第1章 概述
2020年版《中华人民共和国药典》,(简称《中国药典》)中收载黄精3种,分别为黄精Polygonatum sibiricum Red.、多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua和滇黄精Polygonatum kingianum Coll. et Hemsl.,根据其根部形状分别俗称“鸡头黄精”“姜形黄精”“大黄精”。黄精属植物分布广泛,我国有79种。
长期以来,黄精是“延年益寿之药”,为补益之品,广泛应用于食品、药品、保健品的开发中。从现代药理作用的角度来看,黄精具有抗脂肪肝、抗糖尿病、保护肾脏、抗阿尔茨海默病、保护心脏及抗癌等作用。这些药理作用与黄精中的化学成分,如黄精多糖、生物碱、皂苷、黄酮、蒽醌类化合物、挥发性物质、植物甾醇、木脂素以及多种对人体有用的氨基酸等化合物密切相关(杨冰峰等,2021),其中,黄精多糖和皂苷是黄精中研究*广泛的化学成分。
1.1 黄精的药用历史
黄精药食兼用,载于《名医别录》,具有补脾润肺、养阴生津等作用。现代药理研究表明,黄精有抗老防衰、轻身延年、降血压、防止动脉硬化以及抗菌消炎、增强免疫等功能,已有2000多年的食用历史,广泛应用于食品、药品和保健品等领域。张华在《博物志》里写:“昔黄帝问天老曰:天地所生,岂有食之令人不死者乎?天老曰:太阳之草,名曰黄精,饵而食之,可以长生。”黄精被《神农本草经》列为“上品”。黄精有着“常吃黄精不虚一生”的美誉。《本草纲目》记载:“气味:甘、平、无毒。主治:补气益肾,除风湿,安五脏。久服轻身延年不饥。补五牢七伤,助筋骨、耐寒暑、润心肺。”《丈人山》记载:“自为青城客,不唾青城地。为爱丈人山,丹梯近幽意。丈人祠西佳气浓,缘云拟住*高峰。扫除白发黄精在,君看他时冰雪容。”众多的古籍记载了黄精为余粮、救穷、救荒草。唐诗宋词中有众多含黄精的诗词,表明唐宋诗人熟知黄精,“有田多与种黄精”“两亩黄精食有余”等描述证明黄精不仅是重要的保健食品、灾年可替代粮食,还可能在局部地区常年作为主要粮食作物广泛种植(斯金平和朱玉贤,2021)。“三春湿黄精”“绕篱栽杏种黄精”等比《本草纲目》更早记载了黄精灌溉、遮阴等人工栽培的方法。唐诗宋词明确了浙江、安徽、江苏、湖南、甘肃、河南、陕西、山东、湖北、广东等地黄精的分布与广泛使用,比《本草纲目》更早、更翔实。
1.2 我国黄精产业发展
由于对黄精生物学特性认识不足,黄精产业发展存在一些制约因素。*先,野生黄精驯化效果不理想,目前市场上的黄精多为野生黄精,对野生黄精驯化种植的科研工作相对滞后,驯化效果还不理想,家种黄精与野生黄精的品质有一定的差距。其次,对黄精种植业重视程度依然不够,导致直接或间接投入不足,黄精种植业以农户分散种植为主,尚未形成体系,不能充分发挥其规模效益和资源优势。*后,由于市场缺乏深加工及综合利用,黄精产品的加工业档次低,规模小,产品附加值低。
近年来,情况大为改观,黄精产业发展迅猛,黄精已经成为药企、地方政府、农户喜欢种植的药材,特别是2019年4月15日,习近平总书记在石柱土家族自治县中益乡华溪村了解该村通过种植中药材黄精带动村民脱贫情况后,黄精更是成为精准扶贫、实施乡村振兴战略的特色产业。
黄精**产业构建包括规范化基地建设、良种选育和种苗繁育。基地建设组建主体为政府+企业+科研人员+基地农户,政府出台引导与鼓励政策,科研人员提供技术支持,农户进行生产,企业提供种苗、收购黄精,形成产业发展的共同体,减少企业投入,增加农户收入。近年来在政府支持与鼓励下,黄精加工业快速发展,黄精食品、保健品、药材、饮片等系列产品不断涌现,品牌建设和营销方式推陈出新,在部分地区逐渐成为主导产业。
进一步研究表明,黄精的不同部位均有可以开发的价值。以多花黄精为例,其嫩芽中氨基酸总含量为193.13~248.74mg/g,为根茎中氨基酸总含量的4.16倍,必需氨基酸含量占氨基酸总含量的35.57%~39.44%,接近联合国粮食及农业组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)提出的理想蛋白质的标准;谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸是嫩芽中*主要的氨基酸,是调节口感、发挥保健功能的重要成分(黄申等,2020)。黄精花中氨基酸总含量为111.85~131.03mg/g,平均含量为121.39mg/g,为根茎中氨基酸总含量的2.3倍;谷氨酸、天冬氨酸和酪氨酸是花中*主要的氨基酸,必需氨基酸含量占氨基酸总含量的33.77%~35.71%,其中含量*高的是亮氨酸、缬氨酸和赖氨酸,其具有调节血糖、提高免疫力等保健功能(张泽锐等,2020)。嫩芽多糖含量为2.34%~12.73%,为根茎的1/3左右;花的多糖含量为6.09%~9.70%,约为根茎的1/2;花的皂苷含量为3.95%~4.95%,约为根茎的4/5(黄申等,2020;张泽锐等,2020)。
历代本草类书籍均记载“黄精”为“主补”。黄精在中成药中应用不多,目前,有218个中成药中含有黄精。黄精在保健食品中应用十分广泛,据不完全统计,以黄精为主要原料的保健品有300多个,其中增强免疫力、缓解疲劳的有209个,辅助降血糖、辅助降血脂的有47个。
药食同源黄精口感好,适口性好,甘甜,无臭,且具*特的风味,质地湿润但不粗糙,我国民间广泛用其烹制黄精菜肴、黄精药膳,如黄精酒、黄精煨猪肘、黄精炖鸭、炖黄精、黄精馒头等,黄精在东南亚及日本、韩国等地也有广泛的应用。
1.2.1 我国黄精分布
黄精在我国蕴藏量较大,分布广泛。从南到北、由东到西,在海拔200~2800m的山上适宜其生长。黄精主要分布于东北地区、西北地区、河北、安徽东部、浙江等地。多花黄精主要分布于四川、安徽、贵州、江苏、浙江、江西、福建、湖南、湖北、广东(中部和北部)、广西(北部)等地。滇黄精主要分布于云南、四川南部、贵州西南部等地。
1.2.2 黄精市场需求
近年来,黄精市场需求逐年攀升。据报道,2014年我国黄精行业需求量约为14 594t;2015年需求量约为16 156t,同比增长10.70%;2016年需求量约为18 288t,同比增长13.20%;2017年需求量约为20 757t,同比增长13.50%;2018年需求量约为23 658t,同比增长13.98%(肖倩和姜程曦,2017)。
黄精根据外形可分为姜形黄精、鸡头黄精和大黄精三种。姜形黄精的基源为多花黄精,鸡头黄精的基源为黄精,而大黄精的基源为滇黄精。2018年市场需求中,以鸡头黄精占比*大,为58.2%,姜形黄精的占比为35.5%,大黄精的占比为6.3%。
1.2.3 黄精种植区域
随着黄精消费需求的增加,野生黄精资源逐渐减少,人工栽培面积开始逐年迅速增加。2014年我国黄精种植面积约为37 363亩;2015年种植面积约为40 833亩,同比增长9.29%;2016年种植面积约为45 572亩,同比增长11.61%;2017年种植面积约为51 314亩,同比增长12.60%;2018年种植面积约为58 181亩,同比增长13.38%。2019年后,据不完全调查,山东泰安、湖南娄底、安徽黄山和池州、浙江丽水和杭州、陕西汉中、四川南充、贵州铜仁、云南红河等地每年发展过万亩,带动了黄精的种根、种苗、种子等价格快速上涨。
2014年湖南黄精种植面积约为6648亩;2015年种植面积约为7305亩,同比增长9.88%;2016年种植面积约为8095亩,同比增长10.81%;2017年种植面积约为9212亩,同比增长13.80%;2018年种植面积约为10 587亩,同比增长14.93%。
2014年安徽黄精种植面积约为6592亩;2015年种植面积约为7221亩,同比增长9.54%;2016年种植面积约为8075亩,同比增长10.83%;2017年种植面积约为9138亩,同比增长13.16%;2018年种植面积约为10 398亩,同比增长13.79%。2016年安徽九华山地藏黄精获得国家地理标志产品,产品开发与企业发展态势良好。到2020年已经形成了5万余亩的种植面积。
2014年浙江黄精种植面积约为4819亩;2015年种植面积约为5265亩,同比增长9.26%;2016年种植面积约为5887亩,同比增长11.81%;2017年种植面积约为6628亩,同比增长12.59%;2018年种植面积约为7513亩,同比增长13.35%。到2020年已经形成了大约2.7万亩的种植规模。
四川黄精种植面积由2014年的3501亩增加到2018年的5386亩,平均每年增加10.77%。
湖北省黄精种植面积由2014年的3215亩增加到2018年的5026亩,平均每年增加11.27%。
山东泰山黄精发展态势良好,泰山黄精作为泰山四大名药之一,当地政府高度重视。目前,泰山周边地区每年5000~10 000亩的基地建设,带动了一批企业的产品研发。2019年泰安市岱岳区已经发展黄精种植6000余亩。到2020年底种植面积2万余亩。
陕西汉中黄精种植较早,特别是在略阳县黄精种植面积达到了近5万亩,以山林地林下发展为主,也有人工大田栽培,以及果园、玉米地套种等。
1.2.4 不同区域黄精质量差异
根据《中国药典》规定,黄精多糖是黄精质量的唯一评价指标。研究表明不同产地、不同品种的黄精多糖含量差异显著。钱枫等(2011)分析了安徽省8种黄精的多糖含量,发现《中国药典》收录的黄精和多花黄精多糖含量高于其他;皖南多花黄精多糖含量*高。焦劼等(2016a)分析了来自我国33个产地的52个黄精、多花黄精和滇黄精样品的多糖含量,结果表明不同产地黄精多糖含量差异显著,且呈正态分布;不同种间黄精多糖含量为:多花黄精>黄精>滇黄精;同一种内不同产地黄精多糖含量也存在显著差异,其中以广东韶关的多花黄精质量*优。进一步分析了33个产地黄精的薯蓣皂苷元、总酚和总黄酮含量,主成分分析,结果表明黄精的质量评价应以黄精多糖和薯蓣皂苷元的含量共同作为评价指标。
1.2.5 黄精规范化栽培发展迅速
随着中药产业国际化发展趋势的增强,我国传统中药市场必然受到国际中药市场的冲击,为使我国中药产品走向国际并在国际中药市场占有一席之地,必须重视我国中药材产品的质量问题,提高我国中药材产品的有效药用价值,并降低其农药和重金属残留量,使其达到国际中药材产品质量标准。但我国传统的中药材栽培方法无法完成这一艰巨的任务,这就要求我们必须开展中药材的栽培技术研究,打破传统中药材生产习惯,形**的中药材栽培技术理论,以新的理论指导生产,促进中药产业的发展。
据不完全统计,我国共有200余种中成药、 300余种保健品以黄精为原料。其中以陕西步长制药股份有限公司生产的中成药对黄精原料的需求*大,年消耗黄精约2000t。加之其他药企、保健品企业与食品业消耗,目前黄精年需求量为2.3万吨,且以10%的幅度增长,因此国内市场黄精供需矛盾已异常突出。
随着人们保健意识的提高和黄精药用、营养保健等多功能价值不断被挖掘,黄精原料的需求量日益增加,仅依靠野生资源的采挖已远不能满足市场需求,而且掠夺式采挖易引起野生资源濒危。近年来,由于我国的生态保护与林业发展,虽然森林覆盖率和面积增加,但由于林分质量提高,郁闭度增加,植被盖度增加后,黄精在林下群落中密度大幅度降低,资源恢复困难,导致自然资源枯竭,给黄精产业的可持续发展造成重创。因此,黄精产业的发展*先要解决产业源头的供给问题。
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