一种黄芩地上、地下部分高质量采收利用的方法
阅读说明：本技术 一种黄芩地上、地下部分高质量采收利用的方法 (Method for high-quality recovery and utilization of overground and underground parts of scutellaria baicalensis ) 是由 赵明 段金廒 许朝且 张森 严辉 郭盛 宿树兰 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种黄芩地上、地下部分高质量采收利用的方法,属于中药栽培技术领域。所述方法包括：于2年生或3年生栽培黄芩盛花后期采收地上部分；于当年药材采收期,地上部分未出苗时采收黄芩地下部分。本发明在高效利用地上部分资源的同时,不影响地下部位的生物量且能显著提高其质量,为黄芩资源的综合高效利用提供了可行途径。该方法能够保障黄芩地上部分中高含量的异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷,保障黄芩地上部分的生物量和质量,可提供高质高量的黄芩地上部分生产原料,提供高质量黄芩地下部位供黄芩药材生产使用。(The invention provides a method for high-quality recovery and utilization of overground and underground parts of scutellaria baicalensis, and belongs to the technical field of cultivation of traditional Chinese medicines. The method comprises the following steps: collecting aerial parts of radix Scutellariae at late stage of full bloom of 2-year-old or 3-year-old; and (4) harvesting the underground part of the scutellaria baicalensis when the overground part does not emerge in the current medicinal material harvesting period. The invention can effectively utilize the overground part of resources, simultaneously does not influence the biomass of underground parts, can obviously improve the quality of the underground parts, and provides a feasible way for the comprehensive and efficient utilization of the scutellaria baicalensis resources. The method can ensure high content of isocarthamin-7-O-beta-D-glucuronide in aerial parts of Scutellariae radix, ensure biomass and quality of aerial parts of Scutellariae radix, provide high quality production raw material for aerial parts of Scutellariae radix, and provide high quality underground parts of Scutellariae radix for production of Scutellariae radix medicinal materials.)
技术领域
本发明涉及一种黄芩地上、地下部分高质量采收的方法，属于中药材栽培技术领域。
背景技术
黄芩Scutellaria baicalensis Georgi是唇形科多年生草本植物，传统以根(地下部分)入药，具有清热燥湿、泻火解毒、止血安胎的功效，其中黄芩苷、汉黄芩苷及其苷元等黄酮类化合物是其主要功效物质。黄芩临床使用广泛，需求量大，国内约70％的中成药均含有黄芩，如黄芩胶囊等。栽培黄芩已成为黄芩药用材料的主要来源，且山西、陕西、河北、甘肃等地区有大量栽培。目前，黄芩的药用部位主要为地下部分，但由于近年来药用黄芩需求及种植规模剧增，土壤管理失当，种植年限不足，土壤连作障碍日益严重，导致黄芩品质下降(例如地下部分黄芩苷、汉黄芩苷等主要功效物质含量下降)，因此在黄芩种植或采收环节加强干预，提升黄芩药材品质，具有显著意义。
黄芩地上部分富含与根类似的黄酮类化合物，如野黄芩苷、黄芩苷、异红花-7-O-葡萄糖醛酸苷等，并表现出抗菌、抗炎、神经保护等多种药理活性，具有潜在药用价值。黄芩茎叶资源化学动态分析显示，7、8月份黄芩茎叶中黄酮含量较高且生物量较为丰富，适宜采收。而在现代黄芩栽培过程中，地上部分仅少部分被采收利用(如做黄芩茎叶茶)，大部分因经济效益低在其自然枯萎后被粉碎或焚烧而丢弃，这不仅给生态环境带来压力，更是一种资源浪费。因此，能否在地上部分适宜采收期采收地上部分以获得高质量的药物资源，同时不影响或提升地下部分的生产质量，对能否实现黄芩资源的充分利用具有重要意义。
如专利CN107041214A方法所述，于5-8月期间，地上部分出苗20-30cm时连续多次采摘黄芩茎叶，经3次采摘后黄芩苷等化合物含量的增加幅度最大，其中黄芩苷含量增加了16.71％，汉黄芩苷含量增加了14.36％。与之相比，本方法以获得高质量的地上部分资源为目的，操作方便、快捷，适宜于产业化生产，且黄芩地下部分的质量得到显著提高，其中黄芩苷、汉黄芩苷的含量分别增加了21.46-25.41％，20.05-22.87％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高质量采收利用黄芩地上、地下部分的方法，在高效利用地上部分资源的同时，不影响地下部分的生物量且能显著提高其质量，为黄芩资源的综合高效利用提供了可行途径。该方法能够保障地上部分中高含量的异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷，保障黄芩地上部分的生物量和质量，可提供高质高量的黄芩地上部分资源，提供高质量黄芩地下部位供黄芩药材生产使用。该方法实现了茎叶资源的回收并且提高了其生产效率(质量和产量上)，为茎叶资源的产业化开发利用奠定了基础。
本发明以2年生或3年生栽培黄芩为实验对象，于8月下旬其盛花后期，采收黄芩地上部分；于当年10月药材采收期地上部分未出苗前，采收黄芩地下部分。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种黄芩地上、地下部分分别采收利用的方法，2年生或3年生栽培黄芩，于8月下旬对黄芩地上部分3-5cm以上进行全部采收，于当年10月份采收黄芩地下部分；其中2年生栽培黄芩，于8月下旬采收地上部分，所获得的地上部分与药材采收期收获的地上部分相比较，生物量增加了26.92％，含有的四个主要黄酮类化合物的总含量提升了179.44％，其中异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷含量提升了259.67％(30.50mg/g)、红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷含量提升了117.41％(12.11mg/g)，野黄芩苷的含量提升了114.67％(15.86mg/g)，黄芩苷的含量提升了330.17％(4.99mg/g)；采收的地下部分中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的总含量较8月下旬地上部分未采收处理的相比提升了20.14％，其中黄芩苷的含量提升了21.46％(137.00mg/g)，汉黄芩苷的含量提升了22.87％(27.13mg/g)，黄芩素的含量提升了12.90％(13.83mg/g)。
优选的，3年生栽培黄芩，于8月下旬采收地上部分；于当年药材采收期，采收地下部分，采收的黄芩地下部分中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的总含量较8月下旬地上部分未采收的相比提升了23.79％，其中黄芩苷的含量提升了25.41％(142.91mg/g)，汉黄芩苷的含量提升了20.05％(27.36mg/g)，黄芩素的含量提升了22.27％(15.76mg/g)，汉黄芩素的含量提升了11.56％(7.24mg/g)。
优选的，采收的黄芩地下部分，可作为高质量的生产原料，用于异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、野黄芩苷、总黄酮等活性成分或活性部位的制备；采收的地下部分可作为高质量的黄芩药材生产使用。
值得注意的是，8月下旬采收地上部分后，于当年11月上旬获得的黄芩地下部分(即区域2中获得的地下部分)的生物量与8月下旬未采收地上部分获得的地下部分(即区域1中获得的地下部分呢)相比，其生物量无明显变化，且黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素的总含量增加了8.82％，但相较于案例1、案例2，增加幅度略小。因此，在采收黄芩地上部分后，黄芩药材宜在10月地上部分未出苗时进行采收。
有益效果：
(1)本发明在8月下旬采收黄芩地上部分后，黄芩地上部分的生物量可增加26.92％，且其含有的黄酮类化合物的含量处于较高水平，其中异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、野黄芩苷的含量与药材采收期获得地上部分相比分别增加了259.67％、117.41％，114.67％。所获得地上部分，可作为高质量的生产原料，用于异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、野黄芩苷、总黄酮等活性成分或活性部位的制备；采收的地下部分可作为高质量的黄芩药材生产使用。相对于以往黄芩地上部分在自然枯萎后被粉碎丢弃或在药材采收期采收的低质量资源相比，本方法在药材采收期前2个月左右，对黄芩地上部分3-5cm以上进行全部采收，有效提高了黄芩地上部分的生物量和质量，提供了高质高量的地上部分资源。
(2)本发明提供了一种适宜的黄芩地上、地下部分高质量采收的方法，该方法不仅可以提高黄芩地上部分资源的生物量及质量，而且不影响黄芩地下部分的生物量和能显著提高其质量，有利于实现黄芩植物资源的高效综合利用。
(3)相对于在黄芩出苗20-30cm时连续多次采收其幼嫩茎叶(CN107041214A)，本方法在8月地上部分生长茂盛时对黄芩地上部分3-5cm以上进行全部采收，可以一次性获得高质量、高生物量的地上部分资源，该方法方便快捷，易于农业化机械操作，适用于黄芩资源的产业化生产。与此同时，该方法促进了黄芩根中黄芩苷等活性成分的积累，提高了黄芩药材的质量。该方法提高了黄芩地上、地下部分的生产效率，有利于黄芩资源的充分开发利用。
(4)如方法所述，采收的黄芩地下部分中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素的总含量增加了20.14％，其中黄芩苷、汉黄芩苷的含量分别增加了21.46％、22.87％，显著高于CN107041214A所述的16.71％、14.36％。所获得的地下部分可作为高质量的药物资源用于黄芩药材生产。所获得黄芩地上部分可作为高质、高产的药物资源，用于异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷提取物(CN102492008A)、野黄芩苷、总黄酮(CN1683358A)等活性化合物或活性部位的制备；采收的地下部分可作为高质量的黄芩药材生产使用。
(5)虽然“去除植物顶端部分以抑制地上部分过于茂盛生长，从而减少地上部分对养分的消耗，维持地下根与地上茎叶生长的相对平衡，增强光合效率，增加光照射效应，提高根部土壤温度，促进其根系生长发育，以达到增产的目的”是现有技术的报道，本发明与之还是有本质区别，本发明不是采取采叶或打尖法提升根部发育，而是将地上部全部采收，没有现有技术提到的“增强光合效率，增加光照射效应”的效果。此外，据发明人所知，鲜有报道药用植物全部收割地上部分后如何对植物根部造成影响，在全部收取地上部分作为药用原料后，黄芩根部还能意外的保持活性成分高产甚至高于正常采收的质量，取得了意想不到的效果，具有显著的进步。
(6)8月下旬黄芩盛花后期采收黄芩地上部分后，药材采挖期11上旬获得的黄芩(即区域2中获得的黄芩)中收获的黄芩药材中含有的黄芩苷、汉黄芩苷等四个主要化合物的含量之和较区域1中黄芩增加8.82％，但相较于案例1、案例2，增加幅度略小。因此，在采收黄芩地上部分后，黄芩药材宜在10月份进行采收。
附图说明
图1黄芩地上部分采收示意图
图2黄芩地上部分采收示意图
具体实施方式
实施例1
以陕西省渭南市澄城县黄芩种植基地(E109.98°,N35.14°,646m)为试验田，选择2年生黄芩栽培地为样方地，每个样方地中随机选择5个样方套(3m*4m)，每个样方套均匀划分为区域1和区域2。区域1中黄芩地上部分按常规栽培处理，待其自然枯萎，区域2中黄芩于8月下旬采收地上部分。至10月下旬药材采收前，随机取样区域1和区域2中新鲜黄芩各8株，共计80株。新鲜黄芩晾晒至半成干后，50℃干燥至恒重，称定干重，测定指标性成分含量。结果见表1:
表1 2年生栽培黄芩地上部分采收与未采收后地下部分质量变化
由表1可见，于8月下旬采收黄芩地上部分后，黄芩药材的生物量没有明显变化，并且，黄芩药材中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的总含量增加了20.14％，其中黄芩苷、汉黄芩苷的含量分别增加了21.46％，22.87％，所获得的地下部分可作为高质量的黄芩药材生产。
实施例2
以陕西省渭南市澄城县黄芩种植基地为试验田，选择3年生黄芩栽培地为样方地，每个样方地中随机选择5个样方套(3m*4m)，每个样方套均匀划分为区域1和区域2。区域1中黄芩地上部分按常规栽培处理，待其自然枯萎，区域2中黄芩于8月下旬采收地上部分。至10月下旬药材采收前，随机取样区域1和区域2中新鲜黄芩各8株，共计80株。新鲜黄芩晾晒至半成干后，50℃干燥至恒重，称定干重，测定指标性成分含量。结果见表2:
表2 3年生栽培黄芩地上部分采收与未采收后地下部分质量变化
由表2可见，于8月下旬采收黄芩地上部分后，黄芩药材的生物量没有明显变化，并且，黄芩药材中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的总含量增加了23.79％，所获得的地下部分可作为高质量的黄芩药材生产。
实施例3
以陕西省渭南市澄城县黄芩种植基地为试验田，选择2年生黄芩栽培地为样方地，每个样方地中随机选择5个样方套(3m*4m)，每个样方套均匀划分为区域1和区域2。区域1中的黄芩地上部分于11月药材采挖前采收，区域2中的黄芩地上部分于8月下旬采收，干燥后称定重量，测定指标性成分含量，结果见表3。至11月，挖取区域1和区域2中新鲜黄芩，称定重量，50℃干燥至恒重，干燥后称定重量，测定指标性成分含量，结果见表4。
表3不同采收时间黄芩茎叶产量、黄酮含量
由表3可见，于8月下旬采收的地上部分，与药材采收期获得的地上部分相比，生物量可增加了26.92％，且异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、野黄芩苷的含量分别增加了259.67％、117.41％，114.67％，所获得地上部分可作为高质量的生产原料，用于异红花素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、野黄芩苷、总黄酮等活性化合物或活性部位的制备。
表4 2年生栽培黄芩地上部分采收与未采收后地下部分质量变化
由表4可见，于8月下旬黄芩盛花后期采收地上部分后，区域1和区域2中获得的黄芩的生物量无明显差异，这表明，在地上部分适宜采收期采收地上部分后将不影响地下部分药材的产量。同时，区域2中收获的黄芩中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素的总含量与区域1中的黄芩相比增加8.82％，但相较于案例1、案例2，增加幅度略小。因此，在采收黄芩地上部分后，黄芩药材宜在10月份进行采收。
本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。
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