金线莲的研究进展

刘英孟， 张海燕*， 汪镇朝， 杨 明,2， 钟 萍

(1.江西中医药大学 现代中药制剂教育部重点实验室，江西 南昌 330004；2.成都中医药大学，四川 成都 610075)

金线莲为兰科开唇兰属多年生草本植物，又称金线兰，别名鸟人参、金线虎头蕉、金线入骨消等，主要分布于东南亚，我国南部省份、福建、台湾等地，产量丰富，是大宗资源[1]，风味温和甜美，在民间已被广泛用作药食同源植物，在《中药辞海》《全国中草药汇编》《中华本草》《福建药物志》等专著中均有记载，富含多糖、甾体化合物、有机酸、萜类化合物、生物碱、挥发油、黄酮及苷类等成分，具有抗炎、抗肿瘤、保肝、抗氧化、抗HBV等生物活性[2]，主要应用于治疗Ⅱ型糖尿病、老年高尿酸血症、急慢性肝炎、化脓性骨髓炎、口疮、性病等疾病，应用安全[3]，无毒副作用。此外，金线莲的叶子上分布着清晰可见的金黄色或银白色网纹，花为白色或浅红色，具有极高的观赏价值[4]。

金线莲在自然环境中生长缓慢，并且对环境要求极其严格，随着生态环境不断遭受破坏其数量急剧下降。目前，金线莲的组培快繁技术发展迅速，已可大规模的栽培、开发和利用，但目前为止还没有被2020年版《中国药典》所收录，有“地标”无“国标”的局面使其只能在部分地区销售，无法在全国范围内广泛应用[5]；各个省份的地方标准也都未建立规范的金线莲的质量评定标准，相关市场良莠不齐；在药理方面，还未深入地进行临床试验，市场上主要还是以干、湿等初级产品流通，深层次的加工产品则是一片空白，因此给其产业化发展带来了很大的制约。基于此，本文从金线莲的种植技术现状、化学成分、质量标准、药理作用等方面进行论述，期望能为该资源的质量标准、药物研发、食品开发等方面提供参考，并对其产业化面临的瓶颈进行探讨。

1 人工栽培

金线莲由于受到市场的追捧，价格十分昂贵，使得人们对野生金线莲采挖过度，加之金线莲生长缓慢及其生长环境改变，野生金线莲越来越少，早在1990年福建省就将其归入《福建省重点保护野生药材品种目录》。近些年，金线莲种植技术取得突破性进展，终于可以进行大规模的种植，为其工业化发展打下了根基。

1.1 组织快繁 组织快繁是利用植物细胞的再生能力培育出完整植株的一种技术，周期短、成本低[6]，金线莲的组织培养多以种子、茎、叶作为外植体，经愈伤组织的诱导及分化，生根壮苗[7]。该技术成功地解决了金线莲在自然环境中繁殖率低的问题，满足了市场对种苗需求。

1.2 大棚栽培 大棚栽培操作与种植方便，栽培密度大和产量高，是以模拟金线莲在自然生长环境中的土壤情况作为主要原则，不同地方需按照实际土壤情况进行不同比例的配置，保证基质土壤疏松透气、保湿性强、排水性好，适合金线莲的生长，此外还需控制好棚内温湿度、光照强度、通风换气、谨防叶螨危害等。金线莲移栽后，平均株高显著提高，植株水分、粗蛋白、粗脂肪等含量均高于野生植株，而有害物质大大降低，安全性好，营养价值高[8]。

1.3 林下仿野生栽培 金线莲为阴生植物，金线莲的林下栽培技术是选用阴湿，弱光，水湿条件优越林地，并利用树木枝叶遮光效果，满足了金线莲野生状态对环境的要求[9]，既提高了林地的利用率，又有效地解决了生产金线莲占用土地问题。

2 化学成分

2.1 多糖类 金线莲多糖主要为葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖和岩藻糖，其中3/4以上为半乳糖和葡萄糖[10]。张晓辉[11]从金线莲中分离出2种多糖PSA-1和PSA-2。Zhang等[12]从金线莲中提取了两种新的多糖ARPP-40(40%乙醇沉淀)和ARPP-70(70%乙醇沉淀)，分子量分别为423、10.8 kDa，中性糖含量分别为97.4%、51.4%。从单糖组成来看，ARPP-40只含有葡萄糖，而ARPP-70由7种单糖组成，其中葡萄糖和半乳糖是主要成分。

2.2 黄酮及其苷类 不同产地金线莲总黄酮含量也不同，主要是槲皮素、异鼠李素、山萘酚、芦丁及其衍生物[13]，糖取代主要是位于C-3、C-3′、C-7、C-4′，单糖取代多为葡萄糖，双糖取代则以芸香糖为主[14]。郑成凤等[15]通过液质联用法对金线莲进行检测鉴定，确认了10个黄酮类化合物。见表1、图1。

表1 金线莲中黄酮及苷类成分

另外，金线莲还含有其他苷类成分，如O-β-D-吡喃葡萄糖基3-吡啶甲醇、胡萝卜苷、天麻素、金线莲苷等[16]。其中，金线莲苷是金线莲的特征性成分和主要的活性成分，具有多种生物活性[17]，其化学结构式见图2。

2.3 甾醇类 从金线莲中已经分离出来7种甾醇类成分，见表2。

图1 金线莲中黄酮及苷类结构

图2 金线莲苷结构

2.4 有机酸类 金线莲中有机酸类成分主要有阿魏酸、棕榈酸、硬脂酸等11种，见表3。

2.5 三萜类 金线莲中三萜类成分均为五环三萜，见表4。

2.6 核苷类 吴萍萍等[21]通过HPLC法确定了金线莲22个共有峰，液相色谱串联质谱法对其中7个进行鉴别，其中核苷类有4种，见表5。

表2 金线莲中甾醇类成分

表3 金线莲中有机酸类成分

2.7 生物碱类 朱善岚[22]使用高效液相色谱/电喷雾飞行时间质谱联用技术确认了石杉碱甲、乌头碱。陈春雄等[23]首次在金线莲中发现异亮石松碱。Han等[24]从金线莲中分离得到anoectochine。见表6。

2.8 挥发油类 金线莲挥发油含有淡淡的霉味香气，是区分其真假的重要依据之一，见表7。

表4 金线莲中三萜类成分

表5 金线莲中核苷类成分

表6 金线莲中生物碱类成分

表7 金线莲中挥发油类成分

2.9 微量元素及氨基酸 金线莲中必需氨基酸含量为2.81%～4.47%，总氨基酸含量为11.38%～17.06%；矿物质元素以钾元素为主，其次是钙元素和镁元素，均为人体必需常量元素；氨基酸含量以天门冬氨酸最高，其次为谷氨酸[27]。金线莲中的微量元素、氨基酸总量及8种必需氨基酸的含量均高于国产西洋参和野生人参，在延缓衰老、抗早衰等方面具有重要作用[28]。

3 质量标准

迄今为止，金线莲仍未收录在2020年版《中国药典》中，没有“国标”大大的阻挡了金线莲在全国范围内的推广使用，无论是福建省地方标准《金线莲培育技术规程》还是贵州省地方标准《金线莲规范化生产技术规程》，都未提及金线莲的质量标准的问题。在判断金线莲的真假好坏方面，缺少严格的质量控制和检测标准，市场上的产品良莠不齐。因此，建立健全的质量标准评价体系，对于规范金线莲市场意义重大。

3.1 基源鉴定 金线莲植物来源混杂，市场上同名不同物或同物不同名的情况十分常见，加之其叶形态多变，鉴别十分困难，因而，陈育青等[29]认为应把花当作其基源鉴定的主要特征，即有呈T型或Y型的唇瓣，唇瓣向上或向下，基部呈圆锥状距，中部全缘有乳突、流苏或细齿。但金线莲是以叶为主的药材，以花作为主要特征鉴定存在一定的局限性。《地理标志产品永安金线莲》是从外观特征、多糖、黄酮含量等指标作为评定标准，《福建省中药材标准(2006)》也仅是规定了其外观特征及薄层分析方法。王海阁等[30]对金线莲采取分子生物学鉴定，从DNA、RNA等角度进行分类和鉴别，极具价值性。

3.2 指标成分含量测定 目前，金线莲有效成分的含量测定主要集中于多糖、黄酮及苷类的成分上。张赛男[31]通过对不同产地金线莲的多糖含量进行测定发现，不同产地金线莲多糖的含量也各不相同，台湾地区最低，广西地区最高。黄哲等[32]通过对金线莲中4种黄酮类成分测定发现，金线莲的水仙苷含量明显高于银线莲与斑叶兰，且银线莲与斑叶兰中未检测到槲皮素，能有效的区别金线莲、银线莲和斑叶兰。

金线莲苷是金线莲的特征性成分，产地不同其含量也会有较大的差异，导致药材质量可能参差不齐。

3.3 指纹图谱 中药指纹图谱是一种综合的、可量化的鉴定手段，是控制中药质量的关键技术。陈莹等[33]建立了不同来源金线莲HPLC指纹图谱，发现在同一批次内相似度较高，在各个批次间有所差异，但血叶兰与野生金线莲在典型的指纹图谱中明显不同，可以区分鉴别。张藏蔓等[34]基于超高压液相色谱-飞行时间质谱仪技术建立金线莲的指纹图谱，并从中指认出36种成分，发现对成分种类及含量产生显著影响的因素是产地和栽培时间。

金线莲如欲建立完善的质量标准，其重点在于对国家际准的指标进行完善和补充[35]。目前，在福建省政府的支持下，金线莲质量标准在不断的完善中，随着权威标准的出台，相关产业将会焕发出新的活力。

4 药效

多部传统文献对金线莲的药效均有所记载，其中性味稍有不同，功效也略有差异，主要用于肺结核咯血、糖尿病、肾炎等疾病的治疗，见表8。

表8 金线莲药效

5 药理作用

5.1 抗炎 天然植物的活性成分在不同炎症模型上会有不同的抗炎作用。金线莲主要是通过黄酮类化合物及苷类等成分来发挥抗炎作用。

Guo等[36]研究发现，金线莲多糖可抑制IκB和p65的磷酸化来显著抑制NF-κB通路的激活，从而下调LPS中IL-1β、IL-6的mRNA表达，从而明显降低了CIA大鼠的关节炎指数并改善了炎症细胞的浸润和滑膜组织的破坏。此外，金线莲水提物还可通过抑制醋酸诱导小鼠的毛细血管通透性增加，来发挥其抗炎作用[37]。

5.2 抗肿瘤 现如今，癌症的致死人数全球第一，现有的抗肿瘤药物又普遍存在严重的副作用，急需找到一种更为安全有效的药物。金线莲提取物具有很好的抗肿瘤活性，其开发前景广阔。

张晶等[38]发现金线莲中抗肿瘤作用的主要部位是石油醚部位且对各种癌细胞增殖均显示出较强的抑制作用，尤其是人结肠癌LoVo细胞。翁秀华等[39]发现金线莲多糖可以很好地抑制人前列腺癌细胞株PC-3的增殖，药物浓度与凋亡率呈正相关，体外抗前列腺癌症作用显著。

5.3 降血糖 目前，糖尿病已是严重影响人类健康的问题之一。金线莲提取物降血糖作用显著，一直是金线莲药理研究的重点任务。

邓燕群等[40]通过研究发现，金线莲多糖可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性和抑制糖异生来用于糖尿病的防治。Liu等[41]在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠实验中发现，金线莲多糖具有良好的降血糖活性，其中1,3-β-D-葡聚糖是金线莲多糖的主要成分，起着重要作用。Li等[42]在研究HFD和STZ诱导的糖尿病小鼠的血糖及对肾脏保护作用时发现金线莲可能是部分通过抑制p38-MAP激酶信号通路介导调节糖尿病小鼠的血糖水平和体重和改善糖尿病小鼠的肾功能，ARP的血管保护作用可能与NF-κB和p38MAPK通路有关。此外，金线莲还可通过NF-κB和p38MAPK通路保护血管，作为治疗糖尿病患者血管病变的有用物质[43]。

5.4 保肝 肝脏作为一个重要的器官，具有重要的功能，如血清蛋白和激素的产生、内源性和外源性物质的代谢、解毒等，药物、感染、酒精和化学物质等外源性物质可引起肝脏毒性，导致肝脏代谢功能全面下降。金线莲在中国传统上用于治疗各种类型的慢性和急性肝炎。

金线莲苷可抵抗DC负载的肝癌细胞诱导的小鼠T细胞介导自身免疫性肝炎，靶向结合血管内皮生长因子受体2激酶域，抑制代谢相关的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白途径，协同阻断JAK2-STAT3途径，从而破坏DC诱导的交叉反应性CD8+T细胞的反应，减少了淋巴细胞浸润以及细胞因子诱导的炎症反应，从而避免了肝组织病理性损伤[44]。张鑫[45]研究发现金线莲苷可以显著降低胆汁淤积大鼠血浆生化指标、改善肝脏病理生理情况，并降低血浆中浓度显著性升高的胆汁酸浓度，灌胃给犬体后吸收十分的迅速，具有很好的生物利用度，新药研发的前景十分广阔。Zeng等[46]研究发现，金线莲多糖能够减轻四氯化碳诱导小鼠的氧化应激、炎症和细胞凋亡，对CCl4诱导的小鼠肝毒性具有一定的保护作用。此外，Zeng等[47]又通过相关代谢组学研究表明，金线莲多糖通过影响氨基酸代谢、脂质代谢、肠道细菌代谢、能量代谢和甲基化途径等至少5种不同的途径减轻CCl4诱导的小鼠肝毒性的代谢效应。

5.5 抗氧化 氧化应激通常被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素，随着衰老机体自由基产生和消除的不平衡，过量的自由基可损伤细胞膜、DNA结构等，最终导致细胞死亡。

Wang等[48]在研究金线莲类黄酮提取物(AFR)对H2O2和D-gal诱导衰老小鼠LO2细胞氧化应激的保护作用中发现，ARF对H2O2诱导的LO2细胞有一定的保护作用，能有效提高细胞上清液中SOD、GSH-PX活性，降低MDA含量。在体内ARF对D-gal诱导的衰老小鼠有不同程度的改善记忆、改善皮肤和肝组织病理形态学、降低MDA含量、提高SOD、GSH-PX和MAO活性、上调GPx-1和GPx-4表达的作用，从而保护LO2细胞免受H2O2诱导的氧化应激，为金线莲作为食品添加剂和天然抗氧化剂的发展提供参考。刘青等[49]研究发现，给予金线莲多糖能提高衰老小鼠抗氧化能力，显著抑制衰老小鼠大脑皮层的NF-κB信号通路，增高衰老小鼠大脑皮层抗氧化酶活性，平衡小鼠的抗氧化系统，有效提高衰老小鼠的学习、认知能力。陈强威等[50]对金线莲乙醇提取物抗氧化作用的研究发现，人工种植金线莲乙醇提取物可提高自然衰老小鼠血清和肝中中SOD与GSH-PX活力，并能降低MDA的含量，通过清除自由基，提高体内抗氧化酶的活性，改善自由基对小鼠体内组织的氧化损伤，缓解衰老。

5.6 免疫调节 免疫调节是指机体识别和排除抗原性异物，维持自身生理动态平衡与相对稳定的生理功能，一旦机体免疫能力出现异常，则很容易导致多种疾病的发生。

林碧霞[51]在金线莲挥发油体外免疫实验中发现无论在正常小鼠或免疫缺陷吞噬中性红能力实验中，金线莲挥发油均出现了双向作用现象，即金线莲挥发油对小鼠免疫有调节作用，低浓度促进免疫，高浓度抑制免疫。马玉芳等[52]研究发现，金线莲多糖可能通过促进免疫抑制小鼠脾淋巴细胞增殖，促进NO产生并提高IL-2、IL-6、IFN-γ的分泌水平来提高免疫抑制小鼠脾淋巴细胞体外免疫活性。台湾学者从金线莲中纯化并克隆了一种免疫调节蛋白(IPAF)，IPAF可选择性地诱导小鼠脾B淋巴细胞而非T淋巴细胞增殖，IPAF诱导的B细胞CD69和MHC Ⅱ类表达增加，IgM产生呈剂量和时间依赖性增强[53]。这些结果提示IPAF对增强体液免疫有潜在的作用。

5.7 抗HBV 金线莲在我国民间常用于治疗慢性乙型肝炎，但在文献上罕见报道。研究表明，金线莲提取物对含HBV基因的细胞分泌HBs Ag和HBe Ag均有一定的抑制作用，其药物浓度和时间呈正相关，从而证明了金线莲具有抗HBV的作用，但活性成分跟机制尚不明确[54]。

6 总结与讨论

金线莲作为一种传统珍贵药材，有着悠久的应用历史，丰富的资料积累，广泛的生物活性，开发利用前景广阔。组织快繁技术与大棚栽培技术的相结合，使得金线莲逐步摆脱了产量所带来的问题，已经可以很好地满足市场的需求，金线莲的开发和利用将不再受到限制，潜力巨大。随着人们对金线莲研究的不断深入，金线莲的化学成分不断被发现，这为金线莲的质量标准的建立带来了极大的帮助。传统文献的指导外加现代药理研究的不断深入，金线莲多种生物活性得到证实，药用价值巨大，可以很好的开发为安全有效的药品，此外，金线莲有着丰富的营养物质，可有效缓解贫血、降血糖、增强免疫力。总而言之，金线莲无论是作为食品、保健品还是药品的开发，前景都十分巨大。

金线莲目前还是以初级产品进行流通，其产品链延伸不够，远未体现出金线莲的价值所在。当前金线莲资源短缺的瓶颈已得到突破，如何更加全面的、深入的、系统的研究金线莲活性成分及其药理作用，确立权威的质量标准，加快对金线莲食品、药品、保健品等一系列深层次产品的研发，是推动金线莲可持续发展的关键所在。

7 瓶颈与展望

目前，虽然金线莲的开发潜力巨大，但是金线莲产业化仍然面临着十分严峻的问题。①金线莲质量标准体系依旧薄弱，真假优劣难分，造成金线莲市场的混乱不堪，企业生产者对金线莲的质量控制也缺乏硬性的标准，从而导致金线莲厂家的产品质量参差不齐，消费者对金线莲产品的信任感下降；②金线莲由于没有“国标”只能在地区范围内销售，在全国的认知度偏低，这极大地阻挡了金线莲在全国范围内的推广；③金线莲深度开发的产品过少，主要是以原料的初加工产品为主，如鲜品、干品，茶饮等等，创新产品太少，产品过于雷同。

现今，我国金线莲种植的技术已经相当成熟，极大地减少了野生资源的压力，缓解了金线莲的资源紧缺问题，已经可以很好地满足市场的需求，随着对金线莲化学成分研究也不断深入，各种常见的药用化学成分不断被发现，药理作用研究也日渐深入，金线莲的质量标准也在不断的探索之中，再加上地方政府对金线莲产业化的大力扶持，金线莲开始重焕新生。目前，国内外市场对金线莲的需求不断扩大，金线莲无论是应用于食品、保健品、化妆品还是药品都具有极大的经济效益和社会效益。