丹参的研究进展

丹参的研究进展

丹参是嘴唇科的一种多年生草本植物。中药丹参在我国应用历史悠久,其干燥根及根茎入药。具有活血调经、祛瘀生新、镇静安神、凉血消痈、消肿止痛等功能。随着市场对丹参需求量增加和丹参野生资源急剧减少,采集野生丹参不但不能满足市场需求,也破坏了生态环境和丹参野生资源。目前人们对丹参的野生变家种栽培技术、高产栽培技术等已进行了大量研究。1种子发芽率和种子容量丹参种子较小,在长期生存适应过程中,从种子产生到萌发都形成了适应地域自然环境的自身特性,因此采用种子进行人工种植最大的困难是种子不耐贮藏,萌发率低。孙群等对丹参种子形态结构与吸水萌发特性进行了研究,结果显示,在丹参果实果皮外层有10~20μm厚度的黏液物质覆盖,其重量占种子重量的8%~10%,并且黏液物质能够迅速吸水膨胀,2h吸水量可达种子原重的10倍以上,而脱水速率却远低于吸水;丹参种子发芽的最适温度在25℃左右,当年新种子发芽率可达75%以上。同时发现,预先冷冻、PEG引发和GA3浸种等处理技术可以明显提高丹参种子发芽率。马宏亮等对丹参陈种子发芽情况研究表明,丹参陈种子发芽率和营养成分含量很低,陈种子发芽率低的原因可能与其营养成分含量低有关,并建议采用30℃左右的热水浸种、CaCl2及较低浓度的KNO3(50~100mmol/L)浸种提高丹参陈种子发芽率。王志芬等对丹参种子航天搭载的诱变效应进行了研究,结果发现,航天搭载可提高种子出苗率,促进了幼苗生长发育,植株花期提前1周左右。降低了植株单株结实率,增加了单株籽粒重,显著提高了种子千粒重。显著增加了地上分支数和主果穗长度,提高了根鲜重,这为丹参种质改良和品种选育提供了新途径。2不同生长因子对丹参生长发育的影响2.1不同施肥种类对家种参酮a,其生长效果好,其符合一般这一最土壤肥力是形成地道药材的重要因素之一,其中土壤养分含量是土壤养分肥力的主要指标。王渭玲等研究表明,氮、磷肥对丹参生长、产量和品质有明显影响,同时建立了氮、磷肥对丹参产量肥效反应数学模式,确定丹参的氮、磷肥最佳用量,并指出单纯施用氮肥会造成丹参素和丹参酮含量降低,而氮、磷肥合理配合施用可使丹参高产,同时提高丹参品质。冷文金等通过研究施肥种类对家种丹参成分丹参酮ⅡA含量的影响发现,草木灰及枯饼适用于丹参种植用肥,有利于其成份丹参酮ⅡA的形成。李建军等通过研究发现增加钾肥、磷肥施用比例可以有效促进丹参周皮、皮层和韧皮部的生长发育,增加钾肥比例更有利于木质部生长发育。当N、P、K质量比为1∶1∶1时有利于丹参酮ⅡA的积累,后期增施磷肥或钾肥都有利于缓解丹参酮ⅡA含量的降低;增施钾肥有利于提高丹参中丹酚酸B的含量,改善丹参品质。微量元素可作为植物体内某些有机合成反应的催化剂或参与植物有效成分的结构功能而影响植物化学成分的形成和积累,从而最终影响药材的药理活性。韩建萍等从栽培角度探讨施用微量元素对丹参生长发育及有效成分积累的影响。结果显示,施用锰肥、铁肥、硼和锌肥的处理,丹参素含量均较对照有所增加。施用铁、锰、锌和铜等微肥有利于丹参酮IIA的累积;而硼肥不利于丹参酮IIA的累积。施用硼、锰和锌肥,丹参产量比不施肥对照增产明显,表现出施用硼、锰、锌肥对丹参产量增加的正效应。2.2腐殖酸对还原糖代谢的影响腐殖酸(humicacid,HA)对植物的生长,尤其是根的生长,养分的吸收,细胞的伸长,还原糖的积累以及磷酸酶、过氧化物酶、转移酶和根系质膜ATP酶都有着显著作用。腐殖酸还有促进次生代谢产物积累的作用。何国军等研究了腐殖酸对丹参生长的影响,结果表明,腐殖酸可以促进丹参根干物质的积累,并且丹参根重比对照增加了49%,并对腐殖酸的作用机理进行了探讨。2.3不同种类根类药用植物对养肝作用的影响近年来,丹参人工栽培迅速发展,随之而来的重茬连作障碍已成为生产上亟待解决的一大难题。张辰露等通过对1~4a不同连作年限地块丹参生长发育情况进行的连续调查分析表明,连作严重危害丹参生长。主要表现在6~9月,丹参生长期的枯苗率大幅度上升,地上、地下部生长量下降,根系数量、直径和长度减小,产量降低。同时由于有效成分含量降低,根系外观畸形,造成商品率下降,从而影响丹参质量。进行合理轮作和间作,既可以减轻病虫害的危害,也可以调节根际生态环境。调查还发现即使前茬种植的不是丹参,其他根类药用植物也可能会对当茬丹参的生长产生不良影响,因此不同种类的根类药用植物间可能存在交叉影响。丹参根腐病是由腐皮镰刀菌(Fusariumsolani)侵染所致的一种土传病害,会导致丹参产量下降,品质变劣,一般化学农药难于有效,而且滥用化学农药会造成农药残留污染。叶鹏盛等通过丹参根腐病及其微生物防治研究表明,木霉(Trichodermaspp.)防治丹参根腐病具有较好的应用前景。真菌寡糖素诱导植物防御反应,诱导植物抗毒素积累和调节植物次生代谢,影响植物生长发育。张莉等从不同来源的真菌材料中制备诱导子,用它们刺激丹参发根,分别研究了不同浓度的串珠镰孢菌(Fusarium.moniliforme)寡糖素对发根生长和不同酵母诱导物对总丹参酮合成的影响,结果表明,除酵母提取液的酒精沉淀物外,所有真菌诱导物普遍引起丹参发根根尖不同程度膨大;串珠镰孢菌寡糖素能显著促进发根生长;酵母诱导物不同程度促进发根丹参酮的合成,其中以商品酵母粉酒精沉淀物作用最强,确定酵母诱导物对丹参发根的主要有效成分是低聚糖。3应用价值对：参与率的影响近年来,随着丹参制剂在国内外心血管药物市场占有量不断提高,以及新的应用价值不断被发现,对丹参的需求量和开发也迅速扩大。由于丹参种子发芽率很低,一般采用根条繁殖,但受气候、地理等外界条件影响较大,且育苗时间长,故近年来丹参的快速繁殖已经成为了研究的热点,并取得了很大成绩。3.1光对植物愈伤组织生长和代谢产物的影响光作为影响植物生长发育的重要因素之一,在植物体的形态建成和发育分化过程中起着重要作用。在植物离体细胞培养中,也有一些关于光对植物愈伤组织生长和次生代谢产物生产影响的研究。张泽宏等以丹参幼嫩叶片为材料诱导和筛选愈伤组织,采用不同培养基进行细胞悬浮培养。结果表明,在不同光照条件下,丹参细胞生长均呈“S”形周期性变化,但在光照条件下,细胞生长速度较快,可溶性蛋白质含量较高,POD活性、SOD活性也随生长势呈相应变化。3.2生长调节物质对种内气调剂的影响张跃非等以茎尖为外植体进行了丹参组织培养,1a可快速繁殖丹参优质种苗10万~20万株,为丹参优良品系大面积推广生产提供了种苗保证。王晓立等对丹参茎尖培养与快速繁殖进行了研究,比较了不同种类、不同浓度和不同配比的外源激素对丹参茎尖培养的作用,建立了丹参快速繁殖最佳培养条件。梁红等对生长调节物质对丹参叶片脱分化及根芽分化效应进行了研究。赵洁等在上述研究的基础上,进一步研究了不同光质和温度对丹参叶片芽丛形成的影响。冯玲玲等探讨了以芽作为外植体,丹参快速繁殖过程中不同生长调节剂的影响,并选出了最佳诱导丛生芽的培养基。陈巍等对丹参不定根的离体培养进行系统研究,考察了蔗糖质量浓度、培养基pH、接种、植物生长物质等影响因子对丹参不定根生长及其次生代谢产物含量的影响。郭肖红等考察了培养基种类、盐强度和有机物对丹参不定根生长及其丹参酮ⅡA和原儿茶醛合成的影响,均得出了最佳的培养方案。柳福智等以丹参无菌苗的茎、叶为外植体,建立了丹参快速繁殖的最佳培养基。田宇红等系统地研究了植物激素和植物生长调节物质的种类、浓度及它们之间的组合对丹参愈伤组织诱导和器官分化的影响。解晓红等选择不同外植体研究丹参组织培养中,不同激素水平对组织生长、分化、试管苗生根等的影响,并得出了相应的最佳培养基方案。4对参素的作用丹参主要含两类成分:一为脂溶性的二萜类化合物,包括邻醌型丹参酮类二萜化合物,对醌型的丹参酮类二萜化合物和其他的二萜化合物;二为水溶性的多聚酚酸类成分,主要有原儿茶醛、迷迭香酸、丹参素、咖啡酸、丹酚酸等。近年来,丹参化学成分的分离提取采用了超临界提取法、高速逆流色谱法以及高效液相色谱法(HPLC)等方法,为丹参有效成分的研究和应用提供了良好的技术基础。现代药理学研究表明,丹参酮是丹参的主要成分之一,具有广泛的药理作用。如抗菌消炎作用;对心血管具有广泛作用;诱导细胞凋亡和抗肿瘤作用;对神经系统的保护作用等,其制剂已广泛用于临床并取得了确切疗效。胡迪等对丹参不同部位丹参酮ⅡA含量进行了比较,结果发现,丹参药材不同部位丹参酮ⅡA含量有显著差异,须根最高,根头部最低。丹参素是最初分离出的丹参水溶性成分。目前,对丹参素的药理作用已有较深入的研究。包括心肌保护、抑制血栓形成、神经保护、防治肝纤维化及抗肿瘤、抗炎和增强免疫等。由于直接从丹参中提取得到的物质为水溶性成分的混合物,纯度低,加之丹参资源有限,提取纯化困难,影响了临床用药质量和天然药物的开发和持续利用。童元峰等对丹参素的人工合成进行了研究,目标化合物dl-丹参素的结构经1H-NMR确证,总收率为48.4%。丹酚酸是丹参水溶性成分中最重要的组成部分,在丹参功效作用中占有重要地位。丹酚酸类在抗肝脏损伤、抗动脉粥样硬化及细胞凋亡以及改善记忆功能障碍等方面有着显著活性,对爱滋病病毒具有抑制作用。其中活性最高的两个成分是丹酚酸A和丹酚酸B,对脂质过氧化引起的细胞膜损伤有明显的包含作用。5复配产品的开发和研究社会参丹参是我国传统中药材,随着丹参市场扩大、需求量剧增,野生丹参资源已远远不能满足市场需求,而栽培资源又使各地产丹参质量参差不齐,品质退化严重,有效成分含量低,成为丹参作为高品质植物药材大规模进军国际市场的一大障碍。因此,今后应加强下列领域的研究工作。(1)结合和利用前人研究成果,通过植物细胞工程,寻找优良产地,筛选和推广优良品种,提高有效成分含量等有效措施以保证丹参药材质量的稳定性和优良性,解决丹参供求矛盾、扩大我国丹参市场份额及保护丹参野生资源。(2)规范丹参的种植和生产过程,提倡使用生态肥料(如