中药材艾适宜采收期研究进展

作者: 王会锋 赵霞 齐红志 杨豫龙 刘点 梁慧珍 许兰杰

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摘 要:采收期对艾产量和品质的影响非常大,但受较多因素影响,采收期不尽相同。古人经过长期实践证实,在农历三月三、五月五采收艾比较合适。根据现代深入研究,艾采收期确定的依据是产量、功效成分、有毒成分和栽培方式等,以产量和挥发油为指标,6月上旬为艾最佳采收期;若一年收获三茬,头茬可在5月初采收,二茬在8月前后采收,三茬在10月前后采收。因此,不同产地、不同品种和不同栽培方式艾的采收期,可以依据不同时期艾叶内在品质和外在产量情况综合确定。

关键词:中药材;艾叶;采收期;品质;产量

中图分类号:S567.239;S853.75 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)17-77-5

DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.17.015

0 引言

由于采收时间对药材的品质和疗效有直接影响,所以自古以来采收时间都比较重要。唐代孙思邈著作的《千金翼方》指出:“采药时节第一。凡药皆须采之有时日,阴干曝干,则有气力。”金代李元恒著作的《用药法象》记载:“凡诸草木昆虫,产之有地,根叶花实,采之有时。失其地则性味少异,失其时则气味不全。”明代陈嘉谟《本草蒙筌》明确了中药材采收期:“茎叶花实,四季随宜……叶采新生,力倍,入药诚妙,治病方灵。”根茎类、花类、全草类和果实类中药材,有不同的采收期,在最佳时期采收才有疗效。所谓最佳采收期,是指有效成分含量相对较高,外观性状如形、色、质地、大小等最佳,且产量较高时的采收时间,此时中药材药用部位已达到药用标准,符合《中国药典》规定和要求。

艾为菊科植物,是我国的传统全草类中药材,使用历史悠久,治疗应用广泛,分布于中国各地及周边国家,古时有四大道地产区:湖北蕲春(蕲艾)、河北安国(祁艾)、河南汤阴(北艾)、浙江宁波(海艾)。古人认为,艾无论内服还是外用,都有温经止血、散寒止痛、祛湿止痒的功效[1]。《本草纲目》中李时珍对艾高度评价:“服之则走三阴而逐一切寒湿,转肃杀之气为融合;灸之则透诸经而治百种病邪,起沉疴之人为康寿,其功亦大矣。”现代研究表明,艾中的挥发油类、酚酸类、黄酮类等化学成分[2-4]可服用、艾灸和足浴,具有保肝利胆、增强免疫力、抗菌消炎等功效[5-6]。

艾每年3—5月为生长期,6—7月为开花期,8—9月为结实期,一般夏季花未开时采摘,此时植株已经完全长成,光合作用旺盛,有效成分含量最高,为传统常规采收时期。有较多研究仅依靠产量或有效成分确定艾采收期,评价因素单一,缺乏全面综合的研究。艾采收应结合古代与现代的采收和用药习惯,综合产量、功效成分和药理毒性等因素。可以通过生长节律和表型组学预测产量;功效成分主要是挥发油、黄酮、酚酸类等;有毒成分主要是侧柏酮和樟脑,含量越少越好。

1 艾采收期历史沿革

艾的生长经历春夏秋三季,不同时段艾叶形态和化学成分变化明显,造成艾品质、使用方式不同,进而影响艾的采收期。唐代及以前的本草医书记载,农历三月三采收,以食疗为主;宋代将采收期延长至农历五月五,到明代逐步过渡到端午节前后,灸用较多;现代仍旧在端午节前后采艾,部分地区又发展了在阳历5月、8月和10月一年三茬采收模式。具体采收期历史沿革见表1。

2 艾采收依据

在不同生长时期艾生物量不同,其有效成分的种类和含量也随之变化,为确定艾的最佳采收期,现代科技工作者又进行了科学系统的研究。对艾叶品质进行综合评价,可为艾的适宜采收提供科学依据。

2.1 基于产量预测采收期

2.1.1 生长节律模型预测

植物生长节律主要由基因和环境条件共同决定。董鹏等[7]用Logistic方程对南阳地区9个艾种源的株高和地上部干物质积累量的生长动态进行拟合,9个种源艾株高和地上部干物质积累量的生长曲线均呈慢—快—慢S形,模型预测头茬艾的最佳采收期在出苗后65 d左右(约5月初),为艾适时采收提供依据。按照传统,在端午节前后采收头茬艾,每年只能采收2次。采用生长节律模型预测,并结合土地综合利用情况,提前至5月初采收头茬艾,能实现艾一年三次采收,充分利用土地资源,使艾产量和效益显著增加。

2.1.2 基于表型组学预测

HEO等[8]指出,艾在韩国被广泛用作草药和食品,但目前仍未明确艾的最佳采收期。为此,HEO等[8]基于表型组学方法,以艾的形态变化(即艾的冠层、顶生叶、下部叶片和花蕾,以及叶片中的异泽兰黄素、矢车菊素、精油等含量),应用Logistic回归模型和机器学习算法,确定韩国仁川艾的最佳采收时间为6月底。

2.2 基于功效成分确定采收期

分析不同时期艾中功效成分的动态变化,确定艾最佳采收期。

2.2.1 挥发油成分

洪宗国等[9]分别对2012年5月19日、5月26日、6月2日、6月9日、6月16日、6月23日(端午节) 6个不同时期采收的蕲艾挥发油含量进行了测定,结果显示,6月2日采收的蕲艾挥发油含量最高,因此,6月初为艾的最佳采收期。许俊洁等[10]分析和比较了5—10月不同采收期蕲艾的精油含量,这6个月蕲艾精油含量分别为0.63%、1.46%、0.98%、0.77%、0.80%和0.74%,不同采收期的蕲艾精油含量差异较大,以6月蕲艾精油含量最高,7月含量次之。高丽等[11]也比较了不同生长月份蕲艾挥发性成分的动态变化,蕲艾挥发油含量由高到低的排序为6月>9月>5月>10月,6月蕲艾挥发油含量较高(达1.09%),10月较低(仅0.51%),9月、10月艾叶的挥发性物质种类虽然相对更加丰富,但5月、6月艾叶的挥发性成分中桉油精含量较9月、10月高。因此,6月采收蕲艾叶相对适宜,民间端午节前后采收艾也具有一定的科学性。梅全喜等[12]对端午节当天不同时间采集的艾挥发油含量进行了测定,当天早晨、中午、晚上采集的艾挥发油含量分别为0.48%、0.54%、0.44%,得出端午节中午为艾最佳采集时间。而古代《荆楚岁时记》记载:“五月五日鸡未鸣时,采似人形者揽而取之。”古人在端午清晨收割艾可能是因为此时天气凉爽。常雅晴等[13]明确了不同采收期河北祁艾药材挥发油类成分种类,测定了其相对含量,再应用主成分分析法和正交偏最小二乘判别分析法等方法,确定了祁艾挥发性成分差异及动态变化,为祁艾药材适宜采收期的确定提供了方法和依据;结果显示,不同采收期祁艾挥发性成分相对含量存在明显差异,端午节前后为祁艾的最佳采收期。

以艾挥发油含量作为采收指标,在中国南北地区,无论是湖北蕲艾,还是河北祁艾,端午前后采收艾比较合适,也符合民间采收习惯。

2.2.2 黄酮及酚酸类成分

以黄酮含量为艾叶采收指标,不同地区达到最大值的时间差异明显。杨海荣等[14]为了提高艾资源的利用率,对河南省洛宁县不同采收时间艾中的总黄酮含量进行了比较研究,随着艾的生长总黄酮含量逐渐增加,于8月达到最大值后开始缓慢下降。因此,基于艾中总黄酮含量的考虑,艾的最佳采收时间为8月。薛紫鲸等[15]测定了不同采收期祁艾的总黄酮含量,结果表明,端午节前后(2018年6月18日)采收的祁艾总黄酮含量最高,因此,端午节为祁艾最佳采收期。

曾心怡[16]采用高效液相色谱法测定了蕲艾中绿原酸(酚酸类成分)的含量,6月采收的蕲艾绿原酸含量较高(0.122%),10月采收的蕲艾绿原酸含量较低(仅0.026%),绿原酸含量由高到低的排序为6月>9月>5月>10月,因此,6月为蕲艾最佳采收期。目前,国内艾资源丰富且易得,可选取绿原酸含量较高的艾品种种植,且在绿原酸含量最高时采收。

2.2.3 综合依据

胡吉清等[17]以蕲艾中挥发油、总黄酮和鞣质含量为成分指标,结合产量以确定蕲艾采收期。蕲艾在6月前后的不同采收期,其挥发油含量差异不显著;其总黄酮含量随艾的生长而增加,最高值出现在6月上旬;鞣质含量随艾生长时间变化较大,6月前后达最大值;6月上旬艾枝繁叶茂,生物量较大,为艾叶最佳采收期;而6月中旬以后,植株下部叶逐渐枯萎或脱落,产量逐渐下降,品质也逐渐下降。

2.3 基于有毒成分确定采收期

自古关于艾叶毒性,《图经本草》记载:“近世有单服艾者然亦有毒,其毒发则热气冲上,狂躁不能禁,至攻眼有疮出血者,诚不可妄服也。”[18]近代,关于艾毒性研究的报道较多[19-21]。艾叶毒性成分主要是侧柏酮和樟脑,侧柏酮是已知的对肝、肾、神经系统具有毒性的成分;樟脑有消炎镇痛、止咳强心等功效,但与其他药物混用会有副作用,对生殖系统、神经系统、内脏系统具有明显毒性[22]。

根据传统习俗,端午节前后为艾采收的最佳时间,采收时要关注艾的毒性问题。张元等[23]以2014年湖北蕲春种植的艾为对象,在端午节(6月2日)前后,于5月13日、5月20日、5月27日、6月3日、6月9日和6月16日分别采集和检测,结果表明,6个不同时间蕲艾挥发油含量依次为1.24%、1.29%、1.18%、0.94%、0.79%和0.77%,侧柏酮含量依次为9.42%、1.63%、8.92%、5.11%、0.70%和0.60%,樟脑含量依次为13.0%、9.44%、13.4%、9.39%、7.93%和9.62%。艾叶挥发油含量表现为先增加后降低,到5月20日左右达到最高值;艾叶侧柏酮含量以5月13日最高,随后呈现下降趋势,6月9日以后含量低于0.7%;艾叶樟脑含量于5月底达到最高值,于6月初逐渐降低。因此,若以挥发油含量为采收指标,最佳采收期可定为5月20日;若以侧柏酮和樟脑等毒性成分为指标,艾最佳采收期可定为6月9日。

2.4 基于种植模式确定采收期

以蕲艾为例,蕲春县传统的采收习惯,一般是端午节进行单茬采收,6月采收后,蕲艾再次进入营养生长阶段,至8月已经长成较成熟的艾株,但这部分艾叶大多被闲置而产生较大浪费。因此,为探究艾叶是否可以多茬采收,袁卫东等[24]、刘大会等[25]对比了湖北蕲春头茬艾与二茬艾的综合产量和品质,虽然二茬艾长势弱于头茬,产量有所降低,但头茬、二茬总产量比单收第一茬增产62%;在品质方面,二茬艾的出绒率较高,更适宜制成艾灸用的艾绒;第二茬艾的总挥发油含量略低于头茬艾,挥发油中的桉油精含量差异不大。另外,二茬艾中黄酮和酚酸类成分含量却大于头茬艾,药用效果好。综合考虑,建议在生产中将蕲春县传统的单茬采收模式改为5月1日左右采收头茬艾,田间中耕除草施肥后在7月上旬采收二茬艾,以提高蕲艾产量,并可有效避免5月蕲艾蚜虫暴发危害和5月雨水过多引起蕲艾中下部叶枯死脱落、减产等问题。7月艾叶收割后,在10月还可进行三茬艾的采收,能最大程度地减少资源浪费。

艾在不同地区存在多茬收割情况,采收的具体时间因艾而异,应因地制宜,建立适合当地的栽培模式。

3 结束语

艾的采收时间影响艾的品质,进而影响其药用价值和商品价值。艾采收期主要依据艾产量和生长期内有效成分含量。从古至今,有关艾叶采收的说法,主要有农历三月初三采收,用于食疗;宋代以后,在端午节前后采收,药性最强;根据现代研究,6月前后艾挥发油含量较高、产量较大,制得的艾绒品质较好。若依据其他功效成分(如黄酮类、酚酸类)发挥艾的其他用途,需要在功效成分含量较高时采收,同时,关注艾毒性情况。若艾一年采收三茬,应兼顾产量和品质,头茬定在5月初采收,二茬定在8月前后采收,三茬定在10月采收。

另外,艾采收期还应考虑海拔、气候等因素。我国国土面积大,不同品种的艾成熟期不同,应根据具体情况确定采收时间,才能充分利用艾资源。

4 展望

人们的实践经验及科学研究证明,中药的采收时间与药物有效成分的含量有着密切的关系。药材的适时采收,关乎中药的品质和产量。适时采收是药用植物栽培的重要环节,也是一项要求较为严格的工作,过早采收容易导致药材有效物质积累少、产量低、品质下降等,过晚则不利于药材贮藏。

目前,不同产地开展了对当地艾采收期的研究,受气候、海拔等因素的影响,不同时期的艾叶活性成分差异明显。

在整个生长季,艾有效成分含量有差异,其产量也不同,确定最佳采收期需要对其进行科学评价。艾传统用药方式以制成艾绒艾灸用,挥发油类成分是艾叶的主要活性成分之一,其中桉油精和龙脑含量被2020年版《中国药典》作为艾叶质量控制指标,但艾叶具有化学成分复杂、多成分协同作用的特点,挥发油并非其唯一药效成分,以挥发油为单一指标确定艾叶的采收期难以反映艾叶的内在品质,且难以全面评价和控制艾叶药材质量。现代研究表明,黄酮类、酚酸类(绿原酸)成分有良好的抗病毒、抗氧化、抗炎等作用,也是临床上治疗的功效成分。因此,艾采收期应按照综合指标来确定,将艾叶活性好、具有代表性的成分纳入艾叶药材质量控制和评价体系,以确定艾的采收期。

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