齿瓣石斛最新研究进展
2015-02-10陈玲玲杨发建王洪云
陈玲玲,杨发建,王洪云,李 蔚,李 铭
(保山中医药高等专科学校,云南 保山 678000)
齿瓣石斛最新研究进展
陈玲玲,杨发建,王洪云,李 蔚,李 铭*
(保山中医药高等专科学校,云南 保山 678000)
石斛是我国传统名贵中药材。近年来,云南各地学者通过调查、研究和挖掘,发现齿瓣石斛(紫皮)野生资源及栽培量较大,有很大发展空间。综述近20年齿瓣石斛的组织快繁、化学成分和药理作用等方面的研究进展,旨在为齿瓣石斛的深入研究及其在医药和食品工业方面的开发应用提供参考。
齿瓣石斛;研究进展;开发应用
齿瓣石斛(DendrobiumdevonianumPam)又名香棍草、大黄草,为药用石斛中的佳品[1],在云南省德宏、保山龙陵等地区均有分布,是我国重要的药用植物资源。据调查,齿瓣石斛以往没有药用的记载,云南省于20世纪80年代末90年代初开始大量收购齿瓣石斛,最早由吉占和[2]于1980年报道该品种作为药用黄草石斛使用。郑博仁[3]将新鲜齿瓣石斛加工成细黄草,经干燥后成为“香棍草”。齿瓣石斛的性状及功效与铁皮石斛很相近,均具有益胃生津、滋阴清热、润肺止咳、润喉明目、延年益寿的功效,成为云南等产区重点发展的药用资源。近年来其价格不断上涨,鲜品价格已达180元/kg,紫皮枫斗的价格也达到2 000~4 000元/kg。目前保山市龙陵县正大力开发石斛种植产业,“龙陵紫皮石斛”已获得国家工商行政管理总局颁发的《地理标志证明商标注册》证书,2011年当年实现产品营业收入1亿余元。齿瓣石斛的研究已取得较大进展,笔者就近20年来其组织快繁、化学成分和药理作用等方面的研究进展进行综述。
1 组织快繁
齿瓣石斛的种子是缺乏胚乳营养的粉末,必须在非常适宜的环境与真菌共生才能萌发,自然繁殖率很低。为保护和利用齿瓣石斛资源,近年来,科研人员开始对齿瓣石斛人工栽培技术进行研究,而组织培养是实现快速繁殖和人工栽培的最佳技术手段。李涵等[4]采用多倍体育种技术,对云南野生齿瓣石斛进行多倍体诱导实验,以0.03%秋水仙素作为诱导剂,在短期内培育出植株粗壮、叶片增厚等性状优良的多倍体植株。丁长春等[5]对齿瓣石斛种子进行离体培养和快速繁殖,采用不开裂的果荚,以便于消毒,以1/4 MS、vw、改良KC、改良N6作为培养基 ,附加10%椰乳,继代培养基则添加10%香蕉汁。在光照时间12~16h/天、温度为23~27℃、光照强度1 500~3 000lx的培养条件下获得了大量齿瓣石斛过渡苗。王兰新等[6]研究了齿瓣石斛的最适萌发胚龄、最佳萌芽、增殖培养基以及不同激素、天然提取物对胚培养的影响。其首先选择I/2MS+香蕉5%的培养基,增殖、生根、壮苗培养基为MS+香蕉5%,各种培养基内均加入0.6%琼脂、2%蔗糖,pH5.5~6.0。培养温度为(25.0±1.0)℃ ,每天光照9~10h,光照强度为1 500~2 000lx。结果表明,种子成熟时(8~10个月)胚芽达到最大萌发率、最短萌发期和最高成苗率。在I/2MS培养基上,加入浓度为2mg·L-1的激素6-BA,并附加0.2mg·L-1NAA、10%椰乳、5%香蕉汁时,齿瓣石斛胚的萌发率和成苗率最高。高燕等[7]以齿瓣石斛的蒴果为外植体进行组培研究,建立了齿瓣石斛胚组织培养技术体系:初始萌发培养基为1/2MS,原球茎萌发培养基为3/4MS+10%马铃薯汁+5%香蕉+0.2mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA+0.05%AC;壮苗生根培养基为1/2MS+10%香蕉汁+5%马铃薯汁+0.2mg·L-16-BA+1.0mg·L-1NAA+0.1%AC;继代增殖培养基为MS+10%马铃薯汁+10%香蕉汁+0.5mg·L-16-BA+0.2mg·L-1NAA+0.1%AC,生根诱导率达100%,成活率达90%以上。
从上述研究可以看出,组织培养技术是目前齿瓣石斛研究的集中点,主要包括种子萌发、原球茎分化、生根与壮苗、原球茎增殖等方面,其中培养基组成、激素及组培的影响因素是齿瓣石斛组织培养的研究重点。
2 人工移栽
随着齿瓣石斛的开发利用日趋产业化,种苗需求量逐渐增大,造成种苗价格日益升高,因此开展并推广石斛无性扦插繁殖育苗对石斛产业的发展具有重要作用。任国敏等[8]研究了齿瓣石斛快速扦插育苗技术,认为其育苗一般在热带与亚热带,海拔为800~1 800m,年平均气温为20℃左右,应选择比较潮湿的地带,苗床离地面高度为50~80cm,宽1.0~1.2m、长10~20m,顶棚需搭建遮荫网,高度为2.0~2.5m;基质一般选择锯木灰和刨花,锯木灰放在上层,厚度为3cm,刨花垫在底层,厚度为5cm。基质应先晒干再用0.1%~0.2%高锰酸钾消毒后方可放入育苗床。在上述条件下进行扦插育苗,出苗率为80%~85%。李桂琳等[9]认为应选择无病虫害、生长健壮、节间粗短、饱满的1~2年生成熟茎节作为插条,以河沙为扦插基质,且在立春时插苗。
3 化学成分研究
齿瓣石斛是药食两用药材,但关于其化学成分的研究还很少,极大制约其发展前景。近年研究表明,齿瓣石斛含有石斛多糖、生物碱、酚类、菲类、倍半萜类及香豆素等成分。李满飞等[10]采用比色法测定出齿瓣石斛中多糖含量为21.09%,高于铁皮石斛的18.24%。吴刚等[11]检测出云南文山产齿瓣石斛的多糖含量为37.05%。郑志新等[12]研究表明齿瓣石斛含有石斛多糖、矿质元素、氨基酸等有效成分。沈妍等[13]采用硅胶、Sephadex LH-20反复柱层析纯化,从齿瓣石斛茎中首次分离得到7个化合物,分别鉴定为新甘草苷、芦丁、3,5-二羟基黄酮-7-O-葡萄糖醛酸苷、β-胡萝卜苷和β-谷甾醇、芹菜素-7-O-芸香糖苷和芹菜素-7-O-葡萄糖苷。孟志霞等[14]对人工栽培齿瓣石斛进行了较为详细的化学成分研究,从中分离得到25个化合物,其结构类型涉及联苄类、二氢菲类、酰胺类、二氢黄酮类、酚酸类、苯丙素类、木脂素类及甾醇类。张爱莲等[15]采用硅胶、Rp-18(十八烷基硅烷)和凝胶柱色谱法从齿瓣石斛乙醇提取物中分离得到2,3,4,9-四氢-1H-吡啶骈[3,4-b]吲哚-3-甲酸、脱氧胸腺嘧啶核苷、腺苷、N-反-对香豆酰酪胺、N-反-对阿魏酰酪胺、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲酸甲酯和4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸9个化合物。金鹏程等[16]采用湿法消化-原子吸收光谱法(AAS)测定齿瓣石斛中8种微量元素含量,其中Mg含量最高,Cu含量最低,依次为Mg>K>Ca>Fe>Na>Zn>Mn>Cu。
4 提取工艺
关于齿瓣石斛提取工艺的研究较少。赵俊凌等[17]采用正交试验法对齿瓣石斛多糖的提取工艺、脱蛋白条件进行优化,结果表明:提取温度为100℃,提取2h,加水200mL,提取2次,醇沉浓度为80%,醇沉30h为齿瓣石斛多糖的最佳提取条件;样品/萃取剂(v/v)为4∶1,氯仿/正丁醇(v/v)为4∶1,萃取30min为多糖脱蛋白的最佳条件。
5 药理作用
黎英等[18]研究表明齿瓣石斛具有清除活性氧的作用。王琳等[19]采用齿瓣石斛无水甲醇和水提取物对11种临床常见病原菌进行了体外抗菌作用的初步研究,结果表明齿瓣石斛无水甲醇和水提取物对7种细菌有不同程度的抑制作用,其中对白色葡萄球菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,对痢疾志贺菌、伤寒沙门茵、甲型副伤寒沙门菌和乙型副伤寒沙门菌无明显作用。张爱莲等[20]首次从齿瓣石斛中分离出9种化合物,其中N-阿魏酰酪胺和4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸具有一定的抗氧化活性。李光等[21]观察齿瓣石斛多糖成分对小鼠脾淋巴细胞增殖的影响,结果表明齿瓣石斛多糖具有增强脾脏免疫的作用。龚晓敏[22]首次对云南齿瓣石斛抗肝损伤药理作用的机制进行了研究,结果表明,齿瓣石斛榨汁液预防性给药能有效抑制AST升高,表明其对亚急性酒精性肝损伤有良好的防治作用。
6 结语
近年来,齿瓣石斛组织快繁、人工栽培、化学成分、多糖提取工艺和药理作用等方面的研究有了诸多进展,但由于其开发较晚, 栽培技术研究亦相对滞后,目前无法进行大规模种植。此外,目前对齿瓣石斛提取工艺和药理作用的研究还很少,尚未形成较为科学的体系。
笔者认为,未来齿瓣石斛的研究方向主要包括两个方面,其一是齿瓣石斛的生物学特性、组织培育、炼苗、移栽、病虫防治及施肥管理等,为扩大其种植规模奠定基础;其二是齿瓣石斛的化学成分、药理活性和临床研究,确定其活性成分,并制定相应的质量标准,为研发新药提供科学依据。
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(责任编辑:尹晨茹)
Latest Research Progress on Dendrobium Lobe
Chen Lingling,Yang Fajian,Wang Hongyun,Li Wei,Li Ming*
(Baoshan College of Traditional Chinese Medicine, Baoshan 678000,China)
Dendrobium is rare traditional Chinese herbal medicine. Being studied and dug in yunnan province in recent years, people found that lobe Dendrobium (purple skin) is grow wildly and planted in large amount. There is a big space of developmentwith it. The authors reviewed the 20-year-research process of lobe Dendrobium’s plant identification, planting cultivation, tissue culture, the main component and pharmacological etc. And in hope that could provide reference for further research on the development and application of pharmaceutical and food industry of Dendrobium lobe.
Dendrobium Lobe;Research;Development and Application
2015-03-19
云南省科技计划项目(2013FZ0951);云南省教育厅科学研究基金项目(2013Y533)
陈玲玲(1974-),女,云南省保山中医药高等专科学校教授,研究方向为中药制剂。
李铭(1967-),男,云南省保山中医药高等专科学校教授,研究方向为中医学。
R284;R285
A
1673-2197(2015)14-0031-02
10.11954/ytctyy.201514013