刘卉　金光德　李美阳　南桂仙

摘 要 白鲜为芸香科多年生草本植物，为我国传统的中药材，被广泛应用于消炎止血等方面。基于此，对白鲜在生物技术、主要化学成分及药理活性等方面进行综述，以期为白鲜的进一步研究与可持续发展提供参考。

关键词 白鲜;生物技术;化学成分;药理作用

中图分类号：R282.71 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.30.026

白鲜为芸香科白鲜属多年生宿根草本植物，根皮制干后称为白鲜皮，是重要的中药材，主要分布在东北三省、新疆、甘肃等地区。近年来，由于过度开采导致野生资源匮乏，而人工栽培尚处于探索阶段。基于此，从生物技术、主要化学成分及药理活性等方面进行梳理总结，以期为白鲜种质资源的研究与利用、产业化发展提供重要参考。

1 白鲜栽培技术方面的研究

白鲜主要以种子繁殖喜欢温暖湿润的环境，耐寒、耐旱、但不耐水涝，所以种植白鲜大多在含有沙石的土壤上。种子具有体眠特性，这是人工栽培需首要解决的问题。目前，可以利用低温层及低温处理、赤霉素处理、沙藏处理等方法有效打破种子休眠，提高白鲜种子的发芽率，可以使白鲜种子高效快速地应用于生产和科研[1]。虽然已有关于高效规范种植及管理白鲜方面的研究报道，但因白鲜种子具有体眠特性，加上苗期多发病虫害以及移栽到土壤后不易存活等原因使白鲜大面积种植难以推广。通过生物技术手段利用有限的资源快速繁殖和有效利用白鲜是一种很好的解决途径。

2 白鲜主要化学成分和药理活性研究

我国对白鲜的开发研究始于20世纪90年代。白鲜富含多种化学成分，目前，国内外研究人员已经利用高效液相色谱法、硫酸-苯酚比色法等技术手段从白鲜皮中分离出约100种化合物，主要包括生物碱、柠檬苦素、黄酮类、甾体类、多糖化合物及挥发油等[2]。近年来研究发现，白鲜有清热燥湿、抗菌消炎、抗癌、止血以及提高机体免疫力等多种药用功能，对手足癣、脚气、头痛、肺热、骨质增生、淋巴结核、女子阴中肿痛和产后中风等疾病的治疗均有明显效果[3-7]。但也有研究表明，白鲜中可能存在一些导致肝损伤的成分，但导致肝损伤的作用机制还不清楚。因此，今后还需对白鲜药理方面开展进一步研究，以期发现更多的药用价值以及减少一些不必要的损伤[8]。

3 白鲜在生物农药方面的研究

白鲜提取物具有天然植物杀虫剂的功效。研究表明白鲜的杀虫活性显著，但对鱼类等生物无明显伤害;白鲜中的梣酮增加了三龄幼虫的拒食率和死亡率;白鲜根的蒸馏液对玉米蚜虫具有明显的触杀和拒食作用;白鲜碱以及黄酮阻碍了昆虫的生长。且白鲜对稻瘟病菌、番茄叶霉、玉米弯孢菌、茄腐镰刀菌和菌黑色素的生长有抑制作用。白鲜作为天然农药进行开发有无化学残留、易降解等优点，前景广阔[9-11]。

4 白鲜生物技术方面的研究

我国对白鲜的生物技术方面的研究历史较短处于起步阶段，研究报道也相对较少。在有关组织培养的研究报道中，朱新洲建立了白鲜悬浮细胞培养体系[12]，张霞等和宁静等分别找出了新疆白鲜与长白山白鲜最佳组培苗的生长状态[13-14]，韩莹等筛选出了白鲜从诱导愈伤组织到不定芽分化再到生根所涉及的理想培养基，并通过实验建立了白鲜的最佳细胞培养和组织培养体系[15]。贾晓龙等通过组织培养的方法，建立白鲜的组培体系，用不同生长调节剂处理的愈伤组织中测得有效药用成分，筛选出了最适愈伤组织诱导且黄柏酮含量最佳的培养基和白鲜碱和梣酮的含量最适培养基[16-17]。这些研究为白鲜今后高效生产有效药用成分和可持续发展提供了理论基础。

在基因调控、次生代谢产物合成途径等方面，李依民利用高通量测序技术获得白鲜根转录组信息特征，涉及132个京都基因（KEGG）标准代谢通路，其中包括18个次生代谢标准通路[18]。杨柳和郭娜均应用寡核苷酸芯片表明，白鲜皮中一些主要的转录反应如DNA复制和重组等受到白鲜碱影响[19-20]。郭毅斌研究表明白鲜皮提取物DPR-2可能通過中和内毒素作用，阻断肉毒素与RAW264.7细胞受体的结合，从而抑制了肉毒素介导的细胞活化[21]。王晶莹研究表明，白鲜碱通过下调哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR/p70S6K/eIF4E）和促分裂原活化性蛋白激酶（MAPK）通路降低低氧诱导因子-1的a亚基组（HIF-1a）蛋白的合成，并通过抑制糖原合酶激酶3（GSK-3β/Slug）信号通路降低对脊椎动物锌指蛋白（Slug）的表达[22]。通过高通量测序技术和寡核普酸芯片技术的研究所获得信息，为后续利用植物次生代谢基因工程技术高效生产白鲜次生代谢活性成分奠定坚实的理论基础。

5 存在问题与建议

白鲜具有多种功效，近年来市场对其需求量逐渐增加，人们大量无意识地滥采乱挖野生白鲜，使其野生资源储量急剧减少。再加上我国耕地面积有限，对于多年生药用植物而言，大田栽培难以保证其正常生长年限，致使其有效成分积累量低且易受环境变化、农药残留等不利因素影响，难以满足国内外市场庞大的需求量和严格的质量标准。所以急需对白鲜进行深入的研究，从而推动白鲜及其相关产业的可持续发展。

6 展望

目前，我国虽然在白鲜化学成分提取及药理方面有了较多的研究成果，但在种质资源与育种、生物技术等方面的研究较为落后。利用生物技术手段提高白鲜次生代谢产物调控途径的研究可以很好地满足市场需求，但是目前还未进入系统化研究。利用毛状根的培养、次生代谢产物生物合成的调控机制的研究和利用基因工程技术对转基因工程菌提取有效药用成分等方面的研究，成为高效生产白鲜次生代谢活性成分以及研究其生物合成调控机制的理想方法。利用转基因技术对植物毛状根中次生代谢产生生物合成进行调控，以期筛选出植物次生代谢活性成分生物合成路径中关键酶，并实现相关基因定位、克隆以及高效表达，已成为利用植物次生代谢基因工程技术实现规模化生产植物次生代谢活性成分的有效方法。这不仅为药物生产和新药开发探索了新的途径，也从根本上解决了白鲜药用资源可持续利用和发展的问题，为后续利用植物次生代谢基因工程技术高效生产白鲜次生代谢活性成分奠定坚实的理论基础，对于利用植物组织培养技术高效生产次生代谢活性成分、发现调控植物次生代谢活性成分生物合成的关键酶以及保护药用植物资源的基因资源的可持续利用具有重要的意义。

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（责任编辑：赵中正）