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基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

嘉峪检测网        2021-10-09 15:20

摘  要 / Abstract

 

中药材种子既是中药材生产的重要繁殖材料,也是部分中药的药用部位。对中药材种子的微形 态特征进行系统性研究,将有利于丰富和完善中药材种子理论和实践,促进中药材种子的规范化生产、 管理和流通,保证中药材的质量,确保临床用药的安全和疗效。本文利用科学摄影的方法对中药材种子 的微形态进行鉴别研究,结果获得的图片清晰度高、细节详实,色彩更加真实,能较客观地展示中药材 种子的微形态特征。该方法简便易行、结果直观准确,可作为中药材种子微形态鉴别的一种新方法。

 

关 键 词 / Key words

 

科学摄影 ;中药材 ;种子 ;微形态 ;鉴别

 

中药材是中医药事业传承和发展的物质基础, 是关系国计民生的战略性资源。随着我国野生中 药资源的衰竭,栽培中药材已经成为大宗药材的 主要来源。目前,约有 300 种中药材已经实现人 工栽培,中药材生产已成为我国产业扶贫的重要 支点 [1]。中药材种子是中药材生产的物质基础, 种子的真伪优劣对中药材质量起着关键性的作用。了解和研究中药材种子的真伪是开展种子质量评 价的基础性工作之一。如今中药材产业的发展迎来了大好机遇,中药材的研究力度增加、栽培面 积扩大,由此对中药材种子的产量与质量的需求 顺势提高。相比之下,对中药材种子形态特征的 系统性研究依然较少。

 

 中药材种子作为中药材生产的源头,其真伪优 劣直接影响到中药材的质量,甚至影响我国中药材 生产和中医药事业的健康发展。当前,中药材种子 市场比较混乱,很多种子存在种源混杂、以假充真 的现象,容易使生产者特别是自由散种的药农购买错误的种子进行播种,这不仅会给生产者造成巨大 的经济损失,也会对临床用药带来安全隐患。此外, 部分中药材是直接以种子或果实入药的,其真伪优 劣直接影响临床用药的安全。在浩瀚的植物界中, 许多药用植物的果实或种子性状相似,有的种子体 积较小,肉眼不易鉴别,容易混淆或弄错,再加之 不良商贩为了追逐利益人为掺杂掺假,给临床用药 造成了巨大的安全隐患。 

 

科学摄影是指在自然科学和科学技术领域应用 的摄影总称,有时也称科技摄影或科研摄影 [2]。笔 者前期利用科学摄影中的拍摄技巧和方法对某些药 用植物根、茎、叶、花、果实和种子等器官进行拍 摄记录,结果显示拍摄的图像清晰度高、细节详实, 客观地展示了药用植物各个器官微形态的特征 [3]。本文在前期研究基础之上,通过科学摄影对中药材 种子的微形态特征进行研究,以期为中药材种子的 鉴别提供一种新方法。

 

01材料与仪器

 

1.1 实验材料

 

平车前 Plantago depressa Willd. 的 种 子 于 2015 年 7 月采自北京市海淀区,车前 Plantago  asiatica L. 的 种 子 于 2018 年 10 月 采 自 广 东 省 广 州 市, 钝 叶 决 明 Cassia obtusifolia L. 和 小 决 明 Cassia tora L. 的种子购于中药材市场,独行菜 Lepidium apetalum Willd. 的种子于 2015 年 8 月 采自北京市东城区,播娘蒿 Descurainia sophia (L.) Webb. ex Prantl. 的种子于 2016 年 6 月采自北 京市海淀区,五味子 Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. 的种子于 2016 年 1 月采自北京市延庆区, 华中五味子 Schisandra Sphenanthera Rehd. et Wils. 的种子于 2018 年 12 月采自广东省广州市, 青葙 Celosia argentea L. 的种子于 2018 年 7 月采自广东省肇庆市,鸡冠花 Celosia cristata L. 的种 子于 2015 年 10 月采自北京市东城区。

 

1.2 仪器

 

尼 康 D750 单 反 相 机、Takumar 200mm/ F4 镜 头、 转 接 环、 三 丰 M plan Apo 2× 物 镜 (NA=0.055)、三丰 M plan Apo 5× 物镜(NA= 0.14)、三丰 M plan Apo 10× 物镜(NA=0.28)、 叠叠乐自动堆叠导轨、电脑、Helicon Focus 6.0 软件。

 

02方    法

 

通过显微镜的景深计算公式 [4] 计算三丰 M plan Apo 2×、5×、10× 物镜的景深分别约为 182μm、28μm、7μm,拍摄时步长值分别设定 为 150μm、15μm、5μm。 

 

通 过 转 接 环 将 尼 康 D750 单 反 相 机、 Takumar 200mm/F4 镜头和显微物镜组装起来 并固定在叠叠乐自动堆叠导轨滑台上,导轨滑台 通过控制盒与电脑相连。利用电脑驱动导轨滑台 带动相机按一定的步长值前进并拍摄不同焦距的 图像。利用景深合成软件(Helicon Focus 6.0) 对一系列不同聚焦的图像进行景深合成即可得到 一张全景深的图像。

 

03结    果

 

3.1 车前与平车前

 

车前科植物车前和平车前的干燥成熟种子均可 作为中药材车前子药用。车前的种子性状特征为 :呈卵状椭圆形或椭圆形,形状不一,长约 2mm, 宽约 1mm。表面浅黄褐色至褐色,具皱纹状小突 起,疏被白色柔毛和碎屑状鳞片 ;种脐位于腹面中 部,微凹,被白色柔毛(图 1A)。平车前的种子性状特征为 :呈长椭圆形或矩圆形,扁平,长约 1.5mm,宽约 0.8mm。表面棕褐色至黑褐色,有 不规则细密皱纹 ;背面微凸,腹面略凹 ;种脐位于 腹面中央,白色,种脐周围皱纹略呈放射状排列(图 1B)。

 

基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

 

A. 车前的种子 B. 平车前的种子 

 

图 1 车前与平车前的种子性状特征图

 

3.2 钝叶决明与小决明

 

豆科植物钝叶决明或小决明的干燥成熟种子均 可作为中药材决明子药用。钝叶决明的种子性状特 征为 :呈短圆柱形,两端平行倾斜,长 3~5mm, 宽约 2.5mm。表面黄棕色,平滑有光泽。―端较 平坦,另一端斜尖,背腹面各有 1 条突起的棱线, 棱线两侧各有 1 条斜向对称而色较浅的线形凹纹 (图 2A)。小决明的种子性状特征为 :呈短圆柱形, 长约 5mm,宽约 2mm。表面黄棕色,棱线两侧 各有 1 条宽广的浅黄棕色带(图 2B)。

 

基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

 

A. 钝叶决明的种子 B. 小决明的种子 

 

图 2 钝叶决明或小决明的种子性状特征图

 

3.3 播娘蒿与独行菜

 

十字花科植物播娘蒿和独行菜的干燥成熟种子 均可作为中药材葶苈子药用,其中播娘蒿的种子称 为“南葶苈子”,独行菜的种子称为“北葶苈子”。播娘蒿的种子性状特征为 :呈长椭圆形,略扁,长 约 1 mm,宽约 0.5 mm。表面黄棕色,表面有颗 粒状小凸起 ;顶部钝圆,基部微凹或近平截 ;种脐 位于基部,白色,周围棕褐色(图 3A)。独行菜 的种子性状特征为 :种子呈倒卵形,偏斜,略扁, 长约 1.4 mm,宽约 0.8 mm。表面棕黄色至红褐色, 近中央可见凹槽,密布网格纹理 ;种脐位于基部凹 缺内,白色,周围色较深(图 3B)。

 

基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

 

A. 播娘蒿的种子 B. 独行菜的种子

 

 图 3 播娘蒿和独行菜的种子性状特征图

 

3.4 五味子与华中五味子

 

中药材五味子来源于木兰科植物五味子的干 燥成熟果实,又称“北五味子”;中药材南五味 子来源于木兰科植物华中五味子的干燥成熟果 实。五味子的种子性状特征为 :种子呈肾形,长 3.5~5mm,宽约 3mm,厚约 2.5mm。表面黄褐 色,平滑,有光泽 ;背面弓曲,腹面内凹 ;种脐 位于腹面凹陷处,短条形,由凹陷处向种子两侧 面伸长(图 4A)。华中五味子的种子性状特征为 :呈肾形,长约 3.5mm,宽约 3mm。表面红褐色, 粗糙,具众多瘤状物突起,大小不一,近背面瘤状 物较大 ;表面可见小块状物紧密贴合排列而成 ;种脐位于腹面凹陷处,黄白色,有众多细小疣状突起 (图 4B)。

 

基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

 

A. 五味子的种子 B. 华中五味子的种子 

 

图 4 五味子和华中五味子的种子性状特征图

 

3.5 青葙与鸡冠花

 

苋科植物青葙的干燥成熟种子作为中药材青葙 子药用 ;苋科植物鸡冠花的种子常作为青葙子伪 品。青葙的种子性状特征为 :呈扁圆形,少数呈圆 肾形,直径 1~1.5mm。表面黑色或红黑色,平滑, 光亮,具有紧密嵌合的多角形或长矩圆形网格样纹 理,呈同心环状排列 ;种脐明显,位于一侧的缺刻 内,稍突出(图 5A)。鸡冠花的种子性状特征为 :呈圆肾形,双凸透镜状,直径约 1 mm。表面黑色, 凹凸不平,光亮,具有紧密嵌合的多角形或矩圆形 网格样纹理,略呈同心状排列 ;种脐明显,位于一 边的缺刻内,稍突出 ;种脐两侧有延伸的凸起(图 5B)。

 

基于科学摄影对中药材种子的微形态鉴别研究

 

A. 青葙的种子 B. 鸡冠花的种子

 

 图 5 青葙与鸡冠花的种子性状特征图

 

04讨    论

 

种子既是中药材生产的重要繁殖材料,也是部 分中药的药用部位。对中药材种子的外部形态进行 系统性研究,不仅可以从源头上减少甚至杜绝中药 材种子市场的乱象,维护中药材生产者的经济利益, 还能为种子类中药材的真伪鉴别提供科学依据,保 证临床用药的安全。本文利用科学摄影对中药材种 子进行显微拍摄,获得的图片清晰度高、细节详实, 色彩更加真实,能客观地展示中药材种子的微形态 特征。该方法简便易行、结果直观准确,可作为中 药材种子微形态鉴别的一种新方法。 

 

《种子法》于 2015 年 11 月 4 日第十二届全 国人民代表大会常务委员会第十七次会议修订,自 2016 年 1 月 1 日起实行。其中第九十三条规定:“草 种、烟草种、中药材种、食用菌菌种的种质资源管 理和选育、生产经营、管理等活动,参照本法执行。” 将中药材种的种质资源管理和选育、生产经营、管 理等活动纳入其中。2016 年国家中医药管理局与 农业农村部共同启动《中药材种子管理办法》制定 工作,目前已基本完善,有望年内实施。《中药材种 子管理办法》将对中药材种质资源保护、品种选育、 种子生产、经营、进出口和管理工作等活动做进一 步地明确,中药材种子管理将从此有法可依,步入 规范化的阶段,对中药材种子的研究、经营与管理 都提出了更高的要求。本研究在一定程度上可以解 决中药材种子的真伪鉴别问题,顺应了中药材种子 的规范化管理趋势,有利于促进中药材种子的规范 化生产、管理和流通,保证中药材的质量,确保临 床用药的安全和疗效。

 

第一作者简介

 

周良云,博士,广东药科大学中药学院, 讲师。专业方向:中药资源与分子生药学

 

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来源:中国食品药品监管杂志

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