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道地药材与GAP种植加工技术
http://www.100md.com 2007年9月17日 中国中药材GAP网
     一、种植

    GAP种植,主要是满足用药原料的需要,附合GMP—药品生产质量管理规范要求,即附合GMP质量检测标准(有效成分含量、农药、重金属含量等)实质是保证药材质量,使药品有稳定的疗效。传统的评价药材质量标准用“道地药材”来衡量。在形、色、味、功效等方面为质优者,如宁夏枸杞,四大怀药(地黄、牛膝、山药、菊花)、吉林人参等驰名中外。道地药材长期以来形成的特殊品质,一是种子原因,更主要的是气候环境因素。

    (一)道地药材一环境因素

    道地药材形成的主要因素一环境因素:它包括土壤、气候、水、光、红外辐射、大气污染等因素。这些因素的综合作用直接影响药材的内在质量,即品质。环境因素影响有机物质 的合成和积累。生物碱含量和成分的种类、糖的合成、淀粉的积累等。

    环境是一个抽象的概念。泛指生物体周围的一切因素,如水、土、光、温、大气、生物等的总和,比较笼统。而环境的具体含义是生境,是药材生长的小环境和内环境范围。指某一种生物所处的特定环境。指接触个体表面的小气候。土壤(根系周围)等和体内生命活动所需条件(如温度、光、水、空气),这些环境中诸因子的综合效应直接影响道地药材的形成。也改变药材的品质。
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    生境和环境条件影响药材生产,环境参数的综合作用,天然地形成了森林、草原、荒漠、灌木丛、草甸等不同类型的植被。道地药材的形成是生物适应环境和环境选择的客观结果,是药材生长符合自然规律的结果。人们进行大量筛选有价值的药材,定为生态型、生态种。长期栽培形成“栽培类型”

    药材多数是多年生草本植物。具防风固沙、水土保持的作用,在坡地和山地等退耕还林,种树和种药草,可保护环境和改变环境。

    环境也在变化,生物改变环境。道地药材的发展过程也是适应一变化一再适应的过程。这种变化是缓慢的,我们要研究利用这种自然变化规律,发展药材生产。

    80年代,我国进行过药材的引种栽培研究,大宗品种均有成功的栽培试验,但没有形成规模化。

    二十一世纪初,环境发生了很大变化,全球变暖、干旱、沙漠化,气候变化快,没有缓冲季节(没有春天,今年出现3月的最高温)。洪涝等自然灾害多。所以,我们现在是在新的环境条件下,二次开发研究药材的栽培技术,并形成可持续性、规模化发展。
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    如GAP种植、原植物、原产地、野生型、生境调查。吉林省发展人参可持续性生产,改变伐林栽参、破坏资源的栽培模式,进行人参仿生栽培研究和农田栽培研究(环境条件:光、热、水、土、季节等因子的配比)。

    (二)土壤因子

    地球由岩石组成,表面受环境因素影响形成了疏松的外壳,加上生物活动形成土壤。它是生物和非生物进行物质和能量转移、转化的重要介质,是道地药材的“天然培养基”,能供应和协调植物生长对养分的需求。其种类因纬度、海拔和坡向而异。GAP栽培中我们要考查土壤的一些参数。包括土壤质地、有机质含量、土壤的PH等。如

    甘草:甘草抗逆性强,对土壤要求不甚严格,但通常多适应于腐殖质含量高的沙壤土、沙土条件。在新疆轻壤土、西北黄土高原沙质灰钙土,黑龙江松嫩平原碳酸盐黑钙土上均可生长。是钙土的指示植物,同时甘草耐盐碱能力较强:其耐盐碱以胀果甘草、黄甘甘草、光果甘草、粗毛啊甘草的顺序而递减。胀果甘草能在盐化草甸土、草甸盐甚至结皮盐土上生长,它的耐盐极限为20%,但最适为2%-4%。甘草及光果甘草耐盐极限为10%,但最适为1%-2%。
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    甘草属于旱生植物,胀果甘草的耐旱能力最强。它的生长地区年降水量多在100毫米以内,甚至有的仅为15毫米。即使地下水位在1—5米,胀果甘草仍能生长良好,有的还可形成群落。地下水位深5—8米,它也可生长,并能开花结实。

    人参:人参生长适宜的土壤,即理化性状好,腐殖质含量达7%一16%;容重低至0.6—0.8;有团粒结构;土质疏松,富含有机质和矿质元素,通气透水性能好,pH 5.5—7的微酸性和中性的壤土或砂质壤土。而地势低洼,通气透水性差的粘重土壤,人参生育不良,易发生病害。

    表明甘草的抗旱性和耐盐性极强。人参生长需要腐殖质含量高的壤土或砂质壤土。

    (三)水分因子

    水是生物生存的极重要因子。水通过不同形态、量、质、持续时间及配比影响生物生长。

    水量:降水量。土壤的水分状态(重力水、毛管水、吸湿水、结合水、水蒸气)造成了不同的生境条件供生物体选择适宜的栖身之地。不良的水分状况可以使形态特征(地上部分变小,根系增大等)和生理特征改变。(单位面积上光合作用速度加快,淀粉与糖分的配比率降低,提前开花结实等)改变营养生长和生殖生长。影响药材的产量。
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    苗期:营养生长期,开花结果期、果熟期。植物生长的不同时期需水不同。

    水质:PH值南酸北碱,矿物质因地而异,环境中的废水、污水、重金属、铅、汞、砷、农药化肥残留影响水质。

    水循环包括空气湿度和土壤湿度,是水的一种形式。昼低夜高,随海拔生高而递减,受温度的影响。湿度大,病虫害宜发生。

    (四) 温度因子

    对道地药材影响重要的是变温。有年来温:季节、物候期,地球变暖,温度升高,对道地药材也产生缓慢的影响。日变温(昼夜温差),土温、气温、积温、温度与病虫害,都是我们调查的指标。

    (五)光因子

    叶绿素进行光合作用,光化反应(水分蒸发)和热效应(地表加温)等都是光的作用。
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    光质即根据植物吸收光谱成分不同形成了喜阴、喜阳、中性植物。

    光效:红外光产生热效应。被植物、土壤、水、空气吸收后增温。阳性植物需20℃—30℃,阴性植物则只需10℃—20℃。紫外线只占太阳辐谢总量的10%,但生物效应极其重 要。海拔增高,紫外线量增大形成高山植物的特殊形态(茎短、叶小、毛多)。

    (六) 大气因子

    地面附近的空气层,主要成分02、N2、C02,H20等,处在运动状态形成的风。风对植物的影响很大能改变空气的组成。污染的空气也可以进入植物体内影响药材的质量。提出远离工业区、公路等环境栽培药材。

    (七) 地形

    我国地形分为大陆、海洋和湖泊。大陆地貌又分为山地、丘陵、平原、高原和盆地。地形对风速、温度、光照、降水等影响很大。生物种类因纬度、海拔和山区坡度、坡向、坡位而异,形成不同植被类型。
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    森林(400mm 降雨量)主要分布东南部是绿色药库(如杜仲、黄柏、厚朴、檀香、银杏、樟树)通常分为乔木、灌木、草本植物,三个层次,物种繁多。具有空气潮湿,雨量充沛,小气候适宜各种药材生长。

    草原:我国有55亿亩,草甸草原上有防风、知母,干旱草原上有甘草,荒漠草原上肉苁蓉,以及高山草甸的川贝、虫草等珍贵药材。 ‘

    河湖水网(沼泽地、滨海和滨湖)土地资源以涝地、盐碱地,产生特有的地道药材如莲藕等。

    北五味子分布及生态环境

    分布: 中国、朝鲜、日本、苏联的远东、长白山及大小兴安岭。从海拔10米—1700m的针阔混交林,生于森林腐殖土中,厚15cm,PH5.5—6的林缘、沟地或林中,茎藤本、缠 绕。

    光照:苗期怕光,需遮阴(林下形成)后期生长需光特性、透风、生长稀疏。
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    水分:不抗旱、不耐涝。尤其是苗期。

    温度:抗寒,—35℃,喜凉爽的环境。栽培主要分布于吉林、黑龙江、辽宁省等山区和半山区。以吉林、长白山脉地区为最佳。生育期100天左右。这是北五味子在自然条件下形成的生物学特性。如果违背这一特性,品质下降,或者产量低。或者营养枝多,结果枝少。

    由于野生逐渐减少,栽培年限长(3—5年),中成药、果酒类的开发应用使得北五味子市场价格上涨,供不应求。是适合东北大面积种植品种。

    它的种子处理、栽培技术有待进一步研究,形成标准化、商品化种植规模。

    吉林省要发展:人参、西洋参、北五味子、龙胆、关防风、甘草、细辛、北柴胡、鹿茸、林蛙等道地药材品种。

    二、道地药材的采收
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    1、采收时期的确定:产量和质量相结合确定采收期:年限、季节。

    人参栽培:三二制、三三制,九月中旬,天气冷凉,易加工。

    甘草:2—3年采收,春秋,春易贮、易干,不变质生霉虫。

    表达1-1不同生长发育期的甘草中甘草甜素含量比较

    生长发育期 甘草甜素的含量(%)

    生长初期 6.5

    开花前期 10.0

    开花盛期 4.5

    生长末期 3.5
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    药材是特殊商品,质量分为内在质量(有效成分含量,常与生长年限、产地、品种有关;)外观质量(包括形状、颜色、味、常为分等的依据。)

    2、常见药材类型的采集原则

    (1)根及根茎类药材:为植物贮藏器官,当地上植株开始生长时,会消耗根中养分,使产量降低。休眠期(秋季、冬季)采收:早春未萌发前。此时药材质地坚实,干燥后粉性也足。否则,药材质地松泡,干燥后其性状干瘪如柴,没有粉质,不能入药。(延胡索夏季)

    (2)叶类及全草类药材:应在地上部分生长最旺盛时或在花蕾将开放时,或在花盛开,果实尚未成熟时采收。(艾叶、番泻叶开花前,全草类的青蒿、穿心连、淡竹叶:茎叶旺盛时,益母草、荆芥开花时)。采收方法:割取地上部分,少数连根挖起,全株入药(细辛、蒲公英)

    (3)茎木类药材:秋、冬季采收(关木通、大血藤)也有全年可采(苏木、沉香)
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    (4)皮类药材:春末夏初采收。易剥离,伤口易愈合(黄柏、厚朴、秦皮)(肉桂、川楝皮,秋冬采,皮中有效成分较高)。

    (5)花类药材:花蕾采收,不宜在完全盛开时采,更不可在花衰败将落时采。药效成分合量大大降低。(金银花、辛夷花;丁香、槐花米:花蕾)(红花、洋金花:花刚开)(菊花、番红花:花盛开),方法:对花期长的药材,应分批采摘以保证药材质量。

    (6)果实及种子类药材:在果实近成熟或成熟时采。(瓜萎;栀子、山楂、五味子)有的在果实成熟后经霜变色时采。(川楝子经霜变黄、山茱萸变红、)有的专采未成熟的果实,(枳实、青皮)种子类药材必须在果实完全成熟时采。(牵牛子、决明子、白芥子)

    (7)动物类中药材:动物及昆虫常在活动期(春、夏、秋)捕捉。(斑蝥、蚯蚓、蟾酥、全蝎、蕲蛇)鹿茸应在5月中旬5—7月下旬锯取,过时就骨化为角。两栖动物蛤士蟆则于秋末进入冬眠时捕捉。
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    三、加工方法

    提倡产地(趁鲜)加工,附上药材、饮片生产批号。避免二次加工工艺,影响药材质量,增加成本。但实际生产中暂时还办不到。

    1、净制加工:

    去除杂质、泥土;去除非药用部位:远志、黄柏、杏仁分开药用部位:板兰根、大青叶,麻黄根和茎,槐米,瓜萎根。

    分等级:构把大小,甘草(粗、细、长短)去毛毛须、人参(感观要求) 、水洗:不能水洗(细辛);快洗;少泡多润(含水溶性成分:黄连、黄柏)趁鲜洗刷;加热水煮:蒸制。

    2、切制:往往是干燥的药材,关键工艺是软化程序。六—七层干。方法是闷润,注意勤喷水,翻动,防霉,防成分流失。

    片型:手工切制、机器切制。饮片类型:片状(横片、斜片、顺片),又分为薄片(1—2mm,木通、当归)极薄片(半夏1mm)厚片2—4mm(大黄、甘草、黄芪等)。块状:厚lcm3用于炮制(大黄、何首乌);节段:10—15mm多为全草或细长的根。(牛膝、当归细根、甘草细根) 过去药材加工由地方国营药材公司完成。现在由于资金、管理体制等原因,基本处于停产状态。个体收购加工缺泛规模和信誉度,有待于大企业在“北药基地”吉林省建立药材收购加工连锁机构。便于个体户、小规模种植的药材及时加工处理。
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    3、干燥技术:因药材的种类和性质不同,采用不同的方法。

    晒干:曝晒、成分稳定,性质不易变化的药材可用此法。洋金花、艾叶、黄柏,但要防止药材过干,引起脆裂。根茎类等大的个子药大黄、山药、川芎、要反复晒,防止外干,形成硬壳,内湿,药材存入库时回润,变软,进一步发生霉变。人参加工,除去表面大量水分时用晒干法。往往相当于高温烘干。有杀虫灭菌作用。

    阴干:含挥发油、葱类、黄酮等成分,性质不稳定,或者晒干时易引起变色,影响药材质量。如:细辛、樟叶,花类,果皮类,过干易碎。种子类:枣仁、知母、柏子仁、苦杏仁、火麻仁等,含多糖类、脂肪油类不宜晒,要摊晾阴干。或低温烘干。

    烘干:高温烘干、低温烘干。代替自然干燥,防止阴雨连绵天气造成的灾害。可以大规模加工,药材洁净,带来杂质少。

    焙干:昆虫、使用前加工。干后舒脆。
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    4、包装与贮藏包装:饮片500—1000克。干燥后密封。药材用麻袋,或打捆。

    贮藏条件:库房要求清洁、干燥,与其它作物分离、防虫害侵染。

    红参的加工方法

    红参是当前主要加工品种,其主要加工流程是:选参、下须、洗参、刷参、蒸参、晒参、烘干、打潮、下尾须、第二次烘干、分级、包装。

    蒸参:目前有锅灶和气罐两种蒸参方法,无论采用那种方法都要掌握好蒸参时间和温度。时间长、温度高,成品色泽深、发黑、重量轻。时间短、温度低,会出现生心、色泽浅。

    红参加工中常出现的问题

    (1)黄皮问题:药材质量不合格。

    1980年国家制定的《人参商品规格标准》中规定,一等红参无黄皮,二等红参稍有黄皮,三等有黄皮。因此,红参出现黄皮,主要有如下几方面原因:①土壤干旱,土壤温度过高;②病害严重,田间作业造成参根刨伤;③连年采种,空心,黄皮增多,支头越大者越严重;④平栽覆土浅;⑤栽培年限太长,如6—7年,栓皮自然老化;⑥收获时间晚。⑦加工前贮藏时间太长,贮藏方法不当,温度过高;⑧蒸参时间短,温度低;⑨蒸参过程回收参露。⑩烘干时间短,温度高(>75℃)。
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    (2)破肚问题加工工艺造成。

    在加工红参过程中,常出现破肚现象。主要有如下三方面原因:参根浆气足,洗刷浸泡时间太长(如17—18小时);刷洗破皮;蒸参开始给气过大,温度突然上升,一般破肚率占30%,成品抽沟;蒸参后期突然降温,往往产生破肚现象。

    (3)绵软不坚问题

    鲜参采收季节过晚,较多的淀粉转化成糖类,或在库库内贮存时间过长,由于根的呼吸作用部分糖类被消耗(跑浆),这样的水参加工出来的红参质量差,抽沟严重、质不坚实,雨季保管条件不好,就会吸潮变软。

    蒸参时由于大气高湿的剧烈变化,使参根破肚子浆液外溢,大支头货外熟内生,中间有生心,断面不显现角质,遇到高温潮湿天气,吸潮变软。

    成品参水分含量高,包装物不防潮,极易吸潮变软。
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    (4)产生酸味问题

    主要是加工环节不当造成的。原因:鲜参存放不当,高温堆放时间长,蒸参后不及时晾晒,干燥温度低,打潮用生水,带菌等引起成品变酸。

    四、药材的贮藏技术

    在中药生产中离不开短期或长期存贮,或自然干燥,防止药材生虫、发霉,保持这阶段药材质量也是非常重要的。

    (一)中药品质变异的现象(种类)

    1、霉变:对药材贮放危害极大,时常发生。原因:①药材自身的性质决定;②受潮湿影响,③药材贮放(果实、根茎)生热发汗,④周围环境不洁,生虫后引起发霉。

    2、虫蛀:药材产地加工处理不善、包装和贮放场所不洁造成。

, 百拇医药     3、变色:是中药所含化学成分不很稳定或由酶的作用而发生化学反应。硫磺熏后褪色。(受光、温度、湿度影响大)

    4、泛油:走油,含脂肪油、挥发油、粘液质、糖类等易发生;在温度和湿度大时,出现油润、发软、发粘、色变鲜等。果实种子:柏子仁、桃仁、苦杏仁;麦冬、枸杞子、天门冬。

    5、散气、变味:含挥发油药材。伞形科、木兰科、芸香科,当归、防风、川芎、厚朴、薄荷;受温度的影响大。

    (二)中药养护常用方法:

    干燥法:曝晒法、摊晾法、高温烘燥法、石灰干燥法、木炭干燥法、翻垛通风法、密封吸湿法,在药材存放的各个时期,要经常检查药材的含水量,是否在安全的范围内、一般为 13%一14%。

    冷藏养护法:利用低温冷凉的环境保存药材。温度在0℃—10℃,可用冷库、地下室,冰箱处;湿度大。药材包装要密封,防止吸潮。
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    埋藏养护法:石灰埋藏法、(肉类、昆虫类:刺猬皮、熊掌)防腐。砂子埋藏法(保鲜体)、糠壳埋藏法、(阿胶、)地下室贮藏法(低温)。

    醇闷养护法:在药材存放处放入少量乙醇,用乙醇气味来达到防治虫害的目的。

    定期拌盘法:通过拌盘时的磨擦撞动,结合日晒,能消灭药材表面的虫卵、霉状物;经拌盘后,使不同规格的药材混匀。如:处方中的归头、归身、归尾。通过拌盘,结合筛、簸、拣、扬,可除去屑末尘灰,纯净药材。

    化学药剂法:硫磺、磷化铝、氯化苦、氨水、醋酸钠喷洒;虽然易带来残毒和污染,不提倡使用。但在实际生产中,对于易生虫和发霉的药材,为了保持药材的品质,还不得不用有效的少量化学药剂喷洒等表面处理。达到利大与弊的作用。

    在使用化学药剂时,不断更换种类,防止害虫产生抗药性。另外,注意选择毒性低的和低浓度配比,来减轻污染药材。

    (三)中药养护新技术

    1、用药材对抗同贮养护:大蒜防薏苡仁生虫;细辛、花椒护鹿茸;姜防蜂蜜夏季发酵,呈现涌潮现象;高效广谱杀虫草一一除虫菊。 “

    2、气调养护:充N2、C02降02保质。分机械降02和化学药剂降氧。气调养护的密闭技术。

    3、远红外干燥、微波干燥技术。将药材含水量能从80%烘干到2%,多用于中成药、饮片等特殊药物的干燥。

    4、辐射防霉除虫养护。应用放射线Cr60。产生的Y射线等照射药材来保质。, http://www.100md.com