藥用植物地理成分及海拔與中藥性味的相關性研究

【摘要】  　　目的探討藥用植物地理成分及海拔與中藥性味的相關性。方法利用四格表卡方檢驗法和相關分析法對上述相關性進行分析。結果苦味藥在青藏高原成分中、辛味藥和澀味藥在華中成分中、甘味藥和咸味藥在蒙新荒漠成分中、寒性藥在青藏高原成分中比例較高，具有極顯著性差異或顯著性差異。苦味藥比例與海拔呈正線性相關，辛味藥、咸味藥、酸味藥、淡味藥與海拔之間呈負線性相關，寒性藥與海拔之間呈強正線性相關，溫性藥、微溫性藥、平性藥與海拔之間呈強負線性相關。結論初步認為藥用植物中化學成分的產生和積累可能受到一定的環境影響，進而使地理成分及海拔與中藥性味之間具有某些相關性。

【關鍵詞】  藥用植物　地理成分　海拔　中藥性味

　　Abstract：ObjectiveTo explore the correlation between geographical components and altitude of medicinal plants and TCM taste characteristics. MethodsThe correlation was analyzed by fourfold table Chi-square test and correlation analysis method.ResultsThere was a higher proportion of bitter herbs in Himalaya elements as well as acrid and astringency in Central China elements, sweet and salty in Inner Mongolia-Xingjiang desert elements, cold natural herbs in Himalaya elements. Above results were significant. The proportion of bitter was positive correlated while that of acrid, salty, sour, mild is negatively correlated with the altitude respectively. There was a significant positive linear correlation between cold natural herbs and the altitude. A negative linear relationship was shown between warm nature herbs and the altitude, so do as tepid and neutral herbs.ConclusionThe preliminary conclusion is that production and accumulation of medicinal plants chemical composition are affected by certain environmental factors. Furthermore,there is correlation between geographical components and altitude of medicinal plant and TCM taste characteristics.

　　Key words：Medicinal plants;  Geographical components;  Altitude;  TCM taste characteristics

    藥用植物是中藥資源的組成主體，其藥用價值的物質基礎是它所含的有效成分。藥用植物有效成分的形成與植物種原分布區及形成歷史有一定相關性［1］。近年來隨著研究的深入，藥用植物分布與其中藥性味之間的關系已引起人們的重視。日本學者桑木崇秀在1978年觀察了生長環境對藥性的影響，發現只在南部生長的18種藥用植物中，有15種是熱性藥；我國學者李廣驥先生對中藥藥性與其地理分布的統計結果表明：熱（溫）性藥和平性藥以我國偏南和中部地區分布較多［2～4］。植物的地理成分較為規律地反映了植物的現代地理分布，任何一個地區的植物區系都含有多種地理成分［5］。本研究擬從甘肅藥用植物的地理成分及海拔與中藥性味的相關性方面入手，以期更全面深入地反映它們之間的關系。
   
　　甘肅位于我國東部季風區、西北干旱區、青藏高寒區三大自然區交匯處，境內山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁交錯分布，海拔差異顯著，最大海拔差高達5 258 m。多變的地貌和氣候孕育了豐富的植物種類，甘肅藥用植物共計兩千余種［6，7］，蘊藏量約占全國第5位［8］。這些藥用植物地理成分復雜，具有明顯的過渡性和交匯性，不僅反映出中國－日本、中國－喜馬拉雅、亞洲中部荒漠等高一級區系成分的交匯性，也體現了中國特有分布型中黃土高原、橫斷山、蒙新荒漠和青藏高原等低一級區系成分的過渡性［9］。

　　1  對象與方法

　　1.1  甘肅藥用種子植物地理成分組成為了更具體地反映地理成分與中藥性味關系，我們選取甘肅產藥用種子植物中的中國特有種（802種）作為研究對象。地理成分的劃分依據廉永善先生對甘肅分布的中國特有植物分布區亞型劃分的修訂［10］，該方案與吳征鎰先生的中國種子植物分布區類型中的中國特有分布型直接接軌，較客觀地反映了甘肅植物區系的發生來源和現代地理分布的實際情況（見表1）。其中“云華”和“三北”成分的分布區范圍是兩條西南－東北走向、相互靠近、近于平行，但首尾相錯的重要的植物遷移的路線（通道）。這兩條通道在中國溫帶植物區系成分的交流擴散中起著重要的作用。表1  甘肅藥用種子植物中國特有種的分布區亞型（略）

　　1.2  藥用種子植物中藥性味的組成本文中中藥性味主要涉及藥味和藥性兩項。藥味常包括辛、甘、酸、苦、咸五味，實際可分為苦、辛、甘、澀、淡、酸、咸7類。它們通常表示味覺感知的中藥的真實滋味，同時也反映藥物的實際性能。藥性通常包括寒、熱、溫、涼四性，實際可分為大寒、寒、微寒、涼、平、微溫、溫、熱8類，藥性是從藥物作用于機體所發生的反應概括出來的，與所治疾病的寒、熱性質相反。具體劃分主要參考《中國藥典》2005年版《全國中草藥匯編》《甘肅中草藥資源志》等資料。

    按上述方法對所研究藥用植物的各項中藥性味進行歸類統計。

　　1.3  藥用種子植物地理成分與中藥性味的關系為了探尋地理成分與中藥性味之間的關系，我們以具有某類中藥性味的藥用植物占總體的比例為標準，與占某一地理成分中的比例作比較，利用SPSS軟件中的四格表卡方檢驗法進行分析。

　　1.4  藥用種子植物海拔與中藥性味的關系按照甘肅藥用種子植物垂直分布特點分為6個海拔段，分別為550～1 000 m，1 000～1 500 m，1 500～2 000 m，2 000～2 500 m，2 500～3 000 m，3 000 m以上，將海拔段作為自變量，各海拔段具有不同中藥性味藥用植物的比例作為因變量，利用SPSS軟件中的相關分析法分析藥用植物海拔與中藥性味的關系。

　　2  結果

　　2.1  地理成分與藥味的關系如表2所示，卡方檢驗結果表明以下4種藥味的藥用植物在某類地理成分中的比例明顯高于總體中的比例，具有顯著性差異。它們是苦味藥在青藏高原成分中（P<0.01）；辛味藥和澀味藥在華中成分中（P<0.05）；甘味藥和咸味藥在蒙新荒漠成分中（P<0.05或P<0.01）。表2  甘肅不同藥味藥用種子植物地理成分組成（略）

　　2.2  地理成分與藥性的關系如表3所示，就不同藥性藥用種子植物組成與地理成分的關系看，除甘肅特有和全省廣布成分外，寒性藥在海拔較高的青藏高原、黃土高原以及橫斷山成分中比例較高，分列第1、第2和第3位，其中在青藏高原成分中具有極顯著差異（P<0.01）。寒性藥在海拔較低的華南成分以及華中成分中比例較低，分列倒數第1和第2位。溫性藥在蒙新荒漠成分以及華中成分的比例雖未達到顯著性水平，但也分居第1和第2位。表3  甘肅不同藥性藥用種子植物地理成分組成（略）

　　2.3  海拔與藥味的關系如圖1所示，相關性分析結果表明苦味藥與海拔的Pearson相關系數為0.915，P＝0.011(<0.05)，二者之間呈正線性相關；辛味藥為-0.849，P＝0.033，咸味藥為-0.870，P＝0.024，酸味藥為-0.841，P＝0.036，淡味藥為-0.868，P＝0.025，四者與海拔之間呈負線性相關(P<0.05)。

　　2.4  海拔與藥性的關系如圖2所示，寒性藥與海拔的Pearson相關系數為0.930，P＝0.007(<0.01)，二者之間呈強正線性相關。溫性藥與海拔的Pearson相關系數為-0.939，P＝0.005(<0.01)；微溫性藥為-0.946，P＝0.004(<0.01)；平性藥為-0.946，P＝0.004(<0.01)，三者與海拔之間呈強負線性相關。
　　3  討論

　　3.1  地理成分及海拔與藥味的關系現代研究認為中藥藥味的不同在一定程度上是由與藥效相關的化學成分決定的［11］。這些化學成分大多數是植物的次生代謝產物，它們是植物在長期進化中與環境相互作用的結果，次生代謝產物在植物提高自身保護和生存競爭能力、協調與環境關系方面充當重要的角色，其產生和變化比初生代謝產物與環境有著更強的相關性和對應性［12，13］。

    辛味藥主要含揮發油。植物體所含揮發油的含量及組成與外界環境有很大關系，人們早已發覺，南方的芳香植物較多，含揮發油也較高。前蘇聯學者古爾布奇探討了揮發油在被子植物中的分布，結果顯示揮發油的分布與植物親緣關系及氣候、地理條件有關，基本上服從由南向北的順序［14］。例如按照他對揮發油的分類，發現含香脂和樹脂的植物全為熱帶的；含游離萜油的植物有78.8％為熱帶的；含揮發酸的植物有57.2％為溫帶的，他認為熱帶氣候對于揮發油的合成是有利的。本研究結果顯示辛味藥在華中成分中所占比例突出,而華中成分是所有10個地理成分中除華南成分之外唯一具有亞熱帶性質的成分，另外辛味藥還呈現出與海拔呈負相關的關系，這些都支持了古爾布奇的結論。另外，與占總體比例相比，辛味藥在蒙新荒漠成分中雖然未達到顯著性差異，但其所占實際比例卻是最高的，其形成原因可能與傘形科及檉柳科中含芳香油類群在古地中海區的演化分布有關［1］。

    苦味藥多含生物堿、苷類和苦味質，上述化學成分的地理分布特征目前還不清楚，但人們發現形成大量揮發油的植物類群，往往不含或少含生物堿；萜類、揮發油與生物堿很少并存［14］。本研究結果顯示苦味藥在青藏高原成分中有顯著優勢，而青藏高原成分是所有地理成分中唯一具有高寒溫帶性質的成分，另外苦味藥還呈現出與海拔呈負相關的關系，這種與辛味藥近乎相反的分布格局似乎驗證了揮發油與生物堿之間的存在關系。

    甘味藥含多糖、氨基酸、維生素較多；咸味藥多含碘、鈉、鉀、鈣、鎂等無機鹽成分。甘味藥和咸味藥在蒙新荒漠成分中比例較高，提示我們荒漠地區的干旱、日照時間長、晝夜溫差大等氣候特點和特殊的土壤結構有利于某些植物多糖及無機鹽的產生。

　　3.2  分布型及海拔與藥性的關系中藥藥味是由多種化學成分所決定的，而中藥藥性則是對這些成分作用于機體所發生反應的高度概括，多與所治疾病的寒、熱性質相反。因此，四性與五味之間必然存在一定的聯系。統計表明甘肅藥用植物寒性藥中苦味較多，占84.86％，溫性藥及微溫藥中辛味較多，分別為66.04％和65.79％，有關研究結果顯示了同樣的規律［15］。上述規律從一定程度上解釋了寒性藥、溫性及微溫性藥與地理成分及海拔的關系，即寒性藥在青藏高原成分中占顯著優勢并且與海拔呈正相關關系，表現出與苦味藥近乎一致的特點；溫性藥在蒙新荒漠和華中成分中比例較高，溫性藥及微溫性藥與海拔呈負相關關系，表現出與辛味藥近乎一致的特點，并且與李廣驥先生關于溫性藥以我國偏南和中部地區分布較多的研究結論部分吻合。

    從藥用植物所含化學成分與地理成分和海拔的關系入手，可以更清楚地看到性味與地理成分和海拔的聯系，同時也有助于掌握化學成分分布與環境之間的相關性。中藥學、植物區系地理學、生態學以及天然藥物化學等學科的緊密結合，將為目前的中藥資源生態學研究提供更多基礎資料和新的思路［16］。

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