全 文 ：广 西 植 物 G u iha ia 4 ( i): 7 5一 6 4. 10 54
闭鞘姜 (Co s t us s p e e io s us ) 菌类皂贰元
(s t e r o id s a p o g en i
n )原料新资源
吴 德 邻
(中国科学院华南植钧研究所 )
一 、 前 言
由于对街类激素药物的需求日益增多 , 国际上正愈来愈多地注意从薯琐属 ( D io s o or e a )
以外的植物中寻求薯裁皂贰元 ( id os g e in n ) 的新来源 。 据不完全统计 , 自19 7 0年 D a s g u p at
& P
a n d e y 报导在闭鞘姜的根茎中含有 2 . 12 %的薯拔皂贰元以来 , 有关对该植物的研究报
告竟达70 篇之多 。 除了印度在这一课题的研究处于领先地位外 , 缅 甸 ( Z a n 1 9 8。 ) 、 中国
( 陈延铺 1 98 1 ) 、 印度尼西亚 ( L u ih s 1 98 0 ) 等国都报导过从各自国家的闭鞘姜中可获得
薯裁皂贰元 。 为什么一个曾经是默歇无闻的野草 , 突然之间受到如此的重视呢 ? 它在我国的
应用前景又怎样呢 ? 为了引起有关部门的重视 , 下面我们对此作一个简单的介绍 。
二 、 闭鞘姜的化学研究进展
D
a s g u p t a & P
a n d e y ( 1 9 7 0 ) 首次报导在闭鞘姜的根茎中含有 2 . 1 2 % 的 薯 锁皂贰元
( C : 7 H 一 : 0 5 ) 。
S a
r i n ( 1 9 7 6 )
、
C h a k r a v a r t i ( 1 9 7 6 ) 及 K a p a h i e t a l ( 1 0 7 5 ) 等报导从闭鞘姜的
根茎中分离得 : 薯就皂贰元 、 替告皂贰元 ( T i g o g e n i n ) 、 S a p o n i n A ( 谷肖醉 s st o s t e -
r o lg l了c o s i d a ) 、 S a p o ” i n B , C 及 D 。 文中还讨论 T 闭鞘姜作为商业 原料的可能性 , 并
介绍 T 它的栽培方法。 后来 , T s e h e s e h e ( 1 97 8 ) 指出 : S a p o n i n B 为 G r a e i l l i n , S a p -
o n i n C 为 D i o s e i n 。
R a t h o r e 等人 ( 1 9 7 8 ) 介绍用悬浮培养法 ( s u s p e n s i o n e o l t u r e ) , 从闭鞘姜中生产
薯裁皂贰元 , 发现在闭鞘姜的根茎及茎的组织培养中均可获得薯拔皂贰元及替告皂贰元 , 但
根茎愈伤组织中的含量较之茎愈伤组织中的含量为高 。
R a t h
o r e ( 1 9 7 7 ) 从闭鞘姜的愈伤组织中分离出 : 薯莎皂贰元 、 替告皂贰元 、 羊毛幽醇
( L a n o s t e r o l ) 和豆街醇 ( s t i g m a s t e r o l ) 。
iS n g h
_等人 ( 1 98 。 ) 报导在闭鞘姜的种子中亦含有薯菠皂贰元 , 且含量较根茎中的为高
( 2
。
4 %一 2 . 8% ) 。
S a r i n ( 1 9 7 4
, 1 9 7 6 , 1 97 7 , 1 9 8 1 )
、
B e d i ( 1 9 7 6 ) 讨论了闭鞘姜在印度的资源分布和
薯琐皂贰元的含量变化及其商业意义 。 文章指出闭鞘姜在印度分布广泛 , 容易盆殖 , 生长迅
8 5广 西 植 物 4 卷
速 , 资源丰富 。 从中提得之薯预皂贰元较之从薯莎属 ( D沁 s c or e a ) 植物中所得的为纯 , 因
此具有潜在的商业价值。 试验表明闭鞘姜根茎中薯技皂贰元的含量以节部为多 , 节间的含量
最低 。 不同个体之间含量的差异 , 在 2 0 个试样中 , 变幅为 0 . 39 一 3 . 65 % 。 7一 8 月分开花
时含量最高 , 9 一 10 月分结果时含量锐减。 因此收获季节应选在含量最高的月分 。 在地理分
布与含量的关系方面 , 文章指出 , 印度近喜马拉雅山的地区 ( 如喜马偕尔邦 、 北方邦 ) 生长
的闭鞘姜 , 其含量较西部及南部的为高 , 其变幅可 以从 0 . 58 一 2 . 63 % 。 认为可通过选育种获
得高产之品种 。
G u tP a 等 ( 1 9 7 9一 1 9 8 2 ) 连续发表多篇论文 , 报导闭鞘姜不同部位 、 不同生长阶段薯
菠皂贰元含量的变化 。
C h a n d r ( 1 9 7 7 )
、
P a n d a ( 1 9 5 0 ) 报导过闭鞘姜的生长条件和栽培方法 , 指出栽后 7
一 8 个月就能收获 , 此时得率为 1 . 0 一 1 . 56 % 。 一般 以开花时含量最高 , 但花后对含量无影
响 。
D a t a 等 ( 1 9 7 7 ) 、 G a n d ot r a 等 ( 1 3 7 7 ) 探讨了闭鞘姜的最适收获期和薯祯皂贰元的
分析 、 生产方法。
此外 , P a o d e y 等人 ( 1 9 7 0一 1 9 8 0 ) 还发表过一系列文章论述有关闭鞘姜的栽培 、 化学
和药理等方面的问题 。 T e , a r i 等人 ( 1 9 7 3 )报导从闭鞘姜中取得之混合皂素 , 具有雌性激
素的作用和抗生育的作用 。
以上只是对有关闭鞘姜的研究进展作一简单介绍 , 详细情况读者可查阅本文末所附的文
献目录 。
三 、 闭鞘姜的特征及其在我国境内的分布
闭鞘姜 ( 图 1 ) 亦名樟柳头 、 广商陆和水蕉花 , 是姜 科一 ( Zin g ib e r a o e a e ) 多 年 生草
本 , 由于具有螺旋状排列的叶片及管状的叶鞘而置于闭鞘姜亚科 , 有根状茎及地上茎 , 枝的
顶端常旋卷 。 叶片圆形或披针形 , 背面密生绢毛 。 花序顶生 , 穗状 , 具有红色而顶端锐尖的
苞片 ; 花白色或红色 , 具有一个喇叭形的美丽唇瓣 , 发育雄蕊 1 枚 , 花瓣状 。 果为茹果 , 具
黑色 , 光亮的种子 。 花期 : 7 一 9 月 。
本种在我国台湾 、 福建 、 江西 、 广东 、 广西及云南均有分布 。 生于海拔 45 一 1 7。。 米的
疏林下 、 草丛 、 灌木丛 、 山谷荫湿地 、 水沟边等处 。
本种栽培繁殖极易 , 用根茎或茎无性繁殖或种子繁殖均可 。 春季将根茎切成一段段 , 埋
入土中或利用地上茎插条均可 , 宜栽于排水良好之沙壤土 。
本种民间常用作中草药 , 根茎有消炎利尿 、 散密消肿的功效 , 治水肿 、 尿路感染及百 日
咳 , 煎水外洗治皮疹及尊麻疹 。 ( 参见 《 常用中草药彩色图谱 》 ) 。
与闭鞘姜同属的植物 , 中国尚有下列 2 种 , 亦可考虑作筛选对象 。
1
. 光叶闭鞘姜 C . t o n k in e sn is G a g n e p . 叶片倒卵状长圆形 , 花序单独由根茎生出 。
分布于云 南 、 广西和广东 。
2
. 葛笋花 C . l a c e r us G a g n e p . 叶片椭圆形或披针状长圆形 , 背面被粗长毛 ; 花序顶
生 , 苞片被粗长毛 , 顶端不具硬尖头 , 老时破裂呈纤维状 。 分布于西藏 、 云南 。
, 群终粼娶
1 期 吴德邻 : 闭梢姜 ( C o s t u s s p e e i o s u s )菌类皂试元 ( s t e r o i d s a p o g e n i n )原料新资源 59
四 、 资源利用讨论
街体皂贰元是合成街体激素药物 ( 如醋酸可的松 、 肤轻松等和避孕药 ) 的重要原料 , 目
前的需求量甚大 , 人们曾试图从薯裁属以外的植物中寻找该类物质。 文献曾报导 1过葫芦科 、
龙舌兰科等科植物中均有薯莎皂贰元及其它街体皂贰元之存在。 但是只有当薯拔皂贰元的含
量超过 1% , 而且不含难以分离的其它留体化合物时才有商业价值。 闭稍姜的根茎中含有多
量的皂贰 , 其干燥根茎的乙醇提取物 , 经酸水解可获得 3 . 86 % 的总皂贰元 。 经 层 析 和 重结
晶 , 纯薯拔皂贰的得率为 2 . 1% , 含量可和 iD os c or e a rP az er i 柑媲美 , 但其资源远较后者
为丰富 , 因此更有利作合成激素的原料 。 此点不但国外有人提出建议 , 用闭鞘姜的根茎作生
产薯预皂贰元的原料 。 国内亦有人开始注意 , 如陈延铺等 ( 1 98 1 ) 曾用广西 、 广 东 ( 海南
岛 ) 的材料作过分析 , 因含量低于 1% ( 约。 . 5 % ) , 而未获得理想之结果 。 但我们认为此项
工作仍值得进一步开展 , 因闭鞘
姜中薯菠皂贰元的含量往往因产
地和采收期等条件的不同而有很
大差异 , 幅度可在 0 . 1一 2 . 5 %
之间 。 同时 , 闭鞘姜是一个变异
比较大的种 , 在我国的分布范围
亦比较广 , 因而有利于筛选工作
的进行 。 鉴于印度已获得较高产
的品种 , ’ 因此不妨先 从我 国云
南 、 广西着手 , 做些调查 , 有条
件的话 , 也可以从西藏采点样 ,
进行分析 , 以期获得具有商业价
值的新资源植物 。 同时 一E作要过
细 , 要比较不同产地和不同采收
期和薯预皂贰元含量的关系 。 在
获得高产的个体后 , 可采用组织
培养等快速繁殖法 进 行 栽 培推
广 。在普查过程中 , 同属植物也应
予以重视 , 因从近缘中寻求具有
相似成份的原料植物种类也是发
掘资源植物的一种有效方法 。 事
实上国外已经有人 ( uI w , 1 98 1 )
从一种产南 部 非 洲 的 C os t us
汀 。 r 中提取到街类化合物。
闭鞘姜 C o s t u s s p e e l o s u s ( K o e n i g ) S m i t h
1
.植株顶部 , 2 . 果 , 3 . 发育雄蕊和花住。 ( 黄少容绘 )
60 广 西 植 物 4 卷
玉 、 专月文橄
〔 1〕 陈延 . 等 , 1 9 81 , 从 闭鞘姜根茎提薯欲皂试 ( 简报 ) 中草药 12 ( 1 1 ) : 5 06 .
〔 , 〕 A l i , M . e t a l , 1 9 8 1 . F e e d in g o f w i l d T ar p l a n t ( C o s t u s s p e e io s u s ) l e va e s
.
F a ir了 G u 王d e ,
8 ( 4 ) : 17一 19 .
〔 s 〕 B a n e r j i , R . e t al , 1 , 5 1 . C a r d fo v as e u l a r a n d 五a e伽 l y t ie a e t i 7 i*了 o f o aP o n l n , . I o d i an D r “ 9 5 ,
1 8 ( 4 ) . 12 1一 12 4 .
〔 4 〕 B e d i K . L . e t a l , 10 7` . OC , t u , , p e e i o s u , a s e o皿 e r e ia l , o u r e e o f d io s g e n i n . I n d i a n J . P五ar m . ,
3 8 ( 6 ) : 1 55一 15 6 .
〔 5 〕 B恤” 渔。h山了a , 5 . K . et a l , 1 0 7 3 . Ph a r m a e o l o g ie a l s tu d ie s w it h th e a l kal o 呈J s o f C o , t u , s p e e i o , u s .
J n R e s
.
In d i a n M e d
. ,
8 ( 1 )
: 1 0一 1 0 .
〔 e 〕 C五a kvar art i
,
R
.
N
.
e t a l
,
l o 7 e
.
A s s
a了 o f C o息t u : s p e e三。 , u s p l a n t s f o r d io s g e o l n . P t . 1 . J .
I
n , t
.
C h
e m
.
C a l e u t t a
,
4 8 ( 8 )
:
1 4 8一 15 0 .
〔 7 〕 C五a n d r a , V . e t a l , x 97 7 . O b , e r v a t i o n s o n p e r f o r am n e e o f C o s t u s s p e e io s u ` l a m m u s t ar i n at
L u e k n o w I n d ia
.
I
n
d i
a n
J
.
P h a r m
. ,
3 9 ( 5 ) )
:
1 2 0一 2 2 2 .
〔 s 〕 C h a t t o p a d il y a y , 5 . 10 5 1 . Ch r o m o s o m e s tu d ie s i n w i l d a n d e u l t i丫 at e d p o p u l a t i o n , o f C o s t u ,
, p e e i o s“ 5 . P r o e
.
o
f th
e 6 8t h , e s s i o n o f t il e I n d ia n S e i
.
C
o n g r e s s
,
V ar
n a s王, I n d ia 。 .s e t
.
B o t
. ,
P
.
8 7
.
〔 。 〕 伪 o词如叮 , A . R . e t a l , 1 9 8 1 . D i o s g e n in f r o m i n v iy o a n d in v it r o 亡15 , u e s o f C o s tu , ` p e e io : u , .
H e br a uH
n g
.
, 2 0 ( 3 )
: 2 1一 2 5 .
〔1 0 〕 D a s g u p t a , B . & P a n d e了, V . B . 1 97 0 . A n e w I n d ia n s o u r e e o f d i o s g e n i n ( C o s t u s s p e e i o s u , ) .
E x p e r ie ut 认 ( S w it z e r l a n d ) , 2 6 ( 5 ) : 4 7 5一 4 7 6 .
〔2 2〕 D a t t a , 5 . C . e t a l , 1 0 7 7 . S t姐d ie , o n t h e d e t e恤 i n at io n o f o p t imu m e o n d it i o n , f o r h a r甲 e , tiu g
o f , C o s tu s o p e e呈o s u 忿, a n d p r o e e s s i n g f o r b e t t e r 了 ie l d o f d i o : g e n i n . Idn i a n D比g , ,
1 4 ( 5 ) : 1 0 1一 1 0 2 .
〔 1 2〕 D a v i s , T . A . 2 97 8 . R a d i a l s y xn m e t r y i n C o s t u s s p e e io s u s . Ph y t o m o r p h o l o g y , 2 8 ( ` ) :
2 7 3一 37 3 .
〔 1 3〕 D i x i t , B . 5 . e t a l , 1 9 5 1 . E s t i m a t io n o f d io s g e n i n i n C o , tu s s p e e io , u s Sm三t h b y g a s l i q u i d
e
h
r池 a t o g r a p h y I n d ia n D r u g s , 1 8 ( 7 ) : 2 5 1一2 52 .
〔1 4〕 G a n d o t r a , N . e t a l , 1 97 7 . S t u d ie s o n C o 兮t u s s p e e i o s u , . P t . 5 . O P t i皿 iz a t i o n s tu d ie s o 皿
d沁 : g e n i n as s盯 a n d p r o du e t io n . I n d ia n J . P h ar m . , 3。 ( e ) : 1 35一 1 36 .
〔 15 〕 G u p t a , M . M . e t a l , 1 07 9 . V a r iat io n in d io s g e n i n e o n t e n t in r h i z o m e s o f oC s t认 5 s p e e i o 钮 5 .
Idn 玉a n D r u g : , 1 7 ( 1 ) : 8 一 5 .
〔 1 6〕—— 一 , 1 0 5 0 . V ar iat io n i n d io , g e n i n e o n t e n t i n r h i z o皿 5 o f oC 耽助 s p e e io s u s .I n d i a n D r u g s , 1 7 ( 8 ) : 2 3 2一 2 3 4 .〔 17 〕— -— — , 1 9 8 1 . D i o s g e n i n e o n t e n t o f C o s t u s s p e e io s u s at d i f f e r e nt s t a g e s o f g or w t h .玩 d i a n D r u g s , 1 8 ( 8 ) : 2 85一 2 8 6 .〔 1 5〕— , 19 81 . D is t r ib u t io n a n d ? a r iat io n o f d io s g e n i n i n d i f f e r e n t p a r t s o f C o s t“ ss p e e i o s u o . J . N at . P or d . , 4 4 ( 4 ) : 4 86一 4 a 9 .〔 i 。〕— , 1 0 5 1 . I n du e e d s p or u t i n g o f C o s t u s s p e e io su s mS . r h iz o m e “ a n ia d t oh i g h e r d i o s g e n i n p r o d u e t io n . 工n d i a n J . P han . S e i . , 4 5 ( 5 ) : 1 5吐一 1 56 .〔 2 0 〕— , 1 9 8 1 . A l i p h at i e h y d r o x y l e t o n e s a n d d i o s g e n i n f r o m oC s ut s 、 p e e io 姐 sr o o t s . P h y to e il e m i、 t r y , 2 0 ( 1 1 ) : 2 5 3 5一 2 5 5 .
1期 吴德邻 : 闭鞘姜 ( C o s t u s : p e e主o s u s ) 〕苗类皂试元 ( s t e r o id : a p o g e n i n )原料新资源 6 1
〔2 1〕— , 1 0 8 1 , 6 a 一 s t i` m ast 一 9 ( 11 ) 一 e n 一 3 B 一 0 1 , a 幼 e or l f or 皿 OC s t u : s p e e io : 认 sr o o t , . P五y t o e h e而 , t yr , 2 0 ( 1 1 ) : 舫 5 7一2 5 5 9 .〔2 2 〕— , 1 0 52 . A l i p h at i e e o 坦 p o u n d , f or m oC , t u , s p e e io s u ` or o t s . P hyt o e il e m i s t r y ,2 1 ( 1 ) : 2 3 0we 2 31 .〔 2 3〕 I贾u , M . M . 2 0 9 2 . S e t r o i d a l e o n , t it u e n t : o f C o , t u s a f er . P l a n t a M e d , 4 3 ( 4 ) : 4 13一 4 25 .〔2 4〕 K aP h ia , B . K . e t a l , 20 77 . S t u d记5 o n 伪鱿 u s ,钾 e fo , u s s口 . P t . 11. P h ar m a e o g n o s亡i e e h ar a e t e r so f 比12 0鲜 dur g . Idn ia n J . P五公幻 . . , 39 ( 4 ) . 7 4e 7 6 .〔2 5〕 K五“ 皿 a , P . e t al , 1 9 77 . E f f e e t o f e h o l e s t e r o l o n i n V it or s u : P e n s i o n t io s 肠 e e u l tu r e s o f oC s t u s
, P e c fo s u s ( K o e n
.
) Sm
. ,
D i o s e o r e a f l o r i卜。 n d a M srt
.
& G 吕1 . , S o l a n u幻以 va i e 认 l a r e
oF
r s t
.
a n d S
.
x a n tho
e a r PuJ 吐 S e h a dr & W e dn l
,
Iad i
a n J
.
xE p
.
B fo l
. ,
15 ( 1 1 ) .
1 02 5一 10 27 .
( 2 6〕 K o n at , J . & K汕 s ar i , D , P . 1 0 5 1 . E f f e c t o f 灿mo n iu m n it r a t e o n t h e g e恤 i n at i o n b e五va io u r
o f s e e d , o f C o s娜 s p e e fo s u s ( OK e n . ) S m , P r o c . o f t h e 6 8t h ` e s s io n o f t h e I n d i a n
S e i
.
OC n g
r e s s 一 V ar an as i
,
nI d ia
,
eS
e t
.
oB t
. ,
p
.
12 6
.
〔2 7〕 uK m ar
,
5
.
et al 一 1 9 3 0
.
M y e o f l o r a o王 C o 吐认 , , P e e iO , u s . I n d i an 万. M y e o l . P l ant P at 五0 1
. ,
10 ( 1 ) . 1 0 1一 10 2 、
t 2 8〕 L a尤m i , V . et al , 1 9 80 . E f f e e t o f g她 m a ir a d i at i o n o n g or w t卜 a n d d i o s g e o i n e o n t e n t o f OC s tu ,
印ce io , 以 . 5协 it h . I耐 i au D r u梦 , 17 ( 1 )’ 盯 1一留 5 .
〔 2 , 〕 uL b i , , 1
.
& S as t r aP r a d ja
,
5
.
1 9 8 0
.
D i o s g e n i n i 红 t五e I n do n es ia n 吕p e c ie s o f OC tS u s . A n n . B o go r -
7 ( 2 ) : 7 1一 7 8 .
〔即 〕 M a hat o , 5 . B . e t a l , 19 80 . C a br o n 一 1 3 N M R s p e e t r a o f d i o s e i n a耐 g r a e i l l i n i s o l at e d f r呱
C o st u , s p e e i o s u s
.
In d i a n J
.
Q 恤 . , 决 ct . B . , 19 B ( , ) : 8 17一 s x , .
〔 3 1〕 N a g e n d r a , P . & A b r施 a二 , 2 . 1 , 8 1 . C y t o g e o盯 a户 y o f C o st u , s p e e so s“ ( K o e n . ) s二 . 盖:
I皿 d i a
. 玩 d i“ J . F o r . , 4 ( 2 ) : 8一 1 1 .
〔韶 〕
_
, z , 8 1
.
P o l y p l o i d了 胡 d s p e e i at i o n i n c o st ” s p e c i o s u s ( K o e n . ) Sm . C u r r . S e i . ,
的 ( 1 ) : 2 6一2 8 .
〔 3 3〕 N a i n a a , M . 0 . e t a l , 19 7 9 . Ch恤呈e a l e x am i n a t i o n o f s e e d , o f C o s t牡 s , P e e i o s u ` . Q . 了.
C r du
e D ur g R es
. , 灯 ( 8 一 ` ) : 1 13一 1 14 .
〔3魂〕 N g u 了e n’ y a n D a与 1 . 7 G . C o ut r ibut io n t o t h e st ud r o f t h e 二 e d i e in a l lP a nt M sn d o ( C o : t“ s : p e ·
e i o s u s Sm it五 ) f r om t五e Z i n g立b e r a e e a e f a面 l y . R e 7 . eM d ` H a n o 王) , 王2 5一 1 55 .
〔 35〕 P a n d a , P . K . & C il at t e r j e e , 5 . K . 1 98 0 . H i s t o e h em i e a l s t u d i e , o f C o st u s . p e e io s“ 5 Sm .
` or , i n` i n D ar j e e l i n` 五111 5 i n 时 at i o n t o d i浦`时 i n e o nt e nt . Idu i皿 J . xR p , B IOI . ,
1 8 ( 8 ) . 韶 0一9 2 2 .
〔防〕
_
, 1 9 81
.
I n f l u e n e e o f g r o树 h r e沙 l at osr o n , p or u t笼n g o f hr i z o也 e s o f C o s t。 * p e e i o s公
mS
.
g a o w i
o g i n D a r j
e e l i n g h il l s
.
rP
o e
,
o f t h e 6 8 t五 s e忿: i o n o f t h 。 I o d i a n S e i . C o -
n g r e s s
,
Y a r a n a s i , Idn i a, S
e c t
.
B Ot P
.
,
. 妞 5 .
c盯〕 P a dn e y , H . C . & D睡 st , R . 5 . 1 9 80 . Por s p e . o f c u l t iv at i o n 。 f tn e d i e sn a l lP a n t s i n B u -
ad
e l k b a碱 D i v i s王o n ( U t t a r tP a d o s五) . N a g a r j砚 n , 2魂 ( 2 ) : 5 5一盯 .
〔3 8〕 P a dn e y , M . B . e t al , i , 80 . C u l t i丫 at i o n o f Cost u , s e p e i o $“ i n I u n k n o w 玩 d i a . In d i a n J .
P h a门叮 . S c i . , 4 2 ( 3 ) : 9 1一9 2 .
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