王亚荣, 凡 强, 吴 鸿, 王健松,廖文波*
(1. 中山大学生命科学学院 / 有害生物控制与资源利用国家重点实验室 / 广东省热带亚热带植物资源重点实验室,广东 广州510275;2. 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室 / 广东岭南现代农业重点实验室 / 华南农业大学生命科学学院,广东 广州 510642;3. 广州白云山医药集团股份有限公司白云山制药总厂,广东 广州 510515)
2020 版《中华人民共和国药典》(以下简称中国药典)记载的中药材陈皮拉丁名为 Citri Reticulatae Pericarpium,其性苦、辛、温,归肺、脾经,具有理气健脾、燥湿化痰的功效,用于脘腹胀满、食少吐泻、咳嗽痰多等症状[1]。经采摘成熟果实,剥取果皮,晒干或低温干燥等步骤所得。药材分为“陈皮”和“广陈皮”。陈皮:常剥成数瓣,基部相连,有的呈不规则的片状,厚1~4 mm;外表面橙红色或红棕色,有细皱纹和凹下的点状油室,内表面浅黄白色,粗糙,附黄白色或黄棕色筋络状维管束;质稍硬而脆,水分不得超过13%;气香,味辛、苦。本品按干燥品计算,含橙皮苷(C28H34O15)不得少于3.5%。广陈皮:常3 瓣相连,形状整齐,厚度均匀,约1 mm;外表面橙黄色至棕褐色,点状油室较大,对光照视,透明清晰;质较柔软,水分不得超过13%。陈皮、广陈皮按干燥品计算,橙皮苷(C28H34O15)含量不得少于 2.0%;川陈皮素(C21H22O18)和橘皮素(C20H20O7)的总含量不得少于0.42%[1]。本文以历代本草古籍、近现代文献为基础,对各类陈皮的基源植物、原产地、药效成分、系统亲缘等进行考证和研究,并对中药材的药品来源及质量控制指标进行讨论。
根据历史资料记载,关于中药陈用为好的概念,最早开始于战国时期,古籍《孟子》记载:“七年之病,求三年之艾”。此后各类医书典籍均陆续记载(表1)。汉时期,《神农本草经》明确提出用药必须区分新与陈。当时,记载了柑橘类植物在我国的种植情况,医家也开始倡导中药陈用的概念,因而陈皮正式以“橘柚”为条目出现在医书中。晋时,医家开始强调“橘”与“柚”的不同;至宋时,“橘”“柚”被准确地认定为不同基源种;至梁代,医家强调“橘皮”陈用,陈久者良;唐时,“陈皮”之名首次出现,意为陈久橘皮。广东省种植柑橘的最早记录为宋朝,至元后期渐有医家在医方中强调“广陈皮”,明朝时期,明确提出“陈皮广中为胜”的概念,强调广陈皮的道地性,后逐渐兴盛至今。陈皮品类丰富,以广东省所产的“广陈皮”为佳,而广陈皮又以广东新会所产的“新会陈皮”最佳。
表1 陈皮的历史来源Table 1 Historical sources of Chenpi
柑橘属植物在我国栽培历史悠久,在诸多古籍(表1)和本草图描绘中,大多都能表现出柑橘属植物的特点,早期在记载的物种不甚多的情况下,黑白图的出现为医药家辨识基源植物提供了一定的便利(图1)。战国时期,《吕氏春秋》[2]中就有“果之美者,有浦江之橘,云梦之柚”的记载,《尚书 禹贡》中也提到“桔柚”[3]。由此可见,橘在我国的种植有2000 多年的历史。历代农书常用术语“橘逾淮而北为枳”,如战国《列子·汤问》[4]所载,先民植橘类植物并知晓橘喜温暖、湿润,而惧霜冻的生长特性。唐朝,人们对橘与柚在性味上进行区分,《新修本草》记载[5]:“柚皮厚,味甘,不如橘皮味辛而苦,其肉亦如橘,有甘有酸,酸者名胡柑,今俗人或谓橙为柚,非也”。到了宋期,种植产业得到繁荣和发展,《本草图经》记载[6]:“橘生于南山川谷及江南,今江浙、荆襄、湖岭皆有之”。庄绰[7]所著《鸡肋编》提到:“广南可耕之地少,民多种柑橘以图利”。时“广南地区”即如今的广东新会地区,这也是新会种植柑橘的最早记载。至南宋,新会地区已盛产柑橘,元宵送柑的盛况在刘辰翁的《青玉案》里得以体现[8]。明清时期,各版本的《新会县志》物产描述中,无一不提到“陈皮”“广陈皮”。
图1 历代本草中的橘植物图举例Fig. 1 Example of citrus plants in materia medica of past Dynasties
如今,柑橘属植物作为重要的经济作物,在我国种植面积甚广。各地区所生产的陈皮,由于种植技术、品种以及产地气候、水文、后期加工等的不同,差别显著。广东以江门市新会为中心道地产区,种植品种以茶枝柑Citrusreticulatacv. Chachiensis为主;在粤东、粤西南、粤西北等地区亦广有种植,品种包括年橘、八月橘、十月橘、砂糖橘、四会柑、贡柑等[18]。四川陈皮称“川陈皮”,俗称“大红袍”,传统入药的栽培品种有温州蜜柑、椪柑等[19]。福建陈皮称“建陈皮”,入药栽培品种主要有福橘、芦柑等[20]。湖南地区柑橘种植面积广,主要产区有郴州、永州、常德、怀化、邵阳、湘西等6 个产区,适用于陈皮药材的主要栽培品种有朱橘、温州蜜柑等[21]。江西地区所产的陈皮称“赣陈皮”,产区主要有赣州、南丰、双金、吉安、乌头等地,用于陈皮制品的品种有南丰蜜桔、温州蜜柑、红橘等[22]。浙江省种植柑橘的区域主要有两大片,其一为浙江沿海柑橘优势产区,其二是省内山地丘陵地区,该省陈皮药材主要以温州蜜柑、早橘、本地早、黄岩蜜桔等的果皮为主[23]。经实地调查,广西种植陈皮药材的地区主要有浦北县、那良地区、左江地区、平南地区,种植品种主要有茶枝柑、沃柑等。
陈皮在早期的本草著作中均有记载(表2),其作为药材最早以“橘柚”词条出现于汉时期的《名医别录》[24]中:“橘柚,一名橘皮,生南山川谷,生江南,十月采”。随着对药材及物种的认识,后人对“橘柚”进行区分并加以辨识,汉代孔安国提出“小曰橘,大曰柚,皆为甘也”;晋代郭璞提出“柚似橙而大于橘”,此说法在后代医家广泛引用;宋时期曾出现青橘与柚难区分的情形,药物学家苏颂曰:“橘、柚,今江浙、荆襄、湖岭皆有之。木高一、二丈,叶与枳无辨,刺出茎间。夏初生白花,六、七月成实,至冬黄熟。旧说小为橘,大为柚。今医家乃用黄橘、青橘,不言柚。岂青橘是柚之类乎?”[26];随后的《本草衍义》[25]就明确区分出“橘”与“柚”的不同,并引用郭璞的观点;明朝著名医家李时珍所著《本草纲目》[26],在总结前人结论的基础上详细区分了“橘”与“柚”,并回答了苏颂的疑问“苏颂不知青橘既橘之未黄者也,乃以为柚,误矣”。橘皮陈用,首见于梁时期,陶弘景在《本草经集注》[27]中指出:“凡狼毒、枳实、橘皮、半夏、麻黄、吴茱萸皆需陈久者良”。“陈皮”名称首次出现,是在唐朝著名医学家孟诜的著作《食疗本草》[28]中,取陈久橘皮的意思。到了金时期,李杲在《珍珠囊指掌补遗药性赋》[29]中提出了“六陈歌”:“枳壳陈皮半夏齐,麻黄狼毒及吴萸,六般之药宜陈久,入药方知奏效奇”,呼应了陶弘景的“陈久者良”观点。宋元时期,各大医家在不同的药方中多次出现了“陈皮去白……”;到了元后期,医家汪汝懋的药方中开始出现“广陈皮去白……”,见于《山居四要》[30]。明朝医家陈嘉谟、李时珍等均提出“陈皮广中为胜”,且李时珍在《本草纲目》中引用宋元医家在《百一选方》[31]中的药方时,将“陈皮去白……”修改为“广陈皮去白……”,足以见从元末至明初时期起,各医家开始强调陈皮产地,后来各时期的《新会县志》进一步强调了广陈皮的道地性。
从《名医别录》到《本草纲目》,古人为我国中药标准化事业做出了巨大贡献。新中国成立至今,中国政府先后颁布了10 版《中华人民共和国药典》[32—40]。1963 年,第一部中国药典颁布,其中关于陈皮条目的记载在“来源”“鉴别”“炮制”“性味”“功能”“主治”“用法与用量”“贮藏”8 个方面做了说明,即:陈皮,芸香科Rutaceeae 植物柑橘CitrusreticulataBlanco 的干燥成熟果皮。主产四川、福建、广东、浙江等地;冬季至翌年春季采摘;常剖成4 瓣,炕干或晒干;红黄色或红棕色。广陈皮:三瓣或破裂分离成单片;颜色呈棕紫色或浅红棕色。1985 年版的中国药典,在陈皮的药材来源方面增加了栽培变种,即:茶枝柑、大红袍、温州蜜柑、福橘四种;增加了“含量测定”,规定“本品按无水计算,含橙皮苷(C28H35O15·H2O)不得少于3%”,并在陈皮和广陈皮的厚度方面做出了规定,即:陈皮(约1~4 mm),广陈皮(约1 mm)。2000 年颁布的中国药典,橙皮苷(C28H35O15·H2O)含量修订为不得少于3.5%。2010 年,规定其药材水分不得超过13.0%,并在黄曲霉毒素含量方面明确了规定。2020 年最新版的中国药典,规定“广陈皮,本品按无水计算,含橙皮苷(C28H35O15·H2O)不得少于2%,含川陈皮素和橘皮素的总量不得少于0.42%”。从第1 版到第10 版中国药典,随着技术、方法的不断更新,关于陈皮的质量控制标准有了大幅度地完善,陈皮质量的安全项目和限度要求日趋严格。
柑橘属的学名Citrus来源于古典拉丁语citrus,2020 版本《中国药典》将陈皮药材来源植物记为芸香科柑橘属植物橘及4 个栽培变种;栽培变种包括:茶枝柑(广陈皮)、大红袍、温州蜜柑、福橘[1](表3)。
表3 陈皮的主要栽培变种Table 3 Main cultivated varieties of dried tangerine peel
柑橘为一通称,品种或品系甚多且亲缘关系来源复杂,有自然杂交、芽变、突变、多倍体等。针对其复杂的分类问题,相关学者开展了众多研究。我国宋朝时期的《橘录》(1178 年),记载了28 种不同的柑橘外貌以及它们的栽培方式,为最早记录柑橘品种的著作。1753 年,林奈确立了柑橘属CitrusLinn.,包含2 种。此后,众多学者先后对柑橘属进行研究,大多以人为分类占主导。日本植物学家田中长三郎(Tanaka),于1929 年修订了柑橘属,于1969年又提出将柑橘属分为原生柑橘亚属和后生柑橘亚属,共162 种[50—51]。1960 年,曾勉[52]将我国的宽皮橘分为14 种,其中茶枝柑为橘亚属的一种。根据生物学特性结合经济价值,《中国植物志》将宽皮橘分为两大类,即橘类和柑类[53],继之将橘分为酸橘类和甜橘类,其中酸橘类为宽皮橘的原始类型;柑类分为苦味柑类和甜柑类。根据《国际栽培植物命名法规》,品种为栽培变种(Culti-varietas), 植物拉丁学名等级采用缩写词“cv.”。相应地,“茶枝柑、大红袍、温州蜜柑、福橘”均为柑橘栽培变种。
学者对柑橘及其近缘植物的起源问题存在不同的见解。方德秋等[54]、钟广炎等[55]认为宽皮橘的起源是多元的,认为小果类型是宽皮柑橘中较为原始的类型,如立花橘、道县野橘等;提出将我国的宽皮橘分为5 个类型:红河大翼橙类、宜昌橙类、枸橼类、柚类、宽皮橘类,其中产于我国华南和江浙地区的品种如茶枝柑、椪柑、年橘、道县滑皮橘等为一类,且认为大红袍与福橘起源于同一祖先[54—56]。张进仁等[57]认为温州蜜柑是宽皮橘类的重要品种,与浙江本地广橘有较紧密的亲缘关系。
李映志等[58]认为宽皮橘有3 条演化系统,第一支为分布于南岭山脉的宽皮橘野生种、半野生种及栽培品种,原始种为莽山野橘;第二支为分布在我国北亚热带地区和华中地区的古老品种,包括茶枝柑、丹橘、红橘、道县野橘等,原始种为道县野橘;第三支为我国东海沿海一带的宽皮橘栽培种及杂种,如朱橘、瓯柑、温州蜜柑等,原始类型可能已灭绝。德康道尔(De Candolle)最早认为柑橘属的原产地是中国、印度、中南半岛、缅甸、马来半岛一带。Swingle 等[59]认为我国华中和华南是世界柑橘类果树的起源中心,印度及其他地方为次生中心。田中长三郎却认为印度东北部是柑橘类的原生中心,且提出突变是柑橘属植物形成新种系的主要原因[60]。
Wu 等[61]重建了柑橘属的演化史,根据全基因组数据和化石记录信息,认为柑橘属植物起源于喜马拉雅山脉东南部,西起印度阿萨姆邦,经缅甸北部向东到中国云南省西部,起源时间约为800 万年前的晚中新世。在此时期,全球气候由温暖湿润向寒冷干旱转变,东亚季风活动减弱。在这种气候变化的情形下,柑橘属的祖先向四周扩散分化。由起源地向东扩散的宽皮橘类,经我国南方地区、台湾地区一直向东至日本和韩国。李映志等[58]利用核基因组数据进行分析,发现茶枝柑与野生柑桔类聚为一组,微卫星分型数据显示,茶枝柑中具有较多的野生柑橘资源等位基因,因此推断茶枝柑是宽皮橘中较为原始的一个品种。
关于柑橘属的起源和演化,早期普遍认为,三个祖先“宽皮橘Citrusreticulata”“柚C.maxima”“枸橼C.medica”的分化形成了几乎所有栽培类柑橘。Wu 等[62]的研究提出了栽培柚来源于祖先种C.maxima,栽培宽皮桔来源于C.reticulata,并有C.maxima的渗入,甜橙和酸橙经历了不同的育种过程。Velasco 等[63]在2014 年总结了柑橘属复杂的亲缘网络体系:宽皮橘和柚,杂交形成酸橙和甜橙;而香橼和柚(可能还有其他种),杂交形成莱檬(也叫青柠);甜橙和它的双亲之一柚,杂交形成葡萄柚;甜橙和另一个双亲宽皮橘,杂交形成部分柑类;而酸橙和香橼的两个亲本杂交,则形成了柠檬[64]。美国能源部联合基因组研究所的科学家及其合作者,利用柑橘类野生和栽培品系的全基因组,确定了柑橘类果树的主要祖先由原来的3 个增加为10 个,即:莽山野橘C.mangshanensis、宜昌橙C.cavaleriei、香橼C.medica、柚C.maxima、小花橙C.micrantha、柑橘C.reticulata、金柑C.japonica、沙地橘C.glauca、指橙C.australasica、澳橙C.australis,其他柑橘品种可归结为这些祖先品种杂交的结果[61]。
席秀利等[65]利用SCoT 分子标记分析茶枝柑及近缘种遗传多态性,认为可将材料划分为3 大类群,即:第一群,以茶枝柑、福橘、蜜橘和红橘为代表;第二群,以椪柑、宫川、由良、红美人为代表;第三群,以橘为代表。李旻等[66]基于AFLP 技术对陈皮药用柑橘品种遗传多样性进行分析,认为茶枝柑、福橘、大红袍、椪柑等的亲缘关系较近,脐橙、夏橙、血橙等一些杂陈皮来源的品种亲缘关系较近。通过 ITS2 序列构建 NJ 树,可以将广陈皮基源植物茶枝柑与近缘种植物分开,并且有较高的Bootstrap 支持率[67]。
柑橘是世界上最重要的一类水果之一,它们大多数不是纯种,由种间杂交、芽变、突变、驯化等而来。人类介导的选择一直是作物驯化背后的主要推动力,陈皮类也不例外,这一过程至今仍然在进行中。我国柑橘品种资源丰富,具有丰富的地方橘资源及野生橘资源(图2)。50 年代初期,首先在湖南省道县打鼓坪(今永州市双牌县)发现道县野橘(图2 A~B);70 年代又发现崇义野橘(图2 C~D);1990年又在湖南莽山发现莽山野橘(图2 G~H)等[68—69]。
普遍认为,野生橘类的抗逆性和对环境的适应性在品种选育过程中发挥着重要作用。2018 年,王伦等[70]完成了莽山野橘的基因组组装与群体分析,揭示了橘子驯化的分子基础及特征。通过群体比较,发现我国栽培橘有两次独立的驯化事件,大致分布在南岭山脉的南面和北面,说明橘子群体中是有不同地域的独立选择和驯化方向。南岭北部的橘表现出果实大,颜色偏红,果实柠檬酸中等;南岭南部的橘表现出果实小,颜色偏黄,柠檬酸很低。据此提出果实中柠檬酸含量的降低是橘子驯化最显著的特征[70]。
橘与我国传统中医有许多不解之缘,“橘井泉香”“龙蟠橘井”等一个个中医药史典故,无一不证明其重要作用。陈皮含有丰富的挥发油类、黄酮类化合物、生物碱及糖类等化合物,具有良好的抗氧化和抗真菌活性。2021 年5 月20 日,广东省印发了《广东省2021 年夏季新冠疫情期间中医治未病指引》,将陈皮列入疫情药食同源预防方,即:“竹叶5 g,葛根100 g,沙参15 g,党参15 g,甘草10 g,东北大米25 g,陈皮20 g,薏苡仁30 g。”[71]
研究表明,橙皮苷在抗肿瘤、抗炎、保护心血管及增强人体免疫力等方面效果显著[72—77];且芸香科植物所特有的多甲氧基黄酮类化合物亦具有多种功效,如抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗诱变、神经保护等[78—83]。Luo 等[84]通过对21 个品种89 批不同产地陈皮样品的“活性”指纹图谱进行构建和分析比较,发现广陈皮甲醇提取物具有较好的止咳和化痰效果;HPLC 指纹图谱研究表明,不同产地及品种来源的陈皮中橙皮苷、川陈皮素、橘皮素含量与广陈皮相差不大,沙糖橘、芦柑、南丰蜜橘、阳山橘、皇帝柑、八月橘、青皮蜜橘、瓯柑、年橘与茶枝柑的相似度比较高,而多甲氧基黄酮含量存在一定差异。周欣等[85]发现,广陈皮(茶枝柑)中有一个含量较其他种类高的特征性酯类成分:2-甲氨基-苯甲酸甲酯。李旻[86]对品质等同性研究表明,不同栽培品种陈皮在品质上存在差异,其中源于不知火柑、纽荷尔脐橙的杂陈皮品质与川陈皮、广陈皮存在显著差异,二者不可作为陈皮药用;源于椪柑的杂陈皮则与川陈皮、广陈皮品质具有一定的等同性。Liu等[87]首次建立RRLC-ESIMSn 的方法,测定了陈皮中6 种黄酮类化合物的含量,结果表明不同品种和不同地区的陈皮样品黄酮类化合物含量差异显著,尤以新会地区所产的广陈皮显著高于其他地区。郑国栋等[88]测定和比较了不同品种来源陈皮总黄酮和多糖含量,认为不作陈皮用途的沙糖橘和芦柑,其总黄酮和多糖含量较高,其中橙皮苷和多甲氧基黄酮的含量相较于其他陈皮类样品亦处于较高水平。陈皮作为著名的传统药材,《中国药典》规定了其质量检测指标,即:橙皮苷含量不得少于3.5%;并且规定广陈皮“橙皮苷含量不得少于2.0%,川陈皮素和橘皮素的总量不得少于0.42%”。黄酮类成分是陈皮的重要功能性化学成分,主要由黄酮苷类和多甲氧基黄酮类组成。其中橙皮苷、川陈皮素和橘皮素含量是陈皮质量评估的重要指标,通过比较这3个成分的含量比值并结合HCA 和PCA 方法可初步区分广陈皮与其他陈皮[89]。
挥发油是陈皮中的重要活性成分,具有抗氧化、抑菌、抗肿瘤、护肝、减轻消化道溃疡等作用,被广泛应用于食品、医药、农业等领域。目前,常用的陈皮挥发油提取方法有水蒸气蒸馏法、共水蒸馏法、超临界CO2萃取法、连续相变萃取法和酶解辅助法5 种[90]。杨元丰等[91]对《中国药典》中4 个品种来源的陈皮挥发油进行检测,结果表明,挥发油化学成分组成基本相似,其他化学成分的种类和含量存在差异;江西产的大红袍挥发油含量高于其他地区,并且广东新会产的茶枝柑样品与其他地区的样品明显地分为两类。陈皮中的挥发油组成受多种环境因子以及遗传因素的影响,栽培品种、产地、种植方式、采收加工方式等因子,对挥发油的含量均有明显影响。苏建睦等[92]研究发现,在茶枝柑果皮中存在18 种不同类型的挥发油成分;其中,7种单萜成分(含β-月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、α-萜品烯等)的含量在道地产区显著高于非道地产区。钟南山院士研究团队对陈皮的保健功能进行研究,结果表明,陈皮能有效预防和减轻有害气体引起的肺部炎症,陈皮挥发油有刺激性被动祛痰作用,煎剂对支气管有扩张作用,还能改善消化系统功能[90]。
柑橘类植物在我国的种植以及中药陈用的概念,最早始于战国时期。汉时期,陈皮以“橘柚”为条目出现;晋时期,医家发现“橘”与“柚”效用不同;宋时期,明确了“橘”“柚”为不同种植物。梁代,提出橘皮陈用概念;唐时期,医家命名陈皮,并认识到先民们所种植的柑橘类与当时的宽皮橘类是一致的,陈皮即陈久橘皮之意。宋、元时期,医家开始在医方中强调“广陈皮”;明后期,医家明确提出“陈皮广中为胜”,以此突出了广陈皮的道地性。
我国柑橘种植面积广,产区多,历史悠久,市场流通的陈皮药材来源复杂。广陈皮、陈皮混用现象时有发生,因此,应明确规定茶枝柑为广陈皮药材的唯一来源,其他栽培品种如南丰蜜桔、年橘、椪柑、沙糖桔、芦柑等品种,可作为陈皮的有效种植资源。
在质量控制指标方面,建议将芸香科植物所特有的多甲氧基黄酮类化合物及挥发油含量纳入质量控制指标,它们能够更好地区分不同来源的陈皮。野生柑橘资源在抗逆性和适应性方面表现突出,是陈皮种植新品种选育的重要基础。因此,加强野外实地调查,有针对性地进行原生境及野生种群生态监测与保护,可为新品种的选育和陈皮种植业的保护与发展提供重要保障。