产学研结合 推进岷归GAP基地建设与产业化发展

宋秉生，何子清，严辉，于光，江曙，宿树兰，郭盛，段金廒*

(1.甘肃岷归中药材科技有限公司，甘肃 兰州 730010；2.南京中医药大学，江苏 南京 210046)

资 源

产学研结合 推进岷归GAP基地建设与产业化发展

宋秉生1，何子清1，严辉2，于光2，江曙2，宿树兰2，郭盛2，段金廒2*

(1.甘肃岷归中药材科技有限公司，甘肃 兰州 730010；2.南京中医药大学，江苏 南京 210046)

近年来在各级政府的帮助和支持下，在各类科技专项和发展基金的资助下，产学研紧密合作，围绕岷归规范化生产与规模化发展过程中诸如种质与种苗繁育基地建设、早薹与麻口病的发生机制与防治、适宜采收期与合理生产布局、产地加工与流通贮藏等一系列制约当归产业发展的若干瓶颈问题开展研究。揭示了岷归道地性的科学内涵，形成了岷归生产、加工与贮藏养护系列关键技术，建立和提高了岷归系列产品质量标准体系，提出了岷归产业健康可持续发展的策略。取得的成果有效推进了岷归GAP生产基地建设和产业化发展，产生了显著的社会经济效益，改善了贫困地区的经济面貌和药农的生活水平。

当归；规范化生产；GAP；产业化发展

中药当归为伞形科植物Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根。其性温，味甘、辛。具有补血活血，调经止痛，润肠通便的功能，被广泛应用于临床各科，尤擅妇科血瘀证疾病的治疗，享有“十方九归”之誉。

当归药材生产主要集中于我国甘肃、云南、四川等省海拔1 500～3 000 m的高寒阴湿山区，其中尤以甘肃岷县产“岷归”最为道地[1]。岷归迄今已有2 000多年的药用历史，有1 700多年的人工栽培历史。在《神农本草经》、《本草纲目》等诸多古籍中均有明确记载，并给予较高评价。2001年，岷县被国家命名为“中国当归之乡”；2003年，岷县成为“岷归”原产地标记认证地；2005年“岷县当归”商标通过国家工商行政管理总局商标局核准注册，并颁发证书。可见岷归文化沉淀厚重，药用历史源远流长。

甘肃省岷县是国家经济欠发达的贫困县之一，近年来在各级政府的帮助和支持下，在国家、省、市各级各类科技专项和发展基金的资助下，围绕岷归生产过程的关键技术开展了较为系统的研究工作，实现了产学研的紧密合作，取得了一系列能够有效提高岷归品质，促进岷归产业健康可持续发展的成果，有效推动了岷归的产业化发展[2,3]。

1 开展岷归规范化生产关键技术研究，促进岷归产业化发展

1.1 岷归适宜生产区划与合理生产布局研究

当归为高山植物，一般生长于海拔2 000～3 500 m高山阴坡。具有喜冷凉阴湿，怕暑热高温的特点。要求土壤质地疏松，有机质含量高的黑土类和褐土类。研究显示，岷县境内大部分地区海拔在2 300～3 000 m，属高原性大陆气候，其气候特点为高寒阴湿[4,5]；岷县当归种植区域的土壤类型以黑土、黑垆土、棕壤、褐土和黑钙土为主，总体上表现为土壤结构良好、有机质含量较高、矿质养分丰富的特点[6]。生态适宜性分析显示岷县为当归的最适宜生长区，为当归生长发育、品质形成及产地贮藏等奠定了良好的生态条件，决定了岷归道地性的形成。

不同产地当归药材功效物质含量测定结果显示，岷县产当归药材中多类功效成分含量明显高于我国四川、云南、湖北及甘肃其他产地的当归药材[7-9]。该研究结果进一步证实了岷归的道地性，为岷归药材的合理生产布局提供了理论支撑。

1.2 当归种子种苗繁育研究及示范基地建设

种子、种苗的优劣是中药材品质和产量的前提和保证。基于当归的种子、种苗繁育技术仍停留在传统的农家水平导致病虫害多发、早薹发生率高的认识，甘肃省定西市旱作农业推广中心先后选育出岷归1号、岷归2号和岷归3号等优良新品种，现已建成符合GAP要求的优质当归种子基地3 600亩(1亩=666.67 m2)，当归种苗基地6 500亩，建立了当归种子、种苗繁育技术体系，制定了种子、种苗繁育技术标准操作规程，有效解决了当归药材生产过程中种子、种苗的繁育问题。

1.3 岷归药材适宜采收期评价研究

采收是药材生产过程中的重要环节，直接影响着药材的质量与产量。随着我国《中药材生产质量管理规范》(GAP)的实施和推广，药材适宜采收期的客观评价与确定成为中药生产领域的共性问题之一。为此，南京中医药大学基于中药资源化学的研究思路与方法，从药材生产过程中的时、空关系与物质动态积累规律诸方面探讨和建立客观评价和确定药材适宜采收期的方法学，并在此基础上建立了基于功效物质含量与生物产量相关联的当归药材适宜采收期评价模式，通过对不同产地不同采收期当归样品的系统评价，证实了岷归的适宜采收期为10月中旬[10,11]，进一步验证了岷归传统采收期的科学性与合理性，为岷归药材适宜采收期的确定提供了科学依据。

1.4 岷归药材产地加工研究

药材产地加工系指药用部位收获至形成商品药材而进行的药材初步处理和干燥等过程。课题组经文献及实地调研发现，在甘肃、四川、云南3个当归传统产区，其产地加工方式不一，其中尤以甘肃岷县以秸杆、柴草等燃烧产生的烟雾熏制药材的加工方式最具特色。在摸清了不同产区当归药材产地加工方法的基础上，通过比较传统产地加工方法和现代加工方法对当归品质的影响，发现传统熏制当归药材中总苯酞、总芳香酸及总多糖含量最高。研究结果验证了岷归传统干燥工艺的科学性与合理性，提出适宜的现代干燥方法为真空干燥或低温烘干法[12]。该研究结果为建立经济有效、宜于推行的当归产地加工方法提供了科学依据。基于以上研究结果，现已建立了适宜的当归加工干燥方法的规范化操作规程，在岷县城关镇建立了年加工能力1 000 t的当归规范化加工基地，进一步规范了当归药材的产地加工方式。

1.5 岷归合理贮藏与养护技术研究

由于当归药材富含挥发油及糖类物质，贮藏方法不适宜易出现“虫蛀”、“泛油”、“发霉”、“变质、变色”等现象，影响药材的市场流通周期和保质期，易造成较大损失。鉴于此，本课题组通过以不同温度、湿度及不同包装方法模拟当归流通过程中的贮藏条件，考察其质量变化。结果显示，高温条件当归药材主要成分下降明显，不利于其贮藏；室温条件，较高湿度时可能会有利于丁基苯酞等成分向Z-藁本内酯的转化；不同包装条件下，其主要功效成分苯酞类化合物变化较小(<10 %)。基于以上研究结果，提出当归药材贮藏过程中应注意存放于低温、适宜湿度下，避免高温、高湿，并在此基础上制定了当归贮藏规范化标准操作规程。

此外，为延长当归药材保质期，岷归中药材科技有限公司正积极联合国内科研院校开展以真空、充氮包装等为主的现代贮藏包装技术研究，加大硬件设施投入，现已建成当归气调养护库，有效保障了当归的产地贮藏要求。

综合以上研究结果，证实甘肃岷县为我国当归药材的适宜产区；通过岷归规范化生产过程关键技术研究，进一步规范了岷归药材的生产过程，促进了岷归GAP基地建设，保障了岷归的优良品质，显著提升了岷归的品牌效应，使岷归药材产量逐年增加，保证了国家重要战略物资的生产与供应。目前岷县已建成当归GAP基地5 000亩，符合当归规范化生产的种植面积达10万余亩，占全国当归产量的85 %。形成了以当归药材、饮片、流浸膏、浓缩丸为主的系列产品，并获得欧盟绿色农产品认证，现已进入欧盟市场。

2 产学研合作，有效解决制约当归药材生产过程中的若干瓶颈问题

2.1 阐明当归麻口病发生机制，提出防治策略，制定防治措施

麻口病是当归药材栽培生产中的主要病害之一，为制约当归生产的一大难题。近20年来，围绕麻口病的发生机制及防治措施，国内多家科研院所开展了相关研究。早期研究认为当归麻口病为燕麦镰刀菌等6种致病真菌所致[13]。近年来，南京中医药大学课题组从当归病株感染部位中分离出马铃薯腐烂线虫DitylenchusdestructorThorne和伴存的一系列土壤微生物，并证实当归麻口病的致病机理为线虫口针刺破当归鲜嫩根皮后，泌出的富含营养物质的植物汁液为微生物群提供了繁殖生存的温床，大量微生物的繁殖和侵入导致当归根皮部逐渐呈腐朽状。鉴于此，该课题组提出轮作与生物防治相结合的多途径当归麻口病防治措施，并从当归地上废弃茎叶和多种植物组织中分离获得有效抑制和杀灭腐烂线虫的活性成分群，后续研究有望进一步开发生产出生物农药以推广应用。

2.2 阐明当归早薹发生的分子机制，提出其可能的防治策略，制定防治措施

当归早薹率高达20 %～60 %，早薹的当归根部不再膨大并木质化，导致产量下降，失去药用价值。当归早薹这一问题由来已久，早在1961年陈瑛等就做过调查研究，此后针对当归早薹问题的研究报道持续至今。定西市旱作农业研究推广中心联合国内科研院所经大量研究后认为当归早薹的发生主要受遗传、生态环境、营养状况及栽培措施等因素影响，并提出诸多防治措施[14-18]。该研究为降低当归的早薹率提供了必要的科学支撑，但并未从分子基因层面阐明当归早薹发生的机理。

为此，公司联合南京中医药大学对促发当归早薹的关键基因及相关植物激素进行了筛选。现已获得了多个与当归早薹相关具有同源基因的转录衍生片段及蛋白质质谱信息，发现多个和当归早薹相关的激素，为揭示当归早薹的分子调控机制提供了大量生物信息，从分子生物学角度阐释了当归早薹发生的分子调控机制[19]。提出通过调节促发当归早薹的植物激素水平、抑制当归早薹相关基因表达等措施来控制当归早薹的发生，从根本上为克服当归早薹做出贡献。

2.3 建立了基于当归多元功效物质的多指标质量控制标准体系

当归具有多元化功效，其功效物质基础表现为多元性，因此其质量控制是一项系统、复杂工程。随着人们对中药功效物质基础认识的不断深入，以及分析测试技术的不断提高，选择多指标综合评价已成为中药质量控制的必然发展趋势。

以中药资源化学研究思路与方法，选择能代表当归不同功效的多类型成分作为评价指标，建立了可以全面表征当归质量的质控评价体系，初步形成了具有良好技术壁垒的当归药材品质保障标准[11]，进一步保证了岷归的道地性。

3 实现岷归药材生产可持续发展的建议

近年来，在各级各类科技专项和发展基金的资助下，围绕当归药材种植栽培、适宜采收、产地加工、贮藏流通各环节开展了较为系统的研究工作，促进了岷归药材生产进入新阶段，但在实现其可持续发展方面尚需在以下几方面进行加强与改善。

3.1 制定当归适宜区划与合理生产布局

当归生长所需生态条件要求独特，建议国家和主产区有关部门依据产地适宜性研究结果，结合当归的产销规律和发展趋势，制定长远规划，加强宏观调控，使当归生产走上科学发展的良性道路。

3.2 加强优良当归种质选育与保存技术研究

建议实施当归工厂化育苗，在主产地加快当归种苗基地建设；注重野生当归种质资源的寻找与收集，建立种质资源圃，保护当归种质资源；进行当归品种选育与改良，培育具有抗病虫、抗逆基因、高效营养基因和高产优质基因的当归新品种。

3.3 研究当归连作障碍机制

当归为典型的忌连作植物，长期以来，当归栽培过程中出现了严重的连作障碍现象，造成药材产量下降、病虫害多发，给当地药农造成了很大的经济损失。尽管种植经验表明，轮作可缓解连作障碍的发生，但却制约了道地当归的种植面积，使当归产量不能满足国内外日益增长的需求。因此，开展当归连作障碍机制研究有助于当归产业的可持续发展。

3.4 加快当归麻口病防治的有效药剂的研制开发

麻口病为制约当归产业可持续发展的主要病害之一。目前有关麻口病的致病机理已基本阐明，但尚缺乏有效药剂及具体防治方案。因此，应加快研制防治当归麻口病的生物药剂，建立防治当归麻口病的具体实施方案及标准操作规程。

3.5 加快当归早薹有效调节药剂的研制与生产

在现有基于种质资源及生态环境条件下防治当归早薹发生措施的前提下，加快研制有效调节和抑制促发当归早薹激素水平的生物药剂及其具体实施方案，从根本上解决当归早薹的发生。

3.6 开展硫磺熏制对当归品质影响的研究

积极开展硫磺熏制对当归品质影响的研究，制定当归药材二氧化硫限量标准，研究替代硫磺熏制的适宜贮藏养护技术与药剂。

3.7 加强当归产业链的延伸与发展

[1] 严辉,段金廒,宋秉生,等.我国当归药材资源生产现状与分析[J].中国现代中药,2009,11(4)：1-6.

[2] 段金廒,宿树兰,钱大玮,等.中药资源化学研究思路方法与进展[J].中国天然药物,2009,7(5)：333-340.[3] Jie-Li Lü, Jin-Ao Duan, Yu-Ping Tang, et al. Phthalide mono- and dimers from the radix of Angelica sinensis[J]. Biochemical Systematics and Ecology, 2009, 37(4): 405-411.

[4] 朱国庆.甘肃中部当归生态气候分析及适生种植区划[J].甘肃气象,2001,19(1)：36-38.

[5] 邓振镛,尹宪志,尹东,等.岷当气候生态适应性研究[J].中国中药杂志,2005,30(12)：889-892.

[6] 赵杨景,陈四保,高光耀,等.道地与非道地当归栽培土壤的理化性质[J].中国中药杂志,2002,17(1)：19-22.

[7] 严辉,段金廒,钱大玮,等.我国不同产地当归药材质量的分析与评价[J].中草药,2009,40(12)：26-31.

[8] 曹琰,严辉,段金廒,等.不同产地当归药材核苷类成分的分析[J].药物分析杂志,2010,30(11)：2026-2030.

[9] 欧阳晓玫,何英梅,朱俊儒,等.甘肃不同产区当归药材的质量考察[J].中国药师,2007,10(3)：206-209.

[10] 葛月兰,段金廒,钱大玮,等.不同产地不同采收期当归挥发性成分动态积累评价及适宜采收期研究[J].药物分析杂志,2009,29(4)：517-523.

[11] 段金廒,严辉,宿树兰,等.药材适宜采收期综合评价模式的建立与实践[J].中草药,2010,41(11)：1755-1760.

[12] Jie-Li Lü, Jing Zhao, Jin-Ao Duan, et al. Quality evaluation of Angelica sinesis by simultaneous determination of ten compounds using LC-PDA[J]. Chromatographia, 2009, 70(3-4): 455-465.

[13] 张广学,李静华,籍秀琴,等.当归麻口病的病因研究[J].中国科学B辑,1990,(1)：37-43.[14] 武延安,蔺海明,刘效瑞,等.冬季基质育苗抑制当归早期抽蔓的效应研究[J].中草药,2009,40(3)：456-462.

[15] 刘效瑞,荆彦民,刘荣清,等.遮光对当归早薹效应[J].中药材,2003,26(12)：854-855.

[16] 漆琚涛，蔺海明，刘学洲．氮磷肥对当归抽薹率的影响试验初报[J]．中药材，2004，27(2)：82-83.

[17] 徐继振，刘效瑞，荆彦民，等.甘肃当归提前抽薹的防治研究[J].中国中药杂志，1999，24(11)：660-662.

[18] 武延安,陈垣,蔺海明,等.当归早期抽薹研究进展[J].甘肃农业科技,2007,(3)：20-23.

[19] 于光,段金廒,宋秉生,等.cDNA-AFLP比较当归早薹基因转录差异反应体系的建立[J].生物技术通报,2010,(9)：134-137.

*段金廒，E-mail：duanja@163.com