全 文 ：黎万奎 1 胡之璧 1 周吉燕 1 朱建华 2 李新国 3
娄玉霞 3 陈晓枫 4 王 荔 4 郑志仁 3
1.上海中医药大学中药研究所 （上海 201203）
2.上海市林业总站 （上海 200072）
3.上海师范大学生命与环境科学学院 （上海 200234）
4.复旦大学分析测试中心 （上海 200433)
人工栽培铁皮石斛与其他来源铁皮石斛中氨基酸
与多糖及微量元素的比较分析
【摘 要】 目的:比较不同来源铁皮石斛材料的化学品质，研究人工栽培铁皮石斛替代铁皮石斛野生资
源的可行性。方法:通过定量测定，比较人工栽培铁皮石斛与铁皮石斛组织培养物、铁皮枫斗、铁皮石斛
胶囊中总多糖、氨基酸和微量元素等主要药用成分的差异。结果:多糖含量的比较表明，人工栽培铁皮石
斛总多糖含量与铁皮枫斗相近，分别为25.31%和29.38%，铁皮石斛组织培养物中最低，仅7.51%，铁皮石
斛胶囊最高，可达40.73%。总氨基酸含量的比较表明，人工栽培铁皮石斛总氨基酸含量达5.74%，高于铁
皮枫斗（4.5%）和铁皮石斛胶囊（3.91%），低于铁皮石斛组织培养物（15.35%）。微量元素含量的比较表明，
人工栽培铁皮石斛中10种微量元素含量与铁皮枫斗大致相近，铁皮石斛组织培养物中除Cu之外的其他
9种微量元素高于其他石斛材料，而铁皮石斛胶囊中微量元素含量相对较低。结论:人工栽培铁皮石斛主
要药用成分的质量与野生材料相近，可作为野生铁皮石斛的替代资源加以开发，也为铁皮石斛资源的保
护和可持续利用打下了坚实的基础。
【关键词】 铁皮石斛；总多糖；氨基酸；微量元素
【中图分类号】 R284.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1008-861X（2008）04-0080-04
铁皮石斛（DendrobiumoficinaleK.Kimuraet
Migo），俗称铁皮枫斗，又称黑节草，是一种传统名贵
中药，具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳、润喉明目
之功效[1]。现代医学研究业已表明，铁皮石斛的氨基
酸、多糖、生物碱等成分，具有提高免疫功能、抑制血
栓形成、抑制肿瘤和延缓衰老的作用[2,3]。由于铁皮石
斛自然繁殖率低，加上长年无节制采掘，自然资源日
趋枯竭，目前已基本无野生资源可用，在1987年即已
分别作为三级珍稀濒危保护植物和二类药材品种被
《中国珍稀濒危保护植物名录》和《野生药材资源保护
管理条例》收录[4]。为了保护和可持续利用这一珍稀
中药品种，作者以野生铁皮石斛种子为外植体开展铁
皮石斛离体培养和快速繁殖研究，获得了铁皮石斛原
球茎，并在此基础上建立了铁皮石斛大规模人工栽培
体系[5]。为考察人工栽培铁皮石斛的品质，证实人工
栽培铁皮石斛对铁皮石斛野生资源的可替代性，本文
比较了人工栽培铁皮石斛与铁皮石斛原球茎组织培
养物、铁皮枫斗及铁皮石斛胶囊等其他来源铁皮石斛
在多糖、氨基酸、微量元素等主要药用成分上的差异。
1 材料与方法
1.1 供试材料 铁皮石斛原球茎组织培养物及人工
栽培铁皮石斛由本实验室提供，铁皮枫斗购自浙江省
乐清县双峰乡，系由采集的野生铁皮石斛加工制成，
铁皮石斛胶囊购自上海市医药公司。
1.2 主要仪器 CARY-100紫外-可见分光光度计
（美国VARIAN）；AA-200电子分析天平（美国DEN-
VER）；CQH-06超声波清洗器（上海乐其工贸发展有
限公司）；1810B自动双重纯水蒸馏器（上海建强玻璃
仪器有限公司）；DHG-9416A恒温电热鼓风干燥箱
（上海精宏实验设备有限公司）；PS-9000602去离子
［基金项目］ 国家“十一·五”科技支撑计划项目（2006BAI06A16）；
上海市科委中药现代化专项研究项目（07DZ19723）
［作者简介］ 黎万奎（1969-），男，四川内江人，博士，副研究
员，主要从事中药生物技术研究。
·80· ACTAUNIVERSITATISTRADITIONISMEDICALISSINENSISPHARMACOLOGIAEQUESHANGHAIVol.22No.4Jul.,2008
方药研究
DOI:10.16306/j.1008-861x.2008.04.019
纯水设备（美国LABCONCO）；835-50氨基酸自动分
析仪（日本HITACHI）；P-4010电感耦合等离子体发
射光谱仪（日本HITACHI）。
1.3 主要试剂 离子多元素（ICP）标准溶液（德国
MERCK，1.11355.0100）；D-无水葡萄糖（中国药品生
物制品检定所，110833-200302）；硝酸为工艺超纯；乙
醇、盐酸、硫酸、苯酚等试剂均为分析纯（国药集团上
海试剂化学公司）。
1.4 总多糖含量测定
1.4.1 多糖的提取与精制 多糖提取在张冬青和钱
叶等[6,7]方法的基础上加以改进：不同来源铁皮石斛
材料粉碎后过40目筛备用，称取铁皮石斛胶囊粉末
12.20g，置圆底烧瓶中，加石油醚（60~90℃）50ml，回流
提取 1h以脱脂，过滤，滤渣挥干溶媒，加 80%乙醇
50ml回流1h后趁热过滤，滤渣置圆底烧瓶中，加
ddH2O150ml，回流提取 1h，乘热过滤，减压浓缩至
15ml，加入0.1%活性炭脱色，过滤，加入95%乙醇使
溶液含醇80%，静置过夜，过滤，以无水乙醇、丙酮依
次洗涤8次，每次5ml，多糖60℃烘干备用。加80%
热乙醇8ml洗涤3次，过滤后滤渣加入ddH2O超声
波提取30min，过滤，收集滤液，用5ml热水洗涤滤
渣3次，合并滤液，待冷却至室温后，用蒸馏水定容至
250ml即为供试品溶液，置冰箱中备用。
1.4.2 多糖含量测定及标准曲线的绘制 总多糖含
量测定在参考李满飞和龚敏阳等[8,9]方法的基础上加
以改进：精密称取于105℃干燥至恒重的葡萄糖标准
对照品100.2mg置入100ml容量瓶中，用ddH2O稀
释至刻度，摇匀，精密吸取10ml置100ml容量瓶中，
定容，制得0.1μg/μl对照品溶液。分别精密量取对照
标准品溶液100μl、200μl、300μl、400μl、500μl、600
μl、700μl、800μl，置于具塞刻度试管中，各加ddH2O
至2000μl，再各加入5%的苯酚试剂1.0ml，混匀，快
速加入浓硫酸5.0ml，混匀，放置5min，加水至10ml，
混匀，沸水水浴加热15min，取出后立即用冷水冷却至
室温，补充水分至10ml。另取ddH2O加入同比例的苯
酚试液和浓硫酸制成空白对照液，按紫外分光光度计
法在（490±2）nm波长处测定各供试品和各浓度对照
品溶液的吸收度，绘制对照品标准曲线方程。
1.4.3 葡萄糖与多糖换算因素的测定 精密称取铁
皮石斛干燥样品 25mg，置于 250ml容量瓶中，用
ddH2O定容，作贮备液。精密吸取贮备液和葡萄糖对
照标准品液各300μl，按照前述方法测定吸收度，求
出铁皮石斛多糖液中葡萄糖浓度，按下式计算换算因
素f：
式中，M=多糖重量；C=多糖液葡萄糖浓度；D=多
糖的稀释倍数。
1.4.4 各来源铁皮石斛样品的测定 精密称取不同
来源铁皮石斛材料粗粉（40目）各0.25g，置圆底烧瓶
中，加80%乙醇100ml回流1h后趁热过滤，滤渣再
用 80%热乙醇 8ml洗涤 3次，过滤后滤渣加入
ddH2O超声波提取30min，过滤，收集滤液，用5ml热
水洗涤滤渣3次，合并滤液，待冷却至室温后，用蒸馏
水定容至250ml即为供试品溶液，置冰箱中备用。精
密吸取各供试液500μl，按前述多糖样品处理方法操
作，并在（490±2）nm波长处测定各供试品和各浓度对
照品溶液的吸收度，求得对照品标准曲线方程，按下
式计算各供试样品溶液的总多糖含量Ms：
式中，Cs=供试品溶液的葡萄糖浓度（μg/μl）；D=
稀释倍数；f=换算因素；V=供试品溶液体积（ml）；W=
供试品质量。
1.5 氨基酸含量测定 氨基酸含量测定在何铁光和
蒋秀梅等[10,11]方法的基础上加以改进：精密称取各来
源铁皮石斛材料各0.100g置于水解管中，加入6mol/L
HCl10ml，抽真空脱气10min后封管，置烘箱中于
（110±1）℃水解24h，用20mlddH2O将水解液洗入
50ml蒸发皿，75℃水浴干燥，用ddH2O将皿内物质
洗涤转入20ml容量瓶，定容，过0.3μm滤膜，分别取
样上机，在日立835-50型氨基酸自动分析仪上采用
70min标准分析程序测定，洗脱液为0.2mol/L柠檬
酸缓冲液，显色剂为茚三酮溶液，分离柱为2619型阴
离子交换树脂柱（2.6cm×150cm），进样量为50μl，洗
脱时间为 70min，泵压 Bufer为 80~130kg/cm2，
Nin泵为15~35kg/cm2，柱温为55℃。
1.6 微量元素含量测定 精确称取各来源铁皮石斛
样品各1.0g，置于石英烧杯中，加硝酸2ml，于电炉
上加热至样品冒烟灰化，移入马弗炉，600°C恒温处
理1h后移出，冷却后加硝酸15ml，加热溶解后定容
于250ml容量瓶中，混匀，将此溶液与离子多元素
（ICP）标准溶液一起按如下测定条件在P-4010电感
耦合等离子发射光谱仪上进行测定：高频发生器功率
为1.0kW，等离子体气流量为16L/min，辅助气流量
为1.0L/min，雾化气流量为0.7L/min。测定中各元素
f=MCD—
Ms=CsDfVW—
上海中医药大学学报 第22卷 第4期 2008年7月 ·81·
氨基酸 原球茎
人工栽
培种
一级枫斗
铁皮石
斛胶囊
天冬氨酸Asp 3.80 1.15 0.79 0.60
苏氨酸Thr 0.49 0.19 0.19 0.17
丝氨酸Ser 0.37 0.10 0.13 0.12
谷氨酸Glu 2.85 1.02 0.67 0.56
脯氨酸Pro 0.34 0.14 0.12 0.13
甘氨酸Gly 0.71 0.28 0.27 0.22
丙氨酸Ala 0.82 0.28 0.27 0.22
胱氨酸Cys 0.14 0.08 0.05 0.05
缬氨酸Val 0.77 0.30 0.28 0.24
甲硫氨酸Met 0.20 0.08 0.07 0.07
异亮氨酸Ile 0.60 0.27 0.25 0.21
亮氨酸Leu 1.01 0.55 0.47 0.40
酪氨酸Tyr 0.38 0.13 0.11 0.12
苯丙氨酸Phe 0.74 0.26 0.25 0.22
鸟氨酸Orw 0.13 - - 0.04
赖氨酸Cys 0.80 0.23 0.23 0.19
组氨酸His 0.29 0.08 0.10 0.09
精氨酸Arg 0.91 0.60 0.31 0.26
总氨基酸含量 15.35 5.74 4.56 3.91
材料来源 总多糖平均含量（mg/g） RSD（%）
原球茎组织培养物 75.10 1.83
人工栽培铁皮石斛 253.10 2.07
市售一级铁皮枫斗 293.80 2.13
铁皮石斛胶囊 407.30 1.45
波长如下：B为 249.773nm，Ca为 396.847nm，Cu为
324.754nm，Cr为 205.552，Fe为 259.94nm，K为
766.490nm，Mg为 279.553nm，Mn为 257.610nm，Zn
为202.548nm，Sr为421.552nm。
2 结果与分析
2.1 总多糖含量测定 经测定，对照品标准曲线的
回归方程为A=0.1592C-0.7615（r=0.9984，n=5），葡萄
糖与多糖换算因素f值为1.429，并由此求得人工栽
培铁皮石斛与其他不同来源铁皮石斛材料的总多糖
含量。从结果可以看出，人工栽培铁皮石斛多糖含量
与铁皮枫斗相近，分别为25.31%和29.38%，铁皮石斛
组织培养物中多糖含量最低，仅7.51%，而铁皮石斛
胶囊多糖含量最高，可达40.73%。见表1。
2.2 氨基酸含量测定 人工栽培铁皮石斛与其他不
同来源铁皮石斛材料的氨基酸测试结果比较显示，铁
皮石斛组织培养物中总氨基酸含量最高，达15.35%，
其次为人工栽培铁皮石斛（5.74%），高于铁皮枫斗
（4.5%）和铁皮石斛胶囊（3.91%）。从氨基酸组成来看，
人工栽培铁皮石斛与其他不同来源铁皮石斛材料中
各种氨基酸组成及含量一致，以天冬氨基酸含量最
高，其次为谷氨酸亮氨酸、精氨酸、丙氨酸等。见表2。
2.3 微量元素含量测定 人工栽培铁皮石斛与其他
不同来源铁皮石斛材料的微量元素含量测试结果比
较显示，铁皮石斛原球茎组织培养物中除Cu外，其余
9种均高于其他3种石斛材料，人工栽培铁皮石斛中
该10种微量元素含量与铁皮枫斗大致相近，铁皮石
斛胶囊中该10种元素含量相对较低。见表3。
材料来源
微 量 元 素 含 量
Cu Zn Fe
原球茎 15.5 140.5 1613.0
人工栽培种 23.2 33.7 247.2
铁皮枫斗 29.8 28.2 201.4
铁皮石斛胶囊 2.4 18.4 51.1
Mg
3451.3
1101.8
1895.3
1547.4
Mn
171.6
97.3
83.0
71.5
Ca
8707.9
5337.3
5775.4
4850.7
B
48.1
7.5
5.6
4.9
Sr
62.1
31.7
33.4
31.5
K
53339.7
6226.0
10120.3
7336.9
Cr
1.9
0.4
0.5
2.4
表3 不同来源铁皮石斛材料的微量元素含量比较（mg/g）
表1 不同来源铁皮石斛材料的总多糖含量比较(n=3)
表2 不同来源铁皮石斛药材的氨基酸含量比较（%）
3 讨论
从分析结果看，人工栽培铁皮石斛的多糖、氨基
酸、微量元素等活性成分含量均与铁皮枫斗相近，与
文献报道的结果一致[10]。由于本实验选择的铁皮枫斗
系由野生铁皮石斛烘干制成，不掺杂其他任何成分，
可作为野生种的代表，由此证实人工栽培铁皮石斛化
学品质不低于野生种，在进一步完成药效学实验的基
础上，可以作为野生铁皮石斛的替代资源加以开发利
用，这为铁皮石斛资源的保护和可持续利用打下了坚
实的基础。
另外，铁皮石斛原球茎组织培养物中氨基酸含量
在4种不同来源铁皮石斛材料中最高，而多糖、氨基
·82· ACTAUNIVERSITATISTRADITIONISMEDICALISSINENSISPHARMACOLOGIAEQUESHANGHAIVol.22No.4Jul.,2008
ABSTRACT Objective：ToinvestigatethefeasibilityofreplacingwildDendrobium oficinalewithartificialcultivated
onesbycomparingthechemicalquiltyofDendrobiumoficinalefromdiferentsources.Methods:Thecomparsionofmain
medicinalcomponents,inludingtotalpolysaccharides,aminoacidandtraceelementwasmadeamongartificialcultivated
one,protocormculture,“TiepiFengdou”and“TiepiShihuCapsule”withquantitativedetermination.Results:Ourfindings
showedthatthecontentoftatalpolysaccharidesinartificialcultivatedonewassimilartothatof“TiepiFengdou”withthe
ratesof25.31% and29.38% respectively,whilethecontentinprotocormculturewasthelowestwitharateof7.51% and
“TeipiShihuCapsule”wasthehighest,witharateof40.73%.Thecontentoftotalaminoacidinartificialcultivatedone
was5.74%,higherthan“TiepiFengdou”(4.5%)and“TiepiShihuCapsule”(3.91%),andlowerthanprotocorm culture
(13.35%).Theartificialcultivatedoneand“TiepiFengdou”aresimilarinthecontentoftentraceelements,whilethe
contentofninetraceelementsinprotocormculturewashigherthanothers,andthetraceelementsin“TiepiShihuCap-
sule”wererelativelylow.Conclusion:ThemainmedicinalcomponentsofartificialcultivatedDendrobium oficinaleare
similartothoseofwildone,sotheycanbedevelopedassubstituteresourcesofthelater,whichwilalsolayasolid
foundationfortheprotectionandsustainableutilizationofDendrobiumoficinaleresource.
KEYWORDS Dendrobiumoficinale;totalpolysaccharides;aminoacid;traceelement
酸含量较低，表明铁皮石斛原球茎组织培养物在活性
成分含量上与其他来源的铁皮石斛存在一定差异，由
于铁皮石斛组织培养物的获得相对人工栽培具有生
产周期较短、生产方式简便、生产条件可控、产品质量
均一等特点，因此铁皮石斛原球茎的组织培养物仍可
加以开发利用，其药效也已经得到了相关药理学实验
的证明[2]。
至于铁皮石斛原球茎的组织培养物与其他材料
在成分上产生差异的原因，笔者认为可能与原球茎
组织培养物生长旺盛、生长周期短、纤维含量少有
关，而其他材料均经过较长的生长时间，纤维化程
度高，生长不够旺盛，因此蛋白含量相对不够活跃，
氨基酸含量较低，而多糖则经过较长时间累计，含
量较高。
铁皮石斛胶囊多糖含量在4种不同来源铁皮石
斛材料中最高，一方面可能是由于制作胶囊所选用的
药材纯正，本身多糖含量就较高所致，另一种可能是
由于胶囊中含有辅料（如淀粉）所致。结合铁皮石斛胶
囊中氨基酸、微量元素含量偏低的测试结果，后者的
可能性更大。
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编辑：季春来
收稿日期：2008-03-10
ComparativeAnalysisofAminoAcids,Polysaccharidesand
TraceElementsinDendrobiumoficinalefrom DiferentSources
LIWan-kui1 HUZhi-bi1 ZHOUJi-yan1 ZHUJian-hua2 LIXin-guo3
LOUYu-xia3 CHENXiao-feng4 WANGLi4 ZHENGZhi-ren3
1.InstituteofMateriaMedica,ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine
2.ShanghaiForestryStation
3.ColegeofLifeandEnvironmentalScience,ShanghaiNormalUniversity
4.AnalysisandMeasurementCenterofFudanUniversity
上海中医药大学学报 第22卷 第4期 2008年7月 ·83·