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      中藥材貯藏期蟲蛀現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀
      2024-12-11

      中藥材在采收、加工后,通常貯存在倉庫中。如果貯藏過程中養(yǎng)護管理不當,受自身特性及貯存環(huán)境的影響,會發(fā)生蟲蛀、霉變、色變、酸敗、氣味散失等變質(zhì)現(xiàn)象,極大地影響品質(zhì)。其中,蟲蛀是最常見的變質(zhì)現(xiàn)象之一,它是指中藥材在貯藏過程中因管理不到位,受熱、受潮,倉儲害蟲大量生長繁殖而被蛀蝕,輕則表面被蛀成孔洞,重則可全部被蛀空成粉末,使活性成分損失殆盡,而害蟲蛀蝕時產(chǎn)生的排泄物和分泌物及發(fā)育階段的殘體和尸體會對中藥材產(chǎn)生污染。此外,害蟲在蛀蝕過程中,分泌出大量的熱量和水分,又促使中藥材產(chǎn)生霉變、發(fā)熱、色變等一系列變化,導致更嚴重的變質(zhì)現(xiàn)象,嚴重降低品質(zhì)[1,2]。一些富含糖類、淀粉、油脂、蛋白質(zhì)的中藥材,如枸杞子、黨參、柏子仁、瓜蔞、款冬花等,在貯藏過程中易發(fā)生蟲蛀,不僅造成嚴重的經(jīng)濟損失,而且會產(chǎn)生強烈的刺鼻氣味,并混雜著蛀粉、害蟲尸體和排泄物,對人們的健康也都是有害的[2,3]。


      在中藥材的貯藏庫中,因多個品種共存,一種藥材產(chǎn)生的蛀蟲還會引起庫內(nèi)近鄰藥材的蛀蝕,甚至殃及整個倉庫。為保證品質(zhì),做好中藥材的貯藏養(yǎng)護工作尤為重要。本文以倉貯中藥材為研究對象,兼顧糧食作物,就導致蟲蛀發(fā)生的因素、蟲蛀后品質(zhì)的變化及養(yǎng)護措施進行了文獻整理,對可用于中藥材蟲蛀的檢測技術進行較為全面的分析,為科學、規(guī)范地貯藏養(yǎng)護中藥材提供理論借鑒。


      1 蟲蛀發(fā)生的原因


      1.1 生物因素


      生物因素主要包括害蟲的來源、種類和蟲口密度[4]。


      害蟲是一種帶菌的載體,對中藥材和人的身體健康都有嚴重的危害。因此,在貯藏養(yǎng)護過程中,對害蟲的來源、種類等因素進行具體分析,能夠降低蟲蛀發(fā)生的幾率。通常害蟲的來源主要有4種途徑:①中藥材在生長過程中被害蟲侵害,因采收、加工過程中處理不到位,使得害蟲及其蟲卵出現(xiàn)殘留;②中藥材在采收、加工及運輸?shù)拳h(huán)節(jié)中被侵害,入庫前未能將藥材或包裝上的害蟲和蟲卵完全消滅;③庫房或貯藏裝置本身不潔,內(nèi)附害蟲或蟲卵;④因貯藏養(yǎng)護管理不當,害蟲由外界進入。


      中藥倉庫害蟲種類繁多,已多達200多種[5]。本研究對害蟲的種類進行了總結,包括①鞘翅目,是昆蟲綱中數(shù)量最多的類群,也是中藥材在貯藏過程中發(fā)生數(shù)量最多、危害最嚴重的一類害蟲,有鋸谷盜、赤擬谷盜、雙齒谷盜、大谷盜、長頭谷盜、闊角谷盜、銹赤扁谷盜、煙草甲蟲、扁薪甲、玉米象、褐蕈甲、米象、中華粉蠹、褐粉蠹、黑皮蠹蟲、花斑皮蠹、谷蠹、日本蛛甲、澳洲蛛甲;②鱗翅目,是昆蟲綱中數(shù)量僅次于鞘翅目的第二大目,有蠶、印度谷螟、粉斑螟、紫斑谷螟、大斑螟、麥蛾、古毒蛾、四點谷蛾、谷蛾;③真螨目,是在許多中藥材中都可寄生的一類害蟲,有干酪螨、奧氏嗜木螨、腐食酪螨、棉蘭皺皮螨、菌食嗜菌螨、家食甜螨,以及蟑螂、美洲大蠊、澳洲大蠊、德國小蠊等蜚蠊目,毛衣魚等衣魚目,嗜卷書虱等嚙蟲目害蟲。其中,米象、印度谷螟多為害果實種子類中藥材,甲蟲、日本蛛甲大多為害芳香類中藥材,黑皮蠹蟲喜好為害動物類和含油脂高的植物類中藥材,大谷盜、藥材甲蟲喜好為害根及根莖類中藥材[6,7,8]。鋸谷盜、煙草甲蟲、藥材甲蟲、粉斑螟和麥蛾是金銀花貯藏過程中為害較嚴重的幾種害蟲,成蟲喜歡在金銀花堆的表層活動,抗性較強,通常將卵散產(chǎn)或聚產(chǎn)在金銀花堆凹陷處、碎屑內(nèi)或金銀花褶溝處;幼蟲行動較活潑,喜歡隱蔽在金銀花堆中取食碎屑或鉆入蛀孔內(nèi)為害,老熟幼蟲停止取食,分泌物綴連碎屑在縫隙處結繭化蛹[8,9]。印度谷螟食性復雜,可為害款冬花、瓜蔞、山楂、黨參等中藥材[10]。如瓜蔞中糖分含量高,每年的5—10月,印度谷螟的成蟲和幼蟲共同為害,短則7 d便可將切絲瓜蔞蛀碎[11]。山楂容易被桃小食心蟲等害蟲為害[12]。


      害蟲的蟲口密度增加可加快對中藥材的為害速度。在相同的為害時間內(nèi),金銀花中的蛋白質(zhì)含量、總糖含量、總黃酮含量、綠原酸含量和維生素C含量隨著鋸谷盜蟲口密度逐步增大而明顯下降[9]。


      1.2 自身內(nèi)部因素


      自身內(nèi)部因素主要包括水分、化學成分、新陳代謝和攜帶的微生物。


      水分是反映中藥材品質(zhì)的一個重要參數(shù),是害蟲體內(nèi)生命代謝活動的介質(zhì)[6]。一般蟲體含水量占體質(zhì)量的一半以上,在生長發(fā)育過程中,含水量會逐漸降低[13]。以玉米象為例,正常的生命代謝需要的水分必須高于體質(zhì)量的10%,在10%~70%,隨著水分降低,生長速度將會逐漸下降,繁殖能力顯著降低;當水分低于9%時,將停止繁殖,處于休眠狀態(tài);當水分低于8%時,玉米象死亡[14]。對中藥材來說,含水量控制在10%~15%為宜。紋黨參水分低于10%時,即使溫度條件適宜,也不會發(fā)生蟲蛀;當高于15%時,會發(fā)生嚴重的蟲蛀,故為防止蟲蛀的發(fā)生,紋黨參在加工干燥時,水分應低于13%[15]。蘄蛇、白芷、澤瀉等在貯藏過程中,水分高于11%時,容易加速害蟲的繁殖和生長速度[16]。


      昆蟲的生長發(fā)育需要比例平衡的脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素等[17]。富含淀粉(如山藥、薏苡仁)、糖類(如枸杞子、桑葚、黨參、紋黨參、白芷)、脂肪油(如苦杏仁、柏子仁、桃仁、酸棗仁)、蛋白質(zhì)類(如蘄蛇、金錢白花蛇)和揮發(fā)油類(如菊花、當歸、川芎)的物質(zhì),若貯藏養(yǎng)護不當,極易發(fā)生蟲蛀現(xiàn)象[2,6]。菊花含有豐富的揮發(fā)油,在溫濕度適宜的貯藏條件下,會發(fā)生蟲蛀變質(zhì),影響菊花藥材的品質(zhì)[18]。紋黨參富含糖類組分,是其貯藏中蟲蛀發(fā)生的營養(yǎng)條件[15]。物質(zhì)的組織結構和所含的營養(yǎng)成分能顯著影響印度谷螟的生長發(fā)育,當印度谷螟蛀蝕高蛋白、高碳水和高脂肪的物質(zhì)時,幼蟲的生長率顯著提高、死亡率降低、體型增大且適應能力增強;若早期營養(yǎng)不良,對成蟲的大小、壽命長短及繁殖力等會產(chǎn)生負面影響。一些植物中的酚類、黃酮、單寧和揮發(fā)性成分等次生代謝產(chǎn)物,對印度谷螟的產(chǎn)卵、生長及發(fā)育有一定的影響[19]。


      此外,采收后的中藥材貯藏多以堆放為主,堆放方式對貯存品質(zhì)也有影響。在貯藏前期,呼吸強度并未減弱,生理生化過程不斷進行,新陳代謝相對活躍,若堆放量過大,內(nèi)含的營養(yǎng)物分解產(chǎn)生的大量內(nèi)生熱難以散出,物料間溫度升高,為害蟲和微生物的生長繁殖提供適宜的溫度條件[20]。


      1.3 環(huán)境外部因素


      環(huán)境因素是中藥材貯藏過程中蟲蛀發(fā)生的外部條件,包括溫度、濕度、環(huán)境含氧量、化學環(huán)境、光照、包裝材料、害蟲為害時間及藥材的品種、生長環(huán)境和貯藏前的加工方式等多種因素[9,21]。


      1.3.1 溫度


      溫度能直接影響害蟲的分布、活動、生長、發(fā)育等行為[17]。中藥材貯藏養(yǎng)護需要適宜的環(huán)境溫度,溫度較高容易引起一系列物理和化學的變化,有助于害蟲的生長和繁殖;溫度過低則會造成內(nèi)在元素損傷,導致藥用價值和營養(yǎng)價值的降低。


      印度谷螟、赤擬谷盜等害蟲是變溫動物,對體溫有效保持和調(diào)節(jié)的能力差,故環(huán)境溫度可影響其存活、生長發(fā)育、繁殖等生命活動和種群的建立、發(fā)生、擴散等生理反應[22]。中藥材在5~15 ℃貯藏時,性質(zhì)比較穩(wěn)定。在20~30 ℃時,害蟲開始生長和發(fā)育,如印度谷螟在26~30 ℃的最適發(fā)育溫區(qū)能較好地完成發(fā)育和繁殖,且隨著溫度的升高,生長發(fā)育加快;幼蟲在此溫區(qū)內(nèi),隨溫度升高,各齡期的發(fā)育歷程均顯著縮短,死亡率也隨之下降;對成蟲來說,隨溫度升高,活動能力增強,交配率顯著提高[19]。在30~35 ℃時,害蟲生長繁殖和活動加快,中藥材發(fā)生嚴重的蟲蛀變質(zhì)[22,23]。在40~45 ℃時,絕大多數(shù)害蟲會停止生長發(fā)育。當貯藏溫度升高到50 ℃時,害蟲呈昏迷狀態(tài),如赤擬谷盜成蟲在50 ℃條件下暴露39 min后就不能生長繁殖;蓮草直胸跳甲成蟲隨暴露溫度的升高壽命降低,產(chǎn)卵前期顯著延長,雌蟲產(chǎn)卵量降低,F(xiàn)1代卵的孵化率降低,F(xiàn)1代成蟲的羽化率下降;Q型煙粉虱在45 ℃條件下暴露1 h后,成蟲存活率為21.4%,F1代的存活率僅為31.3%;桃小食心蟲經(jīng)41 ℃處理后,成蟲的壽命、產(chǎn)卵量和存活率顯著降低[24]。4 ℃以下的溫度是害蟲致死低溫區(qū),如粉斑螟幼蟲在0 ℃低溫下7 d便可死亡[8]。


      溫度因素引起害蟲存活率低的原因是在高溫條件下,害蟲表皮的蠟質(zhì)層開始瓦解,造成大量失水,體液離子濃度增加,對細胞產(chǎn)生了不可恢復的損傷,同時高溫引起害蟲體內(nèi)酶活力下降,造成代謝紊亂,使害蟲機體受損甚至死亡[24,25,26]。隨著溫度的升高,雌成蟲產(chǎn)卵前期顯著延長,產(chǎn)卵期縮短,產(chǎn)卵量下降的原因可能是高溫條件影響了害蟲卵黃蛋白的合成,抑制了卵巢的發(fā)育[24,27]。隨著溫度的升高,F(xiàn)1代孵化率和羽化率在不斷下降的原因可能是高溫致使害蟲生殖的適應性下降。


      1.3.2 濕度


      害蟲營養(yǎng)物質(zhì)的輸入、代謝廢物的排出以及激素的遞送等新陳代謝過程都依賴于體液運輸來實現(xiàn),介質(zhì)均為水[17]。害蟲獲取水分的途徑有取食、代謝、體壁和氣管系統(tǒng)吸收。濕度通過影響環(huán)境和中藥材中的水分來影響害蟲體內(nèi)水分的穩(wěn)定性,進而影響其存活。通常,當環(huán)境相對濕度(RH)在45%~70%時,中藥材中水分變化不大,當RH超過75% 時,水分就會增加,促進害蟲的生長、發(fā)育和繁殖。


      我國夏季的雨季,溫度高、濕度較大,悶熱潮濕的倉儲環(huán)境為蟲蛀的高發(fā)創(chuàng)造有利條件,給中藥材的倉儲帶來較大的困難[15]。螨類害蟲在25 ℃,RH高于80%條件下,生長繁殖速度最快。含糖較多的枸杞子、紅參片和紅棗片,在貯藏過程中會吸收環(huán)境中的水分而變軟,促進害蟲的繁殖[2]。故對于一些易蟲蛀的中藥材,宜在陰涼或低溫(2~10 ℃)條件下貯藏,并控制庫房RH在70%以下[22]。


      1.3.3 環(huán)境氧含量


      倉儲環(huán)境中的氧和臭氧對害蟲的生長發(fā)育有至關重要的影響。當環(huán)境含氧量過低時,原有的害蟲窒息死亡,新害蟲也不再產(chǎn)生,故實際倉儲中多采用充氮氣或二氧化碳的方法降氧殺蟲[22]。充氮氣后,即使倉庫溫度為23~25 ℃、RH高于62%,貯藏21 d的紅花、款冬花、豬苓等藥材中的害蟲也全部被殺死[16]。采用二氧化碳置換氧氣并密封塑料袋,可預防80多種中藥材不被印度谷螟等害蟲為害[21]。


      1.3.4 貯藏前的加工方式


      貯藏前的加工方式和入庫時的狀態(tài)對中藥材的貯藏和保質(zhì)具有重要的影響。


      菊花在貯藏前有多種加工方式,不同加工方式對菊花蟲蛀有一定影響,蟲蛀程度由重到輕依次為陰干>蒸后曬干>微波干燥>硫熏曬干>烘干[18]。郁金、枳殼、金果欖、姜黃等中藥材,整體貯藏5年均未發(fā)生蟲蛀,但切成飲片后均發(fā)生中度或重度蟲蛀。


      貯藏前的炮制加工也會影響蟲蛀的發(fā)生。如生南星極易蟲蛀,膽南星貯藏5年后無蟲蛀或僅輕微蟲蛀[28]。貯藏前經(jīng)50 ℃烘干處理的桃仁,無論是否經(jīng)過磷化鋁熏蒸,置于麻袋中常溫貯藏1年,蟲蛀率高達63%~67%,貯藏3年后完全蟲蛀;而經(jīng)遠紅外干燥、間歇冷凍或60Co-γ輻照滅菌處理的桃仁,在相同的條件下貯藏,蟲蛀發(fā)生的較緩慢[29]。一定程度的微波處理可以殺滅印度谷螟,阻止為害小包裝的瓜蔞[16]。有研究發(fā)現(xiàn),與未處理組相比,貯藏前經(jīng)微波處理1 min后的白芷蟲蛀發(fā)生時間由132 d延長到143 d, 防風由98 d延長到122 d, 黨參由107 d延長到127 d, 表明貯藏前的微波處理,可大大延長蟲蛀發(fā)生的時間[30]。采用鹽水腌制白芷,在簡易倉庫中貯藏2年也沒有出現(xiàn)蟲蛀現(xiàn)象[31]。


      1.3.5 包裝材料


      包裝材料對害蟲具有一定的阻隔效果,且不同的包裝材料,效果各異。


      采用聚乙烯編織袋包裝的川芎,在常溫條件下貯藏3個月即可發(fā)生蟲蛀[20]。桃仁以真空包裝貯藏的防蟲蛀效果最好,其次為紙箱和麻袋[29]。金銀花在貯藏過程中選用綠色聚乙烯28絲(1絲=0.01 mm)、鍍鋁陰陽鋁箔袋或PET塑料瓶包裝,均可有效避免蟲蛀和變色的發(fā)生[32]。經(jīng)50 ℃烘烤后的桃仁,置于麻袋中常溫貯藏24個月蟲蛀面積達70%,36個月蟲蛀面積達100%;真空包裝的桃仁在陰涼庫貯藏36個月后未發(fā)生蟲蛀現(xiàn)象;微波處理后的瓜蔞,以聚乙烯塑料袋(0.1~0.2 mm厚度)、鋁塑復合膜包裝袋或BOPP/PE復合膜包裝袋真空封口貯藏1年,未發(fā)生蟲蛀現(xiàn)象[21]。


      1.3.6 藥材的品種和生長環(huán)境


      中藥材種類繁多,品種各異,在貯藏過程中,蟲蛀發(fā)生的難易程度也有差異。在中藥材采收時,常附有泥沙、殘葉等雜物,容易粘帶蟲卵,若不及時處理,蟲卵孵化成蟲,會導致其在貯藏過程中發(fā)生蟲蛀[33]。


      不同品種的菊花自然貯藏3年后,蟲蛀程度由高到低依次為懷菊≈濟菊≈大馬牙>滁菊>貢菊>杭菊>祁菊;道地湖菊、引種小白菊和大白菊3類杭菊的栽培品,在自然貯藏3年后,湖菊及其胎菊(未開放的湖菊)均無蟲蛀現(xiàn)象,小白菊的胎菊部分蟲蛀,大白菊則完全蟲蛀成粉末。菊花蟲蛀程度還受分布的地理位置影響,分布在高緯度和低緯度的菊花,如祁菊、杭菊、滁菊、貢菊不易蟲蛀,在中緯度的較易蟲蛀,如濟菊、懷菊、亳菊[18]。


      此外,影響蟲蛀發(fā)生的因素還與光照、貯藏年限和化學環(huán)境等因素有關。長時間的光照會使中藥材表面溫度升高,所含成分發(fā)生化學反應,造成品質(zhì)降低。隨著貯藏年限的延長,蟲蛀程度也會加重。通過與相關中藥材的對抗貯藏、充填乙醇氣體或者硫磺熏蒸等方法可以改變貯藏的化學環(huán)境,預防蟲蛀的發(fā)生[16]。


      2 蟲蛀對品質(zhì)的影響


      被害蟲蛀蝕過的中藥材會對人體健康產(chǎn)生負面影響[34]。研究貯藏過程中害蟲為害與品質(zhì)變化的關系,既可以確保中藥材的藥用和食用價值,還可以為其安全貯藏提供理論依據(jù)[9]。


      金銀花、款冬花、紋黨參、明黨參、陳皮、白芷和川芎等中藥材,在貯藏過程中易受多種害蟲為害,蟲蛀前后所含的化學成分發(fā)生明顯的變化。鋸谷盜為害后的金銀花,蛋白質(zhì)、總黃酮、總糖、綠原酸和維生素C的含量均降低,且隨著蟲口密度的增加和蟲蛀時間的延長,各成分含量下降的尤為顯著[9]。煙草甲蟲蛀蝕過的款冬花,款冬酮的含量顯著降低;害蟲排泄物中綠原酸、異綠原酸含量降低,纈氨酸、異亮氨酸等氨基酸的含量顯著升高[3]。紋黨參在貯藏過程中,隨著蟲蛀程度的加重,多糖和水分含量均增加[15]。蟲蛀后的明黨參HPLC指紋圖譜較未蟲蛀有顯著差異且水溶性浸出物含量降低[34]。白芷被蟲蛀后,歐前胡素和異歐前胡素的含量均降低[35]。川芎被蟲蛀后,多糖、總酚、阿魏酸、綠原酸、川芎嗪、苯酞、總熒光物質(zhì)、丁烯基苯酞、洋川芎內(nèi)酯A、(Z)-藁本內(nèi)酯的含量顯著降低[7,20];一些揮發(fā)油組分,如(-)-α-蛇床烯僅存在于蟲蛀組,檜烯僅存在于未蟲蛀組,3-亞丁基-1(3H)-異苯并呋喃酮、(Z)-藁本內(nèi)酯和(E)-藁本內(nèi)酯含量在蟲蛀組遠低于未蟲蛀組[36]。隨著蟲蛀程度的增加,陳皮中α-石竹烯、4-萜烯醇、γ-欖香烯、4-羥基-3-甲基苯乙酮、(-)-桉油烯醇、β-欖香烯、D-杜松萜烯、β-桉葉醇等組分含量先升高后降低直至消失[37]。


      3 預防蟲蛀發(fā)生的養(yǎng)護措施


      3.1 貯藏養(yǎng)護對策


      中藥材在貯藏過程中,因貯藏條件不當,易發(fā)生蟲蛀。目前,關于中藥材的貯藏養(yǎng)護多遵循“以防為主、以治為輔,綜合防護”的對策。


      首先,中藥材的入庫驗收是貯藏養(yǎng)護環(huán)節(jié)中預防蟲蛀發(fā)生的前提,可減輕或避免害蟲的為害。為保證品質(zhì),倉庫管理人員須嚴格檢查每一入庫品種的外觀、規(guī)格、數(shù)量、外包裝,必要時應打開外包裝查看內(nèi)部是否有害蟲存在[22]。若有害蟲,則應禁止入庫;若害蟲曾為害過,但在加工或炮制后已被殺死(如當歸、澤瀉),且蛀孔少、蛀蝕不嚴重的中藥材,可入庫;若蛀孔較多、影響外觀,不能入庫。其次,做好在庫檢查也是一項重要的工作。中藥材入庫時雖未被為害,但在貯藏過程中受各種因素的影響,仍有被蟲蛀的幾率,且害蟲體型較小、善隱蔽、喜潮濕陰暗的角落,故入庫后每間隔一段時間就應對倉庫內(nèi)外進行全面檢查,包括中藥材表面、倉庫墻壁、天花板、四周角落、縫隙和堆垛底等處有無蟲跡,敲打振動有無害蟲、蛀屑和排泄物落下,必要時拆包裝過篩[8,38]。中藥材來源廣,應做到分類檢查:①根及根莖類,檢查是否有蛀孔、蛀粉,如黨參的蛀屑、藕節(jié)的蛀粉;②果實、種子類,檢查是否有結絲成串、蛀屑,如香櫞的蛀屑、酸棗仁的結串,必要時應打開果實(瓜蔞),觀看果實中是否有害蟲;③花類,檢查其結構形態(tài)的完整性,如菊花花心處易被蟲蛀、款冬花蟲蛀后出現(xiàn)棉絮狀細絲;④一些動物類,檢查外觀是否有蛀孔,如蘄蛇肉易被蛀蝕[38]。此外,干燥、整潔的倉庫環(huán)境可有效降低蟲害的發(fā)生率。黨參、山藥、黃精等易發(fā)生蟲蛀的中藥材,建議貯藏在低溫(2~10 ℃)或陰涼環(huán)境中。需定期對中藥貯藏庫做通風處理,陰雨天或梅雨時節(jié),要勤檢查、翻曬,有條件的可利用自然氣候調(diào)節(jié)庫房內(nèi)的溫濕度,對容易吸潮的(如芒硝、昆布)和含糖較高的(如枸杞子、麥冬)中藥材,貯藏時可放置一定量的干燥劑,降低庫房環(huán)境中水分[20]。


      3.2 貯藏養(yǎng)護方法


      蟲害是中藥材貯藏養(yǎng)護的重點和難點。絕大多數(shù)中藥材,因貯藏時間過長或貯藏環(huán)境不當,容易發(fā)生蟲蛀。在實際倉儲中,多通過控制中藥材水分和環(huán)境溫濕度、含氧量等來達到貯藏養(yǎng)護目的。傳統(tǒng)的貯藏養(yǎng)護方法包括密封貯藏、高溫或低溫防治、對抗貯藏和化學防治等方法,隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,許多新技術逐步得到應用,有氣調(diào)養(yǎng)護、微波干燥、遠紅外干燥和輻射防治等[2]。根據(jù)害蟲防治原理,貯藏養(yǎng)護方法又可以分為物理防治、化學防治和生物防治三大類[19]。各種貯藏養(yǎng)護方法的特點和應用范圍見表1。


      3.2.1 密封法


      密封法是將中藥材采用不透氣、導熱性能差的包裝材料密封起來,使其與環(huán)境中水分、光照、氧氣、霉菌及害蟲等隔絕,少受或免受外界環(huán)境因素的干擾,以保證其原有的性狀和品質(zhì),避免蟲蛀損失,廣泛應用于富含糖類、淀粉、黏液質(zhì)和蛋白質(zhì)的動、植物類中藥材,屬于物理防治。值得注意的是,蟲蛀是在一定的溫濕度條件下發(fā)生的,所以密封時應確保貯藏庫溫濕度正常且穩(wěn)定,入庫前的中藥材無活蟲和蟲卵[38,39]。


      表1 中藥材貯藏過程中預防蟲蛀發(fā)生的養(yǎng)護方法

      Table 1 Maintenance methods for preventing insect infestation during storage of Chinese medicinal materials

       



      密封的材料包括缸、壇、桶、瓶、罐、木箱及各種塑料薄膜袋等[39]。一些膠類(如鹿膠、龜膠)、含糖類(如人參、枸杞)、花類(如款冬花、紅花)和動物類(如烏梢蛇、蘄蛇、蜈蚣、蛤蚧)中藥材貯藏時,將藥材放在干燥箱的同時需在箱底放干燥劑(木炭、生石灰、無水氯化鈣)來吸收水分,以降低環(huán)境濕度,抑制害蟲生長繁殖[2,40,41,42]。


      3.2.2 高溫法


      高溫法是以高溫脅迫為前提開展的[24],屬于物理防治。害蟲生長、發(fā)育和繁殖所需的水分除了來源于中藥材,也可通過表皮呼吸從環(huán)境中獲得。當中藥材的水分在8%~12%,環(huán)境RH在30%~40%時,害蟲因體內(nèi)水分不足而生理失調(diào)甚至死亡[40]。高溫防治主要包括暴曬法、烘干法和急炒法[2,38]。


      暴曬法是將中藥材攤薄在干凈的竹匾或干燥的水泥地上,厚度以3~10 cm為宜,晾曬期間不斷進行翻動,使日光中的紫外線充分照射以殺死或驅(qū)趕害蟲。50~60 ℃是害蟲致死的高溫區(qū),夏季水泥地表溫度可達50 ℃以上,杏仁、半夏和金銀花等中藥材,在經(jīng)過反復、強烈的日光暴曬后,能夠直接殺死附著的害蟲和蟲卵,其他季節(jié)盡管地面溫度達不到,也能起到干燥藥材和驅(qū)蟲的目的[40]。枸杞子、麥冬等富含糖類的中藥材久曬會變黑,大黃、黃連、黃芩等富含色素的中藥材久曬易變色,荊芥、丁香、木香、細辛、八角茴香等暴曬后揮發(fā)性成分會散失,厚樸、郁金久曬易開裂,均不宜采用此法[2,43]。烘干法是將中藥材放在50~70 ℃烘箱中烘烤2~4 h, 使害蟲體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固而死亡。陳列的中藥材標本多采用此方法制作[23],而富含揮發(fā)性成分的種子和果實類中藥材不適合此方法,以免成分損失,影響品質(zhì)[40]。急炒法是用武火將鍋燒燙,倒入中藥材急炒數(shù)分鐘,將害蟲殺死,多以可炒、炙的中藥飲片為主,如柏子仁、土鱉蟲。開水浸燙法通常是將豆類(如赤小豆)藥材倒入滾燙開水中,邊浸邊攪約2 min后撈出,立即倒入冷水中,再撈出曬干即可,此法不影響療效,在6個月內(nèi)不會發(fā)生蟲蛀[38]。


      高溫可影響害蟲的生長、發(fā)育和繁殖。溫度在36~48 ℃,隨著溫度的升高,鋸谷盜成蟲的存活率逐漸降低,雌成蟲的產(chǎn)卵前期延長、產(chǎn)卵期縮短、產(chǎn)卵量顯著下降,F(xiàn)1代的存活率顯著下降[24]。赤擬谷盜成蟲在50 ℃暴露39 min, 無法繁殖;Q型煙粉虱成蟲在45 ℃暴露1 h, 存活率僅為21.4%,F1代存活率僅為32.7%[44];蓮草直胸跳甲在45 ℃暴露1 h, 雄成蟲壽命從45 d降到31 d, 雌成蟲壽命從39 d降到20 d、產(chǎn)卵前期由4.1 d延至7.3 d、產(chǎn)卵量由對照組(暴露于25 ℃)的965.1粒降至256.9粒[45]。B型煙粉虱成蟲在45 ℃暴露1 h, 存活率僅為42.6%,后代成活率為25.1%;而溫室白粉虱成蟲存活率僅為13.5%,存活不超過1 d[46]。


      3.2.3 低溫法


      低溫法是將中藥材貯藏在0~17 ℃的低溫條件中來抑制害蟲生長發(fā)育的一種方法,防蟲蛀效果好且能保證原材料品質(zhì),但因冷藏貯存費用高,此法主要用于貴重、易蟲蛀及其他無較好方法保管的中藥材,屬于物理防治。需注意,低溫冷藏所設置的溫度不得低于0 ℃,以防止中藥材上凍結冰,原生質(zhì)失去水分,蛋白質(zhì)和其他膠體發(fā)生凝固,對有效組分含量產(chǎn)生不利影響[2]。實際應用較廣的冷藏法是通過建立陰涼庫或用冷柜、冰庫貯藏[39]。


      天麻、冬蟲夏草等中藥材放置冰箱24 h取出并干燥,后進行密閉貯存,可完全殺死害蟲的幼蟲和蟲卵[43]。大棗、枸杞子、人參、西紅花和西洋參密封包裝后,放在5 ℃冰箱中冷藏,既防蛀,又保證了藥材質(zhì)量[2]。麝香用有色玻璃瓶盛裝,加蠟封口后冷藏,可防蛀[41]。


      3.2.4 對抗法


      對抗法是一種基于中藥材吸濕特性和能夠散發(fā)特殊氣味或產(chǎn)生特有的驅(qū)蟲化學成分的性質(zhì)來預防另一種中藥材蟲蛀的養(yǎng)護方法,防蟲蛀效果較佳,適用于特定的動植物藥材,屬于物理防治[39]。采用對抗貯藏法,應在霉季前進行,并與密封法結合,但應避免藥材之間的串味和摻混[2]。


      丹皮和白術、澤瀉、天花粉同放,既保色又防蟲;冬蟲夏草與西紅花共貯于低溫干燥的環(huán)境中,兩者均可久貯不壞;芡實、薏苡仁、土鱉蟲、斑蝥、全蝎、紅娘蟲、僵蠶等與大蒜同貯可防蟲蛀;白花蛇、蛤蚧、全蝎、海龍、海馬等動物類中藥可與花椒同貯,花椒中的苯甲酸和愛草腦可抑制害蟲呼吸,有防蟲功效,兼保持藥材顏色不變;陳皮與高良姜同放,可免生蟲;吳茱萸同蛤蚧同貯,防蟲又吸潮;細辛與人參、當歸、三七同放,細辛獨特的辛辣味可防蟲;鹿茸片與花椒或細辛同貯,不僅可以防蟲和風干破裂,還能保持鹿茸片的光澤;茴香與山藥、郁金香與蓮米、蜈蚣與樟腦、當歸與麝香等同貯可防蟲蛀;花類藥材和富含油脂、揮發(fā)油的種子類藥材,與明礬同貯,防蟲又防變色;熟地黃、黃精、懷牛膝等用酒貯藏養(yǎng)護,防蟲且保持藥材色澤不變;三七、蜈蚣、瓜蔞及人參、西洋參、冬蟲夏草、紅參、鹿茸等貴重藥材與酒同貯不生蟲[2,16,20,38,39,41]。


      3.2.5 化學藥劑法


      化學藥劑法可在短時間內(nèi)殺滅害蟲和蟲卵,屬于化學防治。盡管此法效力可靠,但操作要求高、密閉性要好、周期較長、防毒措施復雜,害蟲易產(chǎn)生抗藥性,污染環(huán)境,對人體有一定的健康影響。對于質(zhì)地脆嫩,易變色、變味的中藥材和一些花類、蟲類藥材不易使用此法[39,47]。所用的化學藥劑有硫磺、磷化鋁、磷化氫、溴化甲烷、四氯化碳、環(huán)氧乙烷、甲酸乙酯、噻蟲嗪、異硫氰酸烯丙酯和溴氰菊酯類試劑等,其中較為常用的是硫磺、磷化鋁和環(huán)氧乙烷。


      硫磺熏蒸法是將硫磺放在瓦容器上,點燃后置于密封庫房中,利用產(chǎn)生的SO2有毒氣體來熏殺庫房中害蟲的蟲卵、蛹、幼蟲和成蟲。磷化鋁熏蒸法是將磷化鋁置于鐵盤、搪瓷盤或木盤上,全倉密封熏蒸,可根據(jù)貨垛體積在垛上或者走廊處設多點投藥。環(huán)氧乙烷作為一種氣體殺蟲劑,對各種害蟲、蟲卵具有較好的殺滅效果。將附有害蟲或蟲卵的中藥材(如川芎、薏苡仁)置白鐵箱中(42 cm×50 cm×60 cm),放入磷化鋁片,密封48~96 h能完全殺滅蟲及蟲卵[38]。將敵敵畏、溴氰菊酯等化學試劑稀釋到一定濃度,噴灑在倉庫墻角和地面上,害蟲接觸后便死亡[40]。經(jīng)硫磺熏蒸后,天麻中天麻素類成分含量降低,白芷中香豆素類成分含量也會降低,影響品質(zhì),且化學熏蒸試劑長期使用,會使害蟲產(chǎn)生抗藥性,甚至對人們健康造成一定程度的危害[48,49,50,51]。一些新型、綠色的倉儲熏蒸試劑,如苯甲酸甲酯、甲酸乙酯已被研究[52]。甲酸乙酯在25 μL·L-1熏蒸48 h和30 μL·L-1熏蒸12 h, 鋸谷盜成蟲的校正死亡率可達100%,熏蒸效果具有速效性[51]。


      3.2.6 低氧氣調(diào)養(yǎng)護法


      害蟲的生長、發(fā)育和繁殖需要有氧環(huán)境,當環(huán)境缺氧時,害蟲的呼吸速率加快,體內(nèi)的有機物難以被分解,無法提供生命活動所需要的能量,氣門關閉,停止取食,出現(xiàn)昏迷甚至死亡[40]。低氧氣調(diào)養(yǎng)護法便是在密閉的貯藏環(huán)境中,采用惰性氣體填充代替氧氣,以抑制害蟲生長繁殖,具有費用低、無污染、無殘留的優(yōu)勢[39],主要包括充氮降氧法、充二氧化碳降氧法、真空降氧法和自然降氧法[20],屬于一種新型物理防治方法。


      金銀花貯藏過程中易受多種害蟲危害,采用氣調(diào)養(yǎng)護法,即金銀花貯藏在低氧的環(huán)境中,原有害蟲因缺氧而窒息死亡,新害蟲也不會產(chǎn)生和入侵,保證了其品質(zhì)[8]。當歸和黃芪貯藏在高氮低氧的環(huán)境中,可有效抑制和殺滅各種害蟲,顯著減輕表面的氧化變色現(xiàn)象,較好地保存了藥材的質(zhì)量[53,54]。黨參采用低氧氣調(diào)法貯藏時,以氧氣≤1%處理36 h, 印度谷螟幼蟲校正死亡率為64.41%±2.94%,處理96 h的蟲蛹均未羽化;以氧氣≤2%處理36 h, 印度谷螟成蟲全部死亡,處理96 h后的蟲卵均未孵化[10]。在CO2為20%~50%的貯藏環(huán)境下,鋸谷盜成蟲和幼蟲分別在25 ℃暴露4~6 d和35 ℃條件暴露3~5 d, 均全部死亡;在N2為97%的貯藏環(huán)境下,其成蟲和幼蟲分別在35 ℃暴露2~3 d和5 d, 均全部死亡[55]。


      3.2.7 微波干燥法


      微波干燥法是基于電磁波的振蕩頻率(300~3 000 MHz)可穿透物質(zhì),使內(nèi)含的脂肪分子和水分子發(fā)生互相摩擦和撞擊而產(chǎn)生熱量,實現(xiàn)中藥材的干燥[30],具有干燥速度快、干燥均勻、所需時間短的特點,是一種新型物理防治法。害蟲和蟲卵均含有脂肪和水分,故采用此法可徹底被消滅,有利于中藥材長期貯藏。


      川貝母、冬蟲夏草、鹿茸、蛤蚧、海馬、金錢白花蛇等藥材,采用微波法干燥后貯藏3年,均未蟲蛀。瓜蔞經(jīng)微波處理后,以聚乙烯塑料袋、鋁塑復合膜包裝袋或BOPP/PE復合膜包裝袋真空封口,可免受印度谷螟等害蟲為害,有效保存1年以上且酸值在合理范圍之內(nèi)[21]。麻黃、甘草經(jīng)微波處理后,內(nèi)含的有機酸、生物堿等成分基本沒有被破壞,含量較未處理幾乎無變化[23]。


      3.2.8 遠紅外干燥法


      遠紅外技術是將中藥材置于遠紅外干燥箱內(nèi),紅外線能使藥材內(nèi)部分子劇烈運動而產(chǎn)生熱量,溫度升高,水分被蒸發(fā)而達到干燥效果[56]。此法簡便、易行,殺蟲效果佳,是一種物理防治法。操作溫度多控制在50~60 ℃,加熱20~60 min。對于耐熱中藥材,溫度可升至60~70 ℃以縮短干燥時間;對于含揮發(fā)油、脂肪油類的中藥材,可降至45~50 ℃并延長干燥時間。大型庫房使用2 kW遠紅外干燥箱為宜[38]。


      3.2.9 中藥精油熏蒸法


      盡管化學試劑法殺蟲效果較好,但害蟲抗藥性、環(huán)境破壞和人類健康問題的出現(xiàn)正驅(qū)使科學家們尋求有效的替代品。鑒于較高的安全性和環(huán)保性,中藥精油認為是最有潛力的[57,58]。


      芥末、大蒜、花椒、生姜和八角茴香的精油對鋸谷盜成蟲有強烈的熏蒸、驅(qū)避和滅蟲作用,以0.1 μL·L-1的芥末精油熏蒸24 h后,成蟲校正死亡率高達99.38%;毒力效果依次為大蒜精油>八角茴香精油>生姜精油>花椒精油[59]。姜黃、肉桂、小茴香和丁香的精油對赤擬谷盜具有較強的驅(qū)避、熏蒸、觸殺和種群抑制作用,其中姜黃精油可干擾幼蟲化蛹過程,使其發(fā)育成畸形,也可抑制成蟲正常發(fā)育[60]。大蒜精油對赤擬谷盜和谷蠹具有較好的防治效果[61]。小茴香、肉桂、丁香、辣椒和生姜的精油對長頭谷盜均有顯著的驅(qū)避活性,其中,小茴香、丁香、肉桂的精油具有明顯的觸殺作用[62]。肉桂、八角、楓楊、芳樟、香茅、檸檬葉、蒼耳、苦楝油、留蘭香和松節(jié)的精油可有效控制玉米象的為害[63,64]。紅桔、山蒼子、檸檬葉、紅河橙、留蘭香、松節(jié)、黃樟、互葉白千層、藍桉葉的精油對長角扁谷盜均具有較好的熏蒸效果,在40 mL·L-1熏蒸60 h, 害蟲死亡率達100%[65]。


      3.2.10 生物防治法


      生物防治法是利用病菌、昆蟲或害蟲本身的生物學特性,針對性地干擾、攔截和吸引害蟲來達到殺滅的目的,具有安全、高效、環(huán)保等特點,包括誘殺、激素干擾、天敵投放、繁殖期捕殺等方法[8,66]。


      基于害蟲的一些生理特性進行誘殺。鋸谷盜有向上爬的特性,可采用高峰豎棒誘集法誘殺成蟲。害蟲多具有趨光性,每年5—9月,在貯藏金銀花的庫內(nèi)或周圍安裝黑光燈,燈下放置裝滿水的盆,使害蟲撲燈落入水中淹死。放置糖醋液(糖-乙醇-醋-水 6∶1∶2∶10)并加適量敵百蟲或向加熱炒香的麥麩或米糠中加入0.1%的除蟲菊酯溶液,拌勻后做成毒餌料,可誘殺害蟲[8]。


      性外激素能夠干擾害蟲的交配活動,降低繁殖能力,減少害蟲數(shù)量。一些保幼激素及其類似物可使害蟲不能正常發(fā)育而死亡[8]。在性信息素誘捕器中,β-紫羅蘭酮作為性信息素誘捕器,可以增加煙草甲蟲的捕獲量[67]。


      每種害蟲至少有1種天敵。鋸谷盜、煙草甲、赤擬谷盜、印度谷螟等害蟲的天敵是黃色花蝽和倉雙環(huán)獵蝽,玉米象的天敵是米象金小峰,印度谷螟、麥蛾、粉斑螟的天敵是麥蛾繭蜂,投放天敵能有效抑制害蟲的生長繁殖。


      在害蟲繁殖交配期內(nèi)進行人工捕殺也是一種殺滅害蟲的有效方法。武漢地區(qū),每年的4—5月是甲蟲類害蟲的交配繁殖期,期間進行人工捕殺可切斷其繁殖鏈,降低蟲蛀發(fā)生率[40]。此法盡管操作簡單,效果佳,但受季節(jié)性影響較大。


      3.2.11 其他防治法


      一些新型防蛀劑(殼聚糖養(yǎng)護液、納米二氧化硅、石墨烯、納米氧化鋁、硅藻土聯(lián)合殺蟲隆和六氟嘧啶)和貯藏養(yǎng)護技術(真空干燥、冷凍干燥法、噴霧干燥法、蒸汽滅菌法、輻射防治法、氣幕防潮技術)在貯藏過程中防治害蟲已得到逐步應用[56,68]。


      4 蟲蛀的檢測技術


      4.1 常規(guī)檢測技術


      常規(guī)的害蟲檢測方法有直接觀察法、篩蟲法、探針取樣法、誘捕法、染色法和化學檢測法等[69]。


      直接觀察法是通過肉眼觀察直接識別害蟲種類并計數(shù),適用于個體較大、數(shù)量較多的害蟲檢測。誘捕法是在倉庫多個位置放置不同的誘餌來誘捕不同的害蟲,通過工作人員識別和計數(shù)以獲得害蟲情況。篩蟲法是分別在倉庫不同位置扦取一定量的糧食,過不同目數(shù)的篩子以篩選不同種類的害蟲,并識別和計數(shù)的一種方法,適用于個體較大、數(shù)量較多的害蟲檢測。染色法是基于貯藏物與不同種類害蟲的染色程度差異而進行的害蟲檢測法?;瘜W檢測法是用不同的染色材料(酸性品紅、高錳酸鉀、龍膽紫)對害蟲為害樣本進行染色,并根據(jù)預判的害蟲種類添加化學催化劑,將有蟲卵的地方直觀地顯示出來的檢測方法。


      然而,傳統(tǒng)的蟲害檢測技術主要依靠人力調(diào)查、識別和計數(shù),具有取樣點有限、耗時、耗力、主觀且效率低的劣勢,難以準確地判斷出害蟲的種類及密度,不能實時地反映倉庫中害蟲的為害情況[70]。一些生物檢測和現(xiàn)代檢測方法逐步得到應用。


      4.2 生物檢測技術


      生物檢測方法可通過害蟲之間的生物信息傳導,將其誘導出并殺滅。也可以利用害蟲的趨光性和對食物的敏感程度,采用燈光和食物引誘的方法,設置誘捕器,引誘出害蟲并集中殺滅。這種檢測方法對貯藏物的破壞小,還可以減少時間和人力的耗費,適用于大規(guī)模貯藏物害蟲檢測[69]。


      4.3 現(xiàn)代檢測技術


      隨著科學技術的發(fā)展,一些分析技術也逐步應用到蟲蛀檢測中,如高效液相色譜法、X射線成像、近紅外光譜法、電子鼻、固相微萃取和聲探測[71]。


      采用高效液相色譜法測定小麥粉蟲蛀后的尿酸含量,可對其污染程度作出判斷。結合軟X射線與低場核磁技術可檢測小麥隱蔽性害蟲玉米象[72]。核磁共振氫譜結合多元統(tǒng)計可對正常、煙草甲蟲蛀蝕的款冬花及蛀后的排泄物進行完全區(qū)分[3]。太赫茲成像方法可實現(xiàn)麥粒內(nèi)部被蟲蛀區(qū)域的檢測[73]??諝怦詈铣暡夹g可成功識別玉米種子的蟲蛀孔洞[74]。近紅外光譜技術可識別大米中害蟲的有無[75]。傅里葉變換近紅外光譜結合化學計量學可鑒別水稻是否被害蟲為害,并快速評估小麥的蟲蛀情況[76,77]。DNA分子指紋圖譜技術可檢測面粉中3種害蟲的蟲卵情況[78]。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術結合化學計量可分析赤擬谷盜蛀蝕糙米前后的揮發(fā)性組分并篩選用于表征被為害后揮發(fā)性生物標記物[79]。


      將傳統(tǒng)二維成像技術和光譜技術相結合的高光譜成像技術,可同時獲得被測樣品的光譜信息和圖像信息,分辨率高,波段廣,可實現(xiàn)對害蟲的精確、無損檢測[12]。采用該技術,可對稻螟的蟲害和正常樣本進行快速、無損地區(qū)分[80];可對山楂損傷和蟲害缺陷的樣本快速、高效地識別[12];可對豆莢螟的蟲害高效地識別出[81];還可對大豆、小麥中的活蟲進行準確的檢測[82]。利用近紅外高光譜成像技術,可實現(xiàn)長棗上蟲孔的無損識別[83]。


      此外,基于害蟲聲信號和基于圖像識別的實倉在線監(jiān)測技術也已應用于害蟲的檢測[70]。


      5 討論


      眾所周知,蟲蛀對中藥材品質(zhì)危害極大。害蟲為害中藥材內(nèi)部后會引起中藥的破壞和變質(zhì),輕則產(chǎn)生蛀孔,重則被蛀成粉末,失去藥用和營養(yǎng)保健價值。2020年版《中國藥典》一部收錄的中藥材及飲片中,就有210種要求在“貯藏”中進行“防蛀”,占全部收錄的1/3??梢?,蟲蛀是危害中藥材品質(zhì)的一個重要的、無法忽略的問題。


      中藥材的變質(zhì)現(xiàn)象主要有霉變、酸敗、色變和蟲蛀。對于霉變,有黃曲霉毒素作為限量指標;對于酸敗,有酸值、過氧化值、碘值等指標的含量限定;對于色變,除了有外觀性狀的限制外,還以5-羥甲基糠醛作為變質(zhì)指標,并制訂了0.02%的限量指標[84,85,86],但是對于蟲蛀,尚無特征的標志物成分及其限量標準?,F(xiàn)階段,筆者對大量易蟲蛀藥材開展系統(tǒng)研究,力求尋找出可用于標志蟲蛀發(fā)生的變質(zhì)指標或組分,并進行限量測定,以便快速、準確地對中藥材及其制品進行蟲蛀鑒定。


      查閱相關文獻和資料發(fā)現(xiàn),對于中藥材蟲蛀現(xiàn)象的研究大多集中于蟲蛀發(fā)生的影響因素及傳統(tǒng)的貯藏養(yǎng)護方法,關于對藥材品質(zhì)的影響、采用現(xiàn)代技術識別蟲蛀藥材、進行科學的中藥材養(yǎng)護等方面的報道缺乏。與中藥材一樣,糧食等農(nóng)作物在貯藏過程中也有蟲蛀現(xiàn)象發(fā)生,糧食蟲蛀的成熟檢測技術和貯藏方法可以借鑒于中藥材。故本研究以中藥材蟲蛀為焦點,兼顧糧食作物,全面、系統(tǒng)地總結了貯藏過程中發(fā)生蟲蛀的因素、蟲蛀前后品質(zhì)的比較、貯藏養(yǎng)護的系列措施以及用于蟲蛀發(fā)生的檢測技術,為貯藏環(huán)節(jié)中藥材的質(zhì)量提供技術保證。同時,蟲蛀對中藥材品質(zhì)影響及蟲蛀發(fā)生的現(xiàn)代檢測技術和貯藏養(yǎng)護方法方面的研究短板,也是今后重點研究方向,力求為中藥材的貯藏養(yǎng)護提供理論和技術支持。



      來源:中藥材種植養(yǎng)殖專業(yè)委員會

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