全 文 :铁皮石斛研究综述
李桂锋 1 ,李进进 1 ,许继勇2 ,魏小勇 3* ,廖俊杰 1*
(1.广东轻工职业技术学院 ,广东 广州 510300;2.汕头中蔬花卉有限公司 ,广东 汕头 515041;3.广州中
医药大学 ,广东 广州 510405)
摘要 本文综述了 20余年来国内有关铁皮石斛的组织培养 、化学成分 、药理作用 、菌根真菌等研究工作 ,并对
铁皮石斛产业化开发提出建议。
关键词 铁皮石斛;组织培养;化学成分;药理作用;菌根真菌
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2010)01-0150-04
收稿日期:2009-06-29基金项目:广东省 2005年科技资助项目 [粤科计字(2005)193号 ] ;汕头市 2005年科技资助项目 [汕市财文(2005)219号 ]作者简介:李桂锋(1980-),男,讲师 ,主要从事中药材 GAP研究。*通讯作者:魏小勇 , E-mail:wxyaby@gzhtcm.edu.cn;廖俊杰 , E-mail:junjie33@gdqy.edu.cn。
铁皮石斛(DendrobiumcandidumWal.exLindl)
是兰科石斛属多年生附生草本植物 ,主要分布于西
南和江南各省〔1〕 ,是《中华人民共和国药典》中收载
的 5种石斛属植物之一 。石斛的药用部分是新鲜或
干燥茎 ,有益胃生津 、滋阴清热 、免疫调节 、延缓衰老
等功效;用于阴伤津亏 ,口干烦渴 ,食少干呕 ,病后虚
热 ,目暗不明。铁皮石斛的种子极小 、无胚乳 ,在自
然条件下 ,需与某些真菌共生才能萌发 ,故很难生产
足够的实生苗用于栽培;而传统的分株 、扦插等方式
的繁殖率极低 ,加上人为的过度采挖和破坏生境 ,其
资源已濒临灭绝 〔2〕 ,是被国家列为重点保护的药用
植物之一。现将 20余年来的有关研究工作进行分
类概述 ,并对其产业化开发提出建议 。
1 组培快繁研究
1.1 外植体 利用组织培养技术繁殖试管苗是解
决铁皮石斛种苗的有效途径。目前 ,铁皮石斛用于
外植体的主要有种子 、无菌苗幼苗茎段 、原球茎及人
工种子等。据研究 ,由种子诱导的愈伤组织分化能
力较强 ,由种胚培养的原球茎的质量也较高〔3〕。
1.2 植株再生 目前通过组织培养再生铁皮石斛
植株的途径至少有以下 4种:种子(胚 ,下同)※原
球茎※小植株;种子※原球茎※愈伤组织※丛芽※
生根苗;种子※原球茎※人工种子※幼苗;茎尖※愈
伤组织※丛芽※生根苗〔4〕。
1.3 原球茎增殖与分化 种苗是通过胚培养产生
原球茎 ,通过茎段培养获得了丛生芽;在适当激素配
比的基础上 ,椰子汁对促进芽的分化 、丛芽及原球茎
的增殖 ,香蕉提取物对促进苗的生根与生长起到重
要的作用 〔5〕。魏小勇建立的铁皮石斛原球茎悬浮
系 ,原球茎分散性好 、整齐均一 ,为铁皮石斛大规模
培养开创了新途径 〔6〕。在培养过程中 ,降低固体基
本培养基元素的含量有利于原球茎的生长 ,但不利
于原球茎的分化 。NAA、IAA、IBA和 GA3有利于原
球茎的生长与分化 ,而偏酸的培养基和灭活的真菌
不利于原球茎的生长与分化 ,灭活真菌容易引起原
球茎的形态变异 〔7〕;在原球茎增殖培养基 、丛芽增
殖培养基和生根培养基中加入 1 mg/LAgNO3 ,可提
高原球茎的增殖速度和丛芽的分化效率 ,明显促进
种苗的生长 ,提高移栽成活率 〔8〕。
1.4 壮苗 由种胚诱导并经过原球茎扩繁所得到
的试管苗比较瘦弱 〔5〕 ,通过原球茎多代扩繁的试管
生根苗因为种苗瘦弱移栽成活率较低 〔9〕 ,因此经过
多代扩繁后所培养的培养苗必需经过壮苗以提高组
培苗的质量。蒋波等〔10〕把相同发育阶段 、相同高度
的幼苗接种到含不同附加物的培养基中生长 ,对结
果所产生的不同生长状况进行分析 ,发现生根壮苗
培养中最佳的附加物为香蕉 。
1.5 炼苗 经过生根培养后 ,铁皮石斛苗已基本
完成试管生长阶段 ,但种苗抗逆性低 。为提高出瓶
苗的抗逆能力 ,生根试管苗需经过炼苗处理后方可
移栽 〔9〕。王碧琴等 〔11〕研究发现 ,当试管苗在生根培
养基中长到 30 ~ 40mm高 ,有 3 ~ 5条不定根时 ,在
自然温度光照下开瓶炼苗 3 ~ 5 d后 ,种苗的茎不增
粗 ,但质地变硬 ,抗逆能力增强。
2 栽培及采收
2.1 栽培 不同栽培基质对铁皮石斛苗的移栽成
活率有不同的影响 。李进进等 〔9〕采用不同基质 、不
同来源种苗及在不同海拔高度栽培试验 ,发现原球
茎增殖超过 4代或者茎段增殖超过 6代的试管生根
苗的移栽成活率显著下降;海拔高度对移栽成活率
没有显著影响;移栽的基质以松树皮与碎石 、花生壳
与碎石综合效果较好 ,移栽成活率达 95%以上。并
·150· JournalofChineseMedicinalMaterials 第 33卷第 1期 2010年 1月
提出了种苗质量及适当的栽培基质是实现铁皮石斛
组培苗产业化生产的根本保证 ,采用 “平地育苗 ,高
山栽培 ”是保证铁皮石斛药材质量的有效方式 。
2.2 采收 两年生的茎的抗氧化能力最强。丁亚
平等〔12〕对 1 ~ 4年生的茎的生物碱 、多糖 、17种游离
氨基酸和 16种微量元素检测后认为 ,若以增强免疫
力为目的 ,可采收 1年或 3年生的茎;若以清热明目
为目的 ,可在第 4年采收;若兼顾以上两个方面 ,在
第 3年秋季采收最佳 〔4〕。
3 性状与鉴定
3.1 鲜品 呈圆柱形或扁圆柱形 ,长约 300 mm,
直径 4 ~ 12mm,表面黄绿色 ,光滑或有纵纹 ,节明
显 ,色较深 ,节上有膜质叶鞘。肉质 ,多汗 ,易折断 。
气微 ,味微苦而回甜 ,嚼之有黏性〔13〕。
3.2 饮片 呈螺旋形或弹簧状 ,一般为 2 ~ 4个旋
纹 ,茎拉直后长 35 ~ 80 mm,直径 2 ~ 3 mm。表面黄
绿色 ,有细纵皱纹 ,一端可见茎基部留下的短段根 。
质坚实 ,易折断 ,断面平坦 。嚼之有黏性 〔13〕。
3.3 显微鉴别 表皮细胞外壁及侧壁稍增厚 ,微
木化。维管束略排成 4 ~ 5圈 ,外侧小型薄壁细胞中
有的含硅质块。含草酸钙针晶束的细胞多见于近表
皮处〔13〕。
3.4 其他鉴别方法 (1)薄层色谱法:卢海先 〔14〕
对 5种正品石斛进行薄层层析 ,发现薄层冷干后 ,在
紫外光灯(365nm)下观察 ,各样品在层析板不同位
置上均呈蓝色荧光斑点;喷改良碘化钛钾试液显色
后均在层析板不同位置呈橙红色斑点 。(2)红外光
谱法:李兆奎等 〔15〕首次采用药材原粉末加 KBr直接
压片法测定铁皮石斛与几种常用混淆品的红外光
谱 ,发现铁皮石斛与几种常用混淆品的红外吸收频
率 、吸收峰的峰形和相对强度都存在较显著的差异 。
(3)分子鉴定法:顾慧芬等 〔16〕采用随机扩增多态性
DNA(RAPD)技术对铁皮石斛试管苗及石斛属 23
个种进行了基因组 DNA多态性分析 ,从中找出铁皮
石斛试管苗特征性条带进行克隆和测序 ,结果发现 ,
铁皮石斛试管苗与各地产野生铁皮石斛出现同一特
征条带 ,而石斛属其他种未出现该条带 ,此法也可用
于铁皮石斛的鉴别。
4 化学成分及药理作用
铁皮石斛含有石斛多糖 、石斛碱 〔17〕 、蛋白质 、17
种氨基酸及 7种无机元素〔18〕 ,具有抗衰老 、抗肿瘤 、
降低血糖等作用 ,在治疗胃肠道疾病 、白内障 、关节
炎 、血栓闭塞性脉管炎及慢性咽炎等疾病有很好的
疗效〔17〕。
4.1 石斛多糖 李满飞等〔19〕用苯酚 -浓硫酸的方
法进行测定 ,测得自贵州独山的铁皮石斛的多糖含
量为 18.20%,钱叶等 〔20〕采用正交试验法进行优选 ,
紫外分光光度法测定多糖含量 ,初步确定了石斛多
糖的改良提取工艺;张萍等 〔21〕对酶法与水煮法提取
铁取皮石斛中石斛多糖进行比较 ,发现酶法多糖含
量提高明显;何铁光等〔22〕通过对铁皮石斛不同来源
材料的主要药用成分多糖和氨基酸含量进行比较 ,
结果表明铁皮石斛不同来源材料的多糖含量不同 ,
原球茎与野生品的多糖和总氨基酸含量相近 ,但野
生品的必需氨基酸含量高于原球茎的 ,初步证明以
组织培养获得的铁皮石斛原球茎代替其野生品是解
决铁皮石斛资源紧缺的有效途径;陈立钻〔23〕等对铁
皮石斛机械化加工和传统手工方法加工品的有效成
分多糖的含量指标进行比较 ,发现 2种加工品的有
效成分多糖的含量无明显差异 ,得出机械加工方法
可以代替传统手工加工方法的结论;另外 ,对多糖结
构进行初步研究的工作也已经开展 。杨虹等〔24〕运
用糖组成分析 、甲基化分析及 NMR等方法对多糖
的结构进行研究 ,首次从铁皮石斛中分离出 DT2、
DT3,并确定其平均分子量分别为 7.4×105 、5.4 ×
10
5 ,主要含有葡萄糖 、半乳糖 、木糖及少量阿位伯糖
和甘露糖 ,摩尔比分别为 5.9∶1.0∶1.0∶0.8∶0.5和
7.9∶1.3∶1.0∶0.5∶0.7。
4.2 石斛碱 中药石斛的主要有效成分除了石斛
多糖以外还有石斛碱 、石铜碱及石斛胺等生物碱
类〔25〕。丁亚平等 〔26〕采用溴甲酚绿酸性染料比色法
对安徽霍山县所产的 3种铁皮石斛进行总生物碱含
量测定 ,测得铁皮石斛茎部生物碱为 0.0240%;徐
宁〔27〕则对该测定法做了进一步研究 ,提出该法石斛
碱量在一定浓度范围内符合朗伯-比尔定律 ,测定时
应控制样品的浓度 ,加碱释放染料后在 30 min内基
本稳定 ,测定时应及时测定;不同炮制方法对石斛碱
溶出也有一定的影响 ,陈照荣等 〔28〕在比较石斛干
品 、清炒石斛 、酒炙石斛 3种炮制品石斛碱的溶出
时 ,发现酒炙石斛的石斛碱和石斛多糖的含量较高 ,
确定酒炙方法可增加石斛有效成分的溶出率;华茉
莉等 〔29〕对石斛碱的测定方法做了更大的改进 ,采用
的气相色谱法对金钗石斛药材中石斛碱的含量进行
测定 ,也得到了理想的结果。
4.3 氨基酸及其他成分 铁皮石斛含有 17种氨
基酸和 7种无机无素 ,其野生品及其悬浮培养的原
球茎氨基酸的总量分别达到 133.1mg/g、120.4mg/
g,其中 ,铁皮石斛生品以谷氨酸 、天冬氨酸 、缬氨酸
和亮氨酸为主要氨基酸 , 4种氨基酸占总氨基酸的
43.8%;而悬浮培养的原球茎以谷氨酸 、天冬氨酸和
·151·JournalofChineseMedicinalMaterials 第 33卷第 1期 2010年 1月
精氨酸为主要氨基酸 ,这 3种氨基酸占总氨基酸的
52.0%。谷氨酸 、天冬氨酸的含量在野生品和原球
茎中都比较高 ,中药石斛之所以性味甘淡微咸 ,与其
氨基酸的组成特性有关。在人体必需氨基酸中 ,两
者都含有除色氨基酸以外的全部人体必需氨基酸 ,
其中 ,亮氨酸比例最高;铁皮石斛野生品的必需氨基
酸含量高于原球茎的 ,两者的人体必需氨基酸含量
分别占总量的 37.9%、26.2%,相差约 11%〔21〕。
4.4 药理作用 铁皮石斛益胃生津 ,滋阴清热 。
主要用于阴伤津亏 ,口干烦渴 ,食少干呕 ,病后虚热 ,
目暗不明〔13〕。现代医学研究中 ,铁皮石斛对脑科重
症监护病房经口气插管患者的口腔溃疡恢复有良好
的疗效 〔30〕 ,这与中国药典 〔13〕中铁皮石斛适用于病
后虚热相符;吴昊姝等 〔31〕对铁皮石斛的降血糖作用
及其机制进行研究 ,初步阐明了其降血糖机制是促
进胰岛 β细胞分泌胰岛素 ,抑制胰岛 α细胞分泌胰
高血糖素 ,抑制肝糖原分解和促进肝糖原合成 ,这与
铁皮石斛滋阴清热 ,可用于阴伤津亏 、口干烦渴亦相
符;现在医学研究还发现铁皮石斛制剂具有较好的
免疫调节作用〔31〕和体外抗氧活性作用〔32〕。但是铁
皮石斛使用时也应注意 ,曾有药理实验证明 ,用石斛
碱试验于豚鼠 、家兔等动物 ,证明能引起中等程度的
血糖过多症 ,大剂量能抑制心脏 ,降低血压 ,抑制呼
吸 。因此在临床上要注意用量 ,避免为追求疗效 ,盲
目加大用量的现象发生〔33, 34〕。
5 其他研究
5.1 真菌菌根 郭顺星等 〔2〕从铁皮石斛和金钗石
斛的根中分别分离到 14株和 11株真菌 ,其中有 5
株菌可促进种子萌发 ,有 7株菌可与生根幼苗形成
菌根结构关系。在形成菌根关系的 7株菌中仅有 3
株对幼苗有明显的促生作用。结果表明 ,铁皮石斛
的不同生长发育阶段可与相同或不同的真菌共生 ,
这些直菌主要是半知菌 ,少数是担子菌。另外 ,郭顺
星等从细叶石斛及见血清种子萌发的原球茎中分离
出 7种真菌 ,其中有 2株菌可促进种子的萌发 。张
集慧等从铁皮石斛根中分离到的石斛小菇的菌丝体
中检测到玉米素 Zt和玉米素核苷 ZR,从其发酵液
中仅检测到 ZR, Zt和 ZR可促进细胞分裂分化 ,说
明石斛小菇与铁皮石斛形成菌根关系后具有明显的
促进幼苗生长的机制 〔4〕。
5.2 遗传情况 丁鸽等 〔35〕利用随机扩增多态性
DNA(RAPD)技术分析了 15种石斛属药用植物 ,选
用 10个有效引物(10 bp)扩增出 99条 DNA片段 ,
用于遗传多样性分析 、构建 UPGMA聚类图。分析
结果表明:RAPD方法能有效鉴别所试石斛属植物 ,
其多态位点百分率为 84.85%,表现出丰富的遗传
多样性。
6 讨论
铁皮石斛药用价值 、保健价值高 ,然因其合适的
野生环境恶劣 ,故野生资源稀少 ,不能满足市场的需
求。现今市场上流通的绝大多数都是人工培殖的产
品。目前国内在采用组织培养方法及其快繁技术进
行种苗生产的研究已经比较成熟 ,药理作用机制及
药效成分方面的研究也有较多报道 ,在分子生物学
方面也取得了一定的进展。然而 ,虽然成功地培养 、
生产了试管苗 ,但试管苗移栽成活率却比较低 ,影响
了铁皮石斛产业代开发 。今后应加强对铁皮石斛规
范化生产的相关研究 ,保证产量与质量 ,以满足市场
的需求。
参 考 文 献
[ 1] 张启香 ,方炎明.铁皮石斛组织培养及试管苗营养器官
和原球茎的结果观察 [ J] .西北植物学报 , 2005, 25(9):
1761-1765.
[ 2] 郭顺星 ,徐锦堂.真菌在罗河石斛和铁皮石斛种子萌发
中的作用 [ J] .中国医学科学院学报 , 1991, 13(1):46-
49.
[ 3] 温明霞 , 聂振明 ,林媚 , 等.铁皮石斛组织培养与快速繁
殖研究进展 [ J] .广西农业科学 , 2007, 38(3):227-230.
[ 4] 邵华 , 张玲琪 ,李俊梅 , 等 .铁皮石斛研究进展 [ J] .中
草药 , 2004, 35(1):109-112.
[ 5] 廖俊杰 , 许继勇 ,李进进 , 等.铁皮石斛试管种苗产业化
生产的技术因素分析 [ J] .中药材 , 2006, 29(6):533-
535.
[ 6] 魏小勇 .铁皮石斛原球茎悬浮培养研究 [ J] .现代中药
研究与实践 , 2004, 18(4):7-11.
[ 7] 侯丕勇 ,郭顺星.悬浮培养的铁皮石斛原球茎在固体培
养基上生长和分化的研究 [ J] .中国中药杂志 , 2005, 30
(10):729-732.
[ 8] 李进进 , 廖俊杰 ,许继勇 , 等 .AgNO3在铁皮石斛组织培
养中抗衰老作用 [ J] .中草药 , 2007, 38(6):914-917.
[ 9] 李进进 , 廖俊杰 ,许继勇 , 等.铁皮石斛试管苗栽培技术
研究 [ J] .中药材 , 2006, 29(11):1133-1134.
[ 10] 蒋波 ,杨存亮 , 黄捷 ,等 .铁皮石斛原球茎生长分化及
生根壮苗研究 [ J] .玉林师范学院学报 , 2005, 26(3):
66-69.
[ 11] 王碧琴 , 盖安俊 .铁皮石斛的组织培养及快速繁殖
[ J].江西科学 , 2006, 24(6):479-484.
[ 12] DingYP, WuQS, YuLW.Thetheoreticalexploratoryon
bestharvestperiodofDendrobiumoficinale[ J] .ChinaJ
ChinMaterMed, 1998, 23(8):458-460.
[ 13] 国家药典委员会 .中华人民共和国药典 [ S] .一部 .
北京:化学工业出版社 , 2005:62-63.
·152· JournalofChineseMedicinalMaterials 第 33卷第 1期 2010年 1月
[ 14] 卢海先 .5种正品石斛的鉴别 [ J] .海峡药学 , 2004, 16
(5):96-97.
[ 15] 李兆奎 ,孙彩华 , 李美琴.铁皮石斛与几种常用混淆品
的红外光谱鉴别 [ J] .海峡药学 , 2005, 17(3):91-93.
[ 16] 顾慧芬 , 庄意丽 ,梅其春 .铁皮石斛试管苗的 RAPD分
析及其特异性鉴定引物设计 [ J] .复旦学报(自然科学
版), 2007, 46(3):401-405.
[ 17] 魏小勇 .石斛属植物生物碱研究进展 [ J] .中国药事 ,
2005, 19(7):445-447.
[ 18] 郭孟璧 , 封良燕 ,田茂军 , 等 .人工培养铁皮石斛营养
成分分析研究 [ J] .云南化工 , 2006, 33(2):15-16.
[ 19] 李满飞 , 徐国钧 ,平田正 ,等 .中药石斛类多糖的含量
测定 [ J] .中草药 , 1990, 21(10):10-12.
[ 20] 钱叶 , 吕不望 .石斛中石斛多糖的提取工艺研究 [ J] .
中国现代应用药学杂志 , 2005, 22(44):293-294.
[ 21] 张萍 , 刘骅 , 吴月国 , 等 .酶法提取石斛多糖的研究
[ J] .浙江省医学科学院学报 , 2005, 12(63):32-34.
[ 22] 何铁光 , 苏江 ,王灿琴 , 等 .铁皮石斛不同来源材料多
糖和氨基酸含量的比较 [ J] .广西农业科学 , 2007, 38
(1):32-34.
[ 23] 陈立钻 , 倪云霞 ,孙继军 ,等 .铁皮石斛传统加工品与
机械加工品的多糖含量对比研究 [ J] .中药新药与临
床药理 , 2005, 16(4):284-286.
[ 24] 杨虹 , 王顺春 ,王峥涛 , 等 .铁皮石斛多糖的研究 [ J] .
中国药学杂志 , 2004, 39(4):254-256.
[ 25] 王宪楷 .石斛属植物的化学成分与中药石斛 [ J] .药
学通报 , 1986, 21(11):666.
[ 26] 丁亚平 ,杨道麒 , 吴庆生 , 等 .安徽霍山三种石斛碱的
测定及其分布规律的研究 [ J] .安徽农业大学学报 ,
1994, 21(4):503-506.
[ 27] 徐宁.石斛中总生物碱的含量测定方法研究 [ J] .基
层中药杂志 , 2001, 15(3):24.
[ 28] 陈照荣 , 来平凡 ,林巧 .不同炮制方法对石斛中石斛碱
和多糖溶出率的影响 [ J] .浙江中医学院学报 , 2002,
26(4):79-81.
[ 29] 华茉莉 , 杨洋 ,沈志伟 .气相色谱法测定金钗石斛药材
中石斛碱的含量 [ J] .中药材 , 2005, 29(4):338-339.
[ 30] 俞群 , 王海燕 ,周云仙 .铁皮石斛在经口气管插管患者
口腔溃疡中的应用 [ J] .护士进修杂志 , 2006, 21(4):
347-349.
[ 31] 吴昊姝 ,徐健华 , 陈立钻 , 等 .铁皮石斛降血糖作用及
其机制的研究 [ J] .中国中药杂志 , 2004, 29(2):160-
163.
[ 32] 张中健 ,阎小伟 .铁皮石斛制剂免疫调节作用的实验
研究 [ J] .食品研究与开发 , 2004, 25(2):34-35.
[ 33] 何铁光 ,杨丽涛 , 李杨瑞 , 等 .铁皮石斛原球茎多糖粗
品与纯品的体外抗氧活性研究 [ J] .中成药 , 2007, 29
(9):1265-1269.
[ 34] 伍芬芳 ,曾玲 .浅谈中药铁皮石斛 [ J] .浙江中西医结
合杂志 , 2004, 14(3):184.
[ 35] 丁鸽 ,丁小余 , 沈洁 ,等 .铁皮石斛野生居群遗传多样
性的 RAPD分析与鉴别 [ J] .药学学报 , 2005, 40(11):
1028-1032.
木香类药材的研究进展
王绪颖 1, 2 ,贾晓斌1, 2 ,陈 彦 1*
(1.江苏省中医药研究院中药新型给药系统重点实验室 ,国家中医药管理局名方适宜剂型重点研究室 ,江苏
南京 210028;2.江苏大学药学院 ,江苏 镇江 212013)
摘要 本文从基源调查 、化学成分 、成分检测与质量控制 、炮制研究和药理作用等方面对木香类药材的研究进
展进行了综述 , 并探讨了今后研究的主要方向。
关键词 木香;川木香;土木香
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2010)01-0153-05
收稿日期:2009-07-17基金项目:江苏省公益专项(BM2007701)作者简介:王绪颖(1986-),女,硕士研究生 ,研究方向:中药物质基础与现代剂型研究;Tel:025-85637809, E-mail:qin19861217@163.com。*通讯作者:陈彦 , Tel:025-85608672, E-mail:Ychen202@yahoo.com.cn。
木香为常用中药 ,始载于 《神农本草经 》,列为
上品。在中药配方过程中 ,常用木香 、云木香 、南木
香 、广木香 、川木香 、土木香 、青木香 、红木香等木香
类药材。木香类药材的功效 、主治及用法不同 ,研究
表明各种木香的化学成分 、药理作用均有不同 ,不能
混用 。本文从基源调查 、化学成分 、成分检测与质量
·153·JournalofChineseMedicinalMaterials 第 33卷第 1期 2010年 1月