贵州有毒维管植物资源初步调查研究

涂国章 ,  张显强 ,  程桂萍

生物资源 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (02) : 178 -186.

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生物资源 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (02) : 178 -186. DOI: 10.14188/j.ajsh.2024.02.009
研究报告

贵州有毒维管植物资源初步调查研究

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Preliminary investigation on poisonous vascular plant resources in Guizhou Province

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摘要

贵州因独特的山地环境和复杂的气候条件,孕育了丰富的有毒植物资源,同时贵州是少数民族聚集地,对有毒植物的利用极具民族特色。为加强有毒植物识别,有效规避毒害风险,更好地开发利用有毒植物资源,通过文献收集和野外调研贵州境内有毒维管植物,对其科属种资源分布、生活型组成、毒性特征、利用价值等进行了统计分析。经调查后发现,贵州有毒维管植物有523种,隶属于113科336属,其中优势科为豆科(Fabaceae)、菊科(Asteraceae)、夹竹桃科(Apocynaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、天南星科(Araceae),优势属为杜鹃属(Rhododendron)、大戟属(Euphorbia)、茄属(Solanum)、天南星属(Arisaema)。生活型以草本植物最多,占48.56%,灌木次之。在黔南和黔西南有毒物种分布较丰富;有毒部位以全株有毒为主,占42.48%;毒性成分以苷类为主,占43.40%;以消化系统急性中毒症状为主,占65.97%。药用植物以全株药用为主,占41.49%;功能主治用于骨伤科最多,占42.26%。利用价值有45种可食用、138种可观赏、201种有经济价值、478种可药用。通过贵州有毒维管植物资源初步调查研究,基本厘清了贵州有毒植物资源,对贵州有毒植物识别和科普宣传、中毒预防与控制及监测、中毒案事件侦查及毒物溯源、深入研究和合理利用开发具有重要的参考价值。

Abstract

Due to the unique mountainous environment and complex climatic conditions, Guizhou has abundant poisonous plant resources.At the same time, Guizhou is a gathering place for ethnic minorities, and the use of toxic plants has strong ethnic characteristics.In order to strengthen the identification of poisonous plants, effectively avoid the risk of toxicity,and better develop and utilize toxic plant resources, this study analyzed the resource distribution, life form composition, toxicity characteristics and utilization value of the species according to literature collection and field investigation of poisonous vascular plants in Guizhou. There are 523 species of poisonous vascular plants in Guizhou, belonging to 336 genera in 113 families, among which the dominant families are Fabaceae, Asteraceae, Apocynaceae, Euphorbiaceae,Ericaceae and Araceae, the dominant genera are RhododendronEuphorbiaSolanum, and Arisaema. Herbs are the most common type of life form, accounting for 48.56%,followed by shrubs. Poisonous species are more abundant in southern and southwestern Guizhou. The poisonous parts are mainly toxic by the whole plant, accounting for 42.48%.The poisonous components are mainly glycosides, accounting for 43.40%.The clinical manifestations of acute poisoning of the digestive system are the most common, accounting for 65.97%. Medicinal plants are mainly whole plants, accounting for 41.49%, and the main medicinal functions are used in orthopedics, accounting for 42.26%. Their utilization value includes 45 edible, 138 ornamental, 201 economic, and 478 medicinal. The investigation of the poisonous vascular plant resources in Guizhou has an important reference value for the identification and popularization, poisoning prevention and control and detection, investigation of poisoning cases, poison traceability, in⁃depth research and rational utilization and development of the poisonous plants.

关键词

贵州 / 有毒维管植物 / 资源调查 / 开发利用

Key words

Guizhou / poisonous vascular plant / resource survey / development and utilization

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涂国章,张显强,程桂萍. 贵州有毒维管植物资源初步调查研究[J]. 生物资源, 2024, 46(02): 178-186 DOI:10.14188/j.ajsh.2024.02.009

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0 引 言

有毒植物因含有生物碱、苷类、萜类、非蛋白氨基酸、酚类衍生物、无机化合物、简单有机物及光致敏物质等强烈的生物活性成分,可作为药物、杀虫剂、灭菌剂以及供捕鱼、狩猎等使用;同时,人、畜通过接触、食用或对其花粉、气味过敏即可产生中毒现象,产生危害1~3。近10年内中国公开报道的有毒植物中毒案例近4万多起,2015-2019年贵州共发生食物中毒事件1 520起、中毒6 581人、死亡39人,以植物和毒蘑菇类中毒事件为主4~6,有毒植物中毒危害不容忽视。以往研究中,有学者从全国视角对有毒维管植物分布、有毒部位、毒性成分、中毒反应等有所研究涉及,但有的物种信息尤其是科、属类别及有毒成分模糊不清12。贵州现有维管植物8 612种(包括亚种、变种和变型),其中有毒植物占比较高。有的研究者对贵州植物资源进行了较为全面的研究7,但对有毒植物阐述较少,仅提及某种植物有毒。有研究者对贵州有毒植物资源进行过调查统计,对贵州有毒植物分布特征、科属种有所涉及,但仅限于数量统计或区域和归类受限8~10。可见,以往对贵州有毒植物资源调查、分布、毒性、数量统计等有一定的指导性,但不够系统和全面,有的物种分布记录模糊,有的物种科属名称和类别有变,有的物种有毒成分、有毒部位仍不清楚。本研究在前人研究基础上对贵州有毒维管植物资源深入调查,厘清贵州有毒维管植物资源分布,解决有争议有毒物种鉴别,确定未知有毒成分的物种的有毒成分,建立贵州有毒维管植物资源全面完整的信息数据。对加强贵州有毒植物识别,有力防范有毒植物在百姓生活中的中毒风险,提升军事救生能力,提高军事药、毒学研究水平,打击投毒犯罪,减少中毒案事件的发生,更好地开发和利用有毒植物资源很有必要,为军事救生、民生保障、平安工程建设及服务经济社会发展奠定基础。

1 研究区域概况

贵州简称“黔”或“贵”,位于中国西南的东南部的云贵高原,位于东经103°36'~109°35'、北纬24°37'~29°13',东毗湖南、南邻广西、西连云南、北接四川和重庆。地形地貌主要有山地、丘陵,岩溶地貌发育非常典型,气候复杂多样。复杂的气候和地貌必定孕育着丰富的动植物资源。贵州植被组成种类繁多,区系成分复杂多样。它是中国生物多样性最为丰富的地区之一,野生动植物物种总数在全国位居第四位(目前已知生物物种有24 547种),有野生高等植物10 255种,其中维管束植物8 612种(隶属于252科1 781属)11

2 研究方法

2.1 野外生态调查

2018-2020年,以贵阳为中心沿东南西北4个方向,采用野外植物生态调查法对贵州省9个地级市88个县市的有毒植物进行了调查,每个县市根据植被覆盖情况选择乔木、灌木草本样地种⁃面积曲线设定样方,乔木30 m×30 m,灌木20 m×20 m,草本10 m×10 m面积。共计乔木样方92个,灌木样方148个,草本样方192个,共计设置样方432个,记录每个样方中出现的有毒维管植物种类、数量、生境分布情况,拍摄照片和采集标本,共采集了3 000余份标本。鉴于有毒植物95%以上集中在蕨类、裸子和被子植物3大门类,本文就有毒维管植物进行统计分析。

2.2 走访调查

2018-2020年走访调查了9个地、州、市疾控部门及典型代表区域的当地居民共访问358人。除去信息不清及表达不明,筛选后有效信息采集人256人。其中:男性178人,女性78人;青年人73人,中年人115人,老人68人。涉及到11个民族(汉族、苗族、布依族、侗族、土家族、彝族、仡佬族、水族、瑶族、畲族、羌族)。首先,全面了解有毒植物在贵州的分布情况及历年发生过有毒植物中毒的案例,进一步获取了有毒植物分布、别名、利用价值、毒性、中毒情况及当地人的其他用途等相关信息。访问对象涵盖了当地在年龄、职业、性别、民族及受教育程度等方面具有代表性的人群(表1)。

2.3 物种鉴定

首先,借助于《中国有毒植物》1《有毒生物》2《贵州植物志》7《中国植物志》12《中国生物物种名录(第一卷 植物 蕨类植物及种子植物I⁃Ⅹ)》13等专著,对标本或样品进行了鉴定,然后,以最新《中国生物物种名录(第一卷 植物)》对贵州有毒维管植物科、属、种的相关信息进行了鉴定、整理和编目。

3 结果与分析

3.1 贵州有毒维管植物科、属、种数量

贵州有毒植物从蕨类植物、裸子植物、被子植物来看,共计113科336属523种712~14。其科属种数量分别为:蕨类植物11科12属13种;裸子植物4科4属4种;被子植物98科320属506种。优势科为豆科(Fabaceae)、菊科(Asteraceae)、夹竹桃科(Apocynaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、天南星科(Araceae)等,其中以豆科(49属72种)最多,其次为夹竹桃科(18属28种)、大戟科(11属24种)和菊科(22属24种)、杜鹃花科(7属21种)和天南星科(8属21种),共计6科190种,占总种数的36.33%。

优势属为杜鹃属(Rhododendron)14种、大戟属(Euphorbia)11种、茄属(Solanum)9种及天南星属(Arisaema)8种,其中;杜鹃属占贵州有毒植物总数的2.68%;其次为大戟属占种类的2.10%;含单种属的所占比例最大,占总属数的72.89%。具体数量见表2

3.2 有毒维管植物的生活型组成

在贵州有毒维管植物中,草本、木本、藤本分别有254、224、45种。其中草本植物最多(科、属、种分别占61.06%、50.90%、48.56%),其次是灌木,藤本植物最少。木本植物中乔木76种,灌木148种(表3)。

3.3 贵州有毒维管植物分布特点

3.3.1 有毒维管植物的有毒部位分布

有毒维管植物全株有毒或者是根、茎、叶、皮、花、果实、种子中的某一部位或某几个部位有毒,也有以嫩芽、汁液、枝条、刺毛、豆荚或者瓜蒂为有毒部位。以瓜蒂为有毒部位的仅在葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis L.)甜瓜中出现,以豆荚为有毒部位的在豆科中有少数种。为了便于统计,瓜蒂、豆荚统计在果实中,块茎、鳞茎统计在茎中,块根统计在根中,茎皮、根皮统计在皮中。因而,瓜蒂与豆荚、块茎、鳞茎、块根、茎皮、根皮在表中未单列。结果显示,全株有毒的占比最多(科、属、种分别占总数的63.71%、51.51%、42.48%),其次是根,第三是茎,而汁液和刺毛等占比较少(表4)。

3.3.2 有毒维管植物药用部位及主治功能

贵州有毒维管植物大多具有药用价值。其药用部位主要是全株,有的是器官部分药用(如根、茎、叶、花、果实、种子、枝条、皮或者果蒂等)。全株药用的占比最多(科、属、种分别占总数的64.60%、51.81%、41.49%),其次是根,枝条较少(表5)。药用功能主治主要表现在骨伤科、呼吸系统疾病、胃肠疾病、风湿性疾病、泌尿系疾病、皮肤系统疾病、抗菌消炎、止血、肝病、儿科、五官科、妇科、蛇虫咬伤、心血管疾病、精神性疾病、糖尿病、抗肿瘤等方面。其中,主治用于骨伤科的最多(科、属、种分别占61.06%、48.79%、42.26%),其次是呼吸系统疾病、胃肠疾病、风湿性疾病、泌尿系疾病、皮肤系统疾病及蛇虫咬伤。

3.4 贵州有毒维管植物的毒性特点

从贵州有毒维管植物(蕨类、裸子、被子植物)毒性成分的科属种占比来看,苷类最多(科、属、种分别占53.98%、49.10%、43.40%),其次是生物碱,其他则较少,光致敏物质仅在金丝桃科(Hypericaceae)金丝桃属(Hypericum L.)的3个种中见到(表6),其中少数物种为剧毒物种,稍有不慎就会危及生命。如商陆科(Phytolaccaceae)商陆属(Phytolacca L.)植物红茎商陆(Phytolacca acinosa Roxb)根含剧毒的三萜商陆皂苷;钩吻科(Gelsemiaceae)断肠草属(Gelsemium Juss)植物钩吻(Gelsemium elegans(Gardn. & Champ. )Benth.)全株含剧毒钩吻生物碱,尤以根、嫩叶为最毒;毛茛科(Ranunculaceae)乌头属(Aconitum L.)植物黄草乌(Aconitum vilmorinianum Kom.)根含剧毒黄草乌碱;杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃属(Rhododendron L.)植物短尾杜鹃(Rhododendron brevicaudatum R. C.Fang et S. S. Chang)叶含剧毒的木藜芦毒素,杜鹃花科杜鹃属植物羊踯躅〔Rhododendron molle (Blume) G. Don〕全株含八厘麻毒素剧毒,花、果尤毒,杜鹃花科马醉木属(Pieris D.Don)植物美丽马醉木〔Pieris japonica (Thunb.) D.Don ex G.Don〕叶含马醉木毒素剧毒;天南星科(Araceae)天南星属(Arisaema Mart)植物象南星(Arisaema elephas Buchet)块茎含剧毒氰甙等。

有毒维管植物可引起急性、慢性、功能性障碍及器质性损伤等多种中毒效应。不同有毒维管植物毒性成分不同,其毒理则不同,机体出现的中毒症状也不同。依据中毒者的中毒症状,尤其是急性中毒临床症状,可初步推测毒物种类,从而为中毒案件侦办提供帮助。有毒维管植物急性中毒临床症状表现在神经、消化、呼吸、循环、泌尿、皮肤、黏膜及其他(如生殖系统受损、致癌或产生光敏症状等)等系统。其中消化系统症状表现最多(科、属、种分别占83.19%、69.28%、65.97%),其次是神经系统,呼吸、循环、皮肤及黏膜系统居中,其他中毒症状表现最少(表7)。

4 讨 论

4.1 进一步厘清贵州有毒维管植物资源家底

根据最新《中国生物物种名录》(第一卷 植物)13结合文献资料分析可知,部分科、属名称及种的属类别和属的科类别较以往有改变,需对这些物种名称及类别进行订正。据统计,贵州有毒维管植物7个科、14个属名称有变化(表8),19个种的属类别有变化(表9),46个属的科类别有变化(表10)。对于名称有争议的有毒物种的订正,主要是对有毒物种的鉴别,从而确认其科、属、种类别,可采用DNA分子标记技术中的DNA条形码技术结合系统分类法来进行确定15。因采用最新《中国生物物种名录》(第一卷 植物),目前没有发现新物种,物种数量也没变化。另外,对未知有毒成分的物种的有毒成分可采用GC⁃MS、LC⁃MS以及NMR等现代波谱技术进行分析确定16

4.2 加强常见有毒维管植物的辨识与安全防范,注重有毒维管植物资源的合理利用和深度开发

有毒维管植物与人们的生活密切相关,不仅大多数具有药用功能,而且还具有一定的食用、园林观赏、经济以及环保等价值(表11)。随着人们认识和生活质量的提高,越来越多地把有毒维管植物作为直接或间接利用的首选。一方面势必增加中毒风险,据了解,贵州省0~19岁人群植物及毒蘑菇类中毒事件中,乡镇及农村地区散居儿童和中小学生是中毒高发群体。为减少有毒维管植物中毒风险、预防和控制中毒案事件的发生,需加强对有毒维管植物的科普宣传、识别。加强公众(尤其是青少年儿童)对有毒维管植物的辨识,对于急性中毒发生的预防具有极其重要的意义。然而有毒植物的科普宣传与辨识的前提离不开厘清贵州有毒植物资源情况。否则科普宣传与辨识就将是无源之水、无本之木;另一方面势必使一些有毒维管植物被过度开发,造成野生资源枯竭。为此,必须加强保护和合理开发利用,为可持续发展提供条件。另外,由于现实条件和人们认识的局限,有的有毒植物的价值、毒性等还不是很明朗,需进一步深度挖掘,为后续研究提供可能。

5 结 论

通过对贵州有毒维管植物初步调查,从科属种数量、类别、分布、生活型、利用价值、有毒部位、毒性成分、中毒反应等方面进行全面的信息采集和整理,基本厘清了贵州有毒植物资源,完善和补充了贵州有毒植物信息数据。对贵州有毒植物信息查询和检索、识别和科普宣传、中毒预防与控制及监测、中毒案事件侦查及毒物溯源、深入研究和合理利用开发具有重要的参考价值。

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基金资助

贵州省教育厅自然科学项目(黔教合KY[2021]076)

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