3--产量及品质

第三章药用植物产量构成与品质形成

一、药用植物产量及其构成因素

（一）药用植物产量的内涵

产量通常分为生物产量和经济产量。

生物产量是指药用植物在整个生育期内通过光合作用生产和积累干物质的总量，即根、茎、叶、花、果实和种子等干物质重量。

经济产量是指栽培目的所需要的有经济价值的主产品的数量。

不同药用植物其药用部位器官不同。

根和根茎人参、西洋参、丹参、地黄等

全草细辛、薄荷、鱼腥草、白花蛇舌草

果实和种子枸杞、山茱萸、五味子、薏苡

花蕾或开放花番红花、菊花、忍冬

皮类肉桂、厚朴、黄柏和牡丹皮

经济产量的形成是以生物产量为物质基础的，通常与生物产量的高低成正比。经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产量的效率，称为经济系数或收获指数。

不同药用植物的经济系数有所不同，其变化与遗传基础、收获器官及其化学成分以及栽培技术和环境对植物生长发育的影响等有关。

药用部位是全株（草）的，其经济系数则高（可接近100%）

药用部位是根或根茎者，经济系数也较高（一般可达50%～80%）；

药用部位为子实或花者，经济系数则较低

通过优良品系的选择、农家品种的改良、优化栽培技术及改善环境条件等，可以使经济系数达到高值范围，可以获得较高的经济产量。

三者关系表示为：产量＝生物产量×经济系数

（二）干物质的积累和分配

药用植物在生育期内通过绿色光合器官将吸收的太阳辐射能转为化学能，将叶片和根系从环境中吸收的二氧化碳、水及矿质营养合成糖类，然后再进一步转化形成各种有机物，最后形成有经济价值的产品。

药用植物产量实质上是通过光合作用直接或间接形成的，并取决于光合产物的积累与分配。

药用植物光合生产的能力与光合面积、光合时间及光合效率密切相关。光合面积即叶片、茎、叶鞘及结实器官能够进行光合作用的绿色表面积。

光合时间是指光合作用进行的时间；

光合效率指的是单位时间、单位叶面积同化CO2的毫克数或积累干物质的克数。

药用植物的干物质积累动态是斯蒂曲线，即经历缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和减慢停止期。

二、药用植物品质及其形成

（一）药用植物品质的内涵

药用植物的品质是指其产品中药材的品种质量，直接关系到中药的质量及其临床疗效。包括内在品质和外观性状两部分。

1、药用成分

药用植物产品中的功效是由所含的有效成分或叫活性成分作用的结果。有

效成分含量、各种成分的比例等，是衡量药用植物产品质量的主要指标。中药防病治病的物质基础是其所含化学成分。

（1）糖类糖类是植物光合作用的初生产物，它可作为植物的贮藏养料和骨架。在生物界的新陈代谢中，糖可以合成植物中的绝大部分成分。山药、大枣、地黄、黄精这些具有滋补、强壮作用的药材均含有大量的糖类。

（2）皂苷类

根据皂苷元的结构分为三萜皂苷和甾体皂苷两大类。主要分布在豆科、五加科、伞形科、葫芦科、鼠李科、报春花、薯蓣科、百合科、玄参科和龙舌兰科等植物中。

（3）强心苷类

强心苷类是药材中具有强心作用的甾体苷类化合物。地高辛、西地兰、毛地黄毒苷等化合物的制剂已广泛应用于临床，用于治疗充血型心力衰竭及节律障碍等心脏疾病。该类化合物主要分布于夹竹桃科、玄参科、百合科、十字花科、毛茛科、萝摩科和卫矛科。

（4）生物碱类生物碱是一类存在于天然生物界中含氮原子的碱性有机化合物。生物碱广泛分布于植物界约100余科的植物中。

（5）醌类

醌类化合物主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌四种类型基本母核。

胡桃醌具有抗菌、抗癌、中枢神经镇静作用。

（6）香豆素类

香豆素类化合物是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味。主要分布在伞形科、豆科、菊科、芸香科、茄科、瑞香科及兰科等植物中。

补骨脂内酯具有光敏活性作用，用于治疗白斑病。

（7）黄酮类

黄酮类化合物主要分布于高等植物的银杏科、小檗科、豆科、芸香科、唇形科、菊科中。许多黄酮类化合物具有极强的生物活性。

银杏双黄酮、芦丁等均具有扩张血管作用，用于治疗冠心病。

（8）挥发油

挥发油又称精油是一种常温下具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体。大多数挥发油具有芳香气味。挥发油所含成分复杂，主要由萜类（单萜、倍半萜）、芳香族化合物、脂肪族化合物组成。樟脑油含樟脑约50%。薄荷油含薄荷醇约8%。

（9）木脂素类

五味子中含有的五味子素甲等木脂素，具有保肝、降低血清谷丙转氨酶的药理作用。临床上用于治疗慢性肝炎。五味子酚具有抗脂质过氧化和清除氧自由基作用

2、农药残留物与有害重金属等外源性毒物

栽培药用植物时，对病虫害的防治应采取综合的防治策略，尽量减少或不用农药，必须施用时，应按照《中华人民共和国农药管理条例》的相关规定，采取最小有效剂量并选用高效、低毒、低残留农药，以此降低农药残留污染，保护生态环境，农药超标者禁止作药材。

《中华人民共和国药典》植物重金属含量规定为砷（As）2.0mg/kg，镉（Cd）0.3mg/kg，贡0.2mg/kg，铅5.0mg/kg，铜（Cn）20.0mg/kg，其含量超标即为禁用药材。

3、色泽

色泽是药材的外观性状之一，每种药材都有自己的色泽特征。许多药材本身含有天然色素成分(如五味子、枸杞子、黄柏、紫草、红花及藏红花等)，有些药效成分本身带有一定的色泽特征(如花色苷及某些挥发油等)。从此种意义来说，色泽是某些药效成分的外在表现形式或特征。

不同质量的药材采用同种工艺加工或相同质量的药材，采用不同工艺加工，加工后的色泽，不论是整体药材外观色泽，还是断面色泽，都有一定的区别。所以，色泽又是区别药材质量好坏，加工工艺优劣的性状之一。

4、质地、大小与形状

药材的质地包括质地构成，如肉质、木质、纤维质、革质和油质等，又包括药材的硬韧度，如体轻、质实、质坚、质硬、质韧、质柔韧及质脆等。

药材的大小是指药材的长短、粗细或厚薄，绝大多数药材都是个大者为最佳，小者等级低下。

药材的形状是药材干燥品的外观形状——块状、球形、纺锤形、心形、肾形、椭圆形、圆柱形及圆锥状等，纹理情况，有无弯曲或卷曲、突起或凹陷等。

（二）影响药用植物品质形成的因素

1.药用植物物种和遗传物质的影响。

药用植物的生长发育按其固有的遗传信息所编排的程序进行，每一种植物都有其独特的生物发育节律，植物遗传差异是造成其品质变化的内因。

植物名忍冬红腺忍冬山银花毛花柱忍冬

绿原酸 6.01 2.61 3.28 3.4

总黄酮 2.14 0.67 1.48 0.52

2.药用植物商品规格等外观质量的影响因素

药用植物的色泽、形状、体积、质地及气味等质量要求，是鉴别药材品质的重要方面。其质量优劣，也是由不同药用植物种类、品种的遗传性和外界环境条件所决定的。

例如：在不同产地与品种上，内蒙古梁外、巴盟等地所产的甘草色枣红，有光泽，皮细，体重，质坚实，粉性足，断面光滑而味甜，质量佳；而新疆阿克苏、库尔勒等地所产的甘草色淡，棕褐色或灰褐色，几乎无光泽，皮粗糙，木质纤维较多，质地坚硬，粉性差，味先甜而后苦，质量较次。

3、药用植物有效成分积累的影响因素

药用植物栽培中，有效成分的形成、转化和积累，是评价药材品质的重要指标和关键。一般而论，影响药用植物有效成分形成、转化和积累的因素有下述诸方面：

（1）药用植物生长年限的影响。

这对合理采收中药材，深入掌握药用植物生长发育特性，既提高单位面