黄连研究进展综述

伍晓丽　陈义嘉　王钰　吕卉　郭进　陈大霞

摘要 黄连是我国常用大宗药材，含有多种药效成分，具有多种药理活性，在我国传统方剂中应用广泛。本文综述了黄连的化学成分、药理作用、栽培技术等内容，重点从经济效益、药材质量、生态保护、根腐病防控等方面对林下栽培和人工搭棚栽培2种黄连主要的栽培方式进行了比较，为黄连的深入研究利用、生态栽培、可持续生产提供参考。

关键词 黄连；化学成分；药理作用；栽培技术

中图分类号 S567.23   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）07-0037-05

黄连是常见名贵中药材之一，为毛茛科植物黄连（Coptis chinensis Franch.）、云南黄连（Coptis teeta Wall.）、三角叶黄连（Coptis dletoidea C.Y.Cheng et Hsiao）的根茎，三者分别习称川连或味连、云连、雅连，主产重庆、四川、湖北、云南等地。2010版《中华人民共和国药典》记载其特征为性寒，味苦，归心脾、胃、肝、胆、大肠经，具清热燥湿、泻火解毒之功效。黄连的药用范围非常广泛，据不完全统计，13部宋代以前古代方书中有3.2万多方剂，含黄连的方剂有1 760方，约占5%左右[1]。作为常用大宗药材，国内外已对黄连开展了大量的研究。本文主要总结了黄连化学成分、药理作用、种植技术等方面的研究成果，重点从经济效益、药材质量、生态保护、根腐病防控等方面对林下栽培和人工搭棚栽培2种黄连主要的栽培方式进行了比较，为黄连的深入研究利用、生态栽培、可持续生产提供参考。

1 化学成分

目前从黄连中分离得到的化学成分已有百余种，包括生物碱类、木脂素类、黄酮类、酸性成分等，其中生物碱类是黄连最主要的药效成分。

1.1 生物碱类

目前从黄连中分离到的生物碱几乎都是异喹啉类生物碱，而其中大多数都属于苄基异喹啉类，包括原小檗碱类、双苄基异喹啉类、阿朴菲类、苯菲啶类等。原小檗碱类主要由黄连碱、小檗碱、表小檗碱、药根碱、巴马汀等成分组成，占黄连总生物碱的70%～80%[2]。其中小檗碱（又称为黄连素）是黄连中最具代表性的成分，含量达5%～8%，具有多种药理活性。

1.2 木脂素类

现已从黄连中分离出的木脂素有（±）-5′-甲氧基松脂素、（±）-松脂醇、（±）-落叶松树脂醇、（±）-5′-甲氧基落叶松树脂醇、（±）-异落叶松树脂醇、（+）-异落叶松脂素等[3]。

1.3 黄酮类

黄连所含有的黄酮类化合物主要有鼠李素、汉黄苓素、3，5，7-三羟基-6，8-二甲基黄酮、黄连皂苷Ⅰ、黄连皂苷Ⅱ等[4]。

1.4 酸性物质

酸性成分包括阿魏酸、绿原酸、乳酸、香草酸、龙胆酸等[5]。

1.5 其他

黄连中还含有树脂、淀粉、鞣质、挥发油类、多糖类及多种人体需要的氨基酸、微量元素等[6]。

2 药理作用

现代药理研究表明，黄连具有保护心脑血管、降糖、抗炎、抗肿瘤等重要的药理作用。

2.1 对心脑血管系统的作用

黄连素可以降低高脂血症大鼠的血脂，且能通过抑制肝脏脂质过氧化过程而减少肝脏损伤[7]；在体外能够抗人血小板聚集[8]；黄连温胆汤加减治疗冠心病室性早搏患者，可改善心悸、胸闷、烦躁、乏力等症状，降低24 h室性早搏总次数[9]。

2.2 抗肿瘤作用

黄连汤与加味黄连汤可以明显抑制小鼠胰腺癌移植瘤[10]；黄连解毒汤能有效维持多发性骨髓瘤患者机体Th1/Th2细胞平衡，减少周围神经病变的发生[11]；黄连碱对脑胶质瘤U373细胞具有显著的增殖抑制作用[12]。

2.3 抗糖尿病作用

湿热蕴结型T2DM患者予以黄连温胆汤治疗，可降低其血糖血脂水平，改善胰岛素抵抗[13]；黄连素能显著改善2型糖尿病大鼠口服葡萄糖的耐受能力，减少糖化血红蛋白含量和促进胰岛素分泌[14]；T2DM模型大鼠予以黄连降糖片灌胃后，可降低其空腹血糖水平，改善血脂水平，提高ADPN水平[15]。

2.4 抗病原微生物作用

2.4.1 抗病毒。黄连素能提升HSV-1感染后HEp-2细胞的活性，并抑制其凋亡[16]；黄连素通过AMPK的激活和脂质代谢的中断对登革病毒具有杀毒活性[17]，还可以通过抑制病毒复制和宿主促炎反应而减轻柯萨奇病毒B3诱导的心肌炎症状[18]。

2.4.2 抗菌。黄连水提物可引起痢疾杆菌细胞凋亡，造成细胞周期紊乱，从而抑制痢疾杆菌[19]；黄连素对铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌等均有抑制作用[20]，还可以通过影响PSMs聚集成淀粉样纤维来抑制临床耐甲氧西林金黄色葡萄球菌多重耐药菌株的生物膜的形成，從而增强抗菌药物的杀菌活性[21]。

2.5 抗炎症作用

黄连素可以通过促进丁酸生成和调节肠道缺氧和硝酸盐供应改善胶原诱导的大鼠关节炎[22]；黄连解毒汤可以治疗慢性牙周炎，减轻炎症反应[23]；通过抑制NF-κB的核易位和转录活性，黄连素可以抑制高糖诱发的细胞凋亡及炎症反应[24]。

2.6 对消化系统的作用

黄连素可以通过抑制IRF8-IFN-γ信号轴治疗幽门螺杆菌导致的慢性萎缩性胃炎[25]；可以通过调节肠胶质细胞—肠上皮细胞—免疫细胞相互作用对溃疡性结肠炎产生保护作用[26]；黄连清胃汤能使溃疡性结肠炎患者氧化应激反应得到缓解，改善肠道菌群紊乱情况[27]。

3 栽培技术

黄连的栽培主要包括林下栽培和人工搭棚栽培2种方式。以前主要是毁林搭棚栽培，后来虽然徐锦堂发明了林下栽连，但目前大多产区还是以人工搭棚栽培为主。该方式由于严重毁林，国家政策严厉管控，加之根腐病大面积暴发，打击了农民的生产积极性，导致黄连产区连年萎缩，严重影响了该产业的良性发展。下文从经济效益、药材质量、生态保护、根腐病防控等方面对这2种栽培方式进行概述。

3.1 经济效益

郝继荣等[28]将杜仲与黄连间作，产量达3 417.0 kg/hm²，比棚栽2 362.5 kg/hm²增产44.0%；黄明远等[29]将杜仲和黄连间作，平均单产3 091.5 kg/hm²，比棚栽平均单产2 554.5 kg/hm²提高21.0％；鲁开功[30]等在人工杉树林下种植黄连，棚栽6年产量达4 500.0 kg/hm²，林下栽连3 000.0 kg/hm²，但棚栽投入人工、木桩、铁丝等，成本高于杉树林。林下栽连单株杉树立木材积达0.224 m³，即294.000 m³/hm²，而未栽黄连的杉树单株林立木材积仅为0.173 m³，即227.100 m3/hm²。刘晓鹰等[31]研究发现，林下栽连比搭棚栽连能节省木材52.5 m³/hm²以上，省工28.7%，劳动生产率提高30.3%，纯收益为搭棚栽连的162.4%；李春民等[32]研究发现，日本柳杉林下栽连黄连成活率在80%以上，显著高于搭棚栽连，虽然收获时黄连单产稍低于搭棚栽连，但前者纯收入为184 905元/hm²，比后者多70 455元/hm²，经济效益增加61.6%。这是由于林下栽培群落结构合理，木草搭配，树木高而草低，上层接收阳光，而下层荫蔽，树木根系深而草根系浅，黄连吸收不完的肥料随着雨水渗入下层土中，可被树木的根系利用，防止了肥料流失浪费，构成了相互促进的生态群落，提高了产量。

3.2 药材质量

齐海涛等[33]分别研究了简易棚下、柳杉林下、马桑林下、厚朴林下栽培的黄连总生物碱和小檗碱含量，发现没有明显差异。陈洪等[34]研究发现，林下遮阴和遮阴网遮阴2种处理的黄连根冠比、可溶性糖、叶绿素、丙二醛及根茎中小檗碱含量的差异不显著。李春民等[32]研究了搭棚栽连、日本柳杉林下栽连、马桑林下栽连和厚朴林下栽连4种栽培模式下黄连的醇浸出物和盐酸小檗碱的含量，发现没有明显差别。杨繁等[35]分别在杉木林、黄柏林、厚朴林、休耕地栽培黄连，发现黄柏林和杉木林下的黄连所含盐酸药根碱、盐酸黄连碱、表小檗碱均比休耕地黄连的高。

3.3 生态保护

搭棚栽连不仅在栽培时毁林，且收获后因黄连忌连作，土地裸露闲置，一遇大雨，泥土大量流失，高達11.2 g干土/100 mL浊流。而杉树林下栽培收获黄连后，下大雨时树冠可截留总雨量的20%～40%，大大减小了对土壤的冲刷，泥土流失量仅1.2 g干土/100 mL浊流[30]。李春民等[32]在暴雨时收集黄连地浊流，发现搭棚栽连试验地浊流中干土高达12 g/100 mL，而日本柳杉林下栽连试验地浊流中干土仅为2 g/100 mL。

3.4 根腐病防控

根腐病是一种毁灭性病害，近十几年来在重庆、四川、湖北的各大黄连主产区大面积暴发，造成减产甚至绝收，经济损失巨大，严重降低了农民种植黄连的积极性，现已成为制约黄连种植业发展的一大瓶颈问题，亟待解决。目前生产上虽已采用了很多方法，使用了多种化学药剂进行防治，但效果均不佳。推测主要的原因如下：①黄连根腐病是复合侵染病害，其病原菌有很多种，包括Fusarium oxysporum、Fusarium solani、Fusarium tricinctum[36]、Ilyonectria liliigena、Ilyonectria destructans[37]、Pythium macrosporum[38]等，且不同产地，不同季节主要致病菌可能不同，导致化学药剂防治效果不稳定；②全球气候变暖，原本冷凉的黄连产区土温升高，适合病原菌生长和侵染[36]；③化肥、除草剂的大量施用改变了土壤理化性质（如土壤酸化[39]），破坏了土体中微生物群落平衡（如微生物多样性降低，有益微生物减少等[40]），导致病害暴发。林下栽培可以在一定程度上缓解上述问题。

郝继荣等[28]将杜仲与黄连间作，发现夏季林间气温比棚栽田低2～4 ℃；耕层土壤5 cm处温度比棚栽低4 ℃，10 cm处低1.5 ℃；黄明远等[29]将杜仲和黄连间作，发现6—9月林地气温比棚地气温低2～4 ℃，耕层土壤5 cm处林地比棚地低3 ℃，10 cm处低l ℃。这是由于杜仲在土地上层空间进行光合、蒸腾、吸收、反射，损耗了部分阳光的热量，而林下通风透气，以此调控小环境的温、湿度。棚栽黄连的棚架是死体，覆盖的树枝叶干后呈褐色，反射差，吸热量大，且地边围栏影响通风，因此搭棚栽培气温和土温较高，不透气，环境湿热，从而加剧了根腐病的发生，而林下栽培可以通过降低温度和通风透气降低湿度来减少根腐病发生率。此外，根腐病等土传病害的发生是由土壤微生物多样性和丰富度降低等因素造成的，单作加剧了这一趋势，而间作可以提高土壤微生物多样性[41]，从而防控病害。在大田作物的生产中，有很多通过间作防控土传病害的报道，例如蚕豆与马铃薯间作比蚕豆单作根腐病发病率低5.66％，病情指数降低1.6[42]；蚕豆间作小麦的枯萎病发生率和病情指数比单作蚕豆降低86.9%、23.4%，根际土壤尖孢镰刀菌数量降低32.46%[43]。前期进行的调查也发现，林下栽培黄连根腐病的发生率明显低于搭棚栽培。

4 展望

中国黄连利用历史悠长，使用范围广泛，除已知的化学成分和药理作用外，随着科技的不断发展，新的化学成分和药理作用被不断发现，尤其是黄连具有保护心脑血管、抗肿瘤、降血糖等药理作用，满足了现代人的健康需求，因此市场需求长期存在且不断拓宽。生产中由于黄连搭棚栽培毁林严重，破坏了生态，且目前根腐病发生严重，导致很多连农放弃种连，严重制约了该产业的可持续发展。这是目前黄连种植行业亟待解决的瓶颈问题。

虽然徐锦堂发明了林下种连技术，但并未大面积应用，生产上仍然沿用传统搭棚栽连的方式。林下种植可以降低成本，提高收益，保护生态环境，符合国家政策需求，且在一定程度上降低了根腐病的发生率，值得大规模推广。同时，建议在林下种植时将黄连与多种植物间作，进一步提高生物多样性。段媛媛等[44]研究了厚朴林下黄连单作、林下湖北贝母—黄连间作及林下玄参—黄连间作3种种植模式，发现相比于单作模式，林下湖北贝母—黄连间作及林下玄参—黄连间作下黄连的株高、植株鲜重、叶面积、过氧化物酶活性明显提高，增幅分别为19.56%、14.70%，91.38%、4.86%，28.86%、16.63%，47.10%、37.46%，并且林下间作模式明显提高了土壤的某些养分和酶活。此外，栽培地选择高海拔地带，生产中尽量使用有机肥代替化肥及减少除草剂用量以保护土壤活力，以进一步降低根腐病的发生程度。

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（责编：张宏民）