“一带一路”国家及地区药用植物资源及其可利用性初探

 我国地大物博,拥有丰富的药用植物资源。第三次全国中药资源普查表明,我国中药资源种类达12807种,其中药用植物11146种 。但是,由于人类活动、气候变化等因素,我国中药资源正在减少。

一带一路国家及地区药用植物资源及其可利用性初探

宋雨馨1,2 池秀莲易悦梁馨王霄汉张小波徐晓婷1通信作者 黄璐琦3通信作者

1. 四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室 2. 云南大学生态与环境学院 3. 中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室)

 

 我国地大物博,拥有丰富的药用植物资源。第三次全国中药资源普查表明,我国中药资源种类达12807种,其中药用植物11146种 。但是,由于人类活动、气候变化等因素,我国中药资源正在减少。《中国药用植物红皮书》中收载的重要濒危药用植物就高达464种。随着中医药行业的发展,中药在国内受众越来越广,在国际的认可度也越来越高,市场需求量也愈加庞大,中药资源缺乏的问题越发突出。我国80%的中药取自野生资源,野生资源的日益减少会造成全国经常使用的 600 多种药材每年约20%的短缺。同时,中国作为中药资源出口国又进一步增强了国内中药资源不足与国内外市场需求增大的矛盾。

国内中药植物资源的稀缺迫使我们将目光转移向国外。从北美洲、南美洲到非洲、亚洲,都蕴藏着丰富的药用植物资源。与中药基原同种属的植物,不仅分布于我国,还广泛分布于世界各个国家与地区。有的中药,例如乳香在国内没有道地产区,现在仍然依赖进口。事实上,在我国历史的各个时期,外来中药就曾以不同的方式进入我国。有文献记录可查的最早外来中药是商周时期,而从先秦到明朝我国都与海外保持着中药贸易,直到清朝的闭关锁国使得贸易受阻。民国时期,从国外带回来的科学技术方法丰富了医药学研究方法,到新中国成立后,外来中药的传入又迎来了契机,中医药得到政府的重视和扶持,为外来中药资源的引入和利用奠定了良好的基础。近年来我国各民族使用进口药物(药材)的数量达到了110余种。我国进口药材的输入国家主要以越南、缅甸、印度尼西亚等东盟国家为主,且近年来进口药材呈增长趋势,2017中药材进口质量同比增加13.62%,进口总额同比增加29.69%

一带一路丝绸之路经济带海上丝绸之路的简称。中外通过丝绸之路贸易的历史悠久,大量工艺精美、品种繁多的丝绸和瓷器、茶叶、纸张等输入西方,国外的农作物、工艺品、生产技术等也流入中国,对中国的经济社会发展作出贡献。伴随商品贸易和人员交流,丝绸之路沿线各国的文化相互借鉴,产生了灿烂的文明,也带来了共同繁荣。目及当下,中国与一带一路合作伙伴(一带一路国家及地区)贸易联系紧密,相互依赖加深,一带一路也为亚欧国家深化合作勾勒了宏伟蓝图, 为促进各国共同发展繁荣提供了崭新机遇。

综上所述,摸清一带一路国家及地区的药用植物资源对发展我国中医药产业具有独特价值。本研究旨在通过调查一带一路国家及地区的药用植物资源及其地理分布格局、珍稀濒危药用植物的保护现状,来梳理潜在可利用资源名录,为统筹保护重要濒危物种与珍稀濒危药用资源的开发利用提供科学指导,并为我国及一带一路国家及地区可药用植物资源可持续发掘利用提供参考。

 

1 方法

1.1 一带一路国家及地区名录

根据人民网《一带一路沿线65个国家和地区名单及概况》文章(http://ydyl.people.com.cn/n1/2017/0420/c411837-29225243.html)查询一带一路沿线的国家及地区。在中国一带一路网(https://www.yidaiyilu.gov.cn/xwzx/roll/77298.htm)查询已同中国签订共建一带一路合作文件的国家。将2组数据整合后得到155一带一路国家及地区。

1.2 一带一路国家及地区药用植物名录

首先使用全球植物分布数据库(Plants of the World Online, 以下简称POWOhttps://powo.science.kew.org)获取了涉及到一带一路国家及地区的地理单元的植物物种名录和地理分布记录。在涉及到的141个地理单元中,有8个地理单元包括了非一带一路国家及地区的范围,导致无法明确这些地理单元中一带一路国家及地区具体的药用植物数量,因此不将这些地理单元纳入后续分析中。最终纳入分析的地理单元为133个。其次,从邱园药用植物名录服务系统(MPNS, Medicinal Plant Names Services, https://www.kew.org/science/our-science/science-services/medicinal-plant-names-services)下载了全球40 659种有明确记录的药用植物。并根据《中国中药资源志要》、《全国中草药名鉴》、《中华本草》、《中国民族药志要》、《中国植物志》、《全国中草药汇编(第三版)》、《中国法定药用植物》对该数据库进行了补充,共获得47486个药用植物名称记录。之后,所有的植物原始名均在植物智(http://www.iplant.cn/pnc)进行学名校对,保留接受名称。本研究首先采用植物智中的全球植物学名校对功能对所有名称进行校对,保留其接受名。对于部分没有对应的接受名的物种名称,再根据《中国植物物种名录2022版》进行校对。2次校对中,接受名缺失的物种从本研究中剔除。最终共剔除了2 487个没有接受名称的物种记录,建立了包含34 185个接受名的全球药用植物名录。

本研究将一带一路国家及地区的植物物种名录与全球药用植物名录取交集,获得了一带一路国家及地区药用植物名录。

1.3 确定珍稀濒危药用植物名录

本研究将列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》(the Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,以下简称CITES)和《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN Red List of Threatened Species,以下简称IUCN)的物种用于确定濒危和贸易管制类药用植物。CITES植物名录数据通过CITES官网(https://checklist.cites.org/#/en)搜索关键词“Plantae”获得并下载(下载时间2022-10-08)。植物IUCN评估等级数据通过IUCN红色名录官网(https://www.iucnredlist.org/)高级搜索中选择“Species”“Plantae”2个关键词,下载IUCN2022)的植物数据。根据2020年《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》,本研究进一步补充和完善了易危及以上等级的药用植物名录,确定了濒危药用植物名录。濒危物种的学名也使用植物智进行了校对。校对中,当同一接受名对应的多个异名包含的濒危等级不同时,仅保留较低的濒危等级,避免由于分类学处理或者名称差异导致的濒危等级的差异。最后,将CITES附录I中的药用植物与濒危药用植物名录合并,得到一带一路国家及地区珍稀濒危药用植物名录。

1.4 确定一带一路国家及地区中潜在的可被我国利用的药用植物资源

1.4.1 药用植物资源优先利用等级的划分

基于《中国药典》(2020年版)、《中国法定药用植物名录》、邱园药用植物名录服务系统中记载的药用植物来源,将药用植物分为4个优先利用等级。第级为《中国药典》(2020年版)中记录的中药材基原物种;第级为部颁或地方中药材(民族药)标准和炮制规范收载的中药材(民族药)和饮片的植物基原(以下简称地方法定药用植物);第级为一带一路国家及地区官方发布的药典中记录的物种以及世界卫生组织出版的药用植物专著筛选出的物种;其余物种为第级,即未在官方或药典文件中记录的物种。当同一物种有多个利用等级时,保留最优先的利用等级。

1.4.2 中国受保护药用植物名录

为了确定国内已经限制使用或者资源有限的药用植物,将列入《国家重点保护野生植物》的植物和《野生药材保护管理条例》的中药材基原植物作为在中国受保护的药用植物,这类植物在中国的开发利用受到法律的约束,亟需寻求外来可利用资源。

1.4.3潜在可被我国利用的药用植物资源

一带一路国家及地区的药用植物利用等级每一级中的可利用性分以下4种情况。①CITES ⅠCTIES附录中所列物种。这些物种通常受到灭绝威胁,除非特别必要,禁止国际间交易。这类药用植物野生资源极为匮乏,不能开展贸易满足市场需求。这类资源需要开展针对性的栖息地保护,只能在原产地开发利用。同时,需要优先发展这类植物的栽培技术、相关产物的生物合成技术等,保证质量的前提下提高产量。②CITES ⅡCTIES附录中所列物种。这类物种虽然没有立即灭绝的风险,但是资源有限,需要在管制下进行国际间贸易,避免过量利用增加物种灭绝风险。该类药用植物需要通过促进国际合作,在获取资源的进出口授权的方式下有限使用。濒危物种,即濒危等级在易危及以上的植物。这类植物资源有限,但不在CITES ⅠCITES Ⅱ中,或可开发使用。可以充分利用的资源,即除了①②③以外的其他药用植物物种。这些物种大部分贸易不受管控,也不在受威胁物种之列,是进行国际间药用植物资源贸易的潜在对象。当一种植物既属于(位于CITES附录或附录),又属于(濒危等级在易危及以上)时,仅在进行数量统计。

 

2 结果

2.1  一带一路国家及地区药用植物多样性

133一带一路国家及地区中,药用植物有20085种,隶属于374科。印度是药用植物丰富度最高的国家,拥有来自255科的4283个物种,其次是缅甸和越南,分别有250科的3635个物种和237科的3320个物种。一带一路国家及地区药用植物中豆科物种有1959种,数量最多,其次是菊科、锦葵科、蔷薇科等(表1)。

 

 

2.2  一带一路国家及地区珍稀濒危药用植物分布

一带一路国家及地区共拥有1421种珍稀濒危药用植物,其中红色名录易危及以上等级物种1005种,CITES公约附录物种582种。红色名录易危以上物种中,已灭绝(EX)的有2种,野外灭绝(EW)的有6种,极危(CR)的有111种,濒危(EN)的有323种,易危(VU)的有563种。CITES公约附录I的物种有36种,占珍稀药用植物总数目的2.53%CITES附录的物种有546种,占珍稀药用植物总数目的38.3%一带一路国家及地区珍稀濒危药用植物在印度、越南、缅甸分布较多(图1)。这些国家和地区应该作为珍稀濒危药用植物资源保护的重要地区。

 

 

2.3 潜在的可被我国利用的药用植物资源

一带一路国家及地区中,潜在的可被我国利用的药用植物资源中优先利用等级为级的药用植物有413种,优先利用等级为级的药用植物有915种,优先利用等级为级的药用植物有1083种;优先利用等级为级的药用植物有17674种。基于药用植物的利用等级、地理分布情况,本研究初步建立了一带一路国家及地区可利用药用植物资源名录。

2.3.1 级优先利用药用植物

2020年版《中国药典》记载的药用植物,即第级优先利用的药用植物,共413种分布在一带一路国家及地区。其中菊科植物31种,数量最多,其次是豆科、唇形科、蔷薇科等(表1)。没有物种被列入CITES附录。列入CITES附录的物种有13种,占第级优先利用物种数量的3.15%,分布于19个国家及地区,如缅甸、东喜马拉雅、印度和泰国等地(图2a)。濒危等级在易危及以上的物种有32种,占7.75%,在38一带一路国家及地区有分布,在俄罗斯、越南、哈萨克斯坦等国家及地区分布较多(图2b)。其他物种368种,占89.10%,分布在133一带一路国家及地区,越南、俄罗斯、印度等国家及地区分布的物种数量较多(图2c)。

 

 

413种第级优先利用药用植物中,有59种是我国的受保护物种或濒危物种,因此野生资源有限,亟须寻求海外资源。这其中有12种位于CITES附录,其利用受到管控;22种濒危等级为易危及以上,野生资源有限,难以商业化采挖和贸易;其余25种具有一定的为潜在利用价值,是我国与一带一路国家及地区进行贸易过程中可以首先考虑的药用植物资源。级优先利用药用植物包括肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.,是肉豆蔻科肉豆蔻属常绿乔木植物,具有止泻、抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗痉挛、抗抑郁、保肝、降血糖血脂等作用。本研究发现可在越南、老挝、菲律宾、印度尼西亚、几内亚湾群岛、孟加拉国寻求肉豆蔻药材资源。

2.3.2 级优先利用药用植物

级优先利用的药用植物,即中国地方法定药材中记载的药用植物,在一带一路国家及地区分布的共有915种。其中菊科植物有84种,数量最多,其次是豆科、唇形科、蔷薇科等(表1)。没有物种包括在CITES附录I中。CITES附录的物种有10种,占1.09%,分布于20一带一路国家及地区,在东南亚越南、泰国、老挝等国家及地区较多(图3a)。濒危等级在易危及以上的物种有43种,占4.70%。这些植物在110一带一路国家及地区均有分布,其中越南、东喜马拉雅、缅甸等国家及地区分布较多(图3b)。可利用资源较为充分的物种有862种,占94.21%,分布在133一带一路国家及地区,其中越南、缅甸、印度等国家及地区分布较多(图3c)。

 

 

级优先利用药用植物共计915种,其中21种是我国的受保护物种或濒危物种,这些植物资源亟须通过一带一路国家及地区的贸易合作获取资源。其中,有5种位于CITES附录,贸易受到限制,13种濒危等级在易危及以上,野生资源优先。因此,在第级优先利用药用植物中,有3种药用植物在一带一路国家及地区分布,具有潜在的贸易价值。如景天科植物红景天Rhodiola rosea L.根和根茎经泡酒或者煎水后服用,能起到较好的消除疲劳,活血化瘀,益气补血,清肺利湿等功效,对于促进患者恢复,改善患者的生活质量具有重要作用,目前,红景天临床上常用于治疗咯血、气短乏力、体寒虚弱、肺热咳嗽、白带腹泻等,并外用治疗烧烫伤、跌倒伤。本研究发现红景天在哈萨克斯坦、蒙古国、俄罗斯等国家及地区也有分布,可以进一步对当地野生植物资源保护策略和药材质量开展调查研究,为下一步的药用植物用于贸易奠定基础。

2.3.3 级优先利用药用植物的资源情况

本研究中,除中国以外其他国家药典记载的植物,即第级优先利用的药用植物共1083种。其中菊科植物94种,数量最多,其次是豆科、蔷薇科、伞形科等(表1)。没有物种包括在CITES附录I中。包括在CITES附录的物种有19种,占1.75%,分布在94一带一路国家及地区,如多米尼加、南非、古巴等国家及地区分布较多(图4a)。濒危等级在易危及以上的物种有40种,占3.69%,分布在121一带一路国家及地区,在印度、缅甸、巴基斯坦等国家及地区分布较多(图4b)。可利用资源较为丰富的物种有1024种,占94.55%,在133一带一路线国家及地区有分布,其中在印度、意大利、俄罗斯等国家及地区分布较多(图4c 

 

 

级优先利用药用植物中在中国受保护的有10种,其中濒危等级在易危及以上的有4种。所以级优先利用药用植物中有6种在中国受保护的药用植物具有充分利用价值。优先利用等级为级的菊科植物如松果菊Echinacea purpurea (Linn.) Moench,全草药用价值广泛,不仅能增强免疫力,还具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤及组织更新等药理活性。本研究发现可以从缅甸、菲律宾、波兰等18个国家及地区寻求松果菊药材资源。

2.3.4 级潜在可利用药用植物的资源情况

根据数据库中收集的药用植物来源信息,在官方资料中未明确记录的药用植物,即级优先利用的药用植物,共17674种。其中豆科1778种,植物最多,其次是菊科、锦葵科、蔷薇科等(表1)。位于CITES附录I的物种有36种,占0.20%;位于CITES附录的物种有504种,占2.85%;濒危等级在易危及以上的物种有724种,占4.10%。其他具有潜利用资源物种有16410种,占92.85%。在第级可利用药用植物中,有147种在中国受到保护,这些药用植物值得重点关注。第级优先利用植物多样性高,大部分不是珍稀濒危物种,具有丰富的药用植物资源,未来在这些物种中发掘有价值的物种,也是解决药用植物资源困境的一个重要手段。

 

3 结论与讨论

经统计,一带一路国家及地区拥有丰富的药用植物资源,总计达20085种。其中1421种为珍稀濒危药用植物,但其中大部分药用植物的受威胁程度低,59.04%的物种不在CITES附录I中,可适当进行开发利用,同时还需要采取其他方法促进其资源的可持续利用。例如,加大原产地保护,对物种特性开展科学研究,促进种群个体数量和遗传多样性的增加,降低物种灭绝风险,提高可利用资源总量。另一方面,对药用植物利用方式和方法进行改进,科学收获和加工,提高药用植物资源的利用效率。总之,通过加强珍稀濒危药用植物的基础研究、加强珍稀濒危药用植物的综合开发利用研究、加强珍稀濒危药用植物的保护力度等促进珍稀濒危资源的保存和使用。

一带一路国家及地区的药用植物资源中,广泛使用的、记录于中国药典的药用植物413种,记录于部颁标准或全国各地不同版本的中药(民族药)标准的药用植物915种,这些药用植物资源具有较大的市场需求,是资源开发和利用中首要关注的对象。这些重要的药用植物多数分布于与我国毗邻的南亚、东南亚和北亚地区,其次是中亚、东欧及非洲、南美洲部分地区。从历史记录来看,由于中国发达的经济以及各个历史时期的对外开放,与中国毗邻的东南亚地区与中国贸易自古就十分频繁,东南亚国家的中医药行业也与中国传统医药之间有着密切的交流。而这些国家丰富的植物资源也使其成为中医药资源的宝库,例如黄藤素系列产品、以鸡血藤为原料的中成药、小叶榕浸膏等大多使用从越南进口的物种进行炮制。因此,在进行中药资源挖掘时,尤其需要加强与我国毗邻国家和地区的中药资源开发与利用。

级优先利用的药用植物分布在意大利、印度、俄罗斯的较多,其中咖啡黄葵Abelmoschus esculentus (Linn.) Moench、大麻叶泽兰Eupatorium cannabinum L.、泽泻Alisma plantago-aquatica L.等植物在这3个国家均有分布。咖啡黄葵具有抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、降血脂、降血糖、调节免疫功能、保护急性肾损伤、镇静催眠等作用,可作为原料制成糖尿病、恶性肿瘤、机体免疫力低下、失眠、延缓衰老等辅助治疗的功能性保健食品和药品。大麻叶泽兰中含有的泽兰苦素具有细胞毒和抗肿瘤的特性。泽泻具有抑制动脉粥样硬化和活血化瘀以及利尿、降血压、抗脂肪肝等作用。从这些植物中筛选出重要物种,进一步对其药用价值、资源量和受保护状况等开展的详细的调研和分析,这为未来开展药用植物资源贸易提供了依据。

本研究使用POWO获取药用植物的地理分布,其中只获得了维管植物的信息,非维管植物中具有药用价值的物种并没有分布记录,还有部分区域缺少植物分布记录和药用植物记录。另外,本研究方法仅对已经明确记录的药用植物资源进行评估,对其他可能具有潜在药用价值的植物资源没有开展调查研究。随着未来药用植物资源研究的深入,这些植物也可能成为新的可利用资源。同时,本研究调查并没有对各个国家的药用植物资源的具体使用和保护现状开展详细调查,这可能会高估药用植物资源的可利用性。但本研究中整理的可利用植物资源名录作为当前基础本底调查资料,为药用植物开发找到了潜在的对象。未来药用植物资源的开发利用仍然需要补充调查更详尽的信息以确定最终贸易资源。而该名录随着数据资源的可利用性增加需要不断更新和完善。

综上所述,一带一路国家地区保存着丰富的药用植物资源,加强与这些国家及地区的中药资源贸易对于补充我国中药资源、发展中医药产业、促进国际合作都具有重要意义。