阿魏属 :伞形科下一属植物

更新时间:2023-07-23 11:55

阿魏属(学名:Ferula L.)为伞形科(Apiaceae)下一属植物,全世界约有150种,中国有26种。分布于欧洲南部地中海地区和北非,伊朗、阿富汗和西伯利亚地区以及中国、印度、巴基斯坦等国家;在中国主产于新疆,少数种类分布于甘肃、宁夏回族自治区、陕西等省区。阿魏属植物具有耐寒、耐旱、喜光的特性,多生于夏热冬寒、气温变化剧烈、日照长且干旱的荒漠地区。

阿魏属植物为多年生一次结果或多次结果的草本。根通常粗壮,纺锤形,圆锥形或圆柱形。茎直立,通常向上分枝成圆锥状,下部枝互生,上部枝多轮生。基生叶多成莲座状;茎生叶向上简化,变小。复伞形花序着生于茎枝顶端的为中央花序,通常为两性花;花瓣黄色或淡黄色,稀为暗黄绿色,卵圆形或披针状长圆形。果实椭圆形或卵圆形,背腹扁压,果棱线形,稀为龙骨状,侧棱翅状。

阿魏属植物分泌的树脂“阿魏”可入药,主治肉食积滞,血瘾,腹中痞块等。硬阿魏带根全草“砂茴香”或种子“砂茴香子”也可作中药材,砂茴香主治感冒发热、咽喉肿痛等;砂茴香子主治腹胀痛、消化不良等。阿魏属植物可作新鲜蔬菜或佐料食用,从根部提取的淀粉也可食用。阿魏属植物也可作为培养阿魏菇的基质成分。此外,其还可作为牲畜饲料,用于饲喂骆驼、羊、牛、马等动物。

词源

阿魏属的学名“Ferula”来自古典拉丁语词ferula(意为“棒、杖”)。ferula为拉丁语固有词,可能与festūca(本义为“秸秆”,后用作羊茅属学名)为同源词。据中国明代医药学家李时珍曰:“夷人自称曰阿,此物极臭,阿之所畏也”,“阿魏”的中文名称,可能由此而得。

历史记载

阿魏属植物的树脂制得的药材是中国人民长期应用的一种中药,也是多个少数民族传统应用的民族药,其中文名称为“阿魏”,维吾尔族称“英”,哈萨克族叫“萨斯克”,蒙名为“兴滚”,藏名为“兴衮”,傣族拉祜族称其为“溃幸”、“阿味”等。阿魏始载于中国唐朝《新修本草》,记有:“苗叶根茎酷似自芒。捣根汁,日煎作饼者为上,截根穿暴干者为次。体性极臭而能止臭,亦为奇物。”因其疗效显著,唐代以后,历代本草都有记载。中国五代十国海药本草》载:“谨按《广志》云:生昆仑国。是木津液,如桃胶状。其色黑者不堪,其状黄散者为上。云南省长河中亦有,与舶上来者滋味相似一般,只无黄色。”中国明代《本草纲目》载:“阿魏有草木二种,草者出西域,可晒可煎,苏敬所说是也”。1868年,阿富汗人米尔·穆罕默德·玉苏因著《药物大全》,记载阿魏的波斯语名称为“Aguze”或“Angidan”,其中曰:“阿魏是一种植物的树脂。分两种,第一种是芳香色白的阿魏树脂;第二种是气味臭、色黑的树脂,较佳者为第二种。第二种的佳品为纯净、透明、色偏红者,有较强烈的臭味,溶于水,为乳浊液状。"1986年,植物学家沈冠冕编著《阿魏》一书,科学全面、系统地报道了阿魏在国内外取得的研究成果。2000年,阿魏被《中华人民共和国药典》收载。此外,《维吾尔药志》、《中国民族药志要》、《民族药志》等医学文献亦有对阿魏药用功效的记载。

分类

分类历史

1947年,分类学家Korovin主要根据植物的生长习性、叶、花序及花的特征将阿魏属分为6亚属:Doremaloides(近礼品芹亚属)、Ferula(阿魏亚属)、Merwia(梅威亚属)、Narthex(巨茴亚属)、Peuedanoides(近前胡亚属)及Scorodosma。早期经典分类学研究根据植物外观的特征来划分阿魏属下类群,缺少解剖学的研究。形态学研究表明近前胡亚属的某些物种果实结构同阿魏亚属的相似,Korovin的分类系统是不自然的,此属模式种F. communis的果实不同于其他物种,其果皮明显纤维化。大量的研究显示,伞形科植物的果实具丰富的变异及稳定的结构,是分类的重要依据,其翅,油管,果皮,心皮柄及结晶等特征被用于亚科,族及属的分类。1980年后,学者Safina与Pimenov对Korovin提出的分类系统提出了质疑,并根据果实形态和解剖学重新提出了阿魏属的分类系统。但随后的分子研究并不支持这两种分类方法,并指出需要重新构建阿魏属的下属分类系统。

在传统上,阿魏属被归类为前胡族(Peucedaneae),但免疫化学研究表明,该属与前胡族中的其他属没有密切关系。2008年,学者Kurzyna-Młynik等人根据nrDNA ITS序列变异的系统发育研究表明,阿魏属应被归类在针果芹族(Scandiceae)中,并与位于前胡族的氨胶芹属(Dorema D.Don)和两性阿魏属(Leutea Pimenov)形成一个分支,这个分支被正式承认为阿魏亚族(Ferulinae)。2015年,学者Panahi等人使用ITS和质体DNA序列的分析表明,Leutea是Ferula的姊妹属,而Dorema嵌套在其中;因此,Dorema被归入Ferula。2018年,学者Mehrnoush Panahi等人通过对阿魏属126种植物和其姊妹属Leutea的8种植物进行nrDNA ITS和质体DNA的分析,评价了它们的系统发育关系,并提出了一个新的阿魏属内分类系统,其中包括四个亚属和十个组。

下级分类

以下为Korovin(1947年)提出的阿魏属分类系统中的其中4个亚属描述:

巨茴亚属(Subgen. Narthex)

一次结果性草本。具粗壮、海绵质结构的茎,成熟时分枝增粗。叶早枯萎,通常具大裂片,散生柔毛。花瓣黄色,稀为淡黄色,花后即脱落;花柱基宽阔,花柱锥形,常增粗。

近前胡亚属(Subgen. Peucedanoides)

一次结果性草本。茎不为海绵质。叶始终密集,坚硬,耐旱,通常粗糙,具小的乳头状突起,当植株枯萎时仍宿存。花瓣黄色,花后即脱落;花柱基短圆锥形,花柱锥形,不增粗。

梅威亚属(Subgen. Merwia)

通常为多次结果性草本。枝条长成时明显增粗。叶质薄,易枯萎,常分裂为小裂片。中央花序和侧生花序均为复伞形花序组成较大的圆锥花丛。花瓣淡黄色,花后长时期不脱落,外侧通常有柔毛;花柱基扁平,柱头较粗。

近礼品芹亚属(Subgen. Dorematoides)

一次结果性草本。被柔毛,叶具细小裂片。侧生伞形花序在伞梗上成串轮生或对生,形成许多单伞形花序。

种间关系

有学者根据血清分类及聚类图,将中国阿魏属植物分成2类或4群。分成两大类时,一类为分布于中国东半部的太行阿魏(F. licentiana var. licentiana),一类为分布于中国西半部的阿魏属其他种类。分成四群时,分布于中国西南地区(云南)的种类与西北地区(新疆)的种类各自成类,在分布于新疆的一类中,又可分成三组。准噶尔阿魏(F. songarica)、山地阿魏(F. akitschkensis)、全裂叶阿魏(F. dissecta)和山蛇床阿魏(F. kirialovii)为一组,这四种在经典分类中隶属于近前胡亚属。新疆阿魏(F. sinkiangensis)为一组,该种是一个典型的阿魏属植物。荒地阿魏(F. syreitschikowii)和多伞阿魏(F. feruloides)为一组,前者在经典分类中隶属于新巨茴组(sect. Neonarthex),后者隶属于近礼品芹亚属。

形态特征

阿魏属植物为多年生一次结果或多次结果的草本,矮小或高大,被毛或光滑。

根通常粗壮,纺锤形,圆锥形或圆柱形;根颈上存留有褐色或棕色的枯萎叶鞘纤维。

茎直立,细或粗壮,通常向上分枝成圆锥状,下部枝互生,上部枝多轮生。

基生叶多成莲座状,有柄,柄的基部扩大成鞘,叶片数目三出全裂或羽状全裂;茎生叶向上简化,变小;叶鞘大而明显,草质或革质。

伞形花序着生于茎枝顶端的为中央花序,通常为两性花,除中央花序外,多有侧生花序,位于中央花序的基部或下部,为复伞形花序或单伞形花序,为雄性花或杂性花;通常无总苞片;小总苞片有或无;花萼无齿或有短齿;花瓣黄色或淡黄色,稀为暗黄绿色,卵圆形或披针状长圆形,平展或沿中脉增厚而具浅沟,先端渐尖,常向内卷曲,外面有毛或无毛;花柱基圆锥状,边缘增宽,稍呈浅裂波状,花柱钻形或头状,短或延长。

果实与种子

果实椭圆形或卵圆形,背腹扁压,果棱线形,稀为龙骨状,侧棱翅状,狭窄或稍宽,侧棱与中棱的距离大于中棱与背的距离;每棱槽内有油管1或多数,合生面油管2至多数;心皮柄2裂至基部;胚乳腹面平直或微凹。

分布

阿魏属植物主要分布在欧洲南部地中海地区和非洲北部,以及伊朗、阿富汗、苏联的中亚部分和西伯利亚地区以及印度、巴基斯坦等地;在中国主产于新疆,少数种类分布于甘肃、宁夏回族自治区、陕西、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江省、河北、河南、山东、江苏、安徽、云南等省区。阿魏属植物多生于夏热冬寒、气温变化剧烈、日照长且干旱的荒漠地区,不同种类生长的土壤类型有所不同,如新疆阿魏生于灰钙土上,阜康阿魏(F. fukanensis)生于荒漠灰钙土上,圆锥茎阿魏(F. conocaula)生于山地棕色荒漠土上,大果阿魏(F. conocaula)生于在棕钙土上,而托里阿魏(F. krylovii)生于盐化草甸土或荒漠化草甸土上。

生长习性

阿魏属植物要求冷凉、干旱、少雨的气候条件。具有耐寒、耐旱、喜光的特性。阿魏属植物虽耐旱,但土壤水分的多少可直接影响植株的高度,如长在易积水的低凹地和冲沟边的植株要比其它地方的高大。该属植物被称为短命植物,其在每年的生长季利用春天雪融后良好的土壤水分条件迅速进行营养生长,经过1-2月叶枯萎后,地下根转入休眠状态,来年春天继续进行营养生长,植株莲座状的叶逐年增大,经数年生长后,植株发育成熟,花葶从簇生的叶中抽出,随后开花结实死亡。花期4-5月,果期5-6月。

繁殖

在自然条件下,阿魏属植物只能进行有性繁殖。这类植物具有很多的花序和花,通常生长在茎枝顶端组成复伞形花序的花为两性,在基部或下部长出的侧生花序的花为杂性或雄性,其自身具有传粉授精的条件,保证了果实的质量。阿魏属植物结实率高,单株结实可达3000-6000个。该属植物的果实叫双悬果,即1个果实由2个果瓣组成,每一个果瓣落到土壤中,只要条件适宜即可产生一棵新的植株。果实成熟后,两片果瓣悬挂在果柄上,形如船帆,果瓣形状近圆形,且重量轻,千粒重不过20克,易借风力传播;果瓣随风移动,遇阻被沙土掩埋,经过冬天的冷冻及第二年春天积雪融化或雨水湿润后,即可发芽出苗,形成新的植株。

栽培

整地与播种

阿魏属植物栽培时宜选质地疏松、排水良好的砂质土壤,耕翻后把细整平,作。播种时使用当年采收的种子,可于秋季或竖年春季进行,通常采用条播或穴播,播后覆土深度约1-2厘米。

田间管理

出苗后需及时除草松土,防止杂草荒地,确保全苗。雨季要注意排水,防涝。此后每年生育期做到适时除草松土,雨季及时排水。

采收与加工

采收一般在播种4年后进行。从开花初期至结果期均可采收,但以盛花期清晨采收为佳。采收方法:用快刀在茎的中上部向下依次环切,反复收集渗出树脂,以渗尽为止;也可从根中获取树脂,但产量低,较费力。加工时可将收集的树脂置入洗净的牛、羊胃中,吊在阴凉通风处干燥,20天左右呈现的灰白色或米黄色团块即为阿魏精;或将树脂置于阳光下晒干,上层出现透明的油状物即为阿魏油。

贮藏与养护

一般将加工后的药材阿魏置于铁桶或木箱内,贮存于阴凉、干燥、避光处,避免与具有芳香气味的商品混放,以免串味。贮藏期间,应定期检查,若嗅到阿魏气味,及时加固包装,操作时轻装轻放,减少包装破损。高温季节,注意摊晾翻垛,严禁日光照射。

保护

类群现状

大阿魏、F. caucasica、F. latipinna的种群数量维持稳定。F. mervynii为稀有物种,只有两个或三个亚群,每个亚群中成熟个体的数量不超过50个,种群数量正在持续下降。F. sadleriana的种群数量一直在减少。在过去的50年中,F. hermonis的一些亚群可能由于采伐而灭绝;且其种群总体成熟植株的数量持续下降。新疆阿魏阜康阿魏的种群数量和分布面积逐年急剧下降。

致危因素

由于长期过度的采挖和多年的垦荒造田、过度放牧、修渠引水、筑路等人类活动以及自然环境的变化,造成类群的自然生长环境恶化,导致阜康阿魏、新疆阿魏等物种濒临灭绝。F. mervynii的主要威胁是栖息地的丧失和水坝建设造成的生境退化。在匈牙利,放牧是F. sadleriana的主要的威胁,次生场地的自然演替和人为践踏也是潜在的威胁因素;在斯洛伐克,该物种受到木本植物和扩张性草本植物的入侵、动物的放牧和践踏以及病菌感染的威胁。F. hermonis的主要威胁是人类的过度采集,此外,人类侵占林地、过度放牧严重影响了该物种的自然生境和植物群落,破坏了该物种的自然栖息地。放牧、基础设施建设和土地利用的变化是影响F. latipinna的重要因素。

保护等级

2013年,阿魏属下有23种植物被列入《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》中,其中新疆阿魏为极危(CR),阜康阿魏为濒危(EN),圆锥茎阿魏、麝香阿魏(F. moschata)为易危(UV),草甸阿魏(F. kingdon-wardii)、太行阿魏榄绿阿魏(F. olivacea)为近危(NT)。

2021年,阜康阿魏、麝香阿魏及新疆阿魏被列入中国《国家重点保护野生植物名录》中,保护等级为二级。

截至2023年8月,阿魏属下有7种植物被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,其中F. mervynii为极危(CR),F. sadleriana、F. hermonis为濒危(EN),F. caucasica、F. latipinna为易危(UV)。

保护措施

F. sadleriana、F. latipinna被列入《The Habitats Directive》附件二和《保护欧洲野生动物和自然生境公约》附录一中。在匈牙利,F. sadleriana受到严格保护,并被列入国家濒危物种红色名录中,且该物种95%以上的种群生长在保护区中。在西班牙,F. latipinna被列入国家特别保护物种名录中,并被纳入《加那利群岛受保护物种区域目录》中;多个地区通过建立亚群种质库、设立自然保护区和实施人工繁育等措施来保护该物种。在欧洲等地区也已采取多种措施对F. caucasica进行保护,如建立保护区、控制入侵非本地植物等。在中国,通过在伊犁白石墩山区建立草场围栏、雇用当地牧民看护、实行划区保护等措施,为新疆阿魏提供了一个占地几千亩的保护区。

植物毒性

阿魏属植物具有一定的植物毒性。山羊喂食阜康阿魏(2.5g/kg)15天后出现食欲减退、厌食、腹泻维生素k依赖的凝血因子减少等状况。研究人员认为其有毒成分可能为氧杂邻,但并未检测到动物明显的肝及血小板功能损害。阿勒泰多伞阿魏及五彩阿魏芳香油可致动物出现呼吸系统、神经系统中毒症状,两者的半数致死量(LD50)分别为10240mg/kg和491.61mg/kg。含硫化合物具有明确的蒜臭味和黏膜刺激性,研究者推测五彩阿魏中大量的多硫化合物是其毒性较大的物质基础。研究人员发现1-6个月的健康婴儿在接触阿魏挥发油后,腹部局部出现如红斑丘疹、黄斑、环状或异形斑块,并伴有局部皮肤干燥等多种病变。研究人员经过一系列观察发现,局部接触性皮炎病例发生在1-6个月的幼儿,考虑主要是幼儿皮肤屏障完整性较低所致。

用途

医学药用

阿魏属植物分泌的树脂“阿魏”,是中、蒙、藏、傣以及维医药学的常用药材。据《中华本草》和《中药大辞典》记载,阿魏味苦、辛,性温,归脾、胃经;具有消积,化瘕,散痞,杀虫等功效;主治肉食积滞,瘀血瘾瘕,腹中痞块,虫积腹痛等。硬阿魏(F. bungeana)的带根全草“砂茴香”或种子“砂茴香子”也可作中药材使用。砂茴香味甘、微苦,性凉,归肺经;具有清热宣肺、祛痰散结、消肿止痛的功效;主治感冒发热、咽喉肿痛、咳喘等。砂茴香子味辛、甘,性平;具有理气健胃的功效;主治脘腹胀痛、消化不良等。

在阿富汗,南伊朗阿魏(F. assafoetida)树脂被用于治疗溃疡、百日咳和焦虑症。在美国,其树脂提取物被用于治疗癌症、月经问题、哮喘、惊厥喉炎等。南伊朗阿魏树脂具有降血糖、降血脂和胃保护作用,在印度,其也被用于治疗腹胀、肠胃胀气等胃部疾病。在尼泊尔,南伊朗阿魏的水提取物被用作口服驱虫剂。在摩洛哥,大阿魏被用作解痉剂,南伊朗阿魏被用作抗癫痫药。在沙特阿拉伯,这些植物被用于治疗哮喘、支气管炎和咳嗽。

食用营养

生长在荒漠地区的阿魏属植物,其基生叶生成莲座状时,可作新鲜蔬菜食用,如新疆阿魏是新疆地区主要野生蔬菜之一。此外,多伞阿魏和沙生阿魏(F. dubjanskyi)根部膨大,分别含有37%和57.63%的淀粉,提取的淀粉也可食用。在伊朗印度,阿魏属植物分泌的树脂被当作佐料代替蒜食用,在印度其还可与豆类或米饭一起食用。

农业原料

阿魏属植物可作为培养阿魏菇(Pleurotus ferulae)的基质成分。阿魏菇是一种与阿魏生长相关的菌类,具有很高的食用、药用和经济价值。研究表明,在培养基质中增加阿魏属植物,可以明显增加阿魏菇的营养成分、提高阿魏菇的生长发育速率、改善阿魏菇的商品性。新鲜或干枯的阿魏属植物富有营养,还可作为饲料用于饲喂牲畜。阿魏的鲜叶骆驼喜食,羊、牛也吃,但山羊少吃,马则不吃;干枯后的叶,所有牲畜都吃。

相关研究

研究者使用5种阿魏属植物(准噶尔阿魏、多伞阿魏、山地阿魏全裂叶阿魏荒地阿魏)的乙醇提取物处理小鼠大肠癌细胞和人结肠癌耐长春新碱细胞悬液,发现5种阿魏乙醇提取物均可对小鼠结肠癌细胞有增殖抑制作用和促凋亡作用,且均可抑制人结肠癌耐长春新碱细胞的增殖。经生物测定和分析,发现新疆阿魏三氯甲烷提取物能对引起苹果病害的病原菌(灰斑病菌、褐斑病菌、斑点落叶病病菌、炭疽病菌)的菌丝生长和孢子萌发均有一定的抑制作用。

代表物种

新疆阿魏

新疆阿魏(F. sinkiangensis)为多年生一次结果的草本,高0.5-1.5米。茎通常单一,稀2-5,粗壮。叶三角状卵形,三出式三回羽状全裂,末回裂片广椭圆形,长10毫米,灰绿色,早枯萎;叶鞘卵状披针形。复伞形花序直径8-12厘米,侧生花序1-4;花瓣黄色,椭圆形,长达2毫米,顶端向内弯曲。分生果椭圆形,长10-12毫米,宽5-6毫米;每棱槽内有油管3-4,合生面油管12-14。花期4-5月,果期5-6月。生长于海拔850米左右的荒漠中和带砾石的粘质土坡上。

硬阿魏

硬阿魏(F. bungeana)为多年生草本,高30-60厘米,茎细,单一。叶广卵形至三角形,二至三回羽状全裂,末回裂片长椭圆形或广椭圆形,灰蓝色,不早枯;叶鞘披针形,草质,早枯萎。复伞形花序直径4-12厘米;无侧生花序;花瓣黄色,椭圆形或广椭圆形,顶端渐尖,向内弯曲,沿中脉稍凹入,长2.5-3毫米。分生果广椭圆形,背腹扁压,果棱突起;每棱槽中有油管1,合生面油管2。花期5-6月,果期6-7月。生长于沙丘、沙地、戈壁冲沟、旱田、路边以及砾石质山坡上。

大果阿魏

大果阿魏(F. lehmannii)为多年生多次结果的草本,高约40厘米。茎细,单一。叶广卵形,三出二回羽状全裂,末回裂片长卵形,长达20毫米,灰绿色,不早枯萎;叶鞘披针形。复伞形花序直径约60厘米,侧生花序1-2;花瓣淡黄色,卵状长圆形,长约2毫米,平展。分生果广椭圆形,长12-14毫米,宽6-7毫米;每棱槽中有油管3-4,合生面油管10-12。花期5月,果期6月。生长于粘土砾砂质的低山坡上。

多伞阿魏

多伞阿魏(F. ferulaeoides)为多年生一次结果的草本,高1-1.5米。茎粗壮,通常单一,稀2-4。叶片广卵形,三出四回羽状全裂,末回裂片卵形,长10毫米;叶淡绿色,密被短柔毛,早枯萎;叶鞘卵状披针形,草质。复伞形花序直径约2厘米,无总苞片;侧生枝上的花序3-8轮生;花瓣黄色,卵形,顶端向内弯曲。分生果椭圆形,背腹扁压,长3-7毫米,宽1.5-3毫米;每棱槽内有油管1,合生面油管2。花期5月,果期6月。生长于沙丘、沙地和砾石质的蒿属植物荒漠中。

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