人参多生长在北纬40-45度,东经117.5°-134°之间,分布于辽宁东部、吉林东半部和黑龙江东部,河北、山西、山东有引种。苏联、朝鲜和日本也多栽培。
人参为多年生宿根草本,人参主根高30-60厘米,肥厚,肉质,黄白色,圆柱形或纺锤形,下面稍有分枝;根状茎(芦头)短,直立。
人参茎直立,圆柱形,不分枝;一年生植株茎顶只有一叶,叶具三小叶,俗名“三花”;二年生茎仍只一叶,但具5小叶,叫“巴掌”;三年生者具有二个对生的5小叶的复叶,叫“二甲子”;四年生者增至3个轮生复叶,叫“灯台子”;五年生者增至4个轮生复叶,叫“四匹叶”;六年生者茎顶有5个轮生复叶,叫“五匹叶”。
人参复叶掌状,小叶3-5片,中间3片近等大,有小叶柄;小叶片椭圆形或微呈倒卵形,长4-15厘米,宽2-6.5厘米,先端渐尖,基部楔形,边缘有细锯齿,上面脉上散生少数刚毛,下面无毛,最下1对小叶甚小,无小叶柄。
人参夏季开花,伞形花序单一顶生叶丛中,总花梗长达30厘米,每花序有4-40余花,小花梗长约0.5厘米。苞片小,条状披针形;萼钟形,与子房愈合,裂片5,绿色;花瓣5,卵形,全缘,淡黄绿色;雄蕊5,花丝短;雌蕊1,子房下位,2室,花柱2,上部分离,下部合生。
人参浆果扁圆形,成熟时鲜红色,内有两粒半圆形种子。
人参多生长在具有1月平均温度-23-5℃,7月平均温度20-26℃的气候条件下,耐寒性强,可耐-40℃低温,生长适宜温度为15-25℃。一般生长在气候条件为年积温2000-3000℃,无霜期125-150天,积雪20-44厘米,年降水500-1000毫米的地方,人参喜冷凉湿润气候。喜斜射及漫射光,忌强光和高温。土壤要求为排水良好、疏松、肥沃、腐殖质层深厚的棕色森林土或山地灰化棕色森林土,土的pH值5.5-6.2为宜。
喜寒冷、湿润气候,遇强光直射,抗寒力强。种子可阴干贮藏,种胚有形态后熟和生理后熟特性;前者要求20-10℃变温,后者需要2-4℃低温,需时各为3-4个月,没有完成后熟的种子不能发芽。对土壤要求严格,宜在富含有机质,通透性良好的砂质壤土、腐殖质壤土栽培,忌连作。
播前先整地作畦,高23-33里米,宽126-133厘米,畦间作业道为2-2.66厘米。
采用撒播,每平方厘米0.5克,播后,覆土3-4厘米,经常保持土壤湿润,约至5月上旬出苗。
春播在4月上、中旬播种。
夏播在7-8月果实成熟时,采下立即播种。
秋播在11月播种。
将1份种子混拦3份河沙,用新高脂膜600-800倍液喷雾土壤表面,提高出苗率。随即装入催芽箱中,置于室内或室外适当场所催芽,注意经常检查翻倒,控制好温度和温度播种,吉林抚松常于6月下旬播干籽(上年采收干藏种子)
春栽4月中、下旬、宜于越冬芽萌发前栽完。
秋栽10月中、下旬,宜于土壤封冻前栽完。
出苗前,应搭前檐高100-133厘米、后檐高66-100厘米棚遮荫。随起,随栽,一般按行株距(15-30)×(6-12)厘米,平栽或斜栽,覆土5-9厘米。搭棚分全荫棚、又透棚、单透棚或双透大棚等荫棚种类,可根据气候、土质及地势条件选择。
畦面覆盖,出苗后,盖碎稻草或半腐熟落叶。
松土除草,一般每年进行3-5次,防止土壤板结,消除杂草病株,培土扶苗。
追肥,开沟根侧施有机肥。
疏花摘蕾,留种田,开花初期疏掉1/3-1/2花序中部花蕾;生产田,开花前全部摘蕾。
越冬防寒,封冻前畦面培土或覆盖落叶,厚5-15厘米。参畦四财或风口处搭设防风障,以防冻害。
种子播种是生产上采用的主要方法,育苗移栽或直播均可。保护地栽培全年都可播种。北京地区利用日光温室栽培,可于初秋收获种子后即行播种,播后约10天左右出苗。露地栽培以春栽较适宜,早春于3-4月间在温室育苗,经霜后移植露地,或于4月下旬至5月露地直播。土人参的种子很小,以育苗移栽较好,同时播种的地畦必须精耕细耙,畦土要细碎,畦面要平整。
生产上较少用此方法繁殖。春季气候较温和的季节进行成活率较高,进行分株前将母株上的分枝培土,促使生根后分割出单株,如不带根则不易成活。
嫩枝扦插、露地扦插宜于春季进行,在温室中以气温在20-30℃时进行较为适宜。扦插材料要选择健壮的枝稍,长约6-8厘米,带2对叶片,于叶节下约0.5厘米处剪下,保湿备插。苗床土要用素沙土,或珍珠岩,不加肥料,按行距5-10厘米,株距5厘米,先用竹枝插小孔后再把插穗插入,入土深约为插穗的1/3,或斜向入土2/3。扦插完后浇水,适当覆盖遮光,保温保湿,但水分也不宜过多。清水扦插。插穗长以7厘米左右最合适,插穗截取后,放在阴凉处1-2天,使切口愈合,然后插于清水中,浸水深度2-3厘米,在28℃左右的温度下,2天即长出长1厘米左右的白根10条以上,即把长根的插穗移植在素砂土中,生长繁殖较直接扦插于土中快,成活率高。
对中枢神经系统的作用
人参对中枢神经系统具有兴奋作用,而大量时反而有抑制作用。能加强动物高级神经活动的兴奋和抑制过程。并能增强机体对一切非特异性刺激的适应能力,能减少疲劳感(人参的根、茎、叶均能延长小白鼠游泳的持续时间)。
人参能调节中枢神经系统兴奋过程和抑制过程的平衡。通过人参对动物脑电活动影响的研究,结果表明:其对兴奋和抑制两种神经过程均有影响,但主要加强大脑皮层的兴奋过程。由于同时作用于抑制过程,故使抑制趋于集中,使分化加速且更完全。人参可调节神经功能,使紧张造成紊乱的神经过程得以恢复。人参皂甙Rb类有中枢镇静作用,Rb1、Rb2、Rc混合皂甙具有安定作用;Rg类有中枢兴奋作用。人参皂甙对中枢的影响为小剂量兴奋,大剂量抑制。人参水浸剂5克/公斤腹腔注射能明显减少小鼠的自发活动。人参水浸剂亦能对抗可卡因、士的宁及戊四氮所致惊厥,并能降低惊厥死亡率。有报告指出,人参粗制中性皂甙既有镇静安定作用,亦有镇痛、肌松和降温作用。
人参对学习记忆的影响有双向性及成分依赖性。大鼠口服人参浸膏20毫克/公斤,连续3天,易化了大鼠Y-迷宫实验中30分钟学习获得和24小时记忆保留,但是剂量加大至100毫克/公斤,则学习记忆不但没有改善,反而损害了某些学习记忆指标。人参提取物可防止应激所致的小鼠学习能力的下降。有报告认为,人参提取物对樟柳碱和戊巴比妥钠造成的记忆获得不良有拮抗作用,亦能改善环己酰亚胺和亚硝酸钠造成的记忆巩固障碍及40%乙醇造成的记忆再现缺陷。用人参茎叶皂甙200毫克/公斤、100毫克/公斤、50毫克/公斤给小鼠腹腔注射,可明显对抗樟柳碱的作用和改善小鼠的记忆,增加脑内的RNA,但对DNA和蛋白质含量无明显影响。
人体实验证明:人参抗疲劳作用的机制可能与其升高血脂和促进蛋白质、RNA合成有关。研究表明人参皂甙Rg1的抗疲劳作用显著,中性皂甙(Rb1、Rb2、Rc等)无抗疲劳作用。分离出人参皂甙后剩下的亲脂成分,亦能增加小鼠的自发运动,显示抗疲劳作用。人参能使糖原、高能磷酸化物的利用度更经济,防止乳酸与丙酮酸的堆积,并使其代谢更加完全。人参亦可阻止大鼠长时间运动引起的组织中糖原和肾上腺中胆固醇耗竭。
研究表明:人参具有中枢拟胆碱活性和拟儿茶酚胺活性,能增强胆碱系统功能,增加Ach的合成和释放,同时提高中枢M-胆碱受体密度。
实验证明:人参能促进蛋白质的合成、RNA的合成及DNA的合成。人参易化记忆的作用可能主要与脑内核酸和蛋白质合成有关。Rg1能使脑内蛋白质含量显著增加,而Rb1则无此作用。有报告认为,人参茎叶皂甙能显著增加小鼠脑内RNA含量。人参茎叶皂甙、二醇组皂甙及三醇组皂甙对小鼠脑内γ-氨基丁酸的正常水平无明显改变,但对异烟肼所引起的脑内γ-氨基丁酸水平降低有非常明显的对抗作用。
人参对脑血流量和脑能量代谢亦有明显的影响。人参制剂可增加兔脑葡萄糖的摄取,同时减少乳酸、丙酮酸和乳酸/丙酮酸的比值,并可使葡萄糖的利用从无氧代谢途径转变为有氧代谢。人参亦可使大脑皮层中自由的无机磷增加25%。人参果皂甙能提高脑摄氧能力。人参总皂甙、人参根总皂甙对脑缺血/再灌注损伤均有保护作用。总之,人参能使动物大脑更合理地利用能量物质葡萄糖,氧化产能,合成更多的ATP供学习记忆等活动之用。
提高机体的适应性
人参可改变机体的反应性,与刺五加、北五味子等相似,具有“适应原”样作用,即能增强机体对各种有害刺激的反应能力,加强机体适应性。作为机体功能的调节剂,人参茎叶皂甙和根皂甙对物理性的(寒冷、过热、剧烈活动、放射线)、生物学性的(异体血清、细菌、移植肿瘤)、化学性的(毒物、麻醉药、激素、抗癌药等)种种刺激引起的应激反应均有保护作用,能使紊乱的机能恢复正常,有人称其为适应原性物质(一种增强人体非特异性抵抗能力的物质)。狗在大量失血或窒息而处于垂危状态时,立即注入人参制剂,可使降至很低水平的血压稳固回升,延长动物存活时间,乃至促进动物恢复健康。人参能防止肾上腺由ACTH引起的肥大和强的松引起的萎缩;防止甲状腺由甲状腺素引起的机能亢进和6-甲基硫氧嘧啶导致的机能不足;能降低饮食性的高血糖,亦能升高胰岛素引起的低血糖;对皮下注射牛奶引起的白细胞增多可使之下降,对痢疾内毒素引起的白细胞减少则使之升高。长期服用人参的家兔,可防止由静脉注射疫苗引起的发热反应。对维生素B1、维生素B2缺乏引起的症状及过敏性休克,有某些良好影响等。但无明显的抗肾上腺素或抗组胺的作用。其作用原理,可能与人参对机体在“应激过程”中的反应,特别是对神经-垂体-肾上腺皮质系统的影响有关。有报告指出,人参茎叶皂甙腹腔注射可明显减少小鼠在高温(46℃)和低温(-9℃)条件下的死亡率,具有抗高温和抗低温的作用;与人参根皂甙相比,二者作用相似。茎叶皂甙灌胃给药连续3天,对烫伤性休克有保护作用。由于人参能加强机体对有害因素的抵抗力,因此,对许多传染病的治疗,具有重要意义。
对肝脏的作用
人参能增加肝脏代谢各物质的酶活性,使肝脏的解毒能力增强,从而增强机体对各种化学物质的耐受力。实验表明:人参能增加肝内乙醇脱氢酶的活性,可缩短乙醇对家兔和狗的麻醉时间,使家兔血中乙醇水平很快降低。有报告指出,人参既能增强肝脏的解毒功能,亦有抗肝损伤的作用。人参果皂甙对四氯化碳引起的肝损伤转氨酶血症有减轻作用。亦有报道,人参皂甙除能降低四氯化碳引起家兔血清谷草转氨酶活性的升高外,对其他毒物,如硫代乙酰胺引起家兔肝组织的变化,人参皂甙亦可使之减轻。对人参皂甙的抗肝毒作用和某些结构-功效关系的研究结果发现,红参很可能比白参有更强的抗肝毒活性。
人参对乙醇的解毒作用十分明显,它不仅能缩短乙醇麻醉的持续时间和加快恢复正常的时间,还能降低血清中GOT、GPT、ALP和胆红素等含量,而且能增加与乙醇代谢有关的醇脱氢酶和醛脱氢酶的活性,同时将乙醇代谢所产生的有毒物质乙醛迅速地排出体外,还由于过量的氢参与皂甙合成从而有效地保护乙醇中毒的肝脏。
对内分泌系统的作用
对垂体、肾上腺皮质的作用:一般认为人参本身不具有皮质激素作用,但亦有人提出它能兴奋肾上腺皮质。研究表明:人参对垂体-肾上腺皮质系统有刺激作用,其有效成分是人参皂甙。各种人参皂甙因其化学结构不同,使其刺激作用亦有所不同。人参皂甙的作用部位在垂体水平以上,人参皂甙并非直接作用于垂体前叶分泌ACTH的生化过程,其作用必须通过第二信使cAMP才能实现。
人参能使正常和切除一侧肾上腺大鼠的肾上腺肥大;使豚鼠尿中17-酮类固醇含量降低;使大鼠嗜酸性粒细胞增多,肾上腺皮质中维生素C及胆固醇减少,尿中ACTH增加。在低压缺氧状态等应激条件下,人参能使大鼠肾上腺中维生素C含量不减低。人参能提高小鼠耐受高温低温的能力,但摘除肾上腺后,这一效应消失。
人参中多种人参皂甙能增加肾上腺皮质激素分泌活性,其中以人参皂甙Rb最强。α-受体拮抗剂酚妥拉明、β-受体阻断剂心得安、神经阻断剂六甲双胺及催眠药戊巴比妥钠腹腔注射均不能拮抗给大鼠腹腔注射人参皂甙7毫克/100克30分钟后所引起的血浆中皮质酮水平的升高。人参皂甙刺激肾上腺皮质能使血浆内皮质酮水平升高。长期给予人参皂甙后,可使大鼠肾上腺重量增加。人参皂甙主要作用于肾上腺皮质,使皮质增生变厚。由于皮质激素分泌增加,因此在肾上腺重量增加的同时亦能使胸腺萎缩。
有报告认为,人参皂甙刺激肾上腺皮质激素分泌增加的机制是:人参皂甙刺激肾上腺皮质功能是通过释放垂体ACTH,而ACTH对肾上腺皮质的刺激又必须通过第二信使cAMP才能实现。实验证明:肾上腺内cAMP浓度的增加与人参皂甙的剂量有关。给大鼠腹腔注射人参皂甙,剂量在5毫克/公斤以上时,给药组动物肾上腺内cAMP浓度明显高于对照组。与此同时,大鼠血浆中17-羟皮质类固醇浓度亦明显升高,而肾上腺内皮质激素则呈减少趋势,此可能系皮质激素释放入血的结果。从而进一步证明给大鼠腹腔注射人参皂甙后,其血浆中ACTH的变化与皮质酮的变化相平行。
有报告指出,人参皂甙的作用部位在垂体或垂体以上部位。对于切除脑垂体的大鼠,人参对血中ACTH和肾上腺内cAMP含量的影响则不存在。人参二醇和人参皂甙Rd对大鼠有升高肾上腺cAMP水平的作用,但人参皂甙Rb2和人参三醇无效,垂体切除术可解除Rd和人参二醇对肾上腺cAMP含量的影响。
人参对小鼠有抗利尿作用,且在去势、切除垂体或肾上腺后显著减弱,认为人参作用于垂体后叶通路上。人参根及茎叶的20%醇提取物的抗利尿作用与剂量间有近似正比关系,去垂体或松果体或用戊巴比妥钠麻醉动物仍然不失抗利尿效果,但可为螺旋内酯所拮抗,可以认为此作用是促进肾上腺皮质分泌盐皮质激素所致;亦发现在抗利尿作用出现前有血钾明显升高,推测血钾升高可能是刺激醛固酮分泌的结果。