河南省封丘县金银花产业现状及GAP生产技术初探文档格式.docx
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摘要
金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb)的干燥花蕾,是药食两用的大宗中药材,金银花味甘、性寒,具有清热解毒,疏散风热之功效。
有木犀草苷等黄酮类、绿原酸及其衍生物等有机酸类、挥发油类、三萜类、等多种有效成分。
用于治疗痈肿疔疮、喉痹、丹毒、热毒血痢、风热感冒、温病发热等症,并有降血压、延缓衰老等作用,具有广谱抗菌作用,有“中药抗生素”之称,具有大量的市场需求,故金银花的生产和开发越来越引人关注。
除药用外,还是化妆品、饮料以及多种中成药的重要原料,同时也是重要的观赏植物和水土保持植物,应用广泛,市场前景广阔。
但金银花生产中,药农“重产量、轻质量”的思想依旧存在,金银花不科学的种植、采收方式,会引起金银花生产性能下降、生长不良、有效成分积累减少、植株及产品品质降低。
本研究通过封丘县对金银花经长期驯化选择,形成的优良栽培品种主要有封丘大毛花为试材,通过研究封丘县金银花生产情况及其生物学特征,并对其进行分析评价,得出以下结论:
1、直立型金银花的增产作用非常明显,可增产49.8%。
2、封丘金银花全年具有春花期、夏初花期、夏末花期和秋花期4个花茬期,但第1茬花决定了当年金银花药材的产量和质量。
3、长枝条在成花数和成花千蕾重方面表现最优。
4、金银花二白期到大白期为最佳采收期,采收期内金银花朵上午10时以前采摘较好,叶片采摘时期应为中午较合适。
5、利用金银花植株母条进行扦插繁殖时,选择一年生枝条为最佳。
6、在生产管理中,要注意及时补充速效肥料,满足植株产量形成的需要,确保增产增效。
关键词:
金银花、直立生长、花期、长枝条、采摘期、扦插繁殖
1文献综述
1.1研究背景
金银花又称双花、忍冬花,其特征是花开初期色白,一两日则变黄,在一个植株上可同时具有白色花和黄色花,故名金银花。
属忍冬科忍冬属植物,其花性味甘、寒,入肺、胃、心经,是传统中草药[1],富含有机酸[2]、黄酮[3]、挥发油[4-5]、三萜类[6]等多种对人体有益的成分,具有清热解毒、抗炎、保肝、抗衰老等功效[7]。
早在两千年以前,我们的祖先对此就有一定的认识。
《神农本草经》将其列为上品,有“久服轻身”的记载;
《名医别录》记述了它有治疗“暑热身肿”的功能;
李时珍在《本草纲目》中说它能治“一切风湿气及诸肿痛、疥廯、杨梅、诸恶疮,散热解毒”。
称其既是“治风除胀,解痢逐尸”之良药,又为“消肿解毒,治疮之良剂”,并作出了忍冬茎、叶及花功用皆同,久服轻身长寿的结论[8]。
随着科技的发展,人们对金银花的认识有了进一步提高。
现代药理分析表明,金银花的茎、叶、花中主要成分为绿原酸、木犀草苷等药理活性成分,对溶血性链球菌、金黄葡萄球菌等多种致病菌及上呼吸道感染致病病毒等有较强的抑制力,具有卓著的抗菌消炎、抗病毒作用[9],被誉为“植物抗生素”。
另外还可增强免疫力、抗早孕、护肝、抗肿瘤、消炎、解热、止血(凝血)、抑制肠道吸收胆固醇等,其临床用途非常广泛,可与其它药物配伍用于治疗呼吸道感染、菌痢、急性泌尿系统感染、高血压等40余种病症。
特别是对抑制各类新型病毒有特殊的功效,成为近年来防治SARS、H1N1病毒病的中药处方中必选和首选的一味中药[9-14]。
我国是金银花的主产国,栽培历史悠久,种植资源丰富,分布较广,河南、山东、湖南、河北、山西、甘肃、四川、新疆等地都有栽培[15]。
其中河南封丘是金银花道地产区,清代《增订伪药条辨》在区分不同产地的金银花时就有:
“金银花,产河南淮庆者为淮密,色黄白,软糯而净,朵粗长,有细毛者为最佳。
禹州产者曰禹密,花朵较小,无细毛,易于变色,亦佳。
济南产者为济银,色深黄,朵碎者次。
亳州出者朵小性梗,更次。
湖北、广东出者,色深黄,梗朵屑重,气味俱浊,不堪入药”。
但以前作为药用金银花使用的品种较多,有忍冬、红腺忍冬、山银花、毛花柱忍冬等不同品种,国家为规范金银花药源,2005年版《中国药典》一部只将忍冬科植物忍冬的花蕾或带初开的花作为药用金银花的唯一来源。
近两年,河南、山东两地金银花发展迅猛,被定为药用金银花的主产区,尤其是河南封丘县的金银花,以其量大、质优、直立型适合大田种植为主要特点,被誉为我国的“金银花之乡”,现已成为我国道地金银花最大的生产县,形成了五个全国第一:
一是金银花种植面积第一,目前全县金银花种植面积已达15万亩,产品在国内市场占有半壁江山并远销东南亚国家和地区;
二是金银花品质第一,其质量位于全国同类产品之首,为金银花的道地产区,2003年3月获得国家质检局颁发的原产地标记证书;
三是金银花栽培管理技术第一,近年来建立起了金银花规范化种植基地,制定了各项管理制度、质量标准及规范化操作规程,2009年12月通过了国家食品药品监督管理局的中药材GAP认证,成为我国第一个中药材金银花GAP认证基地;
四是金银花单位面积产量第一,亩产干花可以达到100公斤以上;
五是金银花出口量第一,每年封丘金银花出口量占据我国金银花出口总量的90%以上。
1.2金银花种植技术发展趋势
随着人类“回归自然”的日渐增强,中医药以其卓越的疗效和独特优势,受到了国际社会的极大关注,许多国家均投入大量人力、物力对其开展研究和开发,取得了显著的进步,中药产品的国际市场需求量必将逐年增加。
中医药作为我国优秀的民族文化和产业,其发展一直备受政府支持与鼓励。
1984年,金银花就被国家中医药管理局确定为中国35种名贵中药材之一[16]。
近年来,全国许多地方都在建立金银花种植基地,种植面积不断扩大,但是由于种植分散,产量不稳,GAP标准化种植程度不高,加上品种使用的混乱等严重影响了金银花产业的发展。
因此,加大科技投入,通过科技创新,建立金银花种质资源圃及良种繁育基地,充分利用现代生物技术手段,加快组培技术、分子标记技术和基因工程育种技术进程,选育出优质丰产、抗病虫害、抗逆性强的绿色、道地金银花新品种,促进金银花药材产量与质量的提高,并鼓励和吸引国内外科研机构、医药企业参与金银花种植、加工和综合利用等方面的研究和开发,实现金银花规范化生产和规模性效益的新突破将成为未来金银花产业发展的技术新趋势。
1.3对产业发展的作用与影响
金银花作为中药之瑰宝,既是国务院确定的70种名贵药材之一,也是国家重点治理的35种名贵中药材之一。
综合利用金银花植物资源,实现规模化、规范化种植和精、深加工,形成并完善产业链,将会对制药、农业、保健食品、化妆品等诸多领域的产业发展产生重要的作用与影响。
1.3.1对医药产业的影响
金银花的主要用途就是作为治疗疾病的药物,属于常用中药材。
金银花药用途径主要有三个[13][17]:
一是作为饮片用于中医临床配方,据统计,全国有1/3以上的中医处方、1/10的中成药用到金银花,2003年曾成为多数专家推荐预防“非典”的首选中药;
二是作为原料用于金银花提取物生产,目前全国有多个金银花提取厂家;
三是作为原料用于中成药生产,据统计含有金银花的中成药达200多种,如清热解毒口服液、痰热清注射液、银翘解毒丸、银黄口服液、双黄连注射液、脉络宁、清开灵等。
特别是2003年非典和2009年甲流的流行,更使金银花更加炙手可热、供不应求,金银花的规范化种植将对稳定和提高中医处方药、中成药的质量起到积极的促进作用;
另外,金银花还含有多种抗氧化活性成分,可降血脂,用于预防治疗心脑血管疾病,其新药研发领域十分广阔,规范化的种植、稳定的质量有利于推动对金银花新药的研发;
同样,通过金银花规范化的种植,金银花标准的制定和提高,将有利于中药产品的国际市场竞争,提高金银花产品乃至中药的国际销量。
1.3.2对农业产业的影响
1.3.2.1对种植业的影响
金银花有着悠久的栽培历史,因金银花适应性强,生命力旺盛,栽培方法简单,种植效益较高,适宜大面积推广,在帮助农民脱贫致富、促进农村产业结构调整等方面可以发挥重要作用,全国许多地方都在建立种植基地,其种植面积逐年扩大,产量、产值不断提高。
如河南封丘县现有金银花基地15万亩,覆盖农户25000万余户,2009年金银花总产量45000吨,加工干花15000吨。
金银花的规范化种植项目的实施,将进一步调动当地花农的种植积极性,推进当地农业产业化进程,增加当地劳动力劳动收入,基本解决当地“三农”问题,加快当地本小康步伐。
1.3.2.2养殖业的影响
金银花植株幼嫩枝叶含有丰富的营养物质,与青玉米茎相比,其粗蛋白高23%、粗脂肪高47%、粗灰分高21%、粗纤维低50.8%,并且适口性较好,牛、羊等牲畜喜食。
除营养物质外,其枝叶也含有绿原酸等抗菌消炎活性成分,对牛、羊、兔等牲畜疾病有预防治疗作用。
因此,将金银花作为青饲料进行生产,用于发展养殖业,不仅可以促进牲畜的生长发育,获得较高产量,同时还能保证肉食的质量,减少人类间接、二次服用抗生素。
另外,在金银花植株花期,花朵众多,花期较长,气味芬芳,是蜜蜂喜欢采食的植物之一[17],可作为蜜源植物开展蜜蜂养殖,所酿蜂蜜有着较高的营养保健价值。
1.3.3对饮料、食品、生活用品产业的影响
金银花除含有药效成分外,还含有丰富的营养物质,其氨基酸含量在8%左右,并且种类齐全,水溶性糖含量在18%以上,还含有锰、铬、镍、铜、锌、钴、硅、铁等人体必需元素[12],具有重要的营养保健价值,可在食品、饲料、保健品、饮料、啤酒、牙膏中添加,对金银花的规范化种植同样也能促进饮料、食品、饲料、生活用品等行业的科学、健康发展。
1.3.3.1金银花茶
金银花原花冲以代茶,汤色翠绿透亮,闻之气味芬芳,夏秋服用既能防暑降温、降脂减肥、养颜美容,又能清热解毒、百病不生。
“喝了金银花,今年二十,明年十八”,是对金银花茶的美好赞誉。
目前不仅有多种包装形式的以单味金银花为原料的金银花茶,也有与其它中药组方配伍的复方保健茶,如将金银花与野菊花、麦冬配伍制成的青梅保健茶,可清热解毒、消暑生津,急慢性咽炎、扁桃体炎患者饮用后可缓解咽喉疼痛等。
1.3.3.2金银花饮料
将金银花浸提,添加适当甜味剂、矫味剂和品质改良剂,经超滤、灭菌、罐装等工序制成保健饮品,色泽清澈明亮,清凉爽口,芳香甘甜,是市场销售量较大的一类产品。
如金银花-绿茶复合饮料、金银花-菊花-苦瓜保健饮料、苦瓜-金银花-淡竹叶保健饮料、芦荟-金银花复合饮料、银杏叶-金银花保健饮料等。
银花晶是以金银花为主要原料制成的固体饮料,曾远销国外。
1.3.3.3金银花复合酸奶
金银花功能性酸奶集金银花和酸奶保健功能于一体,酸甜适中,口感细腻、润滑、柔和。
以香菇、银耳、金银花为原料制成的复合保健酸奶,有酸乳特有的发酵香和淡淡的香菇风味。
1.3.3.4金银花保健酒
利用兰陵美酒传统工艺开发研制的金银花美酒,色泽如琥珀,清亮透明,具有兰陵美酒和金银花之独特复合香气;
在传统黄酒加工工艺基础上添加金银花浓缩液,经科学调配制成的金银花黄酒,色泽浅棕黄,口味醇厚,酸甜适宜;
用金银花代替部分颗粒酒花制成的金银花啤酒,清亮透明,口味纯正,有幽雅自然的金银花香气,同时具清热解毒、消炎止渴之功效。
此外,还有金银花白酒等。
1.3.3.5金银花保健食品
金银花保健糖果具有消炎止痛、润喉护嗓的功能,赋予了传统糖果新的生命力,深受广大消费者欢迎;
将金银花、芦根煮汁加入冰淇淋配料中,可制成具有清热解毒、生津止渴的冰淇淋。
金银花解毒功能强,能解除无机或有机毒物对人体的毒害,如有机磷农药中毒、菌类中毒等,因此在保健食品开发方面具有广阔的市场前景。
金银花茎叶粗蛋白、粗纤维高及粗灰分较高,碳氮比较低,适于用作食用菌培养基,以此培养的平菇、香菇,不仅能旺盛生长和繁殖,并且含有绿原酸、木犀草苷等活性成分,从而赋予了明显的保健功能,市场发展潜力巨大。
1.3.3.6金银花日用化工产业品
金银花在日用化工领域也有广泛用途。
以金银花为主要原料制成的银仙牙膏、忍冬花牙膏等,具有抗菌消炎作用,可用于防治口腔疾病;
金银花痱子水可清热解毒,治疗小儿热痱有较好的爽身消痱作用。
含有金银花成分的各类化妆品也已面市,如金银花香水、金银花沐浴露等。
金银花挥发油及浸膏还能改善和修饰卷烟香气,具有增加清香香韵、减轻刺激性的作用,可作为卷烟添加剂。
从金银花干花蕾和鲜花中提取的精油,可用作高级香料。
绿原酸是一种重要的生化试剂,在生理、药物化学、医学等领域用途广泛,在金银花植株体内绿原酸含量高达5~10%,可以金银花为原料进行绿原酸的工业提取和纯化。
1.3.4对生态环境的影响
金银花枝条多,叶子密度大,具有良好的蓄水保土效果。
株高80cm、墩大1m3的金银花,枝条数可达200多个,叶片有近万个,即使有较强的暴雨,经过叶面的层层截留、消除、减少了雨滴击溅作用,增加降雨入渗,使水土流失明显减少[17];
金银花对土壤要求不严格,在微碱及中性土壤上都能较好地生长,且根系发达,主侧根少而壮,它的茎蔓如果触及土壤,即可生出大量的毛细根,具有独特的固土功能;
同时金银花对气候条件要求不严,抗旱能力强,群众有"
旱死野草,旱不死金银花"
之说。
在荒山秃岭地带种植,可有效地延缓雨水汇流时间,起到固结表土、防止地面冲刷和冻融侵蚀作用。
因而,对于水土流失严重、难以利用的瘠薄土地,栽植金银花,具有增加土壤有机质含量、蓄水保墒、熟化土壤的作用,因此,金银花规范化种植项目的实施能充分发挥金银花的生态效益,对改善当地生态环境有着重要意义,有助于小流域治理和环境美化,推动生态农业产业健康、科学发展。
1.5市场分析
1.5.1产品前景分析
随着医药科学技术的发展,人们对金银花的认识有了进一步的提高。
现代药理分析表明,金银花的茎、叶、花中主要成分为绿原酸,绿原酸对葡萄球菌、溶血性链球菌、伤寒杆菌、结核杆菌、肺炎球菌等分泌的毒素有较强的抑制作用[9]。
故而金银花已被列入抗菌药物,属于抗生素系列。
另外,花中含有肌醇、皂甙、挥发油、黄酮等;
叶中含有鞣质、忍冬甙、番木鳖甙、紫丁香甙和忍冬黄素等;
茎和茎皮含有木樨草黄素、皂甙和纯纤维等。
现代医学研究证明,金银花对于链球菌、脑膜炎球菌等,都有较强的抑菌力,对治疗流行性感冒和炎症均有一定疗效。
据调查,全国有1/3的中医方剂用到金银花,人们熟知的“银翘解毒丸”“银黄口服液”就是以金银花为主要原料制成的。
以金银花为主,配以连翘、大青叶、芦根、甘草,水煎代茶饮用,可以预防“乙脑”和“流脑”。
如果误食了毒蘑菇,将适量的金银花茎叶用清水洗净,嚼细咽下,可以达到解毒的目的。
在金银花茎基部寄生一种菌状物—金银花萼,是治疗咽喉肿痛的良药。
当地花农称:
“金银花浑身宝,防疫治病离不了”。
金银花为药食同源品种,随着人们食物构成的改变和生活水平的提高,金银花的用途越来越广,开始由药品向食品、饮料、饲料添加剂和日用化工等方面发展。
以金银花或与茶叶混合制作的金银花茶,多年来深受广大消费者青睐。
近年来,以金银花提取物为原料,开发的新产品如银花汽水、忍冬可乐、银花啤酒相继面市。
日本将金银花提取物加于肥皂、牙膏、护肤剂等,对治疗皮肤病、牙病、改善皮肤状况有一定疗效。
在法国常用金银花提取香料油,用于化妆品和空气洁净剂中。
随着食品安全要求日益提高,为防止抗生素滥用,金银花及其茎叶提取物已作为绿色饲料添加剂,替代抗生素用于养殖业。
随着科学技术的发展,对金银花的研究会更加深入,应用更为广泛,对金银花药材、金银花提取物、忍冬藤提取物等基础系列产品的市场需求将会越来越大,也必然会带动金银花种植的发展,对促进农村产业结构调整、增加农民收入具有重要意义。
因此,本项目产品具有较好的市场前景和社会意义。
1.5.2市场需求预测
金银花又名忍冬花、银花、双花,是常用的大宗中药材[18]。
我国分布较广,主产于河南、山东、河北等省份。
其中河南省金银花产量最大,质量最优。
金银花除了直接供配方药用外,还是生产多种中成药和保健品的主要原料,每年还有相当数量供出口,另外,随着金银花有效成分用途扩大,每年用于生产提取物的需求量增加迅速。
全国每年正常要求量达20000~25000吨,全球需求量每年在30000吨以上。
由于本品种植主要在我国,因此,近年来供求矛盾较为突出,价格呈不断上升趋势。
不同用途金银花需求分布见表1:
表1不同用途金银花需求分布单位:
吨/年
Tab1
用途
需求量
比例(%)
配方药(饮片)
3500
12
中成药
12000
40
食品及保健品
4000
13
金银花提取物
4500
15
药材出口及其他
6000
20
合计
30000
100
近年来随着农村产业结构的调整和退耕还林政策的实施,许多省份把发展金银花的种植作为重要品种进行推广,国家也成立了专业的研究机构开展种植和综合利用专项科研,并在政策上加大扶持力度。
金银花的种植和产量得到较快发展,一定程度上缓解了供需矛盾。
但目前我国金银花的种植多数还较为粗放,真正按照GAP标准大面积种植基地还没有一个。
随着中药现代化的进程加快,以及国际市场对金银花需求增加,金银花必须大面积按照GAP标准种植。
因此,金银花GAP标准化大面积种植非常重要。
2引言
金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb)的干燥花蕾,是药食两用的大宗中药材,金银花味甘、性寒,具有清热解毒,疏散风热之功效[8]。
有木犀草苷等黄酮类[19]、绿原酸及其衍生物等有机酸类[20]、挥发油类[21]、三萜类[6]、等多种有效成分。
用于治疗痈肿疔疮、喉痹、丹毒、热毒血痢、风热感冒、温病发热等症[8][22],并有降血压、延缓衰老等作用,具有广谱抗菌作用[9][23],有“中药抗生素”之称,具有大量的市场需求,故金银花的生产和开发越来越引人关注[24]。
除药用外,还是化妆品、饮料以及多种中成药的重要原料[25],同时也是重要的观赏植物和水土保持植物,应用广泛,市场前景广阔。
但金银花生产中,药农“重产量、轻质量”的思想依旧存在,金银花不科学的种植、采收方式,会引起金银花生产性能下降、生长不良、有效成分积累减少、植株及产品品质降低[26-28]。
本研究以封丘县对金银花经长期驯化选择,形成的优良栽培品种主要有封丘大毛花为试材,研究封丘县金银花生产情况及其生物学特征,并对其进行分析评价,以期为封丘县探索标准、高效的金银花GAP生产提供理论依据。
3材料与方法
3.1资料调查方法
通过实地调查访问和网上资料调查两种形式,搜集有关文献资料,并进行分析研究。
3.2试验地基本情况及试验材料
2003-2005年在河南封丘陈桥镇轩寨村,选择生长相对一致的6年生封丘大毛花植株进行试验,株行距150×
120cm。
3.3试验设计
3.3.1直立生长模式试验
随机5个小区,每个小区面积为4m2,使5个小区内的金银花植株直立生长,并修剪成1.5-2m冠幅的小灌木,另选随机5个小区金银花匍匐生长作为参照。
在规律性采摘模式下,计算全年产量。
3.3.2物候期观察
在自然条件下,随机选取15株金银花挂牌,连续观察并记录其萌芽、枝梢生长和单株单花开放进程,开花进程观察直至花瓣脱落。
全年观察项目分为8个时期:
萌芽期、春梢生长期、春花期(第一茬花期)、夏初新梢生长期、夏初花期(第二茬花期)、夏末花期(第三茬花期)、秋梢生长期、秋花期(第四茬花期)、冬前与越冬期等。
3.3.3不同母条扦插试验
选取生长健壮、无病害的一年生徒长枝、结果枝、二年生枝、三年生枝进行扦插试验。
统计生根时间、生根根条量、生根最长根长度、成活率4个指标,并进行分析。
3.3.4金银花成分日变化研究
在第一茬花期,选取晴朗的天气下,在特定数量的植株上从6:
00~18:
00时,每隔1小时采摘一次叶片与二白期的花,然后进行花叶105℃杀青5分钟,60℃下烘干。
测定金银花叶与花内的绿原酸、黄酮及硝态氮成分的含量,各成分含量分别以单位干重表示[29]。
3.3.5金银花不同发育阶段有效成分变化研究
将花蕾分为幼蕾、三青、二白、大白、银花、金花6个发育阶段,选取晴朗的天气下,在特定数量的植株上同时采摘6个阶段的花蕾,鲜花检测叶绿素和类胡萝卜素含量,干花调查千蕾重,测定体内绿原酸、黄酮及硝态氮成分的含量,各成分含量分别以单位干重和单个花蕾进行表示[29]。
3.4试验指标指标的测定
3.4.1花蕾的总质量和千蕾质量的测量
用天平分别称量不同花期的鲜花蕾和干花蕾的总质量和千蕾质量[30]。
3.4.2绿原酸、黄酮、硝态氮、叶绿素、胡萝卜素含量测定
绿原酸按《中国药典》2010版一部金银花药材项下绿原酸的高效液相色谱法测定[8]。
总黄酮采用《中华人民共和国药典》(2010版一部)硝酸铝-亚硝酸钠比色法测定[8]。
硝态氮含量测定参照李合生等[31]的测定方法。
叶绿素和类胡萝卜素采用乙醇提取分光光度法[32]。
3.5统计分析方法
用MicrosoftExcel2003进行试验数据处理和图表生成,用DPS数据处理软件进行方差、相关性分析。
4结果与分析
4.1河南封丘金银花金银花产业现状调查
封丘金银花具有1500多年的种植历史,经过多年的栽培驯化,形成的优良栽培品种主要有封丘大毛花。
封丘大毛花金银花是WTO原产地保护品种,具有直、大、高、碧的独有特征。
直,是直立生长,层次分明,从上之下可分4至5层,而有利于通风透光,吸收养分,易采摘,产量高达1800-2500kg/hm2,花期长达5个月,花期不间断,盛花期四至五茬[33]。
大,是封丘金银花,鲜花肥大厚实,干花碧绿鲜亮。
高,是封丘金银花绿原酸含量在5.6%--6.7%,此外,封丘金银花还含有甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨
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