专家谈影响中药材质量各因素的评价方法

专家谈影响中药材质量各因素的评价方法

对于如何评价影响中药材质量的各个因素，中国药品生物制品检定所张南平指出，中药材性状质量必须作为评价质量的指标之一，应采用多指标质量评价方法，并对样品间的个体差异给予足够的重视。

张南平认为，在按中药材ＧＡＰ规范进行具体品种的各项ＳＯＰ制定时，要对影响中药材质量、产量、经济效益的各因素进行优选，如：种质、栽培技术、采收及产地加工等。然而我们对中药材质量影响的因素、影响的程度，以及哪些因素影响最大而需要在生产规程中严格控制等缺乏了解，所以要对各个生长时期的植物和中药材产品进行品质评价和比较，以便筛选出较好的栽培条件和方法，并找出必须在中药材生产中控制的因素。

首先，中药材性状质量必须作为评价质量的指标之一。由于许多中药材品种大面积引种栽培时间较短，特别是根和根茎类药材，人工栽培后的药材性状质量与野生药材存在一定的差异，有可能不符合《中国药典》性状项下的规定，这个问题必须引起企业的高度重视并研究解决的办法，中药材产品不符合《中国药典》规定是不可能通过认证的。

中药材的性状质量优异是道地药材最为显著、最直观的标志，且性状特征可以客观地反映出采收时节、加工工艺以及药材是否变质等情况，现有的研究也说明性状特征对质量评价的价值。因此，性状特征必须作为质量评价指标之一，在中药材各项ＳＯＰ的研制时应得到重视和应用。性状质量标准的建立必须结合传统的品质评价经验，吸收老药工、药农、经营者对药材品质的判断经验，以及结合某些性状特征的参数测定，并尽量进行量化处理以使中药材的性状质量较为合理和可靠。

其次，经典的中药质控方法，即对某一个（或几个）成份进行定性、定量，不能评价中药材整体质量的差异，尤其是中药材生产中进行不同试验条件对中药材品质差异的评价，因此中药材多指标质量评价尤其重要。

由于优质中药材有效成分的含量应该是多少，各成分之间最佳的比例关系现在还不了解。企业应选择传统经验鉴别公认的“地道药材”或现代研究证明为优质的药材样品作为“中药材实物标准对照品”，按所含化合物的类别，选择适当溶剂，按不同极性进行提取、分离，摸索出若干套最佳色谱条件，并尽可能使样品中的成分被分离和检测。把药材所含的化学成分数据作为一个中药材标准参照系，用于进行各种因素对中药材质量的影响程度的判断和评价。

与“中药材实物标准对照品”相似性系数高，就说明此因素对质量的影响小，反之则说明影响大。在评价各因素对质量的影响时，使用标准数据参照系可以消除一些噪音和干扰，使各因素对质量影响程度的评价更科学和合理。如果无法或不可能建立“中药材实物标准对照品”，则设立一个在当地认为质量较好的“实物对照中药材”，也能用于评价各因素对质量的影响，在现阶段也是较为可行的方法之一。

最后，要重视取样对质量评价结果的影响。中药材ＧＡＰ研究时的取样有别于药检取样，但取样的代表性是两者共同的要求。除了符合《中国药典》（２０００年版一部）附录ⅡＡ“药材取样法”外，ＧＡＰ研究时样品采集和处理多从挖取新鲜药材开始，应注意植株大小、取样部位的差异对化学成分分析结果的影响。在有限的样品取样量范围内得出真正能代表大样的整体质量情况，正确的取样是成功的关键。

在进行中药材品质评价时，样品间的个体差异应得到足够的重视。对于一些多年生、对生境要求较高，且不能在平原上大面积种植的品种，它们的个体差异是较大的。如：黄连，在同一地点种植的植物个体，单株之间生物碱含量相差极为明显，有时达１倍以上。丹参中丹参酮类化合物主要分布在皮部，木质部含量较少，不同粗细的丹参根，含量存在明显差异。肉桂、石菖蒲、人参等也有此种情况存在。如果中药材的个体之间差异较大或各部位比例相差明显，按ＧＡＰ研制各项ＳＯＰ时，同一地点样品量应多取，以较多样品粉碎后进行各种实验较为合理。为保证所采样品均匀一致和可重复性，必须做到样品采集、采后处理及分析测试等一系列条件（操作）的规范、准确、可比。

最后，在按ＧＡＰ进行中药材品种的各项管理规定和ＳＯＰ制定中，中药材质量优劣是评价ＳＯＰ水平的重要指标之一，但不是唯一评价ＳＯＰ规程好坏的指标，不能以中药材产品有效成分含量高低作为评价的唯一标准。按ＧＡＰ生产中药材的主要目的是使中药材品质达到稳定且质量可控，即减小有效成分（或组分）含量的波动范围，使中药材研究结果之间存在可比较性和溯源性。为了达到这个目的，企业管理的规范化才是最重要的因素。

药用植物的产量构成和品质的形成是如何的？

（陈瑛）

一、药用植物产量构成的特性

从生理角度看，所有作物的干物重量中，有90—95%是通过光合作用形成的，只有5—10%是由根吸收的矿质营养所形成。因此，药用植物的产量构成主要来源于光合作用，来源于生育期间可能接受的光能。药用植物在它一生中由光合作用形成的全部干物产量，叫做“生物产量”，其中并不都能药用，只有药用部位的产量才是人们所需要的，称之为“经济产量”。如山茱萸的萸肉，党参、黄芪的根等。在大多数情况下，生物产量与经济产量之间，有一定的比例。我们称为经济系数K（或称相对生产率）。K=经济产量+生物产量x100%。一般来说，生物产量高，经济产量也高；生物产量低，经济产量也低。而经济系数（K）越高说明植物体的利用越经济。药用植物的经济系数随药用部位不同而异，如药用部位是根、叶、全草等营养器官，它们形成的过程比较简单，经济系数较高，如薯蓣类、根类药材，经济系数可达50—70%，全草类药材接近100%。而收获种子、果实的药用植物，其经济产量的形成，要经过有性器官的分化发育，有机物质要经过复杂的运转，同时，这段时间内又易遭受环境条件变化的影响，所以经济系数较低，象番红花药用部位为花的柱头，则经济系数更低了。另外，经济系数还与人们综合利用的水平及其内含的有效化学物质有关。如薄荷叶子中含有挥发油，其挥发油含量的高低与栽培技术措施有关，不能仅从叶、茎的产量上决定经济系数，还要看挥发油中薄荷脑的含量与质量。特别是一些制药工业原料植物，它们的内含物多少与经济产量的高低有着不可分割的联系。因此，药用植物的经济产量，还包含产品质量的含义。

药用植物的产量（经济产量）是由单株的产量和单位面积上的株数两个因素构成的。由于药用植物种类不同，其构成产量的因素也有所不同（表4—6）。

表4—6 各类药用植物单位面积产量构成因素

由表4—6看出，单位面积上株数愈多，单株产品数量愈多，重量愈重，经济产量就愈高。但药用植物作为栽培的群体，在一定栽培条件下，构成产量的各因素之间存在着一定程度的矛盾。如单位面积上株数增加至一定程度，每株的产品器官的数量和重量就有减少的趋势。这是因为作物的群体是由各个体构成的，当单位面积上密度增加时，各个体所占的营养面积（包括空间）就减少了。个体的生物产量就有所削减，经济产量也必然减少。但单株产量低不等于最后的产量就低，栽培的目的是要求单位面积株数×单株产品器官数×单个产品器官重量（即总产量）达最大数值。以上三个产量构成因素随不同作物不同生产条件而异，有时是其中一个或两个因素较好，也有三个因素同时得到发展的。研究这些因素的形成过程和相互之间的关系，以及影响这些因素的条件，并采取相应的农业技术措施，满足药用植物高产的生理需要，这就是本书的重要内容之一。例如湿生栽培薏苡（丁家宜，1979），其丰产技术措施是：（1）湿生促苗，促使苗齐苗壮，全田茎蘖达预期数目以后，排水干田，以控制无效分蘖。（2）有水孕穗，足水抽穗，并追施速效氮肥，以增加每株穗数，每穗粒数。（3）灌浆成熟期以湿为主，干湿结合，并适施化肥增加粒重。采取以上措施，薏苡比旱田栽培增产达5—10倍。

二、药用植物产量形成的源和库

要想获得较高的经济产量，首先必须有较多的光合产物，好比是“源”头；其次要考虑植物体内物质的消耗、运转与分配，要减少消耗，尽多地将光合产物运转到药用部位也即“产品库”去，产量才能提高。

（一）“源”的形成

光合产物的形成，主要依靠光合作用；决定于药用植物绿色面积（光合面积）的大小、光合作用的能力（强度）与光合作用时间长短三个方面。

1.光合面积

主要是叶面积，与产量关系最密切。有些一二年生的药用植物，苗期生长缓慢，叶面积很小，日光大部分漏射在地面上而损失。在生产上用套作以减少这方面的损失。另外，采用大粒种子播种，施用种肥，加强苗期管理，使幼苗生长健壮，光合面积，迅速增加，起到增产的作用。人参留种田如进行稀植，不收三四年人参结的种子，只采收五年生植株所结种子，并采用疏花疏果、增施磷肥、待果实充分成熟再采收等措施，可使种子千粒重由原来大田采种的26—27g增至50—60g，一年生幼苗平均根重大于0.8g，比小粒种子的幼苗增重60%。

增加叶面积的主要措施是合理密植，即根据当地土质和肥沃程度、肥水和管理水平确定种植密度，扩大单位面积上的叶面积，以增加光合产量。如穿心莲栽植密度与产量的关：系见表4—7。

表4—7 栽植密度对穿心莲产量的影响

穿心莲产量随栽植密度增加而增加。但也不能过度密植，虽然在生育初期扩大了叶面积而利于光能的吸收，但由于个体数增多，不能得到足够的营养而长得瘦弱，另外，株间光照减弱，光合作用降低，严重时甚至引起植株倒伏，叶片脱落，而造成减产。例如过去许多人参场栽人参密度为60—80株/m2，最密达100株/m2，失之过密，叶片相互遮蔽，光合效率很低，参根支头小，单产低。目前改为30—40株/m2，产量和品质都有提高（崔德深，1984）。可见作物的群体结构是否合理，对产量影响很大，群体结构是否合理，在很大程度上取决于株间光照，而叶面积是影响株间光照最大的因素，故常以叶面积系数（或称叶面积指数）作群体大小的指标。叶面积系数即单位土地面积上的叶面积。一般情况下，随着叶面积系数的增加，光合同化率增加，但超过一定范围，同化率不再增如，而呼吸消耗仍不断增加，故干物质生产率（净同化率）下降（图4—12）。叶面积系数不宜太大，一般作物的最大叶面积系数在2.5—5左右，根据肥水和光照条件确定。叶片既是光合器官，也是蒸腾器官，而且叶的生长与维持也必须有一定的肥水供应，故叶面积大小应与肥水条件相适应。在肥水供应不足时，叶面积系数不宜过大，在肥水条件较好时，叶面积易过大而影响光照，这时应根据光照条件确定叶面积大小，使既能充分吸收利用光能，而株间光照又能满足作物品种本身的需要。另外，根系大小也是群体结构中必须考虑的一个方面，它对维持叶片的寿命与功能和促进产品器官的发育，都有较大的关系，丰产的条件之一是根系不早衰。

图4—12 碳素同化、呼吸及干物质生产率与叶面积指数的关系

在作物一生中，群体结构、叶面积大小不断地变化，这一动态是否合理，对于能否协调群体与个体、地上部与根系、营养器官与生殖器官、前期与后期等关系，能否获得足够的产品器官，影响极大，必须充分重视。应注意下列几点：

（1）前期叶面积扩大应较快，能较多地吸收利用光能，为后期发展产品器官打下良好基础。如近年推广地黄薄膜育苗移栽，使产量大幅度增加。

（2）最大叶面积应与最适季节相配合，以充分利用良好的生育条件，提高产量，在考虑药用作物播种期、栽植期时应加注意。

（3）“产品库”积累期，叶面积大小与分布应合理，尤其是生育后期，应维持较好的光合性能，大多数作物的经济产量主要来自贮积阶段的光合作用，而贮备物质在最终经济产量中所占比重较小。为了高产，必须有足够的光合面积和维持较强的光合能力。有些丰产田前期生长良好，最后产量不高，主要在于群体结构不合理，后期的光合能力不强，例如由于叶片分布不当，降低透光率，影响株间光照，前期叶面积偏大，发生郁闭，引起中、下部叶片早枯，根系早死；由于肥水不当，造成叶片早衰或贪青晚熟，严重影响产品库的积累。因此生产上必须对后期的群体结构予以特别注意。

2.光合能力（强度）

有机物的合成主要决定于光合能力，故光合能力与产量的关系比其它方面更为密切。光合能力的强弱一般以光合强度或光合生产率为指标。光合强度通常用单位叶面积在单位时间内同化CO2的数量表示，但测定时直接得到结果是光合与呼吸之差，称净光合。光合生产率通常用每m2叶面积在较长时间内（1昼夜或1周）增加干重的克数表示。光合能力随许多内外因素而变化。内因是：

（1）植物的遗传特性

不同作物、不同品种的植物，光合能力差异很大。如在强光及其它条件比较适合的情况下，C4植物（非光呼吸型）的净光合强度比C3植物（光呼吸型）高2—3倍。不同品种间光合强度差异也很大，因此应注意选育光合强度较强的品种。

（2）叶片的状况

如叶片的角度，各部分的空间配置等。一般如叶小而近直立，叶面积上下部分布比较均匀的，比叶大而平展，或稍下垂，叶面积集中上部的株间光照好，对光能利用率高。栽培上采用搭架、修剪整枝等措施，调节植株各部分的空间配置，改善群体光照条件，以提高光合效率。

另外，光合能力也与叶片的年龄、寿命有关，光合作用强度随叶龄增加而增加，达到最高点后又迅速下降。一般在日照强，肥水充足时，叶色浓绿，叶的寿命较长，光合强度也较高。

（3）物质运转的源库关系

光合产物由源到库运转的途径、速度及数量、库的大小等也影响药用植物的光合强度。当光合产物运转迅速，库容量大时，光合强度即增加。反之即减弱。如摘去小麦穗子，可使旗叶的光合强度降低一半。

外因如气象因子之光、温度，肥水管理等。

（1）光强度

光强度对光合强度影响很大，虽在正常条件下，自然光强超过光合的需要，但在丰产栽培的条件下，常常由于群体偏大而影响通风透光，中下部叶片常因光照不足而影响光合，并削弱个体的健壮生育。这时光成为最主要的限制因子，如不能合理解决这一主要矛盾，产量就上不去。为了合理调节光能的利用，首先必须了解光合对光强的要求，光补偿点和光饱和点分别代表光合对于光强要求的低限与高限，随植物种类及其他种种因素而有很大差异。过去认为人参为阴性植物，其实人参是喜光又怕强光直射的半阴性植物（王铁生，1983），其光补偿点约为400lx，光饱和点约为22klx。三七对光也十分敏感，不同生育期不同年龄的三七对光的要求不同。如在生长前期和后期，一般要求透光度30—40%，中期为25—30%。透光度过大，三七生长缓慢，植株矮小，叶片苍老，叶色变黄，易受灼伤，提早落棵。透光度过少，光太弱，三七茎秆细高纤弱，叶片薄小，易感病，产量低。

光饱和点高低，反映了作物对强光的利用情况，特别是光饱和时的光合强度，关系到强光的利用率。一般情况下光能利用率之所以较低，光饱和是一个重要原因。已知光饱和现象主要受暗反应效率限制，也与“光呼吸”有关，二者直接受温度、光照、CO2浓度等条件的影响，而与肥水也有间接关系，所以通过改善环境条件和采用适宜的栽培措施，能在一定程度上提高光饱和点和光饱和时的光合强度。

光补偿点高低与弱光下的营养状况密切相关，在补偿点条件下光合生产率正好补偿呼吸的消耗，没有多余的有机养料供继续生长之用，且因夜间没有光合而仍有呼吸消耗，结果入不敷出，不久就会饿死。所以任何植物都不能在补偿点弱光下长期生活。生产上如不问需光量如何而过分密植，常使中、下部叶片提早枯萎，削弱个体营养而减产。因光补偿点主要决定于呼吸和光合两个方面，喜光植物呼吸较强故光补偿点较高，但光合能力也有很大关系，例如，当叶片渐趋衰老而光合减弱时，光补偿点常见上升；而当温度适宜、肥水适当、CO2充足时，由于光合能顺利进行，因而光补偿点可有所下降。

生产上根据作物的需光特性而进行适当调节。如人参为喜光又怕强光直射的半阴性作物，生产上即从不透光不漏雨的全荫棚发展至透光漏雨的双透棚。随着荫棚内光强度增加，人参的产量和总皂甙含量均有提高（表4—8）。如采用合理的种植方式和适当的畦向，可以改善受光条件，提高光能利用率，如薏苡、桔梗等采用等距离播种法，利于枝叶充分受光，可显著增产。其它如高矮作物间作，加大行距，缩小株距等，也都能有效地改善光照条件。

表4—8 不同荫棚下的光强度与人参产量、总皂甙含量的关系（2）二氧化碳

当光合作用旺盛时，作物株间二氧化碳浓度可降至0.02%甚至0.01%，可见在光照和肥水充足，温度适宜而光合旺盛期间，二氧化碳的亏缺常是光合的主要限制因子，如能人工补充二氧化碳，就可大大促进光合作用，提高产量，目前主要用于温室和塑料薄膜栽培。在大田可利用土壤呼吸来补充空气中的二氧化碳。有人指出，适度施肥的土壤每公顷每小时可放出二氧化碳5kg，因此增施有机肥料和适当灌溉（灌溉可增加土壤呼吸4—5倍），结合补充适当氮、磷、钾化肥，对促进土壤呼吸补充二氧化碳有很大意义。

（3）温度

对光合的影响很大，大多数温带植物能进行光合的最低温度约为0—2℃，在10—35℃范围内可以正常进行光合，而最适点约在25℃左右，超过此点，光合便开始下降，到35℃以上时，下降更快，至40—50℃便完全停止（表4—5）。这是因为高温下呼吸增强得更快，净光合迅速减弱的结果，此外，高温下酶加速钝化及叶绿体受到破坏，或者引起早衰。如浙贝母引种到北京地区，因北京春季很短，4月份才有春天的气息，5月入夏，气温升高，空气干燥，浙贝母很快进入枯萎期，故产量不如浙江。

（4）肥水

肥水对光合能力有十分重大和多方面的影响，很多药用作物，如穿心莲、当归、人参、山药、贝母等，均能因肥水适宜而获丰产。肥水充足不但能促进植株生长，增加叶面积，并能提高光合能力。

当作物叶肉内水分在接近饱和状态时，光合作用最旺盛，当水分亏缺时光合作用即受影响。当叶肉细胞脱水严重时，引起原生质的胶体特性发生不利变化，使二氧化碳的扩散和酶的活动受抑制，呼吸和水解过程加强，物质运转受阻，光合能力削弱，如果植物过度缺水，造成叶子萎蔫，气孔关闭，二氧化碳进入严重受阻，甚至使温度增加，叶绿体受伤害，呼吸加强，运转中断，光合能力便大大降低。

肥料三要素中氮对光合能力具有最广泛而强大的支配能力，磷和钾通常对光合能力影响不大，但磷在氮素供应水平高的情况下，钾在氮和磷供应水平皆高的情况下各起着限制因素的作用。

3.光合时间

其它条件相同时，适当延长光合时间，会增加光合产物，提高产量。在生长季节短的地区及肥水缺乏而易早衰的田块，更要注意光合时间问题。

光合时间与内外条件有关，外界条件如生长季的长短，昼夜的比例等。有条件时适当选用生长期较长的晚熟品种，一般能增产，如薏苡晚熟种比早熟种增产30—50%。又如洋地黄、颠茄等在北方种植比长江流域种植产量和有效成分含量均高，原因之一是北方比江、浙一带夏季日照时间长，晴天多，阴雨天少，阳光充足之故。栽培技术上争取早播，有条件时改春播为秋播或冬播，延长生长期。如红花、颠茄、洋地黄等秋播均比春播增产。如秋播有困难时，由春直播改为早春在保护地育苗后移栽。薄荷由晚春栽改为早春栽，产量增加7.88%，产油量增加58.9%。

从作物本身考虑，光合时间与叶片寿命及一天中有效光合时数有关，后期叶子早衰，光合时间减少，对经济产量影响甚大，如人参、西洋参等一年只长一次叶的尤要防止叶斑病的危害，争取晚回苗即能显著增产。

生产上还应注意白天有效的光合时数，有时由于光照、肥水和二氧化碳不足，或因温度过高过低，使作物不能顺利进行光合作用，或表现“午休”，也会减少光合产量。生产上利用一年多作多收、间套种、保护地栽培等措施充分延长光合时间，提高光能利用率，以达到增产的目的。

（二）“库”的积累

影响产品库积累有两方面的因素，一是作物一生中呼吸消耗，二是光合产物的运转和分配。

1.光合产物的消耗

主要是呼吸消耗，呼吸把有机物中贮存的能量，以有效方式转入ATP中，再用到物质合成转化、植物的生长运动等各种耗能的生命活动中去，此外呼吸过程中还产生具有高度生理活性的中间产物，是合成许多重要有机物（蛋白质、核酸等）的原材料。故呼吸是代谢的中心环节，但呼吸过强，消耗过多，对生产也不利。特别是在某些不利条件下，例如高温、干旱和缺乏某些必要的矿质元素时，正常的呼吸过程受到破坏，有机物大量消耗而不能形成ATP，氧化过程中放出的能量以热的形式散失，成了无效呼吸，应注意防止。

要想适当减少呼吸消耗，主要是调节温度。由于呼吸适温比光合适温高，一般植物的呼吸适温为30—40℃，光合适温为25℃左右，因此温度过高，呼吸消耗便相对增大。在温室栽培和温床育苗中，冬季以及阴雨天或夜间光合不能顺利进行时，尤当注意温度不能太高，以减少呼吸消耗。目前密植栽培中由于通风不良，夜间散热较慢，群体内温度偏高，也对增产不利。

花、果、叶等器官的不正常脱落，有时造成大量光合产物的损失，病虫害造成的损失更大，应注意防止和防治。

2.光合产物的运转和分配

用经济系数作指标。要想提高经济系数，使尽量多的光合产物向贮库集中，应首先使作物有健全的生长，并制造较多的有机物。因一般作物的经济系数大多随植株干重的增加而增大，当单株小至某一限度时，有些作物甚至不能产生产品器官，所以肥水不足生长衰弱，或过度密植而影响个体健全生育时，都会使经济系数变小。其次则应使有较多的有机物运转到产品库中去，栽培上要注意适当施肥灌水和合理密植，如肥水过多引起徒长，或过度密植都会降低经济系数。另外花果类药材如金银花、山茱萸等通过合理修剪整枝，根类药材摘花疏果均有利于光合产物向产品库运转，提高经济产量。如三七经摘花薹后块根产量提高1.2—1.4倍。另外，因有机养料总是较多地运到生长素较丰富的部分，故可以喷生长激素来提高经济产量。据R.C.Bhagar1969年报道，喷射IAA100ppm于除虫菊（Chrysanthemum cinerariaefolium Vis）花上，能显著增加除虫菊酯类的含量，而喷射NAA100ppm则增加花的产量。喷矮壮素（Cycocel）100ppm能降低八棱丝瓜的植株高度，并增加雌花数目，使每株果实平均数量超过未经处理的对照组（A.Patnaik，1974）。其它栽培措施如苗期蹲苗，根际培土，环割，防止或减轻干热风及病虫害危害等，均能调节生育，促进产品器官发达，增大经济系数。

总之，药用植物栽培也如工厂生产一样，要开源节流，才能增加产量。

三、药用植物品质的形成

栽培药用植物，除了要求产量高以外，还必须注意药材的品质，因药材品质好坏直接影响临床疗效。所谓品质好，首先应经鉴定为正品，并应符合国家药典的标准或达到一定的质量检验指标，如有效成分含量或其它性状不符合标准，也视为劣品，甚至不得入药。

药用植物产品的品质，应有两方面含义：一是指产品的色泽、形态性状、质地及气味等传统标准，一是指产品的内含物（有效成分的组成和有毒物质含量）。

尽管药用植物的产品器官多种多样，有效成分的种类千差万别，有机结构十分复杂，有多种生物碱、苷类、萜、激素类……多种化合物。但它们的产量构成与品质形成，归根结蒂，主要来源于光合作用产物的积累、转化及分配，通过植物适宜的生长发育和代谢活动，以及其他生理生化过程来实现。而每种植物体内所以能产生结构复杂的有机化合物，都有它独特的生物合成途径。它们主要是由植物体光合初生代谢产物（碳水化合物、氨基酸、脂肪酸等）作为最基本的结构单位，通过体内一系列酶的作用，完成其代谢活动，从而使光合产物转化，形成结构复杂的一系列次生代谢产物，也就是栽培产品器官的内含物有效成分。

从植物的代谢类型来分可分为碳水化合物类与蛋白质两类。也就是相对形成碳水化合物类复合体为主和相对形成蛋白质类为主的两种类型。含鞣质（单宁）、油脂、树脂及树胶等植物多属于碳水化合物的代谢类型；含生物碱的植物多属于蛋白质类的代谢类型。如碳水化合物代谢类型的类萜（terpenoid）是植物界中广泛存在的一种次生物质，是由异戊二烯（isoprene）组成。根据异戊二烯数目有单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜、多萜之分。单萜、倍半萜很多是挥发油，如柠檬醛、薄荷醇等。分子量增高，就成为树脂、胡萝卜素等较复杂化合物，而橡胶、杜仲胶等多萜则为高分子化合物。植物体内形成萜类的前体是焦磷酸异戊烯脂。它是由乙酸经甲戊二羟酸而生成的，其生成途径如图4—13所示。

图4—13 类萜的生物合成

属于蛋白质类代谢类型的如存在于颠茄属、曼陀罗属和天仙子属植物中的天仙子胺，是由莨菪碱（tropine）和托品酸（tropicacid）两部分组成。莨菪碱是由鸟氨酸和乙酸为原料合成的，而托品酸则是由苯丙氨酸为原料合成的，其合成途径如图4—14。

图4—14 天仙子胺的生物合成

因此，品质形成的实质，是决定于植物体的某种代谢途径。但植物体内的代谢活动都受控于酶，也就是由个体的遗传信息，通过转录和转译制成的酶来决定其代谢途径与能力的。从而使植物体同化外界条件满足生活的需要，完成其生活周期，并形成一系列代谢产物。在这过程中与周围环境条件有着密切的关系，当环境因素发生变化，即影响酶的形成和活力，进而影响代谢途径，影响产品的品质。故栽培上可以根据植物不同的代谢类型，用人为的方法选择和创造适合某种类型的条件，来加速某种代谢类型的植物体中有效成分的形成和转化的过程。例如对碳水化合物类型的植物，加强磷、钾营养和给植物创造潮湿环境等，就可以促进植物体内碳水化合物的代谢过程，提高油脂、鞣质、树脂等物质的累积量等。对蛋白质类型的植物，采用合理地、适时地加强氮素营养和给植物以干旱条件等措施，就可以促进植物体内蛋白质和氨基酸的转化，从而加速生物碱在植物体内的积累过程。

四、影响品质形成的因素

（一）影响药材的色泽、形状、质地和气味的因素

药用植物的色泽、形状、质地和气味与其它性状一样，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。通过观察药材外形，可以辨别药材质量的好坏。内蒙古甘草皮色棕红色，质量好，新疆甘草多带碱皮，质量次。又如由于药材的结构和内含物不同，药材的性质、颜色、断面、纹理也不一样。如由于何首乌块根中皮层薄壁细胞恢复分生能力而产生异常形成层圈，向圈外分生韧皮部，向圈内分生木质部，使块根不断加粗，在何首乌横断面上就出现了“云锦花纹”。又如观察苍术、白术、木香断面的朱砂点，可以推断其油室的形成。

栽培地的环境条件对药用植物品质的影响很大。如海拔高度的影响，当归在甘肃岷县一带，栽培在海拔2000—2400m地区，云南丽江在海拔2600—2800m地区，产量与质量最好，海拔太低气温高，产量降低，当归主根变小，须根增多，肉质差，气味不浓。在海拔太高处产量也降低，干鲜比降低。又如云木香主产云南丽江、维西等县，海拔为2700—3300m，当引种到海拔2000m以下较热地区时，生长较差，根质地疏松，容易木质化，油分少，产量低。很多根类药材受土壤类型和质地的影响，一般适宜种植在肥沃疏松的砂质壤土上。如在黑麻土上生长的当归比在黄土、红土上生长的当归气味浓，但干鲜比比黄土、红土生长的低，要4—5kg才干1kg。大黄以砂质壤土为好，粘土不易栽种，但过于疏松的土壤种植后根分叉多，质地疏松，品质不好。其它如云木香、牛膝等也有同样的报道。山药在稍为粘重的土壤只要不积水，也能生长，而且肉质紧密，品质好，但产量较低，过分粘重的土壤则不宜栽种。肉桂生长在壤土上时桂皮柔软，有油分，质量优，在砂砾地生长的则桂皮硬，质量差。

药用植物生长期间的其它生态条件，对药材品质也很重要，如广藿香苗期喜阴，成株则可在全光照下生长，在全光照下的广藿香其茎叶粗壮，质厚，产量和含油率都比荫蔽下的为高。薄荷也是在阳光充足时叶片肥厚，质量高，而雨水多时植株徒长，叶片薄，下部容易落叶。其它如栽种深度对药材质量也有影响，川芎高产的重要措施之一是浅种。深种会阻碍根茎发育，延胡索栽种深度要适宜，浅栽时块茎长得较大，但长的个数少，产量低，栽种过深影响出苗，收获时不易收净，也难高产。

多年生药材的品质与种植年限关系很大。如黄芪的根，一般以6—7年

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