷类 甾醇类
淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,icarisosides
A、
C,宝藿苷,朝藿定B,hexand ra2
side E, 2″2
O2rham ano syl icar iside ,
w u shan icar iin
苜蓿素、
Β
2anhydroicaritin、
brevicom in
柔毛淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,宝藿苷,
ep im edo side C ,柔藿苷,Hype rosid
巫山淫羊藿 淫羊藿苷、,icarisos id e A ,宝藿苷
,ep im edo side A ,rouhuo side,
w u shan icar iin,yperosid
淫羊藿素
箭叶淫羊藿 淫羊藿 苷,宝藿苷,朝藿定A、
B,
ep im do2koreano side ,箭藿苷A～
C,sagittatin A、
B
淫羊藿A～E、
quercetin、
luteolin、
api2
genin、ch ry soeriol、kaemp fero l、ap i2
gen in dim eth yl e the r、52hyd roxy26,
72d im e thox y22′, 4′2
m et hylen edioxy2
flavone、62dem e tho xy272
m et hylcap il2
larisin、62deme thox y242
m et hyl282iso2
pentenylapilansin、62dem etho xy272
isopentenylcapillarisin
icariside A 1、
B9、
D3、
E6、
E7、
H1daucosterol、Β
2
sitosterol
朝鲜淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,icarisosides
A、
C、
F,宝藿苷、,朝藿苷 A～
E,ko repim edo sides A ～C,朝 藿 定
A、
B,ep im edo sides A 、
C,箭藿苷A、
B,acum inatin, 2″2
O2rham ano sy2li2
car iside ,hypero sid,astragalin
淫羊藿素、苜蓿素、
Β
2anhydroicaritin、
noranhydro icaritin、5, 72dihydroxy2
22(phyd roxyphenoxy )262
prenylchr2
omone、epim edoko rean in A ～D、
quercetin、
ginkgetin、
bilobetin、
isog2
inkgetin
icaris id e A 1、
A7, sa2
lidrosode,ep im e2
doicariso side A
daucosterol、
campesterol
D2glucoside、
Β
2sitosterol、
campesterol
粗毛淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,icarisosides
A～C,宝藿苷～,ep im edo side
A,ep im do2koreano sides 、,acu2
m inato side,acum inatin,cubuo side,
2″2
O2rham ano syl icar iside ,hyper2
osid,kaempferin,kaempferit rin,
quercitrin
淫羊藿素、苜蓿素
湖南淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,宝藿苷,
朝藿定B,quercitr in 苜蓿素、
luteolin
长距淫羊藿 淫羊藿苷,淫羊藿苷、,icarisosides
A～F,ep im edo side s A～E
淫羊藿素、
Β
2anhydroicaritin、
nor2Β
2an2
hyd ro icar itin
icariside A 1～A6、
B1～B7、
B10、
C1
～C4, D1、
D2、
E1
～E3、F1、F2,
Icrireinol,acan2
thoside B,ro seo2
side,salidro sode,
tha lictoside
212 药理及临床应用:淫羊藿及其中成药制品的药理研究
或临床应用广受国内外重视,相关研究论文很多,而且还将
是现在和今后的研究热点[ 2, 15, 16]。现代药理研究表明淫羊藿
对于改善心血管系统功能、调节内分泌、增强免疫能力、促进
代谢功能、抗骨质疏松、抗衰老等均表现出生理活性。尤其值
得注意的是,它还具有明显的抗肿瘤功效,是一种很有潜力
的抗癌药物。其中活性特征成分淫羊藿苷(icariside 、)具
有调节性激素、调节免疫功能、抗肿瘤、舒张血管,抗肝毒素、
促进甲状腺激素分泌而补肾壮阳、抑制酪氨酸激酶活性而防
止缺氧再氧化造成的对内皮细胞间隙连接传导的伤害等药
理 作用;淫羊藿素(icaritin)能抑制破骨细胞增殖;宝藿苷
(baohuoside)具有增强免疫功能和抗氧化作用;淫羊藿多聚
糖(EPS)具有增强免疫功能、抗衰老和抗氧化功效;其他淫
羊藿黄酮糖苷 (caohuo side B、
hyperoside、
ep im edo2korean in
C、
sagittat to side、
luteolin 等)均具有抗氧化活性。淫羊藿临床
多应用于治疗阳痿、肾阳虚型男子性功能下降、外阴白斑、神
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经衰弱、冠心病、低血压综合症、病毒性心肌炎、慢性气管炎、
白细胞减少症、脊髓灰质炎以及改善维持性血液透析患者生
存质量等。利用淫羊藿为原料制成的中成药种类繁多,功能
各异,如抗骨增生丸、汇仁肾宝、淫羊藿黄芪口服液、仙骨参
芪口服液、抗骨增生口服液、冠心康片、心痛宁胶囊、补肾强
身胶囊、补肾壮骨胶囊、助孕胶囊、更年平颗粒、安心颗粒、骨
疏康颗粒、补血养颜合剂、补肾膏等。
213 质量评价研究:受气候、生态环境等因素的影响,不同
产地、不同种类、不同采收期、不同部位其淫羊藿总黄酮和淫
羊藿苷的含量均有较大变化。
21311 种间及产地间差异:近十年来,许多研究者对淫羊藿
效用在种间或产地间的差异给予了关注,并开展了系列种间
或产地间淫羊藿总黄酮含量和有效成分含量的比较研
究[8～10]。结果表明不同产地或不同物种的总黄酮含量以及有
效成分含量存在较大差异:在药用淫羊藿植物种类中,由于不
同研究者所用样品来源不同,出现时高时低,缺乏可比性。 相
比而言,一般朝鲜淫羊藿总黄酮和有效成分含量最高,其次为
毡毛淫羊藿,应俊生将其作为柔毛淫羊藿的异名并入柔毛淫
羊藿,曾作为箭叶淫羊藿的变种[7 ]、天平山淫羊藿 (原箭叶淫
羊藿的宽序变种)、箭叶淫羊藿、柔毛淫羊藿、偏斜淫羊藿 E.
truncatum H.R.L iang、淫羊藿、粗毛淫羊藿、巫山淫羊藿等,
黔岭淫羊藿最低。同种的不同产地药材间有着明显的差异,特
别是箭叶淫羊藿产地间差异很大,若将其原宽序变种和毡毛
变种不计算在内,则产于湖北的箭叶淫羊藿总黄酮含量与淫
羊藿苷含量最高(7. 067% 和1. 343% ),安徽金寨最低
(0. 673% 和0. 065% )[ 9 ];柔毛淫羊藿总黄酮含量则以四川乐
山为最高(4. 40% , 未测定其淫羊藿苷含量),淫羊藿苷含量以
四川灌县为最高(2. 61% )。淫羊藿则以陕西宝鸡的淫羊藿苷
含量为最高(1. 84% )。朝鲜淫羊藿则以吉林敦化江源的总黄
酮含量最高(14. 517% ),而吉林通化金厂的淫羊藿苷含量最
高(6. 006% )[ 10 ]。淫羊藿种类间与产地间的差异形成了淫羊
藿药材的“道地”性,影响着我国药材进入国际主流市场。
21312 部位差异与采收期差异:淫羊藿植物不同药用部位其
总黄酮含量和有效成分含量不同,邬家林等[17 ] 发现根及叶的
淫羊藿苷含量大于茎,茎的含量甚微,建议药典改版时把现有
的“采收地上部分”改为“采收叶片”。王智华等[11 ] 对多种淫羊
藿不同部位总黄酮类成分或淫羊藿苷的含量进行了分析,结
论是根茎及根>叶>茎,但朝鲜淫羊藿为叶>根茎及根。
淫羊藿植物在不同的采收期其成分含量不一致,箭叶淫
羊藿叶中总黄酮及淫 羊藿苷含 量以花期 (4月前后)最高
(7. 92%、1. 78% ),随后迅速下降, 6、7月为最低(3. 65%、
0. 34% ), 8 月份又开始回升,至10 月份出现第 3个峰期
(4. 40%、0. 95% ),但此时期含量远低于花期[ 18 ]。其他淫羊藿
物种的研究也反映出了一致的变化趋势[19]。可见药用淫羊藿
的采收期最好定于花期。
3 淫羊藿生物学特性与生理生态研究
关于淫羊藿植物的生物学特性及其生理生态的研究,专
门的论述不多见,目前仅见孙超等[20]报道了粗毛淫羊藿的生
物学特性的观察;董然等[21 ]进行了光照对朝鲜淫羊藿有效成
分含量影响的研究;梁海锐等对我国淫羊藿属植物叶表特征
进行了研究。不过 Stearn 对淫羊藿的生物学特性及其生理生
态作了一些论述[3 ] ,Suzuk i 等在 20 世纪 80 年代初对日本淫
羊藿属植物进行了一些研究[22 ] ,可供参考。
311 适生生境:淫羊藿属植物属亚热带和温带林地草本植
物,往往为林下草本层的优势种。常生于水青冈、松林、灌林
丛、沟谷等荫蔽度较大的地方,且多见于石灰岩发育的黄壤、
棕壤或腐殖质较厚的岩石缝,也有少量的分布于林缘、路旁、
山坡旱地等地方。自然条件下多生在阴坡或半阴半阳坡,阳
坡少见,为喜荫湿植物。垂直分布适应较宽,在海拔 200～
3 700 m均有分布,但大多数物种分布于海拔 200～2 500
m[4, 5 ]。
312 物候期与开花结实习性:淫羊藿植物垂直分布较宽,因
而物候期存在变化,目前其物候期观察报道不多见,孙超
等[20 ] 对粗毛淫羊藿的物候期观察表明:海拔 1 200～1 400 m
的自然条件下粗毛淫羊藿一年萌发 2次,春季、夏季各 1次。
3月上旬,春季新叶萌发,多带花枝,属以生殖生长为主的生
殖叶。3月下旬至 4月中旬为新叶萌发盛期。3月中旬为始花
期, 4 月上旬为盛花期,始果期在 3月下旬, 4 月中旬为盛果
期。5月上旬至 6月上旬为果实成熟期。夏季 6～8月进行第
2轮新叶萌发,多为营养叶,极少带有花枝。立秋后,叶片萌
发数较少,生长缓慢。入冬后,地上部分生长相对停止,地下
茎部分形成越冬芽,翌年春天萌发新叶。
淫羊藿的花序为圆锥花序或总状花序。从现蕾到开花约
15 d,开花后 3～5d为授粉期, 7 d后开始座果,约40 d后果
实开始成熟。每个花枝中下部花蕾开花结实率较顶部花高。
不同环境下的开花结实率差异较大。沟边、路旁等强光照条
件下结实率在 40% 以上,最高可达 80%; 而处于林缘、林下
等弱光条件下开花结实率在 10%～30%。早、中期的花,结实
率高,果实饱满,内含种子数多,末期花几乎不能结实。进入 5
月后,果实开始成熟,成熟果实向阳一面着色深,果实背裂,
种子极易脱落,需要及时采收[20 ]。其近缘属的研究[ 6, 23] 表明
早春开花,晚春夏初种子成熟的习性可能与其适应生存竞争
压力及其种子蚁播特性相关联,淫羊藿属植物的开花结实习
性反映了相似的繁殖生态学特性。
313 繁殖生物学与生态学研究:淫羊藿属于半隐芽
(hem icryp tophy te)植 物,横走根茎分布于地面下 10～30
cm [ 3 ] ,可以通过地下根茎无性繁殖,但种子繁殖仍是其主要
的繁殖传播方式。Suzuk i[22 ] 对日本淫羊藿属植物的研究表
明:淫羊藿为可兼性自花授粉的虫媒花,共有 2种类型的传
粉者,一类是一些采集花粉的小蜂;另一类主要是吸取花蜜
为食的中等大小或体型更大些的蜂类,前者光顾所有的花
朵,而后者是选择性的光顾。采集花粉型的蜜峰对淫羊藿属
种内的基因流起了重要的作用,而吸取花蜜型的蜂类通过它
们有选择的授粉则加强了淫羊藿属各种间的分化。这些传粉
者经常拜访同一花序或同一植株不同花序的多个花朵然后
才转移到另一植株上,通常是同株授粉。
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淫羊藿属植物的种子具有附属物,早期的学者认为这是
淫羊藿种子靠风传播的一种机制,但是 Stearn[ 3 ] 认为这更可
能是蚁布植物的特点,淫羊藿属为蚁播(m yrm eco cho rou s)植
物。B erg 对其近缘范库弗草属(V ancouver ia M o rr
.& D ec
.)
的种子解剖研究发现其种子具有油质体附属物能吸引蚂蚁,
并通过蚂蚁来传播,从而减小种子被动物掠夺的风险。如:蚂
蚁可使种子埋在地下更深处或藏在岩石下,使动物不容易发
现;再者,油质体被蚂蚁挪走,减少了所埋藏的种子被消灭的
几率;蚂蚁减少了植株下种子的数量,可降低对动物的吸引
力;蚂蚁对蚁穴的保护使已经收集到的种子不容易再被动物
掠走。 Sm ith 对其同科鲜黄连属 (J ef f e rsonia B.S.Ba rton)的
繁育生态学研究结果显示:往往蒴果还未开裂,大部分就已
经被啮齿动物掠夺了。大居群种子数量多,更容易吸引啮齿
动物,但蚂蛟数量并不上升,其种子被掠夺的几率也大得多。
形成大居群内主要为无性繁殖,小居群的繁殖方式主要为有
性繁殖的格局。
314 种子生理研究:冉懋雄等研究表明,淫羊藿种子从播种
到出苗间隔期长(6～7个月),发芽率为 45% 左右,实生苗生
长缓慢,采用温汤浸种或赤霉素 (GA 3)处理与不处理间没有
显著的差异。淫羊藿种子萌发机制还没有深入研究,但同科的
鲜黄连属植物的种子萌发生理研究[23] 发现其种子成熟后胚胎
尚未发育完全,具有深度的形态生理休眠的特性,需要经历 30
℃左右的高温期、20 ℃左右的温暖期和 5℃低温的层积处理
来打破休眠。赤霉素能替代高温的作用,但不能替代低温层积
处理。淫羊藿植物可能有与之相似的生理生态特性。
315 其他:另外,董然等[21 ]对朝鲜淫羊藿的有效黄酮成分的
光照生态生理进行了研究,发现光照强度对总黄酮及淫羊藿
苷含量的影响较大。增加光照强度可以提升药用品质。石进
校等[24]研究表明干旱胁迫对淫羊藿的生理代谢有显著影响。
4 淫羊藿细胞生物学与系统学研究
411 细胞生物学研究:淫羊藿属和小檗科其他几个属(范库
弗草属、鲜黄连属)一样,染色体基数为 6, 已经研究过的种几
乎都是二倍体(2n= 12)[ 25 ]。不过 T ak aha shi 曾报道过淫羊藿
属植物的三倍体无性系植株(3n= 18)[ 26 ]。但新近发表的一些
分类群尚未进行染色体倍性和核型研究。
412 系统学研究:淫羊藿属植物的分类与系统学研究主要
在形态分类方面,梁海锐等对我国淫羊藿属植物叶表特征进
行了研究,并讨论了其分类学意义。 2001 年应俊生对我国的
淫羊藿属植物进行了系统的分类整理,确定我国有淫羊藿植
物约 40 种[4],但对部分分类群的处理上,有学者持不同的意
见[7 ]。对于淫羊藿属的系统位置与近缘属的关系,国外学者
从分子系统学[27 ] 以及花序形态性状方面[28 ] 进行了研究,表
明:淫羊藿属与范库弗草属最近缘,其次与裸花草属、山荷叶
属等 近 缘。 国 内 王 艇 等[29 ] 利用随机扩增多态性DNA
(RA PD )技术探讨了部分小檗科植物的系统学关系,表明在
我国的小檗科植物中,淫羊藿属与八角莲属相对近缘。其属
内系统学方面,应俊生[5 ] 研究了淫羊藿属的花瓣演化;郭宝
林等[ 30, 31] 进行过淫羊藿属的化学分类研究;还研究了其花粉
外壁饰纹演化及其分类学意义;我国尚未开展任何淫羊藿属
内分子系统学研究。但在日本,Koga 等[19 ] 应用同工酶和黄酮
类化合物成分对产于日本的 7个分类群进行了亲缘关系研
究;N aka i 等[32 ]应用 RA PD 和A FL P 分析日本淫羊藿植物的
地理变异和杂种鉴定。
5 淫羊藿资源保育与可持续利用研究
长期以来,我国淫羊藿药材以采集野生自然资源为主,
随着国内外需求的不断增长,我国现存资源状况急剧恶化,
部分地方因过度采挖,资源遭到严重破坏,部分分布狭窄的
分类群可能绝迹[6 ]。中国科学院武汉植物园 2003 年在对湖
北省淫羊藿进行居群遗传学研究的采样过程中,发现部分原
记录有较多分布的地点,已成零星分布,有的甚至难以找到。
但我国在淫羊藿资源保育和可持续利用方面研究极其薄弱,
目前仅仅开展一些资源调查[6 ] ,未涉及保护生物学的遗传多
样性与居群遗传学研究,中国科学院武汉植物园近 2年来已
开始启动该方面的研究,初步研究表明淫羊藿植物自然居群
具有较高的等位酶遗传多样性(徐艳琴等,未发表数据)。随
着近几年来我国药材 GA P 规范的开展,贵州、吉林等省开始
了淫羊藿的人工驯化栽培和规范化种植基地建设[33],主要是
进行了一些淫羊藿资源与生境调查、品质分析与筛选、繁殖
材料保存与繁殖技术初步研究、种苗培育管理、采收加工等
规程的制定。
6 结语
淫羊藿植物药用历史悠久,在治疗多种人类疑难疾病方
面具有较大的开发潜力,受到了国内外学者的高度重视[2 ] ,
是国际上多年来重点研究的药用植物之一。但其研究发展不
均衡,众多研究集中在淫羊藿化学成分和药理研究,揭示了
淫羊藿的应用潜力,对淫羊藿的开发利用和市场拓展起到了
重要的促进作用,而且该方面的研究仍是现在和将来的研究
重点[ 15, 16]。淫羊藿属植物的地理分布与分类研究相比其他方
面而言,其研究比较深入,但其部分分类群处理上存在争议,
其属下分子系统学研究在我国较缺乏,分类群间的亲缘关系
往往不明确,很有可能现有部分分类群是自然种间杂种,分
子水平种间关系的研究应是今后的研究方向之一。淫羊藿植
物的生理生态研究相当薄弱,许多特性只能参考其同科近缘
属的研究,日本淫羊藿的传粉生态学研究可算较深入的研
究,而我国生境与日本相差甚远,可能有着与日本不同的情
况,但相关研究相当缺乏,今后应开展我国淫羊藿属植物生
理生态方面的研究。长期以来淫羊藿药材几乎全部来源于野
生资源,各产区品种混杂、质量参差不齐,严重影响疗效,而
且长期依赖于野生资源使其储量日益减少,部分地区种质资
源已遭到严重破坏。近几年来,在药用淫羊藿产业化需求的
驱动下,开始了人工驯化栽培研究和 GA P 规范化种植基地
建设,但许多关键性的研究尚未开展,如:如何选择优质种质
作为人工栽培的种源,在人工栽培中应控制哪些环境因子或
怎样控制环境因子等。
淫羊藿种间和产地间化学成分变异的研究表明,淫羊藿
化学成分变异广泛,不同产地、不同种类的淫羊藿总黄酮和
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中草药 Ch in ese T rad ition al and H erbal D rug s 第 36 卷第 2期2005 年2月
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淫羊藿苷的含量均有较大变化[ 2, 9, 10]。这种变异是解释中国
“道地”药材的重要的理论依据之一。虽然中国道地药材的概
念已有千百年的历史、是我国人民长期实践的结晶,但是如
何用现代居群遗传理论和方法从科学的本质上阐明“道地”
药材原理一直是困惑中医药走向世界医药主流根本问题之
一。 同时,道地药材在来源上强烈的地域性和生境特异性所
造成药材质量及疗效的差异也严重阻碍了产业化的形成和
发展。目前我国“道地”药材产业化进程中如何按照国际规范
所推行的 GA P 质量控制体系解决我国“道地”药材国际化问
题,在许多基本科学问题上还缺乏研究,以致严重阻碍了我
国药材出口的国际广泛的接受性。居群遗传学和数量遗传学
的理论和方法是作物改良和标准化生产重要理论依据,从理
论上看,道地药材的优良品质是基因型与特定环境长期作用
的结果即表型=基因型+环境作用+基因×环境互作,是构
成任何数量性状变异的基础。不同种间及种内居群的地区差
异主要由植株基因型差异和居群遗传结构所决定,而这种基
因型和遗传结构的差异是由于不同的生态或地理的条件长
期选择作用塑造而成,是产生“道地”的遗传本质。开展淫羊
藿化学成分变异的居群遗传学基础和数量遗传学基础研究,
将为我国“道地”中药植物的保育和优质株系发掘提供理论
依据,为我国药用植物的遗传改良和 GA P 规范探索新理论
和实践的新模式,应是今后研究的重点方向之一。
总之,在进一步深入淫羊藿活性成分与药理研究的同
时,在植物学领域重视并深入开展淫羊藿资源源头的生物
学、生态学、生理学和遗传学的整合研究,是我国药用淫羊藿
进入国际医药主流市场必经之路,对扭转我国中药材长期以
来在国际市场上质量体系缺乏科学支撑的被动局面具有重
要意义。同时淫羊藿属的大部分物种分布在我国,均为我国
特有种,而且我国气候及环境因子变化幅度较大,特殊环境
可能塑造特殊种质,加强我国淫羊藿植物的全面研究,特别
是资源保育、可持续发展以及优良种质选育与培育的研究,
也有助于世界淫羊藿产业的稳定发展。
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皂苷类成分抗肿瘤活性的研究进展
单 磊,张卫东3,张 川,苏 娟,柳润辉,周 耘Ξ
(第二军医大学药学院,上海 200433)
摘 要:皂苷类成分在自然界分布广泛、资源丰富,许多皂苷具有良好的抗肿瘤活性,而且其抗肿瘤机制复杂多样,
因此皂苷作为天然抗肿瘤药物具有很大的研究价值和开发前景。综述了皂苷的抗肿瘤活性和作用机制,及皂苷目
前在临床作为抗肿瘤药物的应用情况,通过对皂苷抗肿瘤作用机制的系统阐述,为皂苷抗肿瘤的进一步药理研究、
构效关系研究以及开发应用提供参考。
关键词:皂苷;抗肿瘤活性;构效关系
中图分类号:R286191 文献标识码:A 文章编号: 0253 2670(2005)02 0295 04
Advances in research on antitumor activity of sapon in s from plants
SHAN L e i,ZHA N G W e i2dong,ZHAN G Chuan,SU Juan,L IU R un2hu i,ZHOU Yun
(Schoo l o f Ph arm acy,Second M ilitary M edical U niversity,Shanghai 200433, Ch ina)
Key words:sapon ins;antitumo r activity;structure2activity relat ion sh ip
近年来,植物来源的抗肿瘤药物重新引起重视,这是因
为即使在科学技术迅速发展的今天,在设计新药方面人的头
脑仍然不能与大自然竞争。从植物来源的化合物不只对发现
新药有巨大潜力,还可为设计更理想的新药提供独特的结构
新颖的化合物。 大量的研究证明,皂苷类成分具有良好的抗
肿瘤作用,而且其抗肿瘤作用的靶点和途径比较广泛。除了
直接杀伤和抑制癌细胞的作用外,皂苷在增强机体免疫功
能、阻遏癌症的启动、延缓癌症的演进、抑制癌细胞的转移、
诱导癌细胞的再分化、抑制肿瘤血管生成、提高传统临床抗
癌药的治疗效果等多个方面具有良好的活性,提示了这类化
合物有着很好的研究和开发前景。
1 皂苷的分布和存在形式
皂苷(saponins)在自然界分布广泛、资源丰富,仅植物中已
发现的甾体皂苷元就已经有近百种。主要存在于单子叶植物的
百合科的丝兰属和知母属,以及菝葜科、薯蓣科、龙食兰科等;
双子叶植物中也有发现,如豆科、玄参科、茄科等。 三萜皂苷在
豆科、五加科、伞形花科、报春花科、葫芦科等植物中比较普遍。
很多重要的中药如人参、三七、绞股蓝、柴胡、黄芪、远志、商陆、
桔梗、知母等所含的皂苷成分得到了系统的研究。
由于皂苷结构较复杂,分离纯化及结构确证难度较大,直
到近 20 年随着分离技术和结构研究方法的飞速发展,对皂苷
的化学、生理活性和应用的研究才有突破性发展。皂苷由皂苷
元(sapogen ins)和糖、糖醛酸或其他有机酸所组成。组成皂苷
的糖常见的有:葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖及其
他戊糖类。苷元可分为两大类:三萜类和甾体类。三萜又可分
为四环三萜和五环三萜,其中以五环三萜为常见。四环三萜型
皂苷中以达玛烷型(d amm a ran e type )皂苷研究较多、较深入,
生理活性也值得注重;五环三萜型皂苷中作药用的以齐墩果
烷型(o leano lane type)皂苷分布最广,研究最多。甾体皂苷中
又分为螺甾醇型 (sp iro stano ls typ e)皂苷和呋喃甾型
(furostanols type)皂苷,以螺旋甾型皂苷生理活性较显著。
2 皂苷的抗肿瘤活性及其作用机制
211 对肿瘤的预防作用
21111 抗始发剂(抗致突变活性):癌症的始发突变涉及致
癌物的代谢活化、活化致癌物与DNA 形成加成物以及DNA
的损伤与修复。该过程非常短,常常在数小时或数日内发生。
从菊科香丝草 C ony z a bona rien sis (L1)Crong1叶中分
离得到的单萜苷 Α
2蒎稀27Β
2
O2Β
2
D22, 62二乙酰吡喃葡萄糖苷
和Α
2蒎稀27Β
2
O2Β
2
D2二乙酰吡喃葡萄糖苷,在小鼠微核实验
中,给以剂量 8m g
kg 时,具有强的抗致突变作用。大豆皂苷
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中草药 Ch in ese T rad ition al and H erbal D rug s 第 36 卷第 2期2005 年2月
Ξ收稿日期: 2004205212
基金项目:国家 863 项目(2003AA 2Z3507);上海市科技发展基金资助项目(02DZ19147, 01DJ19010)
作者简介:单 磊(1981—),男,山东人,硕士,从事天然产物化学和药理研究。
3通讯作者 Tel:(021)25070386 E2
m ail:w dzha ngy@ho tma il
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