中药材在采收、加工后，通常贮存在仓库中。如果贮藏过程中养护管理不当，受自身特性及贮存环境的影响，会发生虫蛀、霉变、色变、酸败、气味散失等变质现象，极大地影响品质。其中，虫蛀是最常见的变质现象之一，它是指中药材在贮藏过程中因管理不到位，受热、受潮，仓储害虫大量生长繁殖而被蛀蚀，轻则表面被蛀成孔洞，重则可全部被蛀空成粉末，使活性成分损失殆尽，而害虫蛀蚀时产生的排泄物和分泌物及发育阶段的残体和尸体会对中药材产生污染。此外，害虫在蛀蚀过程中，分泌出大量的热量和水分，又促使中药材产生霉变、发热、色变等一系列变化，导致更严重的变质现象，严重降低品质[1,2]。一些富含糖类、淀粉、油脂、蛋白质的中药材，如枸杞子、党参、柏子仁、瓜蒌、款冬花等，在贮藏过程中易发生虫蛀，不仅造成严重的经济损失，而且会产生强烈的刺鼻气味，并混杂着蛀粉、害虫尸体和排泄物，对人们的健康也都是有害的[2,3]。
在中药材的贮藏库中，因多个品种共存，一种药材产生的蛀虫还会引起库内近邻药材的蛀蚀，甚至殃及整个仓库。为保证品质，做好中药材的贮藏养护工作尤为重要。本文以仓贮中药材为研究对象，兼顾粮食作物，就导致虫蛀发生的因素、虫蛀后品质的变化及养护措施进行了文献整理，对可用于中药材虫蛀的检测技术进行较为全面的分析，为科学、规范地贮藏养护中药材提供理论借鉴。
1 虫蛀发生的原因
1.1 生物因素
生物因素主要包括害虫的来源、种类和虫口密度[4]。
害虫是一种带菌的载体，对中药材和人的身体健康都有严重的危害。因此，在贮藏养护过程中，对害虫的来源、种类等因素进行具体分析，能够降低虫蛀发生的几率。通常害虫的来源主要有4种途径：①中药材在生长过程中被害虫侵害，因采收、加工过程中处理不到位，使得害虫及其虫卵出现残留；②中药材在采收、加工及运输等环节中被侵害，入库前未能将药材或包装上的害虫和虫卵完全消灭；③库房或贮藏装置本身不洁，内附害虫或虫卵；④因贮藏养护管理不当，害虫由外界进入。
中药仓库害虫种类繁多，已多达200多种[5]。本研究对害虫的种类进行了总结，包括①鞘翅目，是昆虫纲中数量最多的类群，也是中药材在贮藏过程中发生数量最多、危害最严重的一类害虫，有锯谷盗、赤拟谷盗、双齿谷盗、大谷盗、长头谷盗、阔角谷盗、锈赤扁谷盗、烟草甲虫、扁薪甲、玉米象、褐蕈甲、米象、中华粉蠹、褐粉蠹、黑皮蠹虫、花斑皮蠹、谷蠹、日本蛛甲、澳洲蛛甲；②鳞翅目，是昆虫纲中数量仅次于鞘翅目的第二大目，有蚕、印度谷螟、粉斑螟、紫斑谷螟、大斑螟、麦蛾、古毒蛾、四点谷蛾、谷蛾；③真螨目，是在许多中药材中都可寄生的一类害虫，有干酪螨、奥氏嗜木螨、腐食酪螨、棉兰皱皮螨、菌食嗜菌螨、家食甜螨，以及蟑螂、美洲大蠊、澳洲大蠊、德国小蠊等蜚蠊目，毛衣鱼等衣鱼目，嗜卷书虱等啮虫目害虫。其中，米象、印度谷螟多为害果实种子类中药材，甲虫、日本蛛甲大多为害芳香类中药材，黑皮蠹虫喜好为害动物类和含油脂高的植物类中药材，大谷盗、药材甲虫喜好为害根及根茎类中药材[6,7,8]。锯谷盗、烟草甲虫、药材甲虫、粉斑螟和麦蛾是金银花贮藏过程中为害较严重的几种害虫，成虫喜欢在金银花堆的表层活动，抗性较强，通常将卵散产或聚产在金银花堆凹陷处、碎屑内或金银花褶沟处；幼虫行动较活泼，喜欢隐蔽在金银花堆中取食碎屑或钻入蛀孔内为害，老熟幼虫停止取食，分泌物缀连碎屑在缝隙处结茧化蛹[8,9]。印度谷螟食性复杂，可为害款冬花、瓜蒌、山楂、党参等中药材[10]。如瓜蒌中糖分含量高，每年的5—10月，印度谷螟的成虫和幼虫共同为害，短则7 d便可将切丝瓜蒌蛀碎[11]。山楂容易被桃小食心虫等害虫为害[12]。
害虫的虫口密度增加可加快对中药材的为害速度。在相同的为害时间内，金银花中的蛋白质含量、总糖含量、总黄酮含量、绿原酸含量和维生素C含量随着锯谷盗虫口密度逐步增大而明显下降[9]。
1.2 自身内部因素
自身内部因素主要包括水分、化学成分、新陈代谢和携带的微生物。
水分是反映中药材品质的一个重要参数，是害虫体内生命代谢活动的介质[6]。一般虫体含水量占体质量的一半以上，在生长发育过程中，含水量会逐渐降低[13]。以玉米象为例，正常的生命代谢需要的水分必须高于体质量的10%,在10%～70%,随着水分降低，生长速度将会逐渐下降，繁殖能力显著降低；当水分低于9%时，将停止繁殖，处于休眠状态；当水分低于8%时，玉米象死亡[14]。对中药材来说，含水量控制在10%～15%为宜。纹党参水分低于10%时，即使温度条件适宜，也不会发生虫蛀；当高于15%时，会发生严重的虫蛀，故为防止虫蛀的发生，纹党参在加工干燥时，水分应低于13%[15]。蕲蛇、白芷、泽泻等在贮藏过程中，水分高于11%时，容易加速害虫的繁殖和生长速度[16]。
昆虫的生长发育需要比例平衡的脂肪、蛋白质、碳水化合物、维生素等[17]。富含淀粉(如山药、薏苡仁)、糖类(如枸杞子、桑葚、党参、纹党参、白芷)、脂肪油(如苦杏仁、柏子仁、桃仁、酸枣仁)、蛋白质类(如蕲蛇、金钱白花蛇)和挥发油类(如菊花、当归、川芎)的物质，若贮藏养护不当，极易发生虫蛀现象[2,6]。菊花含有丰富的挥发油，在温湿度适宜的贮藏条件下，会发生虫蛀变质，影响菊花药材的品质[18]。纹党参富含糖类组分，是其贮藏中虫蛀发生的营养条件[15]。物质的组织结构和所含的营养成分能显著影响印度谷螟的生长发育，当印度谷螟蛀蚀高蛋白、高碳水和高脂肪的物质时，幼虫的生长率显著提高、死亡率降低、体型增大且适应能力增强；若早期营养不良，对成虫的大小、寿命长短及繁殖力等会产生负面影响。一些植物中的酚类、黄酮、单宁和挥发性成分等次生代谢产物，对印度谷螟的产卵、生长及发育有一定的影响[19]。
此外，采收后的中药材贮藏多以堆放为主，堆放方式对贮存品质也有影响。在贮藏前期，呼吸强度并未减弱，生理生化过程不断进行，新陈代谢相对活跃，若堆放量过大，内含的营养物分解产生的大量内生热难以散出，物料间温度升高，为害虫和微生物的生长繁殖提供适宜的温度条件[20]。
1.3 环境外部因素
环境因素是中药材贮藏过程中虫蛀发生的外部条件，包括温度、湿度、环境含氧量、化学环境、光照、包装材料、害虫为害时间及药材的品种、生长环境和贮藏前的加工方式等多种因素[9,21]。
1.3.1 温度
温度能直接影响害虫的分布、活动、生长、发育等行为[17]。中药材贮藏养护需要适宜的环境温度，温度较高容易引起一系列物理和化学的变化，有助于害虫的生长和繁殖；温度过低则会造成内在元素损伤，导致药用价值和营养价值的降低。
印度谷螟、赤拟谷盗等害虫是变温动物，对体温有效保持和调节的能力差，故环境温度可影响其存活、生长发育、繁殖等生命活动和种群的建立、发生、扩散等生理反应[22]。中药材在5～15 ℃贮藏时，性质比较稳定。在20～30 ℃时，害虫开始生长和发育，如印度谷螟在26～30 ℃的最适发育温区能较好地完成发育和繁殖，且随着温度的升高，生长发育加快；幼虫在此温区内，随温度升高，各龄期的发育历程均显著缩短，死亡率也随之下降；对成虫来说，随温度升高，活动能力增强，交配率显著提高[19]。在30～35 ℃时，害虫生长繁殖和活动加快，中药材发生严重的虫蛀变质[22,23]。在40～45 ℃时，绝大多数害虫会停止生长发育。当贮藏温度升高到50 ℃时，害虫呈昏迷状态，如赤拟谷盗成虫在50 ℃条件下暴露39 min后就不能生长繁殖；莲草直胸跳甲成虫随暴露温度的升高寿命降低，产卵前期显著延长，雌虫产卵量降低，F1代卵的孵化率降低，F1代成虫的羽化率下降；Q型烟粉虱在45 ℃条件下暴露1 h后，成虫存活率为21.4%,F1代的存活率仅为31.3%;桃小食心虫经41 ℃处理后，成虫的寿命、产卵量和存活率显著降低[24]。4 ℃以下的温度是害虫致死低温区，如粉斑螟幼虫在0 ℃低温下7 d便可死亡[8]。
温度因素引起害虫存活率低的原因是在高温条件下，害虫表皮的蜡质层开始瓦解，造成大量失水，体液离子浓度增加，对细胞产生了不可恢复的损伤，同时高温引起害虫体内酶活力下降，造成代谢紊乱，使害虫机体受损甚至死亡[24,25,26]。随着温度的升高，雌成虫产卵前期显著延长，产卵期缩短，产卵量下降的原因可能是高温条件影响了害虫卵黄蛋白的合成，抑制了卵巢的发育[24,27]。随着温度的升高，F1代孵化率和羽化率在不断下降的原因可能是高温致使害虫生殖的适应性下降。
1.3.2 湿度
害虫营养物质的输入、代谢废物的排出以及激素的递送等新陈代谢过程都依赖于体液运输来实现，介质均为水[17]。害虫获取水分的途径有取食、代谢、体壁和气管系统吸收。湿度通过影响环境和中药材中的水分来影响害虫体内水分的稳定性，进而影响其存活。通常，当环境相对湿度(RH)在45%～70%时，中药材中水分变化不大，当RH超过75% 时，水分就会增加，促进害虫的生长、发育和繁殖。
我国夏季的雨季，温度高、湿度较大，闷热潮湿的仓储环境为虫蛀的高发创造有利条件，给中药材的仓储带来较大的困难[15]。螨类害虫在25 ℃,RH高于80%条件下，生长繁殖速度最快。含糖较多的枸杞子、红参片和红枣片，在贮藏过程中会吸收环境中的水分而变软，促进害虫的繁殖[2]。故对于一些易虫蛀的中药材，宜在阴凉或低温(2～10 ℃)条件下贮藏，并控制库房RH在70%以下[22]。
1.3.3 环境氧含量
仓储环境中的氧和臭氧对害虫的生长发育有至关重要的影响。当环境含氧量过低时，原有的害虫窒息死亡，新害虫也不再产生，故实际仓储中多采用充氮气或二氧化碳的方法降氧杀虫[22]。充氮气后，即使仓库温度为23～25 ℃、RH高于62%,贮藏21 d的红花、款冬花、猪苓等药材中的害虫也全部被杀死[16]。采用二氧化碳置换氧气并密封塑料袋，可预防80多种中药材不被印度谷螟等害虫为害[21]。
1.3.4 贮藏前的加工方式
贮藏前的加工方式和入库时的状态对中药材的贮藏和保质具有重要的影响。
菊花在贮藏前有多种加工方式，不同加工方式对菊花虫蛀有一定影响，虫蛀程度由重到轻依次为阴干>蒸后晒干>微波干燥>硫熏晒干>烘干[18]。郁金、枳壳、金果榄、姜黄等中药材，整体贮藏5年均未发生虫蛀，但切成饮片后均发生中度或重度虫蛀。
贮藏前的炮制加工也会影响虫蛀的发生。如生南星极易虫蛀，胆南星贮藏5年后无虫蛀或仅轻微虫蛀[28]。贮藏前经50 ℃烘干处理的桃仁，无论是否经过磷化铝熏蒸，置于麻袋中常温贮藏1年，虫蛀率高达63%～67%,贮藏3年后完全虫蛀；而经远红外干燥、间歇冷冻或60Co-γ辐照灭菌处理的桃仁，在相同的条件下贮藏，虫蛀发生的较缓慢[29]。一定程度的微波处理可以杀灭印度谷螟，阻止为害小包装的瓜蒌[16]。有研究发现，与未处理组相比，贮藏前经微波处理1 min后的白芷虫蛀发生时间由132 d延长到143 d, 防风由98 d延长到122 d, 党参由107 d延长到127 d, 表明贮藏前的微波处理，可大大延长虫蛀发生的时间[30]。采用盐水腌制白芷，在简易仓库中贮藏2年也没有出现虫蛀现象[31]。
1.3.5 包装材料
包装材料对害虫具有一定的阻隔效果，且不同的包装材料，效果各异。
采用聚乙烯编织袋包装的川芎，在常温条件下贮藏3个月即可发生虫蛀[20]。桃仁以真空包装贮藏的防虫蛀效果最好，其次为纸箱和麻袋[29]。金银花在贮藏过程中选用绿色聚乙烯28丝(1丝=0.01 mm)、镀铝阴阳铝箔袋或PET塑料瓶包装，均可有效避免虫蛀和变色的发生[32]。经50 ℃烘烤后的桃仁，置于麻袋中常温贮藏24个月虫蛀面积达70%,36个月虫蛀面积达100%;真空包装的桃仁在阴凉库贮藏36个月后未发生虫蛀现象；微波处理后的瓜蒌，以聚乙烯塑料袋(0.1～0.2 mm厚度)、铝塑复合膜包装袋或BOPP/PE复合膜包装袋真空封口贮藏1年，未发生虫蛀现象[21]。
1.3.6 药材的品种和生长环境
中药材种类繁多，品种各异，在贮藏过程中，虫蛀发生的难易程度也有差异。在中药材采收时，常附有泥沙、残叶等杂物，容易粘带虫卵，若不及时处理，虫卵孵化成虫，会导致其在贮藏过程中发生虫蛀[33]。
不同品种的菊花自然贮藏3年后，虫蛀程度由高到低依次为怀菊≈济菊≈大马牙>滁菊>贡菊>杭菊>祁菊；道地湖菊、引种小白菊和大白菊3类杭菊的栽培品，在自然贮藏3年后，湖菊及其胎菊(未开放的湖菊)均无虫蛀现象，小白菊的胎菊部分虫蛀，大白菊则完全虫蛀成粉末。菊花虫蛀程度还受分布的地理位置影响，分布在高纬度和低纬度的菊花，如祁菊、杭菊、滁菊、贡菊不易虫蛀，在中纬度的较易虫蛀，如济菊、怀菊、亳菊[18]。
此外，影响虫蛀发生的因素还与光照、贮藏年限和化学环境等因素有关。长时间的光照会使中药材表面温度升高，所含成分发生化学反应，造成品质降低。随着贮藏年限的延长，虫蛀程度也会加重。通过与相关中药材的对抗贮藏、充填乙醇气体或者硫磺熏蒸等方法可以改变贮藏的化学环境，预防虫蛀的发生[16]。
2 虫蛀对品质的影响
被害虫蛀蚀过的中药材会对人体健康产生负面影响[34]。研究贮藏过程中害虫为害与品质变化的关系，既可以确保中药材的药用和食用价值，还可以为其安全贮藏提供理论依据[9]。
金银花、款冬花、纹党参、明党参、陈皮、白芷和川芎等中药材，在贮藏过程中易受多种害虫为害，虫蛀前后所含的化学成分发生明显的变化。锯谷盗为害后的金银花，蛋白质、总黄酮、总糖、绿原酸和维生素C的含量均降低，且随着虫口密度的增加和虫蛀时间的延长，各成分含量下降的尤为显著[9]。烟草甲虫蛀蚀过的款冬花，款冬酮的含量显著降低；害虫排泄物中绿原酸、异绿原酸含量降低，缬氨酸、异亮氨酸等氨基酸的含量显著升高[3]。纹党参在贮藏过程中，随着虫蛀程度的加重，多糖和水分含量均增加[15]。虫蛀后的明党参HPLC指纹图谱较未虫蛀有显著差异且水溶性浸出物含量降低[34]。白芷被虫蛀后，欧前胡素和异欧前胡素的含量均降低[35]。川芎被虫蛀后，多糖、总酚、阿魏酸、绿原酸、川芎嗪、苯酞、总荧光物质、丁烯基苯酞、洋川芎内酯A、(Z)-藁本内酯的含量显著降低[7,20];一些挥发油组分，如(-)-α-蛇床烯仅存在于虫蛀组，桧烯仅存在于未虫蛀组，3-亚丁基-1(3H)-异苯并呋喃酮、(Z)-藁本内酯和(E)-藁本内酯含量在虫蛀组远低于未虫蛀组[36]。随着虫蛀程度的增加，陈皮中α-石竹烯、4-萜烯醇、γ-榄香烯、4-羟基-3-甲基苯乙酮、(-)-桉油烯醇、β-榄香烯、D-杜松萜烯、β-桉叶醇等组分含量先升高后降低直至消失[37]。
3 预防虫蛀发生的养护措施
3.1 贮藏养护对策
中药材在贮藏过程中，因贮藏条件不当，易发生虫蛀。目前，关于中药材的贮藏养护多遵循“以防为主、以治为辅，综合防护”的对策。
首先，中药材的入库验收是贮藏养护环节中预防虫蛀发生的前提，可减轻或避免害虫的为害。为保证品质，仓库管理人员须严格检查每一入库品种的外观、规格、数量、外包装，必要时应打开外包装查看内部是否有害虫存在[22]。若有害虫，则应禁止入库；若害虫曾为害过，但在加工或炮制后已被杀死(如当归、泽泻),且蛀孔少、蛀蚀不严重的中药材，可入库；若蛀孔较多、影响外观，不能入库。其次，做好在库检查也是一项重要的工作。中药材入库时虽未被为害，但在贮藏过程中受各种因素的影响，仍有被虫蛀的几率，且害虫体型较小、善隐蔽、喜潮湿阴暗的角落，故入库后每间隔一段时间就应对仓库内外进行全面检查，包括中药材表面、仓库墙壁、天花板、四周角落、缝隙和堆垛底等处有无虫迹，敲打振动有无害虫、蛀屑和排泄物落下，必要时拆包装过筛[8,38]。中药材来源广，应做到分类检查：①根及根茎类，检查是否有蛀孔、蛀粉，如党参的蛀屑、藕节的蛀粉；②果实、种子类，检查是否有结丝成串、蛀屑，如香橼的蛀屑、酸枣仁的结串，必要时应打开果实(瓜蒌),观看果实中是否有害虫；③花类，检查其结构形态的完整性，如菊花花心处易被虫蛀、款冬花虫蛀后出现棉絮状细丝；④一些动物类，检查外观是否有蛀孔，如蕲蛇肉易被蛀蚀[38]。此外，干燥、整洁的仓库环境可有效降低虫害的发生率。党参、山药、黄精等易发生虫蛀的中药材，建议贮藏在低温(2～10 ℃)或阴凉环境中。需定期对中药贮藏库做通风处理，阴雨天或梅雨时节，要勤检查、翻晒，有条件的可利用自然气候调节库房内的温湿度，对容易吸潮的(如芒硝、昆布)和含糖较高的(如枸杞子、麦冬)中药材，贮藏时可放置一定量的干燥剂，降低库房环境中水分[20]。
3.2 贮藏养护方法
虫害是中药材贮藏养护的重点和难点。绝大多数中药材，因贮藏时间过长或贮藏环境不当，容易发生虫蛀。在实际仓储中，多通过控制中药材水分和环境温湿度、含氧量等来达到贮藏养护目的。传统的贮藏养护方法包括密封贮藏、高温或低温防治、对抗贮藏和化学防治等方法，随着现代科学技术的发展，许多新技术逐步得到应用，有气调养护、微波干燥、远红外干燥和辐射防治等[2]。根据害虫防治原理，贮藏养护方法又可以分为物理防治、化学防治和生物防治三大类[19]。各种贮藏养护方法的特点和应用范围见表1。
3.2.1 密封法
密封法是将中药材采用不透气、导热性能差的包装材料密封起来，使其与环境中水分、光照、氧气、霉菌及害虫等隔绝，少受或免受外界环境因素的干扰，以保证其原有的性状和品质，避免虫蛀损失，广泛应用于富含糖类、淀粉、黏液质和蛋白质的动、植物类中药材，属于物理防治。值得注意的是，虫蛀是在一定的温湿度条件下发生的，所以密封时应确保贮藏库温湿度正常且稳定，入库前的中药材无活虫和虫卵[38,39]。