大别山产4种石斛的比较研究进展

周方，张洋

1. 安徽国科检测科技有限公司（合肥 230041）；2. 安徽省智慧监测工程研究中心（合肥 230041）

石斛作为兰科属多年生草本植物，能药食两用，具有滋阴清热、益胃生津、润肺止咳、增强免疫力等功效[1]。常用的石斛种类很多，以安徽霍山道地产区的霍山石斛（Dendrobium huoshanenseC.Z.Tang et S.J. Cheng）即米斛为最佳，有中药材中的“软黄金”“中华九大仙草之首”等美誉[2-3]，在清代《本草纲目拾遗》中就有明确记载。大别山主产霍山石斛（Dendrobium huoshanense）、霍山铁皮石斛（Dendrobium officinale）、霍山铜皮石斛（Dendrobiummoniliforme）3种石斛，河南石斛（Dendrobium henanense）为外来引种植物，在大别山有广泛分布，这4种石斛比较，以霍山石斛品质最优。

霍山石斛因品质优良，过度采挖、生态环境恶化等原因其野生资源匮乏[4]，市场上只闻其名，不知其物。由于真正的霍山石斛标本采集困难，植物分类学者都将霍山产的石斛误认为是霍山石斛[5-6]。霍山石斛功效独特且价格昂贵，常出现以其他石斛加工成的枫斗作为霍山石斛伪品在市场出售，大别山产的其他3种石斛在形态上与霍山石斛相近，更易当作霍山石斛伪品，尤其是形态相似的河南石斛，加工成枫斗后鉴别难度更大[7-8]。因此，为进一步规范霍山石斛市场秩序，保障市场上霍山石斛的安全可靠性，同时有利于大别山产的其他石斛的声誉，需要全面了解霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛、河南石斛这4种大别山产的石斛差异。通过整理分析相关文献，分别从形态特征（新鲜石斛、石斛枫斗）、化学成分，显微鉴别、分子鉴别等方面对大别山产的4种石斛进行比较概述，为进一步完善和开发大别山产的石斛类中药材提供重要参考依据。

1 形态特征

1.1 新鲜石斛

由于不同石斛生长习性存在显著差异，因此新鲜石斛在形态特征上会有所区别。现有研究通过茎高、节间数、茎的色泽、花色等特征对大别山生长的3种石斛进行有效区分[9]。综合已有研究[9-10]发现，霍山石斛在茎高、节数、茎的形状、花色、花瓣等形态特征与大别山其他3种石斛具有明显差异，4种石斛形态特征具体表现：霍山石斛茎高3～9 cm，3～8节，茎基部向上迅速变粗后逐渐变细，呈蚂蚱腿形，花色为淡黄白色，花瓣中裂片半圆状三角形，具有1个黄栗色横椭圆形斑块；霍山铁皮石斛茎高9～35 cm，3～9节，茎圆柱形，花色为黄绿色，花瓣为卵状披针形，具有1个紫红色斑块；霍山铜皮石斛茎高10～40 cm，5～12节，茎圆柱形，花色一般为黄绿色、白色或白色带淡紫红色，花瓣为卵状披针形，具有1个紫红色、淡褐色或浅黄色斑块；河南石斛茎高3～8 cm，3～9节，茎近圆柱形，花色一般为白色，花瓣中裂片卵状三角形，具有1个紫色斑块。

1.2 石斛枫斗

霍山石斛与其他3种石斛加工成的枫斗外观形状相似，均为黄色或黄绿色，卷曲成紧密或疏松的弹簧状，单从枫斗特征上对大别山产的4种石斛鉴别难度大，对人员鉴别经验要求高，难以普及。研究表明[11]这4种石斛枫斗特征：霍山石斛枫斗俗称龙头凤尾，呈喇叭形弹簧状，常卷曲成2～4圈，偶有5圈，枫斗的一端为茎基部的根头，较粗，有数条须根，形如龙头，另一端为茎尖，较细，俗称凤尾；霍山铁皮石斛枫斗呈圆筒形弹簧状，常卷曲成3～6圈，枫斗的两端均有切口，端口平整；霍山铜皮石斛枫斗呈圆筒形弹簧状，常卷曲成2～3圈，偶有4圈，枫斗的一端为茎基部或茎尖，或两端均为中段的切面；河南石斛枫斗与霍山石斛枫斗相似，均有龙头凤尾，但河南石斛枫斗茎秆较细，常卷曲成4～6圈。

2 化学成分

随着霍山石斛食品安全地方标准的出台，食品原料的身份得到明确，近年来霍山石斛化学成分研究逐渐增多[12-15]，主要集中在多糖、生物碱、氨基酸、微量元素、营养成分等化学成分，但大别山产4种石斛的化学成分系统研究较为缺乏。

2.1 多糖

相关药理学研究表明多糖是石斛中药材发挥药理作用的主要化学成分[16-17]。有研究对比霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛这3种石斛的多糖含量[14]，结果发现霍山石斛与其他2种石斛有显著差异，与早期研究结论一致[18-19]。于力文等[20]对霍山3种石斛不同生长期的不同部位重要营养成分进行测定分析，结果发现霍山石斛不同生长期茎中可溶性糖含量均显著高于霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛相应茎中的可溶性糖含量。陈乃东等[21]和司华阳[22]研究霍山石斛和河南石斛多糖含量变化规律，结果发现霍山石斛中多糖含量高于河南石斛。

2.2 生物碱

生物碱是石斛主要化学成分之一，能增强机体抗氧化能力。对比霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛这3种石斛的总生物碱含量发现[14]，霍山石斛的总生物碱含量最高，霍山铜皮石斛中总生物碱的含量明显低于其他2种石斛。以往有研究对霍山产的3种石斛不同生长期不同部位中的总生物碱含量进行测定[23]，结果发现不同生长期的石斛总生物碱含量有显著差异，霍山石斛的总生物碱含量高于霍山铜皮石斛和霍山铁皮石斛，同时还发现在这3种石斛中，各部位的总生物碱在叶中含量最高，成熟期的茎和根中生物碱含量相当。

2.3 氨基酸

氨基酸具有重要的营养价值和保健功能，研究比较三年生霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛这3种石斛的氨基酸含量，霍山石斛的氨基酸含量明显高于其他2种石斛。同时，通过方差分析，苏氨酸、蛋氨酸和异亮氨酸在霍山石斛和其他2种石斛之间存在显著差异[14]。吴庆生等[24]分析了霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛不同生长期的不同部位17种游离氨基酸含量，结果发现3种石斛中都含有人体必需的7种氨基酸，霍山石斛中含量最高。

2.4 微量元素

吴庆生等[25]对霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛不同部位的20余种无机元素进行定量分析和比较，结果发现霍山石斛中Zn、Cu、Fe、Ni、Cr等元素高于霍山铁皮石斛，霍山石斛中的Fe、Ni、Cr、Mn等元素高于霍山铜皮石斛。陈乃东等[26]研究霍山石斛和河南石斛不同部位的金属元素含量，结果表明霍山石斛茎中有益元素总量显著高于河南石斛，这些结果验证霍山石斛为“中华九大仙草之首”，是石斛中的佳品的传统说法。也有研究[14]发现在3年生石斛中，霍山铁皮石斛的铁、镁、锰、锌含量均高于霍山石斛、霍山铜皮石斛，其中镁含量尤为显著。

2.5 其他营养成分

有研究对比霍山3种石斛不同生长期的不同部位重要营养成分[20]，结果发现不同生长期霍山石斛茎中维生素C含量均显著高于霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛相应茎中维生素C含量。对霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛3种石斛相同生长阶段的叶片中差异蛋白质含量差异研究表明[27]，3种石斛在普通蛋白质和糖蛋白种类及含量上无差异。

3 显微鉴别

对霍山石斛及近缘种的茎横切面进行显微鉴别特征，结果发现，大别山产的4种石斛茎在横切面的形状、薄壁细胞等方面有明显差异[7,28-29]，霍山石斛茎横切面呈类圆形，边缘有不规则波状，基本薄壁细胞大小近似，其间分散有很多大型黏液腔，霍山石斛薄壁细胞中草酸钙针晶长约30 μm。霍山铁皮石斛茎横切面呈圆形，边缘有不规则波状，每2～3个波状中夹有1个深波状弯曲，细胞壁稍厚、木化，霍山铁皮石斛草酸钙针晶长约50 μm，放射状松散排列。霍山铜皮石斛茎横切面呈类圆形，边缘有不规则波状，细胞壁稍厚、微木化，基本薄壁组织细胞大小近似，霍山铜皮石斛草酸钙针晶长约15 μm，紧密成束状排列。河南石斛茎横切面呈类圆形，边缘有不规则波状，细胞壁增厚不明显，基本薄壁细胞大小近似。

4 分子鉴别

随着分子生物学技术迅速发展，分子鉴别技术用于石斛真伪鉴别研究多有报道，早期有研究利用ISSR分子标记技术对霍山石斛及其相似种进行比较研究[30]，结果表明霍山石斛与其他产地石斛存在显著、稳定的差异，但无法显著区分相同产地的几种石斛。刘枫等[31-32]对霍山石斛、霍山铁皮石斛、霍山铜皮石斛和河南石斛的ITS和matK序列进行比较研究分析发现，这种方法可以区分霍山石斛、霍山铁皮石斛和河南石斛，却不能区分霍山石斛和霍山铜皮石斛；进一步对霍山石斛和霍山铜皮石斛重测序，开发SNP位点，对霍山石斛和霍山铜皮石斛进行鉴别。以往研究对比霍山石斛和霍山铜皮石斛nrDNA ITS序列[33]发现，大多数霍山石斛与霍山铜皮石斛共享一种单倍型，单一的DNA片段难以将其区分开。也有研究[34]发现基于RAPD分子标记聚类结果表明霍山石斛与霍山铜皮石斛亲缘关系较近，与霍山铁皮石斛关系较远，但SRAP标记的聚类结果相反，提示大别山产的4种石斛是一个复合群，通过分子技术难以有效完全区分[35-37]。

5 结语

从形态特征（新鲜石斛、石斛枫斗）、化学成分，显微鉴别、分子鉴别等方面对大别山产的4种石斛进行比较概述，结果表明，霍山石斛的形态特征（包括新鲜石斛和枫斗）、化学成分与大别山其他3种石斛均有显著差异，验证霍山石斛是石斛中的佳品的传统说法。新鲜的霍山石斛与其他石斛形态特征有显著差异，但石斛商品均以枫斗或鲜条在市场销售，通过传统形态特征难以把握鉴别方法，利用形态特征与显微鉴别或分子鉴别技术相结合，可以有效快速鉴别霍山石斛及其他几种石斛，这与已报道研究结果相一致[29]，未来可针对大别山产的几种石斛系统研究，完善霍山石斛有效的快速鉴别体系。同时，研究结果也表明不同年限、不同部位的霍山石斛主要化学成分含量与其他3种石斛存在显著差异，霍山石斛作为珍贵的中药材，药用价值极高，但其资源匮乏，未来可通过开展霍山石斛不同年限茎、叶、根的主要化学成分含量、其他几种石斛的化学含量和药理活性相关研究，以开发出霍山石斛不同部位及大别山其他几种石斛的药用价值，对于霍山石斛药材的市场推广、推动大别山的发展具有重要意义。