铁皮石斛叶的研究进展

唐靖雯 卢礼平 王 欢 梁 斌 潘 梅

贵州威门药业股份有限公司，贵州 贵阳 550018

铁皮石斛为兰科植物铁皮石斛DendrobiumofficinaleKimura et Migo的干燥茎，具有益胃生津，滋阴清热功效，用于热病津伤，口干烦渴，胃阴不足，食少干呕，病后虚热不退，阴虚火旺，骨蒸劳热，目暗不明，筋骨痿软。铁皮石斛叶是生产铁皮石斛鲜条(枫斗)的副产品，随着铁皮石斛鲜条(枫斗)的生产，每年会造成大量铁皮石斛叶浪费。为更充分合理的利用资源，进一步扩大铁皮石斛的使用部位及提高其附加值。本文从铁皮石斛叶化学成分、药理作用、毒理作用、产品开发等方面进行综述，为铁皮石斛叶进一步研究与开发利用提供参考。研究进展思维导图如图1所示。

图1 铁皮石斛叶研究进展思维导图

1 化学成分

1.1 多糖类 铁皮石斛叶为兰科植物铁皮石斛的干燥叶，其所含化学成分种类与铁皮石斛茎相似，主要为多糖、黄酮、石斛碱等，但各部位化学成分的含量及结构存在差异见表1。张志信等[1]采用红外光谱一维谱图及二阶导数宏观指纹鉴定的方法对铁皮石斛不同部位(茎、叶、花)中的多糖、石斛碱、总黄酮含量进行了分析测定。铁皮石斛的茎、叶、花等不同部位的红外光谱近似度较高，但各部位含量存在差异。其中，多糖含量：铁皮石斛茎>铁皮石斛叶>铁皮石斛花，且差异显著；石斛碱含量：铁皮石斛茎>铁皮石斛叶>铁皮石斛花，差异不显著；黄酮类含量：铁皮石斛叶>铁皮石斛花>铁皮石斛茎，且差异显著。

周桂芬等[2]研究发现铁皮石斛叶中多糖含量约为相应茎中多糖含量的1/3，同时采用了PMP( 1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮) 柱前衍生化-HPLC-DAD-ESI-MSn对铁皮石斛叶、茎中多糖的组成结构进行分析测定，得知铁皮石斛叶、茎中组成多糖的单糖种类、组成比例及含量明显不同。铁皮石斛叶多糖主要由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成，茎多糖则主要由甘露糖和葡萄糖组成，但茎和叶多糖中组成比例最高均为甘露糖，且茎中甘露糖和葡萄糖的含量均比相应叶中高。张又元等[3]研究铁皮石斛茎部与叶部多糖的单糖组成比例，结果发现两种多糖的单糖组成差异较大，叶部多糖主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成，摩尔比为8.81∶1∶0.57∶0.37，而茎部多糖主要由甘露糖和葡萄糖组成，摩尔比为3.07∶1。

蔡兴等[4]以料液比、提取时间、提取次数为考察因素，采用Box-Behnken响应面法对铁皮石斛叶多糖类进行优化提取，优选最佳提取工艺为25倍量水提取铁皮石斛叶3次，每次90 s，得率为11.52%，与理论得率11.77%接近。曾学健等[5]探讨相同栽培条件下，对云南3个品系的铁皮石斛茎、叶中多糖含量进行了测定与分析。发现铁皮石斛茎中多糖含量受品系影响明显，3个品系中最低的多糖含量为32.19%，最高的多糖含量为40.00%，铁皮石斛叶中多糖含量受品系影响小，3个样品中多糖的平均含量约12.16%。胡培等[6]比较了武当山地区不同生长年限铁皮石斛中多糖及甘露糖的含量及不同部位的分布情况，两年生的铁皮石斛茎中多糖和甘露糖的含量方可达到药典标准，3年生叶中甘露糖含量可高达51.25%。

1.2 黄酮类 周桂芬等[7]首次采用HPLC-DAD-ESI/MSn联用技术从铁皮石斛叶中分离鉴定出8种黄酮二碳糖苷类化合物，因黄酮二碳糖苷类成分中芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-木糖苷对其质量影响最为显著，建立以芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-木糖苷为特征性成分的HPLC含量测定方法，制定黄酮二碳糖苷类成分的指纹图谱，以更有效地控制铁皮石斛叶质量[8]。黄月纯等[9]通过对3个种源23批铁皮石斛叶中黄酮类成分的分析研究并建立其对应的HPLC特征图谱，研究发现同一种源铁皮石斛叶黄酮类成分群基本一致，不同产地种源成分群组成及比例却存在明显差异。娄晓晶等[10]尝试从铁皮石斛叶中分离纯化黄酮类成分，使用大孔吸附树脂进行分离纯化，并分别对上样液浓度、上样体积、洗脱剂及洗脱剂用量进行单因素试验考察，最终优选出铁皮石斛叶中总黄酮的提取最佳工艺条件为上样液总黄酮浓度0.7 mg/mL，上样体积30 mL，洗脱剂为50%乙醇，洗脱剂用量为7 BV。

1.3 生物碱类 尚喜雨[11]通过绘制石斛碱标准曲线，对铁皮石斛不同部位、不同采收阶段以及不同干燥方法处理后的样品进行生物碱含量测定与分析比较。不同部位铁皮石斛的生物碱含量：茎上段>叶≈根>茎中段≈茎下段；不同采收阶段石斛的生物碱含量：1年生≥2年生≥野生型；不同干燥方法处理的铁皮石斛中的总石斛碱含量几乎没有什么变化，但茎上段的石斛碱含量经过自然晒干处理后比杀青烘干处理的提高了23.18%-41.49%，根部的石斛碱含量也提高了8.82%-16.20%，而茎中下段和叶等其他部位的生物碱含量则下降。可见，铁皮石斛除了传统药用部位茎外，其叶和根也具有一定的应用价值。

2 药理作用

2.1 抗氧化作用 曹雪原等[12]采用二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除法、羟基自由基清除法和超氧阴离子清除法对铁皮石斛不同部位多糖的体外抗氧化活性进行测定。当样品浓度为2.5 mg/mL时，茎多糖对DPPH自由基的清除率最高达87.41%，叶、花多糖的DPPH清除率分别为55.90%和73.56%；叶中多糖对羟基自由基的清除率最高达85.39%，茎和花多糖的清除率分别为70.14%和48.90%；茎、叶、花中多糖对超氧阴离子的清除率均不高，茎、叶、花多糖的清除率分别为20.11%、27.70%和41.68%。由此可见，铁皮石斛茎、叶、花多糖均有良好的抗氧化活性，具有一定的潜在应用价值。

周桂芬等[13]对铁皮石斛不同部位黄酮类成分种类和含量进行分析，并以铁皮石斛不同部位清除DPPH自由基能力对抗氧化活性进行比较。铁皮石斛茎和叶对DPPH自由基均有一定的清除作用，叶对DPPH 自由基清除能力优于茎，DPPH的清除率(Y) 与各部位的质量浓度(X)呈近似线性关系(见表1)，根据线性方程计算IC50，即清除率为50% 时样品的浓度，IC50越小，抗氧化剂清除自由基能力越强，铁皮石斛茎和叶均有一定的清除DPPH自由基的能力，且叶清除DPPH自由基能力优于茎。

表1 铁皮石斛茎、叶中黄酮碳苷类成分清除DPPH自由基活性

李芳等[14]进一步采用硝酸铝比色法测定铁皮石斛不同部位的黄酮含量，并运用DPPH自由基、2-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)以及超氧阴离子清除法评价铁皮石斛不同部位的抗氧活性作用，结果见表2。铁皮石斛茎、叶、花中黄酮类成分均具有较高抗氧化活性，尤其是铁皮石斛花中黄酮类成分的抗氧化活性尤为突出。

表2 不同部位铁皮石斛黄酮类成分抗氧化活性对比

2.2 免疫调节作用 张勇[15]探讨铁皮石斛茎、叶、花多糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7的免疫调节活性分析发现，除了高浓度(400-800 μg/mL)的铁皮石斛花多糖能抑制巨噬细胞生长外，低浓度铁皮石斛花多糖及铁皮石斛茎、叶多糖对小鼠腹腔巨噬细胞的增殖、NO、TNF-α、IL-1β的分泌活性均有显著增强的作用，与对照组相比差异显著。其中，铁皮石斛茎多糖表现出最强的细胞增殖活性(浓度为100 μg/mL时，增殖率为168.07%)；铁皮石斛叶多糖表现出最强的调节IL-1β的分泌活性(浓度为800 μg/mL时，IL-1β产量为89.48 μmol/L)，最强的调节巨噬细胞吞噬活性(浓度为400 μg/mL时，OD值为0.40)；铁皮石斛花多糖表现出最强的调节NO合成活性(浓度为50 μg/mL时， N0产量为54.9 μmol/L)，分析发现铁皮石斛茎、叶、花多糖可能因内在组成结构的差异决定其在免疫活性调节上的不同。宋燕华等[16]使用高中低3个剂量铁皮石斛叶喂养二代繁殖雌性大鼠，以正常基础饲料喂养的二代繁殖雌性大鼠为阴性对照组，考察大鼠脾淋巴细胞转化能力、绵羊红细胞诱导大鼠DTH( 足跖增厚法)、NK细胞杀伤活性、抗体生成细胞检测( Jerne 改良玻片法) 、腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力、血清溶血素试验测定铁皮石斛叶对二代繁殖雌性大鼠免疫水平的影响，判定铁皮石斛叶可一定程度提高二代繁殖雌性大鼠的免疫水平。具体表现为高剂量组大鼠NK细胞活性高于对照组(P<0.05)，与阴性对照组比较，高中低3个剂量组的吞噬率、吞噬指数差异均无统计学意义(P>0.05)；3个剂量组大鼠的血清溶血素抗体积数值、溶血空斑数与阴性对照组间差异均无统计学意义(P>0.05)；淋巴细胞增殖能力实验光密度差值、左后足跖厚度差异均有统计学意义(P<0.05)；3个剂量组胸腺/体重比值、脾脏/体重比值差异均无统计学意义(P>0.05)。向林等[17]研究发现铁皮石斛多糖对干燥综合征(SS，一种伴有外分泌腺紊乱的慢性自身免疫性疾病)患者具有保护作用。分别给予或不给予铁皮石斛多糖 (20 mg/mL)，测定下颌骨腺(SG)中淋巴细胞浸润时间、凋亡指标(如Bax、Bcl-2、caspase-3)，以及与mRNA表达有关的TNF-α、IL-1β、IL-6等细胞因子，研究发现铁皮石斛多糖可以抑制淋巴细胞的浸润和凋亡，平衡SG中促炎细胞因子的紊乱。

2.3 对消化系统作用 付玲珠等[18]使用一种铁皮石斛叶、花的和胃茶煎剂，分别进行在体实验与离体实验观察其对大鼠胃肠运动的影响。在体实验，将实验SD大鼠随机分为和胃茶灌胃组、正常对照组、阳性对照组、阴性对照组，测得和胃茶灌胃组小鼠胃排空率明显降低(P<0.01)，各组小肠推进率对比无统计学意义(P>0.05)；离体实验，取SD大鼠离体小肠，按离体肠平滑肌灌注实验方法，观察不同浓度的和胃茶浸提物以及生理盐水和香砂六君丸水煎液作为对照对大鼠肠平滑肌的收缩状况，和胃茶煎剂对大鼠离体小肠运动呈明显抑制作用，因此发现含有铁皮石斛叶、花的和胃茶对胃肠运动有较明显抑制作用，具有解除肠痉挛作用。

2.4 抗炎作用 张敏等[19]从铁皮石斛茎与叶中分别提取分离得到两种铁皮石斛多糖DLP-1、DLP-2，并通过LPS作用THP-1细胞建立炎症细胞模型来考察DLP-1、DLP-2的抗炎作用。结果表明，DLP-1(5 μg/mL)和DLP-2(50 μg/mL)均能有效保护THP-1细胞免受LPS刺激的细胞毒性，并抑制活性氧的形成。此外，DLP-1(5 μg/mL)和DLP-2(50 μg/mL)均显著抑制LPS刺激的THP-1细胞Toll样受体4(TLR-4)、髓样分化因子(MyD88)和肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF-6)的mRNA和蛋白表达。

3 毒理作用

国内外对铁皮石斛叶毒理研究报道较少，基于铁皮石斛叶与茎的物质基础组成相近，因此铁皮石斛叶毒理作用可借鉴铁皮石斛茎。

3.1 生殖系统作用 傅剑云等[20]分别随机将亲代(P)、一代(F1)和二代(F2)SD大鼠分成对照组、低、中、高剂量组共4组，每组10只，分别喂养含0、2.0、4.0和6.4 g/kg.bw铁皮石斛叶受试物的基础饲料，各组连续给受试物3个月后，测定雄性大鼠睾丸、附睾脏器重和脏体比，显微镜下观察精子数量、活动率和畸形率，以及观察睾丸、附睾组织的病理改变。低、中、高各剂量组和对照组大鼠的睾丸重、附睾脏器重、脏体比比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；高剂量组大鼠精子畸形率分别与对照组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。各剂量组大鼠睾丸、附睾组织形态无明显改变，铁皮石斛叶对P、F1和F2大鼠精子质量和睾丸、附睾组织未见明显不良影响。

3.2 遗传毒性作用 谷芳芳等[21]设置实验组、阴性对照组(纯化水)、阳性对照组敌克松(50 μg/plate，-S9) 、叠氮钠( 2 μg/plate，-S9) 、二氨基芴( 20 μg/plate，+S9) 、环磷酰胺( 200 μg/plate，+S9)，采用标准Ames 法进行微生物回复突变实验。研究发现非活化及活化系统下，铁皮石斛各剂量组回复突变菌落数均未超过阴性对照2倍，对各菌株均未见致回复突变作用，并完成小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验、中国仓鼠肺成纤维细胞染色体畸变实验，均未见诱发微核作用和染色体畸变诱发作用。可见鲜铁皮石斛在每皿≤5000 μg 内，未显示遗传毒性。

3.3 致畸作用 刘泳廷等[22]将孕鼠按体质量随机分为铁皮石斛低、中、高剂量组(0.63、1.25、2.50 g/kg·BW，相当于人体推荐摄入量的25倍、50倍、100倍)，阳性对照组( 250 mg/kg·BW阿司匹林) 和阴性对照组(等体积蒸馏水)，通过检查子宫连胎重、着床数、活胎数、死胎数、吸收胎数、胎鼠体重和体长、胎鼠雌雄比例、胎鼠外观、骨骼和内脏发育情况。结果发现铁皮石斛低、中、高剂量组未见母体毒性、胚胎毒性和致畸毒性，而阳性对照组大鼠有明显的胚胎毒性和致畸毒性。

4 产品开发

4.1 具有功能性作用产品开发 国内外对铁皮石斛叶的开发利用较少，市场上几乎无以铁皮石斛叶为主要原料的产品。林雪媛等[23]利用索氏提取法从铁皮石斛叶中提取铁皮石斛叶总黄酮浸膏，采取正交试验考察乳糖的用量、柠檬酸与碳酸氢钠的配比、PEG6000的用量对铁皮石斛叶泡腾颗粒剂影响，优选最佳的制备处方，并按照2015版《中国药典》方法对制得的泡腾颗粒剂进行了质量研究及黄酮含量测定，获得一种吸收快、生物利用度高、黄酮含量高的铁皮石斛叶总黄酮泡腾颗粒制剂。易智彪[24]将铁皮石斛叶用水回流提取，浓缩干燥后获得一种具有保湿功效的铁皮石斛叶提取物。袁秋萍等[25]为提高铁皮石斛叶综合利用率，开发出铁皮石斛叶保健面条新产品，该保健面条由高筋小麦面粉、破壁铁皮石斛叶糊、纳米纤维糊、食用胶、纳米钙粉、聚赖氨酸制成，可作为中老年人的保健食品。

吕圭源等[26-27]以铁皮石斛叶为基础原料，为进一步开发其功效，扩大铁皮石斛新的药用资源，同时减少资源浪费。将铁皮石斛叶经不同浓度乙醇溶液提取、浓缩、干燥后得到一种具有降尿酸、预防和治疗高血压作用的提取物，研究发现该提取物可用于预防和治疗高尿酸血症、高血压等药品或食品的开发。

4.2 普通食品开发 邢建荣等[28]使用浙江温州产铁皮石斛叶为主要原料，配以石斛鲜茎、杭白菊、西洋参，采用正交试验对铁皮石斛配方组成比例进行优选，经打浆、过滤、浸提、调配、均质、杀菌等步骤制得铁皮石斛叶饮料，并对产品的口感、稳定性及保质期进行研究，最终获得一款色泽淡黄，澄清透明，口味柔和清爽，风味独特，保质期为12个月铁皮石斛叶饮料。袁秋萍等[29-30]为充分利用铁皮石斛叶资源，开发出系列含有铁皮石斛叶的食品，主要包括利用低筋小麦面粉、铁皮石斛叶冻干粉、奶油、鸡蛋、木糖醇、奶粉、泡打粉、香草精和聚赖氨酸等原料开发的铁皮石斛叶曲奇饼干；以及以铁皮石斛叶冻干粉、面粉、奶粉等为原料开发的具有铁皮石斛特有香气的月饼。

铁皮石斛叶主要含有多糖、黄酮、生物碱等化学成分，具有抗氧化、调节免疫力、缓解肠痉挛等药理作用，与铁皮石斛茎的化学构成及药理作用相似，但铁皮石斛叶的开发利用相对较少。因铁皮石斛叶长期作为加工铁皮石斛鲜条(枫斗)的副产品，且无可食用法规，也造成对铁皮石斛叶的研究大多停留在药材层面。但随着2018年国家卫生健康委员会将铁皮石斛叶纳入地方特色食品管理，标志着铁皮石斛叶可作为地方特色食品使用，人们对铁皮石斛叶的认识和关注程度显著提高，以铁皮石斛叶为主要原料的食品研发也正在迅速开展，课题组已开展铁皮石斛叶酒、铁皮石斛叶面条以及铁皮石斛叶植物饮料的开发。本文对铁皮石斛叶进行综述，为铁皮石斛叶的进一步开发和利用提供科学依据。