全 文 ：中国农学通报 第 24卷 第 12期 2008年 12月
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热带农业科学
半边旗(Pteris semipinnata L.)为凤尾蕨科植物，收
载于《中药大词典》，民间认为有清热解毒、止血、止泻、
消肿止痛及治疗蛇伤、菌痢、肠炎、肝炎等功效[1]。
Maurakami T等[2]报道其含二萜和倍半萜等化合物，梁
念慈等[3,4]发现此类化合物具有强烈的抗癌作用，并对
它们进行了深入研究。再加上其叶形优美，有较高的观
赏价值，因此半边旗具有非常广阔的发展前景。
1 生物学性状研究
1.1 形态特征
植株高 35~75 cm。根状茎长，横走，顶端及叶柄基
部密被鳞片；鳞片线状钻形，全缘，黑褐色。叶疏生；叶
柄粗壮，直立，长 20~50 cm，深褐色或近基部呈黑色，
光亮，与叶轴均光滑，有四棱；叶片为卵状披针形，长
15~40 cm，宽 6~15 cm，二回半边深羽裂；顶生羽片三
角形至阔披针形，长 10~12 cm，基部宽 3~8 cm，顶端尾
状渐尖，上部篦齿状深裂达于叶轴；裂片 6~12对，对生，
平展，线形或椭圆形，通直或呈镰刀状，长 2.5~4 cm，宽
6~10 mm，顶端短渐尖，全缘，基部下延；侧生羽片 4~7
对，近对生，下部的相距 5~8 cm，开展，有短柄，其余的
无柄，半三角形而略为镰刀状，长 5~10 cm，宽 4~6 cm，
先端长尾尖，上侧不分裂，下侧为篦齿状深羽裂达于
羽轴；裂片 3~6 片，线形或镰刀形，长 1.5~4 cm，宽
3~6 mm，顶端短尖或钝，基部下延，不育叶叶缘有细锯
齿；羽轴下部栗褐色，上部禾秆色，上面沟旁有啮蚀的
浅灰色的边；叶脉明显，斜上，单一或二歧分叉；叶近草
质，干后淡绿色，两面均光滑；叶轴栗褐色，有棱。孢子
囊群线形，连续排列于叶缘；囊群盖线形，膜质，灰褐
色，全缘[5,6]。
1.2 生长习性
生于疏林下、溪边或路边，海拔 10~100 m[6,7]。喜酸
基金项目：海南省普通高校研究生创新科研课题“海南巢蕨保育生物学研究”(Hxwby2008-03)。
第一作者简介：张超，男，1986年出生，安徽人，在海南大学农学院热带珍稀植物资源开发与利用实验室进行种质资源及分子生物学技术研究。通信地
址：571737海南省儋州市海南大学农学院办公室，Tel：0898-23307258，E-mail：ahzc2009@163.com。
通讯作者：于旭东，男，1973年出生，四川绵阳人，讲师，在读植物学博士，海南大学农学院热带珍稀植物资源开发与利用实验室负责人。从事种质资源
学、遗传学、植物保护等方面研究。承担课题 7项，其中国家自然科学基金 1项，教育部工程中心课题 1项，省自然科学基金 1项，教育厅博士创新课题
1项，校基金 3项。E-mail：doeast@163.com。
收稿日期：2008-09-22，修回日期：2008-10-06。
半边旗的研究进展及其保护利用
张 超，吴繁花，唐改娟，于旭东
（海南大学农学院热带珍稀植物资源开发与利用实验室，海南儋州 571737）
摘 要：综述了半边旗的生物学性状、化学成分及抗癌机理、繁殖技术和资源保护利用现状，并对当前研
究中存在的问题提出了相应的建议，同时对半边旗的发展前景进行了展望。
关键词：半边旗；生物学性状；抗癌机理；繁殖技术；资源保护利用
中图分类号：Q94 文献标识码：A
Advances in the Research of Pteris semipinnata L. and Its Conservation and Utilization
Zhang Chao, Wu Fanhua, Tang Gaijuan, Yu Xudong
(The Laboratory of Tropical Rare Plants Resources Development and Utilization, College of Agronomy,
Hainan University, Danzhou Hainan 571737)
Abstract: This paper reviews the biological characteristics, chemical composition and anticancer mechanism,
propagation techniques and the situation of the resources conservation and utilization of Pteris semipinnata L.
Corresponding proposals to solve the existing problems are given and the perspective of its development is
described.
Key words: Pteris semipinnata L., biological characteristic, anticancer mechanism, propagation technique,
resources conservation and utilization
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性红壤土，水分要求不高，但湿润的环境生长状态会更
好。对光照比较敏感，在荫蔽的环境下生长良好，而光
线太强会对其生长产生非常大的影响：植株矮小、纤
弱，特别是拳卷叶较细小，叶片始发黄后枯萎而死。植
株易感病，生长不好却不至于死去。
1.3 资源分布
在江苏、浙江、安徽、江西、湖南、福建、台湾、广东、
广西、四川、贵州、云南、海南有大量分布。日本、菲律
宾、越南、老挝、泰国、马来西亚、斯里兰卡、缅甸及印度
也有生长[6]。
2 化学成分及抗癌活性研究
2.1 化学成分
从半边旗中分离出五种单体，其中三种有抗癌活
性，均为二萜类化合物，分别简称为 5F(11α-hydrox-
y-15-oxo-ent-kaur-16-en-19-oic acid)、A (7α，11α-dihy-
droxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19，6β-olide )、及 6F(7α，
9-dihydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19，6β-olide )。上述
三种化合物均含有 α，β-亚甲基环戊酮结构。其中 5F
含量最多，6F抗癌活性最高。另一种分离的化合物 4F
也是二萜类，仅比 5F多 2个氢原子，16、17位 C之间
无双键，因而无亚甲基，完全无抗癌活性[8]。
初步分析证明，半边旗中含有丰富的黄酮类化合
物，测定出黄酮含量高达 4.22%，含有芹菜素、木犀草
素和木犀草素葡萄糖苷[9]。半边旗多糖为淡黄色无定性
粉末；易溶于水不溶于有机溶剂；为非淀粉类多糖；含
有还原糖和糖醛酸；由 D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露
糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-木糖、D-果糖和少量未
知单糖组成 [10,11]。半边旗挥发油的主要化学成分是:3-
甲氧基 -1,2-丙二醇；3-己烯 -1-醇；1-正己醇；4-羟基
-2-丁酮；3-甲基 -1-戊醇[12]。
2.2 提取工艺
目前提取方法多采用乙醇回流[13]、渗漉、冷浸、水
蒸气蒸馏[12]等，新技术如超声辅助提取[14]、超临界 CO2
萃取[15,16]、微波提取[17]，亚临界水提取，β-环糊精辅助提
取，硝酸银硅胶色谱法[18]等也有应用。纯化工艺有溶剂
萃取法，柱色谱技术，大孔树脂吸附，高速逆流色谱、硅
胶柱层析[19]等。测定方法有离子体发射光谱法(ICP)[20]、
高效液相色谱(HPLC)大气压化学电离源(APCI)质谱
(MS)联用[21~23]、红外光谱以及紫外光谱分析[24,14]、薄层
色谱扫描法 [25,26]、分光光度法 [27]、高效液相色谱法 [28~31]
等。随着提取纯化的新技术不断应用，二萜类化合物提
取纯化工艺正向着高效、节能、环保方向发展。
2.3 抗癌机理研究
2.3.1 5F 研究得到：5F在体外能明显抑制病理性瘢
痕成纤维细胞胶原的合成，对全身硬化症（SSc）患者的
成纤维细胞(SFB)增殖具有抑制作用，其作用机制可能
与延缓并阻止细胞从 G1 期向 S 期过渡、抑制细胞
DNA合成有关。同时，5F对 SFB胶原分泌具有明显抑
制作用，还能使瘫痕组织体积缩小、组织学特征向普通
瘫痕转变[32~35]。
5F 能抑制高转移卵巢癌细胞 HO-8910PM 的侵
袭、运动和粘附能力 [36]；抑制人脐静脉内皮细胞
ECV-304细胞的侵袭、运动和对基质的粘附，能抑制鸡
胚绒毛尿囊膜的血管生成[37,38]；而当它与氯代腺苷联合
作用时能抑制人高转移巨细胞肺癌 PGCL细胞的侵袭
和运动。
半边旗提取物 5F具有体内外抗肿瘤活性，干扰肿
瘤细胞的周期，对肿瘤细胞 DNA、RNA合成有抑制作
用[39]，有抗血小板的作用[40]。另一方面 5F毒性较低[41]，
对肾功能无影响，但对肝功能有一定影响，不影响血中
白细胞数，但有一定程度的抑制胸腺作用[42]，因此对免
疫功能有抑制作用。
化合物 5F可通过升高 c-Fos、c-Jun、Bax的表达，
下调 Bcl-2的表达[43]，调控 KSb2细胞凋亡；异常激活
和异常表达的人慢性髓原白血病细胞 K562的丝裂原
活化蛋白激酶 MAPK是化合物 5F诱导 K562细胞凋
亡的机制之一，推测MAPK引起下游核转录因子及基
因表达的异常，引起细胞凋亡[44,45]；5F能够促使 K562，
HL-60细胞的 RB蛋白去磷酸化[46]；能抑制体外微管蛋
白聚合，从而可能影响细胞的细胞周期及诱导凋亡[47]；
同时，5F抗肿瘤侵袭转移与细胞内核因子 -κB(nucle-
ar factor-kappaB，NF-κB)p65亚基表达以及 FAK(phos-
phorylated，FAK)酪氨酸磷酸化程度降低有关[48]。
杨寿等研究得到半边旗 5F具有体外抗支气管哮
喘小鼠气道纤维化的作用，这为寻找有效治疗哮喘的
药物提供了新的思路[49]。
2.3.2 6F 6F是从半边旗中分离得到的具有显著抑制
多种癌细胞增殖的活性最强的二萜类化合物[50]。研究
证实，6F对人系白血病细胞 HL-60细胞生长有强烈的
抑制作用，抑制细胞 DNA、RNA，特别是蛋白质的生物
合成[51]；可明显阻断 HL-60细胞在 S期及 G2/M期[52]；
6F是蛋白激酶 C（PKC）信号转导途径的抑制剂，对
HL-60细胞 DNA片段化的诱导作用及其细胞毒作用
至少可部分归因于其对 PKC活性的抑制作用[53]；6F可
降低 HL-60细胞内还原型谷胱甘肽水平[54]；何承伟等
认为化合物 6F可显著升高 HL-60细胞[Ca2+]，推测与
6F降低 Bcl-2 蛋白的表达有关，6F 诱导 HL-60 细胞
DNA片段化可能是通过 Ca2+非依赖性 DNA酶的作
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用所致[52,55]。
DNA 拓扑异构酶(topoisomerase，TOPO)是 DNA
合成过程中重要的酶，包括 TOPOI和 II两种类型。研
究表明[5]，6F可有效抑制 TOPOI和 II的活性，并能抑
制与细胞生长增殖分化密切相关的酪氨酸蛋白激酶
(TPK)的活性[56]；不同浓度的 6F作用 HL-60细胞 12小
时后能明显抑制 c-Myc、Bc1-2及 PCNA的表达水平，
并呈剂量依赖关系。6F 的这一作用可能是其抑制
HL-60细胞生长并诱导细胞凋亡的机制之一；但 6F是
如何抑制这三种基因的表达尚需作进一步的研究[57]。
另外，6F 还能明显抑制体外培养的人癌细胞
株——肺腺癌上皮细胞 SPCA-1的生长，阻断细胞于
G2/M期，抑制细胞 DNA、RNA和蛋白质的合成[58]。总
之，6F在细胞和分子水平上对癌细胞的生长和增殖都
有较高的抑制活性，但到底是何种机制起主要作用还
需要进一步研究。
2.3.3 多糖 朱慧明等首次对半边旗多糖进行分离及
抗肿瘤药理作用研究，提出半边旗多糖对体外培养的
人癌细胞株、动物移植瘤、SPCA-1细胞都具有较强的
抑制作用，同时可以增强荷瘤小鼠的抗氧化功能与免
疫作用，并且急性毒性试验显示半边旗多糖对昆明种
小鼠的毒性较低。提示其可能是半边旗主要的水溶性
抗肿瘤活性成分，可作为抗肿瘤药物进一步研究[10,11]。
2.3.4 黄酮 初步分析证明，半边旗中含有多种有效成
分，含有丰富的黄酮类化合物。天然来源的生物黄酮分
子量小，能被人体迅速吸收，能消除疲劳、保护血管、防
动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循环、活化大脑及其
他脏器细胞的功能、抗脂肪氧化、抗衰老等[59]。近几年
来，人们对分离与提取植物中的总黄酮研究较多，提取
与分离技术发展也较快。半边旗中黄酮含量高，测定出
黄酮含量高达 4.22%，有较高的开发利用价值。
2.4 抗癌活性评价
半边旗的提取物 5F、6F、多糖对多种肿瘤细胞的
生长具有明显的抑制作用[60]，有望在未来开发成为抗
癌新药，但同时也应对它产生的副作用有所关注，如
5F对小鼠免疫功能的抑制作用。在这一点上应对多糖
的抗癌机理和药物开发做深入研究。
3 引种与繁殖技术研究
3.1 引种驯化研究
半边旗喜好酸性红壤土，对土壤要求不高；但对光
照比较敏感，在荫蔽的环境下生长良好，而光线太强会
对其生长产生非常大的影响：植株矮小、纤弱，特别是
拳卷叶较细小。植株易感病，生长不好却不至于死去。
半边旗对水分要求不高，较耐干旱，但湿润的环境生长
会更好。
3.2 繁殖技术研究
半边旗在传统上采用分株繁殖，繁殖速度慢，根茎
易老化，造成植株过高、叶片老化，观赏价值下降。同
时，就近采挖野生环境中的半边旗对环境的影响较大，
也不便于运输，局限性比较大。而用孢子繁殖和组织培
养技术可极大地提高繁殖系数，恢复品种观赏特性，是
一条值得考虑的途径。目前半边旗基本处于野生状态，
其他繁殖方式的研究尚未见报道。
4 资源保护利用现状
4.1 保护现状
在海南，由于橡胶林和纸浆林等经济林的广泛种
植，半边旗的原生长环境受到极大破坏。调查发现：在
橡胶树和小叶桉林下几乎没有半边旗生长，而原生林
和棕榈树林中有大量生长状态良好的半边旗居群。而
对半边旗进行专门保护利用的研究尚未见报道。因此，
对这种有较大利用价值的蕨类植物进行保护利用研究
显得刻不容缓且意义重大。
4.2 利用价值
4.2.1 药用
（1）传统中药上的应用
半边旗全草入药，味辛，性凉。具有祛瘀消肿、清热
解毒、止血、止泻、止痛及治疗蛇伤[61]、菌痢、肠炎[62]、肝
炎、疔疮、目赤肿痛、痢疾等功效[1,63]。
采用“三半一贯”即半边莲、半枝莲、半边旗、贯众，
防治蜜蜂幼虫病效果较好。经过十年的实践，从没发现
蜂群中有任何幼虫病以及因幼虫病引起的爬蜂，还能
促进蜂王产卵、提高哺育蜂的积极性[64]。
采用“半边旗、鹅不食草、田基黄、小罗伞、大罗伞”
等生药适量，可用于治疗跟骨、髌骨和骨折等病症[65]。
（2）现代药用的开发研究
①5F微囊的研制[66] 微囊化以后的药物具有多种
优点，例如用微囊制备的散剂，流动性好、含量均匀、分
剂量准确；用微囊制备的胶囊填充快、装量准确；微囊
直接压片，具有良好的可压性和流动性，填料准确，片
重差异小，可减少压片时的粉末飞扬[67]。
②5F滴眼剂的研制 采用固体分散体技术制备了
5F-聚维酮固体分散体滴眼剂供临床深入研究。此分
散体有以下优点：增加 5F的溶解度以提高疗效，减低
滴眼剂的刺激性，增加溶液的黏度，延长药物在眼内停
留时间等，并有报道建立了 5F滴眼剂含量的 UV测定
法，结果满意[68]。
③内生真菌抑制病原菌的筛选 对从半边旗中分
离得到的内生真菌及其发酵液进行了抑菌研究，结果
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表明其内生真菌只对细菌病原菌有明显抑制作用[69]。
④其他 5F对病理性瘫痕动物模型具有较好的治
疗作用[35,36]；有开发为肿瘤血管生成抑制剂的潜力[37,38]；
5F具有体外抗支气管哮喘小鼠气道纤维化的作用，具
有开发成有效治疗哮喘的药物的潜力[49]；5F与 2-氯腺
苷(2-chloro-adenosine，2-ClAdo)联合作用能抑制 PG-
CL细胞的侵袭和运动，具有抗肺瘤转移的潜能，有开
发成为临床抗肿瘤用药的潜力和价值。
（3）观赏
半边旗叶形优美，独具个性，像多面旗帜迎风招展，
有极高的观赏价值，深受观叶爱好者的喜爱。可以盆栽
观赏，做为庭园、家居的绿化植物独具魅力。由于半边旗
叶形特殊，叶色或鲜绿或墨绿，有光泽，形态优美，来源
广泛，因此，在鲜切花及插花艺术中应用前景非常广阔。
5 建议及展望
目前，对半边旗的研究多集中在药用方面，而对于
资源保护、繁殖技术、人工栽培等方面的研究相对滞
后，其将成为半边旗开发和应用的最大瓶颈。
在资源方面，要进行半边旗资源调查与保护，特别
是加强资源的原地保护；要广泛收集资源，加快引种、
驯化、繁殖和栽培技术的研究，建立种子资源圃；建立
半边旗资源的孢子库、基因库或基因文库，对其进行长
期的保存；同时，还要扩大宣传，引导广大人民群众认
识和保护半边旗野生资源。
在药用方面，要加强临床药物的开发，避免只停留
在理论水平；要加强半边旗多糖的抗癌性研究、黄酮的
提取和应用研究；加强植物内生真菌抑制病原菌的筛
选；还可对半边旗的抗癌活性基因进行克隆保存和转
基因研究等。
在观赏应用方面，应加强对半边旗的盆景栽培技
术和切叶保鲜技术的研究。随着生活水平的提高，半边
旗这种极具观赏价值的植物必将因人们的喜爱而广泛
应用。
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