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Atractylodes lancea and Itsgeo-Varieties

苍术及其异域变种



全 文 :苍术及其异域变种△
香港浸会大学中医学院           胡世林
中国中医研究院中药研究所(北京 100700)  冯学锋 吉 力 聂淑琴
摘 要 目的: 研究苍术的道地性,为质量标准提供依据。方法:对不同产地的样品进行挥发油的 GC/M S 分析和
抗菌实验。结果:同一苍术居群、甚至同一植株的叶形和分裂与否及深浅、头状花序大小等表现出多变; 不同产地
(居群)苍术根茎中挥发油组分相差较大;北苍术挥发油的主成分为 -桉叶油醇或 -桉叶油醇和苍术酮的混合物
( 30%以上) ; 南苍术挥发油的主成分为茅术醇( 61. 86% )、-桉叶油醇( 19. 79% ) ;发现苍术酮为茅苍术中主要成分
( 29. 54% )。太白、黄龙、罗田苍术挥发油对乙链球菌的最小抑制浓度( M IC)几乎是围场、茅山的 1 000 倍, 与链霉
素、青霉素相当。结论: 苍术 A tracty lodes lancea ( Thunb. ) DC. 是一个受地理环境影响很大的复合体,划分独立的
特征变化很大, 很难在实际工作中采用,故建议以道地名称命名异域变种以便于有针对性地选用;挥发油成分和抗
菌作用均因产地不同而有显著的差别。
关键词 苍术 异域变种 挥发油 抗菌作用
Atractylodes lancea and Its Geo-Varieties
  Colleg e of T CM , Hongkong Baptist U niver sity ( Hongkong) Hu Shilin
  Institute o f Chinese M ateria Madica, Chinese Academy of TCM Feng Xuefeng , Ji L i and N ie Shuqin
Abstract T he geo-her balism of Cangzhu, Atracty lodes lancea ( Thunb. ) DC. , w as studied for it s
st rict quality cont rol. Samples of typical and representat iv e populat ions of g eo-herbal and non-geo herbal
orig in w ere collected, ex amined and cul tivated through field w or k. Volat ile oils fr om samples of various
habitats w ere determ ined by GC/ MS, and their r espect ive bacter io stat ic minimum inhibitory concentr ation
( M IC) determ ined. Results of the study show ed that both the size of capitulum and clef t on the leaves var-
ied great ly even in species of the same populat ion. T he main components in their vo latile oil also varied
gr eat ly w ith M aocangzhu ( M CZ) contains atr actylone ( 29. 54% ) and atractylodin ( 17. 82%) ; that of Nan-
cangzhu ( NCZ) contains hinesol ( 61. 86%) and -eudesmol ( 19. 79%) , and Baicang zhu ( BCZ) cantains -
eudesmol or m ixture o f -eudesmol and at racty lone ( over 30%) . Vo latile oils of speciaes from Luo tina,
Taibai, and Huanglong show ed potent bacteriostat ic act ivity against S trep tococcus hemoly ticus ( SH) , com-
parable to penicil lin or st reptomycin. In conclusion, A . lancea is a polymor phic complex great ly influenced
by geographic env ironment and a reasonable proposal is to name them by geo-herbal names such as: M CZ
as A . lancea var . maoshanensis Hu et Feng; N CZ as A . lancea subsp. luot ianensis Hu et Feng ; and BCZ as
A . lancea var. chinensis ( Bunge) Kitam other than independent species as A . chinensis Bunge. It w as in-
cor rect to say that M CZ has no atr actylone in its vo latile oil and therefore dif fers from A . macrocephala
Koidz. ( Baizhu) . Inhibitory act ivity of the volat ile oils ag ainst SH and Pseudomonas aer uginosa ( PA ) are
also quite dif ferent due to the habitats and imply that the rhizome from Luo tian may be used to cure infec-
tion diseases caused by SH and PA besides their t radit ional uses.
Key words A tracy lodes lancea ( T hunb. ) DC. geo-variet ies volat ile oil bacteriostat ic act ivity
    苍 术 是 菊 科 植 物 A tracty lodes lancea
( Thunb. ) DC. 的根茎, 不仅是一种燥湿健脾的常
用中药, 而且道家(尤其是茅山道士)用于抗衰老已
经有两千多年的历史, 从《本经》“作煎饵久服,轻身
延年不饥”[ 1]到李时珍“今服食家亦呼苍术为仙术
⋯⋯。故今病疫及岁旦, 人家往往烧苍术以辟邪
气”[ 2]的记载来看,“煎饵”利用的主要是非挥发的部
分,“辟邪气”利用的主要是挥发油部分,显然评价苍
·781·中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2000 年第 31 卷第 10期
 Address : Hu Sh ilin, College of T CM , Hongk on g Bapt ist U nivers ity, Hongk ong胡世林 1964年毕业于成都中医学院药学系,任职中国中医研究院研究员、学术委员会委员、博士生、硕士生导师。现受聘香港浸会大学中医学院教授。兼任中华人民共和国濒危物种科学委员会委员、国家新药研究与开发专家委员会委员、卫生部新药审评委员会委员、卫生部继续医学教育专家委员会委员、中国中医药学会中药鉴定分会主任委员。共获得国家中医药管理局科技进步二等奖 3项。主编《中国道地药材》、《中国道地药材论丛》和《中国道地药材原色图说》等专著,发表学术论文 30余篇。现在主持国家自然科学基金重点项目“中药材道地性的系统研究”。
△国家自然科学基金重点课题 No. 39730500
术道地性或建立质量标准必须联系用途, 单纯以挥
发油含量高低来评价难免有失偏颇,而且挥发油含
量和主要组分因地理环境的差异而变异很大,药效
可能随之改变,单纯“以量取药”,也欠准确。以上问
题是迄今苍术质量研究所未涉及或涉及甚少但又十
分重要的方面,本研究对 5 个不同产地苍术的植物
形态多样性、挥发油的含量和化学组分、挥发油的抑
菌作用进行了比较研究, 探讨中药材产地因素对质
量的影响,择地而用是有科学道理的。
1 生物多样性观察
作者在北纬 31°~48°、东经 107°~123. 5°的广
大范围内,对野生居群进行详细的观察, 对 5 个产
地, 205 份标本的 31 个性状进行测量, 记录如表 1。
  《中国药典》[ 3]规定中药苍术的基原为菊科植物
表 1 不同产地的苍术形态观察记录
丹徒 罗田 黄龙 太白 隆化
1茎高( cm) 53. 14 55. 71 38. 44 45. 95 40. 14
2根茎形态 结节状 结节状、团块状 结节状、团块状 结节状 团块状
3不裂叶长( cm) 5. 35 8. 44 7. 21 4. 90 3. 50
4不裂叶宽( cm) 1. 81 2. 03 2. 53 1. 85 1. 69
5不裂叶长/宽* 3. 02 4. 16 2. 85 2. 65 2. 07
6不裂叶最宽处 2. 38 4. 32 3. 53 2. 42 1. 73
7叶裂程度 中裂 深裂 中、深裂 中、深裂 浅、中、深裂
8叶裂片对数 1~4 1 1~2 2 1~4
9中裂片长( cm) 2. 34 4. 58 4. 91 3. 42 2. 22
10中裂片宽( cm) 1. 17 1. 58 2. 15 1. 55 1. 65
11侧裂片长( cm) 0. 95 2. 38 2. 07 1. 53 0. 81
12侧裂片宽( cm) 0. 59 0. 60 1. 06 0. 70 0. 65
13叶缘 刺齿 刺齿 重刺齿 重刺齿 重刺齿
14叶柄 中下部有 中下部有 中下部有 中下部有 中下部有
15叶质 革质 薄革质 革质 革质 革质
16苞叶层数 3~4 3~4 1~3 1~2 1~2
17苞叶长( cm) 2. 12 2. 05 1. 93 1. 83 1. 71
18总苞片层数 7 6~8 5~6 6 6~7
19花序直径( cm) 2. 00 1. 97 1. 05 1. 19 1. 30
20花序长( cm) 1. 90 2. 05 1. 68 1. 66 1. 71
21花冠长( cm) 0. 96 1. 04 0. 89 0. 87 0. 89
22花冠裂片长( cm) 0. 30 0. 27 0. 34 0. 31 0. 24
23花冠长/裂片长* 3. 20 3. 85 2. 61 2. 81 3. 71
24花冠形状 直立 反卷 直立 直立 直立
25雄蕊长( cm) 0. 64 0. 88 0. 58 0. 53 0. 65
26花药长( cm) 0. 48 0. 63 0. 48 0. 40 0. 48
27花柱长( cm) 1. 05 1. 01 0. 91 0. 92 0. 90
28果实长( mm ) 5. 25 6. 38 5. 50 5. 83 5. 33
29果实宽( mm ) 1. 55 2. 31 2. 25 2. 13 2. 00
30果实长/宽* 3. 39 2. 76 2. 44 2. 74 2. 67
31冠毛长( mm ) 7. 31 7. 93 6. 00 6. 85 6. 22
    * 该行所列数据为长/宽比值或长/长比值。
茅苍术 A tractylodes lancea ( T hunb. ) DC. 或北苍
术 A . chinensis( DC. ) Ko idz. 的干燥根茎。《中国植
物志》[ 4]在观察了大量标本基础上, 将 A . chinensis
并入 A . lancea。表 1所列的形态变化,更证明《中国
植物志》的处理是正确的。此外,还发现苍术既可生
长在向阳山坡疏林下, 又可以生长在少见阳光的密
林下, 两种生态环境导致叶片的质地和分裂与否及
分裂的程度不同, 提示叶的薄厚和分裂与生境有关。
另一方面,苍术药材商品历来有南、北之分, 更有茅
山苍术的道地讲究, 在药材的性状和药效上是有差
别的, 建立异域变种既符合分类学上自然的野生类
群建立等级的观点,又能恰当地标示药材的质量。因
此, 苍术 A . lancea是一个形态多变,受地理环境影
响很大的复合体(原变种) , 茅苍术 A . lancea var.
maoshanensis Hu et Feng in ed. 是其中一个自然的
野生类群, 与邻近的湖北所产罗田苍术 A . lancea
subsp. 1uotianensis Hu et Feng in ed. (秦岭以南,
南苍术的代表种)不同: 植株和花序均较小,根茎细
瘦,断面放置后很少有“白霜”(茅术醇)析出, 由于茅
山附近植物资源和生态环境破坏严重, 茅苍术已很
难找到, 当地已有 20 余年没有药材收购, 传统的茅
苍术商品已不复存在,对茅苍术给特别的命名,就是
要提醒学术界高度重视这是一个高度濒危的珍稀药
用植物种质资源, 应当加以保护, 否则真正的“茅苍
·782· 中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2000 年第 31 卷第 10期
术”将永远地从地球上消失。曾经采用过的北苍术拉
丁名 A . lancea( T hunb. ) DC. var . chinensis ( Bunge)
Kitam . 可以作为秦岭以北异域变种的名称继续使
用。
2 挥发油分析
2. 1 仪器: 岛津 GC-7AG 气相色谱仪, Chro-
matopac C-E1B 数据处理机。GC-MS: Pye-204 气相
色谱仪, VG MM-7070H 质谱仪, KY-GC/ MS-DS2
型数据系统。
2. 2 挥发油的提取方法: 药材样品均直接采自产
地,水蒸气蒸馏提取。
2. 3 分析条件: SE-54 石英毛细管色谱柱( 30 m×
0. 32 mm) , 柱温 60 ℃~220 ℃, 4 ℃/ m in; 气化室
温度 240 ℃; 载气为氮气, 柱前压 49 kPa; 检测器
FID; 分流比 40∶1; 进样量 0. 15, 0. 15, 0. 15, 0. 15
和 0. 18 L。用峰面积归一化法计算各化合物的相
对百分含量。GC-M S: 载气为氦气, 柱前压 68. 6
kPa,挥发油进样量 0. 05, 0. 03, 0. 25, 0. 19 和 0. 10
L,其余条件同 GC。质谱分辨率 500,电离方式 EI,
电子能量 70 eV, 离子源温度 200 ℃, 加速电压 4
kV, 扫描速度 1 s/ dec,扫描范围 20~360 amu。
2. 4 分析结果: 见表 2。研究分析了江苏茅山周围
金坛、句容、丹徒三县的苍术样品, 均以苍术酮
( atractylone)为主要组分,而以往文献称南、北苍术
均不含苍术酮, 并作为与白术和关苍术相区别的化
学特征,究其原因,所用“茅苍术”可能实际上是从湖
北流通到江苏。
3 体外抑菌试验
表 2 苍术挥发油的化学组分( % )
峰号 化学成分 分子量 丹徒 罗田 黄龙 太白 围场
1 -蒎烯 136 - 1. 04 0. 47 - -
2 -水芹烯 136 - 0. 39 1. 18 - -
3 反-丁香烯 204 5. 80 0. 16 0. 67 0. 31 1. 14
4 草烯 204 2. 03 0. 06 0. 23 0. 11 0. 51
5 榄香醇 222 - 3. 05 6. 95 3. 33 2. 78
6 茅术醇 222 2. 95 61. 86 23. 03 29. 91 4. 75
7
8
-桉叶油醇
苍术酮
222
216
-
29. 54
19. 79
-
45. 2
 
49. 17
 
31. 8
 
9 苍术素 182 17. 82 0. 33 6. 38 4. 93 22. 78
10 3-乙酰氧基苍术酮 274 0. 35 - - - 8. 65
3. 1 菌种: 表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、甲型
( A)溶血性链球菌、乙型( B)溶血性链球菌、肺炎双
球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌肺炎亚
种、浅黄奈瑟氏球菌,由本所提供。
3. 2 菌液制备:每种菌以接种环挑取同类型菌落
4~5 个,接种于营养肉汤内, 35℃ 孵育 4~6 h 后,
以营养肉汤校正浓度达 3. 0 亿菌/毫升左右, 再以
营养肉汤作 104稀释, 使菌浓度为 3 000~5 000
菌/毫升。
3. 3 最小抑菌浓度( M IC)测定:以微量加液器将灭
菌营养肉汤加入 96 孔圆底培养板中, 每孔 0. 1
mL。在第 1列分别依次加入营养肉汤、溶剂、5个产
地苍术挥发油、青霉素、链霉素, 每孔各 0. 1 mL, 而
后用微量加液器作 2倍递减浓度稀释, 最后 1 孔取
出 0. 1 mL 弃去。然后接种稀释菌液,其中留一列孔
作为药液对照。一列为培养基对照, 一列为菌液对
照。以微量振荡器混匀后,置 35℃ 温孵 20 h,在黑
色背景下观察判断结果。有细菌生长孔呈现混浊, 未
见混浊则为无细胞生长, 以无细菌生长的药物最低
浓度作为该药对该试验菌的最小抑菌浓度( M IC)。
对每种菌的 M IC 以相差两个稀释度为有显著性差
别的标准。结果见表 3。
表 3 不同产地苍术挥发油体外最小抑菌浓度(MIC)比较
产 地 MIC( L 挥发油/ mL)表葡 金葡 甲链 乙链 肺炎 绿脓 大肠
抑菌强度
总排序
丹徒 > 16. 67 2. 08 2. 08 83. 33 > 16. 67 83. 33 166. 67 5
罗田 16. 67 2. 08 4. 17 0. 081 4* * 8. 33 41. 67 166. 67 3
太白 8. 33 2. 08 2. 08 0. 081 4* * 4. 17* 83. 33 166. 67 1
黄龙 8. 33 2. 08 2. 08 0. 081 4* * 8. 33 83. 33 166. 67 2
围场 > 16. 67 2. 08 1. 04 41. 67 8. 33 83. 33 166. 67 4
青霉素( U /L ) 0. 49 0. 12 0. 25 7. 80 0. 49 15. 60 15. 60
链霉素( m /L ) 31. 25 1. 95 7. 80 500 250 50. 0 250
    注:同种菌抑菌浓度与江苏丹徒苍术比* ≤2个稀释度 P < 0. 05, * * < 3 个稀释度 P < 0. 01。
·783·中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2000 年第 31 卷第 10期
4 讨论
4. 1 挥发油的含量和组分与地理环境的综合影响
有关,而与单一因子如海拔、纬度无明显的直接关系
(见表 4)。初步认为北苍术挥发油以 -桉叶油醇为
主;罗田苍术挥发油以茅术醇为主;茅山苍术以苍术
酮为主, 以苍术酮区别苍、白术的观点[ 5~6] 需要修
正。
表 4 苍术样品来源及含油量( % )
药材名 产地 海拔
( m)
北纬° 东经°生境型
* *
含油量 采样时间
北苍术 围场 1 000 42° 117. 5° A 3. 0 1998-07
北苍术 黄龙 1 200 35. 5° 110° B 5. 8 1998-09
北苍术 太白 1 500 34° 107. 5° C 4. 3 1998-09
茅苍术 茅山 50 32° 119. 5° D 3. 4 1998-10
南苍术 罗田 800 31° 115. 5° E 7. 3 1998-11
  * * 生境类型: A 中温带亚干旱区+ 褐土+ 灌丛; B南温带亚干
旱区+ 黄绵土+ 灌丛; C 南温带亚湿润区+ 棕壤+ 灌丛; D北亚热带
湿润区+ 黄棕壤+ 灌丛; E 北亚热带湿润区+ 黄棕壤+ 疏林。
4. 2 5 个产地苍术挥发油对乙型链球菌的抑菌
M IC 相差最显著:罗田、太白、黄龙最强, 丹徒、围场
最弱。按对每种菌的 M IC 值由小到大积分总体评价
5 种产地苍术挥发油抑菌作用, 由强到弱排序依次
为太白、黄龙、罗田、围场、丹徒。
既然同一苍术居群、甚至同一植株的叶形、头状
花序大小等表现出多变的特点,就不足以把南、北苍
术定为独立的种; 不同产地(居群)苍术根茎中挥发
油组分相差较大: 不同产地苍术的抗菌活性差异显
著(太白、黄龙、罗田苍术挥发油对乙链球菌的 MIC
几乎是围场、茅山的1 000倍, 与链霉素、青霉素相
当)。根据以上 3方面的差异,命名茅苍术 A . lancea
( T hunb. ) DC. var. maoshanensis Hu et Feng in ed.
(江 苏茅 山 )、罗 田 苍术 A . lancea ( Thunb. )
DC. subsp. 1uotianensis Hu et Feng in ed. (秦岭以
南, 南苍术的代表种)、北苍术 A . lancea( Thunb. )
DC. var. chinensis ( Bunge) Kitam . (秦岭以北)等 3
个异域变种是必要而实用的。
参 考 文 献
1 孙星衍,孙冯骥辑 . 神农本草经 . 北京:人民卫生出版社, 1984:
14
2 李时珍 . 本草纲目(校点本) . 第二册 . 北京: 人民卫生出版社,
1977: 733
3 药典委员会 . 中国药典( 一部) . 北京:广东科技出版社, 1995:
136
4 编委会 . 中国植物志 . 78卷第一分册 . 北京:科学出版社, 1987:
26
5 傅舜谟,方洪钜,刘国声,等 . 植物分类学报, 1981, 19( 2) : 195
6 马起凤,孟宪纾,周荣汉 . 沈阳药学院学报, 1982, 15( 5) : 54
( 2000-05-12收稿)
菟丝子和大菟丝子核型的比较研究
甘肃中医学院(兰州 730000)  刘丽莎  张西玲
摘 要 首次对菟丝子和大菟丝子的核型进行了比较研究。菟丝子核型公式为 K( 2n) = 14= 14 m,属“1A”型。染色
体的相对长度组成为 2n= 14= 2L+ 2M 2+ 2M 1+ 1S。大菟丝子核型公式为 K( 2n) = 16= 16 m,也属“1A”型。染色体
的相对长度组成为 2n= 16= 2L+ 2M 2+ 2M 1+ 2S。表明菟丝子的核型与大菟丝子甚为相似而略具进化的趋势。
关键词 菟丝子 大菟丝子 核型
  菟丝子为临床常用中药,始载于《神农本草经》,
列为上品。具有补肝肾、益精明目、安胎等功效, 是中
医补肾、壮阳、固精之要药。传统上将菟丝子药材依
据其性状分成大、小粒菟丝子两种,把大粒菟丝子归
为金灯藤 Cuscuta j ap onica Choisy 的种子,小粒菟
丝子为菟丝子 C. chinensis Lam .。从本草考证药材
市场调查及《中国药典》规定来看, 古今所用菟丝子
药材来源于旋花科植物菟丝子 C. chinensis Lam.
的干燥种子, 大粒菟丝子自明代起就不提倡使用。但
古本草认为其功用与菟丝子相同,现仅部分地区习
惯代用。因此, 有必要将两者进行系统的比较研
究[ 1~3]。
近年来,国内外学者对菟丝子、大菟丝子在本草
考证、化学成分、生药鉴别及药理作用等领域做了大
量的比较研究工作,但有关菟丝子和大菟丝子的染
色体核型尚未见报道,本实验以植物根尖为材料首
次报道并比较了它们的染色体数目及核型,旨为探
讨它们的进化关系,中药材的分析鉴别和培育良种
·784· 中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2000 年第 31 卷第 10期
 Address : Liu Lisha, Gansu College of Tradit ional C hinese Medicin e, Lan zhou刘丽莎 女,副教授。1982年毕业于西北师范大学生物系,获理学学士学位。1986~1988年在厦门大学生物系学习细胞生物学专业硕士研究生课程,现在甘肃中医学院生物教研室工作。主要从事药用植物细胞遗传学领域的研究。先后主持、参加省科委课题 3项,省教委课题 2项。获省科技进步三等奖 1项,教委二等奖 2 项。发表论文 20 余篇,编写教材 4部。