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1 , Vol.33, No.23 食 品 科 学 专 题 论 述 聂 少 平, 蔡 海 兰 ( 南 昌 大 学 食 品 科 学 与 技 术 国 家 重 点 实 验 室, 江 西 南 昌 ) 摘 要 : 铁 皮 石 斛 为 我 国 传 统 滋 阴 名 贵 中 药, 其 保 健 价 值 为 人 们 所 共 识 本 文 综 述 近 30 年 来 国 内 外 有 关 铁 皮 石 斛 的 种 质 鉴 定 方 法, 着 重 论 述 铁 皮 石 斛 中 的 多 糖 石 斛 碱 芪 类 及 其 衍 生 物 挥 发 性 成 分 等 天 然 活 性 物 质 及 其 功 能, 为 合 理 的 开 发 应 用 铁 皮 石 斛 资 源 提 供 科 学 依 据 铁 皮 石 斛 ; 种 质 鉴 定 ; 活 性 物 质 ; 功 能 活 性 Research Progress in Bioactive Components and Functions of Dendrobium offi cinale NIE Shao-ping,CAI Hai-lan (State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang , China) Abstract:Dendrobium officinale, is widely used in traditional Chinese and folk medicine for centuries to nourish stomach and promote the production of body fluid. In this article, the research progress in identification is summarized. The bioactive components extracted from Dendrobium officinale, such as polysaccharides, dendrobine, stillnoids and volatile oil as well as their biological functions are discussed. All of these studies will provide a scientific basis for expanding the application of Dendrobium officinale. Key words:dendrobium offi cinale;identification;bioactive components;biological functions 中 图 分 类 号 :Q94 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : (2012) 铁 皮 石 斛 为 兰 科 石 斛 属 植 物 铁 皮 石 斛 (Dendrobium officinale Kimura et Migo) 的 干 燥 茎 [], 因 表 皮 呈 铁 绿 色 而 得 名 石 斛 属 植 物 按 形 态 产 地 等 可 分 为 铁 皮 金 钗 霍 山 黄 草 环 草 马 鞭 等 数 十 个 品 种, 其 中 以 铁 皮 石 斛 最 为 珍 贵 野 生 铁 皮 石 斛 生 于 海 拔 100~3000m 之 间 的 山 地 半 阴 湿 岩 石 树 皮 上, 喜 温 暖 湿 润 气 候 和 半 阴 湿 的 环 境, 不 耐 寒 铁 皮 石 斛 的 鲜 茎 可 直 接 食 用, 或 炖 汤, 或 泡 茶, 或 浸 酒 [2], 通 常 加 工 成 干 品, 如 铁 皮 枫 斗 铁 皮 [3] 石 斛 功 能 性 饮 料 等 近 年 来 以 铁 皮 石 斛 为 原 料 生 产 的 高 级 保 健 品 越 来 越 多, 畅 销 欧 美 及 东 南 亚 沿 海 发 达 地 区 但 由 于 野 生 铁 皮 石 斛 特 殊 的 生 长 环 境 和 自 身 繁 殖 极 为 困 难 [4-5], 再 加 上 经 济 价 值 极 高, 长 期 无 限 制 地 采 挖 和 不 合 理 地 开 发 利 用 导 致 资 源 越 来 越 少, 现 已 成 为 国 家 二 级 保 护 植 物 [6] 为 保 护 这 一 珍 稀 植 物, 从 20 世 纪 70 年 代 起, 国 内 外 有 关 机 构 便 开 始 了 铁 皮 石 斛 的 研 发 工 作 [7-10], 尤 其 在 铁 皮 石 斛 的 组 织 培 养 与 快 速 繁 殖 技 术 人 工 栽 培 技 术 方 面 进 行 了 大 量 研 究, 已 为 铁 皮 石 斛 规 模 化 栽 培 提 供 了 较 强 的 技 术 保 障, 但 对 铁 皮 石 斛 活 性 成 分 的 研 究 还 不 是 很 深 入 本 文 在 前 人 工 作 的 基 础 上, 着 重 对 铁 皮 石 斛 的 种 质 鉴 定 天 然 活 性 成 分 和 功 能 等 进 行 综 述, 特 别 关 注 铁 皮 石 斛 多 糖 结 构 与 其 活 性 之 间 的 关 系, 旨 在 为 进 一 步 研 究 开 发 铁 皮 石 斛 资 源 提 供 依 据 1 铁 皮 石 斛 的 鉴 定 传 统 的 石 斛 鉴 定 主 要 是 根 据 石 斛 的 表 型 特 征, 如 表 皮 角 质 层 皮 下 层 细 胞 硅 质 块 草 酸 钙 针 晶 束 等 [11], 常 用 的 方 法 包 括 显 微 鉴 定 色 谱 法 分 析 [12] 近 年 来 不 少 学 者 探 索 从 分 子 水 平 建 立 有 效 的 铁 皮 石 斛 鉴 定 方 法, 如 基 于 PCR 的 DNA 分 子 标 定 技 术 [13] 基 于 DNA 序 列 分 析 的 分 子 标 记 技 术 [14] [15] 基 因 芯 片 技 术 等 Ding [16] Xiaoyu 等 在 铁 皮 石 斛 与 其 他 37 种 石 斛 的 rdna ITS 序 列 分 析 的 基 础 上, 设 计 了 一 对 位 点 特 异 性 PCR 引 物 TP- JB01S 和 TP-JB01X 鉴 别 铁 皮 石 斛, 结 果 显 示, 当 退 火 温 [17] 度 降 到 66, 只 有 铁 皮 石 斛 有 阳 性 反 应 徐 程 等 采 用 内 部 简 单 重 复 序 列 分 子 标 记 技 术 (ISSR-PCR) 对 铁 皮 石 斛 种 间 和 种 内 DNA 指 纹 图 谱 分 析, 同 时 采 用 流 式 细 胞 仪 检 测 DNA2C 值, 发 现 8 种 不 同 地 域 铁 皮 石 斛 DNA 2C 值 不 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 重 点 项 目 ( ); 十 二 五 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 (2012BAD33B06); 食 品 科 学 与 技 术 国 家 重 点 实 验 室 目 标 导 向 项 目 (SKLF-MB ); 江 西 省 青 年 科 学 家 ( 井 冈 之 星 ) 培 养 对 象 资 助 项 目 作 者 简 介 : 聂 少 平 (1978 ), 男, 教 授, 博 士, 研 究 方 向 为 食 品 化 学 与 分 析 食 品 营 养 与 安 全 糖 化 学 与 糖 生 物 学 spnie@ncu.edu.cn

2 专 题 论 述 食 品 科 学 2012, Vol.33, No 同, 引 物 UBC-846 可 区 分 种 间 和 种 内 差 异 最 新 研 究 发 现, 通 过 多 糖 凝 胶 电 泳 法 建 立 铁 皮 石 斛 主 要 成 分 多 糖 的 指 纹 图 谱, 不 仅 可 以 区 分 不 同 地 区 的 铁 皮 石 斛, 也 可 鉴 定 不 同 种 类 的 石 斛 [18] 2 铁 皮 石 斛 活 性 成 分 及 功 能 2.1 铁 皮 石 斛 活 性 成 分 经 现 代 科 学 研 究 证 明, 铁 皮 石 斛 中 含 有 的 主 要 活 性 成 分 为 石 斛 多 糖 石 斛 碱 氨 基 酸 芪 类 及 其 衍 生 物 以 及 多 种 挥 发 性 成 分, 近 来 从 铁 皮 石 斛 中 发 现 了 18 个 新 化 合 物 [19] 铁 皮 石 斛 多 糖 多 糖 是 铁 皮 石 斛 的 主 要 成 分, 与 其 药 理 活 性 有 着 密 切 的 联 系, 多 糖 含 量 的 高 低 是 目 前 判 断 铁 皮 石 斛 质 量 的 主 要 依 据, 中 国 药 典 规 定 铁 皮 石 斛 多 糖 含 量 不 得 少 于 25.0%, 研 究 发 现 凡 达 到 传 统 标 准 质 重, 嚼 之 粘 牙, 味 甘, 无 渣 者 为 优 的 样 品 中 多 糖 含 量 均 高 于 30% [20] 在 不 同 种 石 斛 茎 多 糖 含 量 测 定 中 发 现 马 鞭 石 斛 的 多 糖 含 量 为 24.89% [21], 金 钗 石 斛 多 糖 类 成 分 含 量 不 高, 约 为 4% [22] [23] 华 允 芬 等 发 现 铁 皮 石 斛 总 多 糖 和 水 溶 性 多 糖 含 量 高 于 细 叶 石 斛 和 细 茎 石 斛 铁 皮 石 斛 多 糖 在 同 一 植 株 不 同 器 官 组 织 生 长 期 及 不 同 来 源 植 株 中 含 量 均 不 同 一 般 来 说, 茎 中 多 糖 含 量 最 高, 其 中 又 以 两 年 生 的 茎 中 多 糖 含 量 最 高 [24] [25] 华 允 芬 研 究 发 现, 铁 皮 石 斛 茎 的 上 中 下 3 部 分 总 多 糖 和 水 溶 性 多 糖 含 量 较 高,3 个 部 位 之 间 差 异 不 大, 但 根 部 含 量 很 低, 尤 其 是 水 溶 性 多 糖, 含 量 不 足 2%, 只 有 茎 部 的 13% 左 右, 说 明 传 统 用 药 上 铁 皮 石 斛 以 茎 为 入 药 部 分 在 化 学 成 分 分 析 上 是 合 理 [26] 的 李 彩 霞 等 采 用 分 光 光 度 法 比 较 不 同 采 收 期 铁 皮 石 斛 中 多 糖 的 含 量 后 发 现, 铁 皮 石 斛 的 采 收 以 冬 季 为 佳 [27] 黎 万 奎 等 对 不 同 来 源 铁 皮 石 斛 的 化 学 品 质 进 行 比 较, 发 现 人 工 栽 培 铁 皮 石 斛 总 多 糖 含 量 与 铁 皮 枫 斗 相 近, 分 别 为 25.31% 和 29.38%, 说 明 人 工 栽 培 铁 皮 石 斛 主 要 药 用 成 分 的 质 量 与 野 生 材 料 相 近, 可 作 为 野 生 铁 皮 石 斛 的 替 代 资 源 加 以 开 发 铁 皮 石 斛 多 糖 主 要 由 葡 萄 糖 半 乳 糖 甘 露 糖 木 糖 阿 拉 伯 糖 鼠 李 糖 葡 萄 糖 醛 酸 半 乳 糖 醛 酸 等 单 糖 组 成, 广 泛 存 在 (1 4)-β-D-Glcp (1 4)-α-D-Glcp (1 6)-α-D-Glcp (1 4)-β-D-Manp [28] [29] 王 世 林 等 从 铁 皮 石 斛 中 分 离 纯 化 得 到 3 种 多 糖, 根 据 红 外 光 谱 (IR) 1 H 及 13 C 核 磁 共 振 酸 水 解 和 O- 乙 酰 基 分 析, 确 定 铁 皮 石 斛 多 糖 为 一 类 O- 乙 酰 基 葡 萄 甘 露 聚 糖, 由 过 碘 酸 氧 化 Smith 降 解 部 分 酸 水 解 和 甲 基 化 分 析, 证 明 了 它 们 由 几 个 β-(1 3)-D- 甘 露 吡 喃 糖 基 和 一 个 β-(1 4)-D- 葡 萄 吡 喃 糖 基 重 复 构 成 主 链, 其 分 子 质 量 分 别 为 [30] 120ku 黄 民 权 等 用 薄 层 层 析 法 对 铁 皮 石 斛 单 糖 组 成 作 了 鉴 定, 发 现 铁 皮 石 斛 多 糖 由 D- 木 糖 L- 阿 拉 伯 糖 和 [31] D- 葡 萄 糖 组 成 杨 虹 等 从 铁 皮 石 斛 中 分 离 得 到 两 种 多 糖 DT2 DT3, 其 分 子 质 量 分 别 为 ku, 主 要 含 有 葡 萄 糖 半 乳 糖 木 糖 及 少 量 阿 拉 伯 糖 和 甘 露 糖, 物 质 的 量 比 分 别 为 5.9:1.0:0.8:0.5 和 7.9:1.3:1.0:0.5:0.7, 以 [32-33] α-(l 4)-D-Glc 为 主 链 何 铁 光 等 将 铁 皮 石 斛 原 球 茎 粗 多 糖 (DCPP) 纯 化 得 到 DCPP 1a-1 和 DCPP 3c-1, 发 现 DCPP 1a-1 具 有 α- 呋 喃 糖 苷 键, 分 子 中 1 6 键 1 2/1 4 键 1 3 键 所 占 的 比 例 分 别 为 4.0% 52.1% 44.9%, 分 子 质 量 为 189ku, 由 甘 露 糖 和 葡 萄 糖 按 7.015:1 的 物 质 的 量 比 组 成 ;DCPP 3c-1 中 含 有 α- 吡 喃 糖 苷 键, 分 子 中 1 6 残 基 1 2/1 4 键 1 3 键 所 占 的 比 例 分 别 为 14% 40.7% 45.3%, 分 子 质 量 为 72.4ku, 由 甘 露 糖 鼠 李 糖 半 乳 糖 醛 酸 葡 萄 糖 半 乳 糖 和 阿 拉 伯 糖 组 成, 其 物 质 的 量 比 为 [34] :1:1.046:23.354:3.828:1.046 鲍 素 华 等 从 铁 皮 石 斛 总 多 糖 (DSP) 中 分 级 沉 淀 得 到 DSP1 DSP2 DSP3 不 同 分 子 质 量 的 多 糖, 其 分 子 质 量 范 围 分 别 为 :15.7~157 [35] ~ ~157ku Xia Linjing 等 从 铁 皮 石 斛 粗 多 糖 (DOP) 中 纯 化 得 到 两 个 多 糖 片 段 DOP-1 DOP-2, 其 分 子 质 量 分 别 为 ku, 主 要 由 甘 露 糖 和 葡 萄 糖 组 成, 含 有 微 量 的 半 乳 糖 和 阿 拉 伯 糖, DOP-1 的 单 糖 物 质 的 量 比 为 3.13:1.34:0.02:0.01,DOP-2 为 [36] 3.13:1.24:0.12:0.02 Liu Xiaofei 等 从 铁 皮 石 斛 粗 多 糖 中 分 离 得 到 一 个 多 糖 片 段, 主 要 由 甘 露 糖 葡 萄 糖 和 鼠 李 糖 组 成, 物 质 的 量 比 为 7.3:1.3:1, 分 子 质 量 为 533.7ku [25] 华 允 芬 从 铁 皮 石 斛 粗 多 糖 DOP 中 分 离 纯 化 得 中 性 糖 DOP-1 以 及 5 个 酸 性 糖 DOP-2-A1 3-Al 4-A1 5-A1 6-A1, 初 步 发 现 DOP-1-Al 为 葡 甘 露 聚 糖, 由 D-Man D-Glc 以 及 D-Ara 按 40.2:8.40:l 比 例 组 成, 重 复 结 构 单 元 如 图 1 所 示 β-d-manp-(1 3)-β-D-Manp-(1 3)-β-D-Manp D-Araf-(1 3)-β-D-Glcp OAc 1 OAc [ 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Glcp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Glcp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Manp-(1 4)-β-D-Manp-(1 ] n Fig.1 图 1 多 糖 DOP-1-A1 的 重 复 单 元 Repeat units of the polysaccharide (DOP-1-A1) from D. officinale 研 究 表 明, 铁 皮 石 斛 多 糖 具 有 的 抗 氧 化 抗 炎 抗 肿 瘤 增 强 免 疫 功 能 等 活 性, 与 其 结 构 特 征 有 关 [29-36] 关 于 铁 皮 石 斛 多 糖 的 结 构 特 征 与 其 功 能 活 性 之 间 的 关 系 归 纳 于 表 1 除 了 单 糖 组 成 方 面 的 共 性 外, 不 同 来 源 的 多 糖 有 其 自 身 的 特 性, 例 如, 云 南 的 马 鞭 石 斛 和 贵 州 的 金 钗 石 斛 多 糖 都 含 有 淀 粉, 云 南 的 马 鞭 石 斛 和 束 花 石 斛 安 徽 的 铁 皮 石 斛 多 糖 均 含 有 1,3-β- 葡 糖 苷 连 接 来 自 云 南 安 徽 浙 江 的 铁 皮 石 斛 多 糖 都 能 被 木 聚 糖 酶 和 1,3-β- 葡 聚 糖

3 , Vol.33, No.23 食 品 科 学 专 题 论 述 Table 1 表 1 铁 皮 石 斛 多 糖 的 结 构 特 征 与 其 功 能 活 性 Structural characteristics and functional activities of polysaccharides from D. officinale 功 能 活 性 多 糖 名 称 分 子 质 量 /ku 结 构 特 征 增 强 免 疫 功 能 抗 氧 化 抗 炎 抗 氧 化 [30] 水 溶 性 多 糖 由 D- 木 糖 L- 阿 拉 伯 糖 和 D- 葡 萄 糖 组 成 DOP-1 [35] 主 要 由 甘 露 糖 和 葡 萄 糖 组 成, 含 有 微 量 的 半 乳 糖 和 阿 拉 伯 糖, 物 质 的 量 比 为 3.13:1.34:0.02:0.01 DOP-2 [35] 主 要 由 甘 露 糖 和 葡 萄 糖 组 成, 含 有 微 量 的 半 乳 糖 和 阿 拉 伯 糖, 物 质 的 量 比 为 3.13:1.24:0.12:0.02 [36] 铁 皮 石 斛 多 糖 片 段 主 要 由 甘 露 糖 葡 萄 糖 和 鼠 李 糖 组 成, 物 质 的 量 比 为 7.3:1.3:1 DSP [34] 15.7~157 DSP1 [34] 14.8 DSP2 [34] 35.3~74.4 DSP3 [34] 115.1~157 DCPP 1a-1 [32] 189 DCPP 3c-1 [33] 72.4 中 性 糖 DOP-1 [25] 128 由 甘 露 糖 和 葡 萄 糖 按 7.015:1 的 物 质 的 量 比 组 成, 具 有 α- 呋 喃 糖 苷 键, 分 子 中 1 6 键 1 2/1 4 键 1 3 键 所 占 的 比 例 分 别 为 4.0% 52.1% 和 44.9% 由 甘 露 糖 鼠 李 糖 半 乳 糖 醛 酸 葡 萄 糖 半 乳 糖 和 阿 拉 伯 糖 组 成, 其 物 质 的 量 比 为 :1:1.046:23.354: 3.828:1.046, 含 有 α- 吡 喃 糖 苷 键, 分 子 中 1 6 残 基 1 2/1 4 键 1 3 键 所 占 的 比 例 分 别 为 14% 40.7% 和 45.3% 为 葡 甘 露 聚 糖, 由 D-Man D-Glc 以 及 D-Ara 按 物 质 的 量 40.2:8.40:l 比 例 组 成, 其 骨 架 由 (l 4)-β-D-Manp β-d-glcp(6:1) 构 成 抗 肿 瘤 DCPP 1a-1 [32] 189 结 构 同 抗 氧 化 活 性 中 的 DCPP 1a-1 未 知 铁 皮 石 斛 多 糖 Ⅰ [29] 1000 铁 皮 石 斛 多 糖 Ⅱ [29] 500 铁 皮 石 斛 多 糖 Ⅲ [29] 120 DOP-2-A1 3-Al 4-A1 5-A1 6-A1 [25] DT2 [31] 740 DT3 [31] 540 由 几 个 β-(1 3)-D- 甘 露 吡 喃 糖 基 和 一 个 β-(1 4)-D- 葡 萄 吡 喃 糖 基 重 复 构 成 主 链 为 含 β-d- 甘 露 糖 基 的 蛋 白 聚 糖 主 要 含 有 葡 萄 糖 半 乳 糖 木 糖 及 少 量 阿 拉 伯 糖 和 甘 露 糖, 物 质 的 量 比 为 5.9:1.0:0.8:0.5, 以 α-(l 4)-D-Glc 为 主 链 主 要 含 有 葡 萄 糖 半 乳 糖 木 糖 及 少 量 阿 拉 伯 糖 和 甘 露 糖, 物 质 的 量 比 为 7.9:1.3:1.0:0.5:0.7, 以 α-(l 4)-D-Glc 为 主 链 酶 水 解, 但 是 水 解 物 经 柱 前 衍 生 化 (PMP) 后 进 行 液 相 - 紫 外 - 质 谱 (LC-DAD-MS) 分 析 其 结 构 不 尽 相 同 [37] 石 斛 碱 生 物 碱 类 成 分 是 石 斛 属 植 物 中 最 早 分 离 并 进 行 结 构 确 认 的 化 合 物, 其 含 量 为 0.02%, 低 于 金 钗 石 斛, 虽 然 总 生 物 碱 类 成 分 含 量 较 低, 但 就 其 中 所 含 的 特 有 生 物 碱 类 成 分 而 言, 铁 皮 石 斛 的 质 量 好 于 金 钗 石 斛 [22] 与 多 糖 类 似, 不 同 来 源 组 织 器 官 年 份 的 铁 皮 石 斛 其 生 物 碱 的 积 累 不 [38] 同 尚 喜 雨 对 铁 皮 石 斛 不 同 部 位 采 收 阶 段 以 及 干 燥 方 法 测 定 的 生 物 碱 含 量 进 行 了 系 统 的 比 较 分 析, 发 现 铁 皮 石 斛 的 生 物 碱 含 量 人 工 栽 培 的 石 斛 叶 的 生 物 碱 含 量 : 一 年 生 > 两 年 生, 尤 其 是 晒 干 处 理 的 一 年 生 叶 的 石 斛 碱 含 量 要 比 两 年 生 的 高 出 许 多 野 生 型 植 株 根 部 的 石 斛 碱 含 量 都 比 人 工 栽 培 的 根 部 石 斛 碱 含 量 高, 这 可 能 与 野 生 状 态 的 石 斛 [39] 根 部 小 环 境 比 较 适 宜 有 关 诸 燕 等 研 究 发 现 云 南 产 铁 皮 石 斛 总 生 物 碱 明 显 高 于 浙 江 产 铁 皮 石 斛, 正 宗 的 铁 皮 石 斛 总 生 物 碱 含 量 具 有 明 显 限 量 范 围, 总 生 物 碱 含 量 明 显 偏 离 限 量 范 围 的 样 品 可 以 基 本 确 定 为 非 铁 皮 石 斛 氨 基 酸 及 金 属 元 素 游 离 氨 基 酸 和 微 量 元 素 也 是 铁 皮 石 斛 中 的 主 要 有 效 [40] 成 分 何 铁 光 等 研 究 发 现 铁 皮 石 斛 含 有 17 种 氨 基 酸, 铁 皮 石 斛 野 生 品 及 其 悬 浮 培 养 的 原 球 茎 氨 基 酸 含 量 分 别 达 到 mg/g, 其 中, 谷 氨 酸 天 冬 氨 酸 的 含 量 在 野 生 品 和 原 球 茎 中 都 比 较 高, 说 明 石 斛 之 所 以 性 味 甘 淡 微 咸, 与 其 氨 基 酸 的 组 成 特 性 有 关 铁 皮 石 斛 野 生 品 的 必 需 氨 基 酸 含 量 高 于 原 球 茎, 两 者 的 人 体 必 需 氨 基 酸 含 量 分 别 占 总 量 的 37.9% 26.2%, 相 差 约 12% [41] [42] 诸 燕 等 发 现 铁 皮 石 斛 含 有 大 量 人 体 所 需 金 属 元 素, 如 Ca K Na Mg Fe Zn Mn Cu Sr, 且 不 同 种 质 含 量 存 在 显 著 差 异 ;22 个 铁 皮 石 斛 供 试 品 中 砷 汞 铅 3 种 重 金 属 元 素 含 量 均 在 药 用 植 物 及 制 剂 外 经 贸 绿 色 行 业 标 准 规 定 限 度 范 围 内, 仅 1 个 样 品 镉 元 素 含 量 超 过 规 定 限 度, 但 重 金 属 含 量 远 低 于 全 国 中 药 材 中 铅 砷 镉 汞 平 均 超 标 12.0% 9.7% 28.5% 6.9% 的 现 状, 说 明 铁 皮 石 斛 重 金 属 限 量 整 体 上 是 安 全 的 挥 发 性 化 学 成 分 [43] 康 连 伟 等 对 铁 皮 石 斛 全 草 ( 包 括 根 茎 叶 ) 进 行 了 分 析, 共 鉴 定 出 总 挥 发 油 中 的 14 种 化 合 物, 包 括 烷 烃 类 醛 类 酮 类 烯 烃 类 醇 类 和 酯 类 化 合 物, 分 别 占 挥 发 油 总 成 分 的 28.57% 28.57% % 7.14% 7.14% 和 7.14%, 主 要 为 反 -2- 辛 烯 醛 (29.96%) β- 紫 罗 兰 酮 (15.78%) 芳 樟 醇 (5.36%) 任 醛 (4.39%) β- 环 柠 檬 醛 (3.40%) 正 癸 醛 (3.14%), 其 中 β- 紫 罗 兰 酮 具 有 抑 制 肿 瘤 生 长 的 作 用 [44] [45] 霍 昕 等 从 铁 皮 石 斛 花 挥 发 性 成 分 中 分 离 出 89 个 成 分, 共 鉴 定 出 59 个 化 学 成 分, 约 占 76.54%, 发 现 铁 皮 石 斛 花 中 挥 发 性 成 分 含 量 最 高 的 是 壬 醛 (9.21%), 具 有 强 烈 的 油 脂 气 味 和 甜 橙 气 息, 可 用 于 调 制 香 水 和 用 制 食 品 调 料 全 草 中 也 含 有 壬 醛 (4.39%), 但 不 是 含 量 最 高 的 成 分 芪 类 及 其 衍 生 物 [46-47] Li Yan 等 从 铁 皮 石 斛 茎 中 分 离 得 到 芪 类 及 其 衍

4 专 题 论 述 食 品 科 学 2012, Vol.33, No 生 物 27 个 : 铁 皮 石 斛 素 A~Q 4,4 - 二 羟 基 -3,5- 二 甲 氧 基 联 苄 3,4- 二 羟 基 -5,4 - 二 甲 氧 基 联 苄 3 - 羟 基 -3,4,5 - 三 甲 氧 基 联 苄 4,4 - 二 羟 基 -3,3,5- 三 甲 氧 基 联 苄 3,4 - 二 羟 基 -5- 甲 氧 基 联 苄 3,4- 二 羟 基 -3,5 - 二 甲 氧 基 联 苄 二 氢 白 黎 芦 醇 双 苄 葡 萄 糖 苷 E 金 钗 石 斛 菲 醌 2,4,7- 三 [48] 羟 基 -9,10- 二 氢 菲 李 榕 生 等 从 铁 皮 石 斛 根 茎 中 纯 化 得 到 6 个 菲 类 化 合 物,2,3,4,7- 四 甲 氧 基 菲 (Ⅰ) 1,5- 二 羧 基 -1,2,3,4- 四 甲 氧 基 菲 (Ⅱ) 2,5- 二 羟 基 -3,4- 二 甲 氧 基 菲 (Ⅲ) 2,7- 二 羧 基 -3,4,8- 三 甲 氧 基 菲 (Ⅳ) 2,5- 二 羧 基 -3,4- 二 甲 氧 基 菲 (Ⅴ) 3,5- 二 羧 基 -2,4- 二 甲 氧 基 菲 (Ⅵ) 对 部 分 单 体 化 合 物 进 行 了 抗 氧 化 和 抗 肿 瘤 活 性 初 筛, 发 现 大 多 数 联 苄 类 化 合 物 具 有 抗 氧 化 活 性, 有 2 个 联 苄 类 化 合 物 具 有 抗 肿 瘤 活 性 酚 类 化 合 物 从 铁 皮 石 斛 中 分 离 鉴 定 的 酚 类 包 括 :N-p- 香 豆 酞 酪 胺 反 -N-(4- 羟 基 苯 乙 基 ) 阿 魏 酸 酞 胺 二 氢 松 柏 醇 二 氢 对 羟 基 桂 皮 酸 酯 二 氢 阿 魏 酸 酪 胺 对 羟 基 苯 丙 酰 酪 胺 丁 香 酸 丁 香 醛 香 草 酸 对 羟 基 苯 丙 酸 对 羟 基 桂 皮 酸 阿 魏 酸 对 羟 基 苯 甲 酸 2- 甲 氧 基 苯 基 -1- O-β-D- 芹 糖 -(l 4)-β-D- 葡 萄 糖 苷 等 [19,49] 木 脂 素 类 化 合 物 从 铁 皮 石 斛 中 分 离 鉴 定 的 酚 类 包 括 :(+)- 丁 香 脂 素 -O-β-D- 吡 喃 葡 萄 糖 苷 淫 羊 藿 醇 A 2-4-O-β-D- 吡 喃 葡 萄 糖 苷 (+)- 南 烛 木 树 脂 酚 -3α-O-β-D- 吡 喃 葡 萄 糖 苷 裂 异 落 叶 松 脂 醇 丁 香 脂 素 -4,4 -O- 双 -β-d- 葡 萄 糖 苷 和 丁 香 脂 素 [19,50] 其 他 从 铁 皮 石 斛 中 分 离 鉴 定 的 内 酯 类 化 合 物 有 2 个 : 钩 状 石 斛 素 和 洋 地 黄 内 酯 ; 二 氢 黄 酮 类 化 合 物 有 2 个 : 柚 皮 素 和 3,5,5,7- 四 羟 基 二 氢 黄 酮 其 他 类 型 化 合 物 16 个 : 铁 皮 石 斛 素 R 灯 盏 花 苷 Ⅱ 腺 苷 尿 苷 蔗 糖 5- 羟 甲 基 糠 醛 3,5- 二 甲 基 -4- 羟 基 苯 基 -1-O-β-D- 葡 萄 糖 苷 反 式 阿 魏 酸 二 十 八 烷 基 酯 对 羟 基 反 式 肉 桂 酸 三 十 烷 基 酯 对 羟 基 顺 式 肉 桂 酸 三 十 烷 基 酯 胡 萝 卜 苷 β- 谷 甾 醇 十 六 烷 酸 十 七 烷 三 十 一 烷 醇 十 七 烷 酸 2.2 铁 皮 石 斛 的 功 能 活 性 历 代 药 学 经 典 对 铁 皮 石 斛 的 功 能 价 值 进 行 了 详 细 记 载 : 秦 汉 时 期 的 神 农 本 草 经 记 载 铁 皮 石 斛 味 甘, 平 主 伤 中, 除 痹, 下 气, 补 五 脏 虚 劳 羸 瘦, 强 阴 久 服, 厚 肠 胃 轻 身 延 年 ; 成 书 于 一 千 多 年 前 的 道 家 医 学 经 典 道 藏 将 铁 皮 石 斛 列 为 中 华 九 大 仙 草 之 首 ; 李 时 珍 在 本 草 纲 目 中 评 价 其 主 治 胃 中 虚 热, 发 热 自 汗, 痈 疽 排 脓 内 塞 ; 日 华 子 本 草 记 载 其 治 虚 损 劣 弱, 壮 筋 骨, 暖 水 脏, 益 智, 平 胃 气, 逐 虚 邪 ; 药 性 论 说 铁 皮 石 斛 能 补 肾 积 精 养 胃 阴 益 气 力 ; 本 草 思 辨 录 记 载 铁 皮 石 斛 为 肾 药 肺 药 脾 药 肠 胃 药 ; 滇 南 本 草 中 评 价 铁 皮 石 斛 味 甘 淡, 性 平 升 也, 阴 中 之 阳 也 平 胃 气, 能 壮 元 阳, 升 托, 发 散 伤 寒 现 代 研 究 证 明, 铁 皮 石 斛 具 有 抗 衰 老 抗 肿 瘤 降 低 血 糖 提 高 免 疫 功 能 等 作 用, 对 恶 性 肿 瘤 胃 肠 道 疾 病 糖 尿 病 白 内 障 关 节 炎 血 栓 闭 塞 性 脉 管 炎 及 慢 性 咽 炎 等 疾 病 具 有 很 好 的 疗 效 [7], 因 此, 被 国 际 药 用 植 物 界 称 为 药 界 大 熊 猫 养 阴 生 津 以 铁 皮 石 斛 为 主 药 的 铁 皮 枫 斗 晶 对 胃 阴 虚 证 的 药 效 学 实 验 表 明, 该 药 能 明 显 促 进 大 鼠 胃 液 分 泌, 增 加 胃 液 量 胃 酸 排 出 量 与 胃 蛋 白 酶 排 出 量, 证 实 了 传 统 医 学 中 有 关 铁 皮 石 斛 的 养 阴 益 胃 生 津 作 用 [51] 研 究 表 明 用 铁 皮 石 斛 提 取 物 治 疗 口 腔 干 燥 综 合 症 病 人, 治 疗 组 病 人 唾 液 分 泌 量 提 高 65%, 同 时 在 治 疗 组 病 人 的 活 组 织 切 片 中 发 现 水 通 道 蛋 白 AQP-5 的 大 量 表 达, 表 明 铁 皮 石 斛 可 调 节 AQP-5 的 表 达, 促 进 干 燥 症 病 人 唾 液 分 泌 [52] 抗 肿 瘤 和 抗 突 变 [32] 何 铁 光 等 发 现 铁 皮 石 斛 原 球 茎 水 溶 性 多 糖 主 要 成 分 DCPP la-1 对 肝 癌 小 鼠 有 不 同 程 度 的 抑 瘤 作 用, 其 中 以 低 剂 量 组 的 抑 瘤 效 果 最 好, 并 显 著 提 高 了 胸 腺 和 脾 指 数 [53] 张 红 玉 等 报 道, 铁 皮 石 斛 多 糖 对 S 180 实 体 瘤 均 有 一 定 的 [54] 抑 制 作 用, 其 抑 瘤 率 为 9.7%~26.8% 张 沂 平 等 对 铁 皮 枫 斗 晶 进 行 了 临 床 验 证, 发 现 铁 皮 枫 斗 晶 治 疗 肿 瘤 患 者 的 气 阴 两 虚 肝 肾 阴 虚 疗 效 确 切, 同 时 可 以 调 节 肿 瘤 患 者 的 免 疫 功 能, 特 别 对 放 化 疗 肿 瘤 患 者 伴 有 阴 虚 证 者 具 [55] 有 很 好 的 对 症 辅 助 治 疗 效 果 邓 鹏 用 铁 皮 石 斛 粗 提 物 处 理 鼻 咽 癌 细 胞 CNE1 和 CNE2, 发 现 粗 提 物 可 抑 制 CNE1 [56] 和 CNE2 细 胞 增 殖, 诱 导 其 凋 亡 郭 洪 波 发 现 铁 皮 石 斛 含 药 血 清 能 够 显 著 抑 制 胃 癌 SGC7901 细 胞 增 殖, 促 进 SGC7901 细 胞 凋 亡, 其 抗 肿 瘤 作 用 可 能 与 抑 制 bcl-2 基 因 表 达 和 促 进 p53 基 因 表 达 有 关 此 外, 铁 皮 石 斛 水 提 液 在 小 鼠 微 核 实 验 中 对 CP 有 较 强 抗 诱 变 性, 对 大 鼠 小 鼠 经 LD 50 均 大 于 20.0g/kg, 属 实 际 无 毒 ;Ames 实 验 和 精 子 畸 形 实 验 中 均 未 见 致 突 变 作 用, 说 明 铁 皮 石 斛 多 糖 对 小 鼠 无 急 性 毒 性 和 致 突 变 性 作 用 铁 皮 石 斛 煎 剂 在 给 药 质 量 浓 度 0~100mg/mL 范 围 内, 对 人 正 常 皮 肤 成 纤 维 细 胞 GM0639 细 胞 没 有 细 胞 毒 性, 并 可 降 低 辐 照 后 GM063 细 胞 微 核 率 及 微 核 细 胞 率, 证 明 铁 皮 石 斛 具 有 较 好 的 抗 辐 射 作 用 [57] 降 血 糖 铁 皮 石 斛 膏 3g( 生 药 )/kg 剂 量 灌 胃 给 药 可 降 低 四 氧 嘧 啶 所 致 糖 尿 病 模 型 小 鼠 的 血 糖 值, 并 明 显 改 善 该 模 型 小 鼠 的 糖 耐 量, 减 少 其 血 糖 曲 线 下 面 积 ;6g( 生 药 )/kg 剂 量 对 正 常 小 鼠 糖 耐 量 也 有 一 定 改 善 作 用 [58] [59] 吴 昊 姝 等 对 铁 皮 石 斛 浸 膏 的 降 血 糖 作 用 及 其 机 制 进 行 了 深 入 研 究, 发 现 铁 皮 石 斛 能 明 显 降 低 链 脲 佐 菌 素 性 糖 尿 病 (STZ-DM)

5 , Vol.33, No.23 食 品 科 学 专 题 论 述 大 鼠 的 血 糖 值, 它 能 促 进 胰 岛 β 细 胞 分 泌 胰 岛 素, 提 高 血 清 胰 岛 素 水 平, 并 能 抑 制 胰 岛 α 细 胞 分 泌 胰 高 血 糖 素, 使 血 清 胰 高 血 糖 素 水 平 降 低 还 发 现 铁 皮 石 斛 能 增 加 肾 上 腺 素 性 高 血 糖 小 鼠 的 肝 糖 原 含 量, 降 低 肾 上 腺 素 性 高 血 糖 小 鼠 的 血 糖 值, 但 铁 皮 石 斛 与 口 服 降 血 糖 药 磺 酰 脲 类 不 同, 它 对 小 鼠 正 常 血 糖 无 降 低 作 用, 也 不 提 高 正 常 小 鼠 的 血 清 胰 岛 素 水 平, 提 示 铁 皮 石 斛 对 STZ 诱 发 大 鼠 糖 尿 病 具 有 一 定 的 预 防 和 治 疗 效 果 增 强 机 体 免 疫 力 及 抗 氧 化 铁 皮 石 斛 原 药 材 及 超 微 粉 末 均 能 显 著 增 强 刀 豆 蛋 白 A 诱 导 的 脾 淋 巴 细 胞 的 增 殖, 可 增 强 巨 噬 细 胞 的 吞 噬 功 能 及 NK 细 胞 的 活 性, 并 能 明 显 提 高 增 强 小 鼠 产 生 抗 体 生 成 细 胞 的 能 力 和 血 清 溶 血 素 的 能 力, 表 明 铁 皮 石 斛 无 论 是 对 非 特 异 性 免 疫 功 能 或 是 特 异 性 细 胞 免 疫 以 及 体 液 免 疫 功 能, 均 有 一 定 的 提 高 作 用 [60] 体 外 实 验 发 现, 铁 皮 石 斛 粗 多 糖 及 纯 品 DOP-1 DOP-2 均 能 促 进 巨 噬 细 胞 吞 噬 淋 巴 细 胞 增 殖, 增 强 NK 细 胞 活 性, 增 强 细 胞 因 子 TNF-α IL-1β IL-2 的 分 泌 及 炎 症 因 子 NO 的 分 泌 [35] 高 [61] 建 平 等 对 铁 皮 石 斛 原 球 茎 与 原 药 材 免 疫 调 节 作 用 进 行 了 对 比, 结 果 显 示, 铁 皮 石 斛 原 球 茎 可 升 高 环 磷 酞 胺 模 型 小 鼠 外 周 血 白 细 胞 数, 增 加 模 型 鼠 胸 腺 或 脾 脏 指 数, 增 强 巨 噬 细 胞 的 吞 噬 功 能, 促 进 体 内 淋 巴 细 胞 的 转 化 ; 实 验 还 表 明 原 球 茎 能 提 高 机 体 的 非 特 异 性 免 疫 功 能 和 细 胞 免 疫 功 能, 与 原 药 材 相 比 作 用 相 似, 可 作 为 野 生 铁 皮 石 斛 的 替 代 资 源 加 以 开 发, 这 为 铁 皮 石 斛 资 源 的 保 护 和 可 持 续 利 用 提 供 了 实 验 依 据 [32-33] 何 铁 光 等 对 比 了 铁 皮 石 斛 原 球 茎 多 糖 粗 品 DCPP 和 纯 品 DCPP 3c-1 的 体 外 抗 氧 化 活 性, 发 现 两 者 均 能 抑 制 小 鼠 肝 组 织 自 发 性 氧 化 和 Fe 2+ H 2 O 2 诱 导 的 脂 质 过 氧 化, 其 中 粗 品 DCPP 的 抑 制 作 用 最 强 最 新 研 究 发 现 声 波 刺 激 铁 皮 石 斛 可 显 著 提 高 超 氧 化 物 歧 化 酶 氧 化 氢 酶 氧 化 物 酶 及 抗 坏 血 酸 过 氧 化 物 酶 的 活 性, 且 不 同 组 织 器 官 不 同 时 间 内 抗 氧 化 能 力 不 同 [62] 此 外, 研 究 表 明 铁 皮 石 斛 多 糖 抗 氧 化 活 性 大 小 与 其 分 子 质 量 有 关, 分 子 质 量 较 小 和 分 子 质 量 较 大 的 多 糖 抗 氧 化 能 力 较 强, 中 间 分 子 质 量 的 铁 皮 石 斛 多 糖 抗 氧 化 能 力 较 小, 不 同 分 子 质 量 铁 皮 石 斛 多 糖 可 能 具 有 协 同 抗 氧 化 作 用 [34] 其 他 以 铁 皮 石 斛 为 主 制 成 的 铁 皮 枫 斗 颗 粒 和 铁 皮 枫 斗 胶 囊 有 效 改 善 慢 性 萎 缩 性 胃 炎 气 阴 两 虚 证, 临 床 未 发 现 任 何 副 作 用 [63] ; 负 重 游 泳 的 小 鼠 经 口 灌 胃 不 同 剂 量 铁 皮 石 斛 样 品 后, 游 泳 时 间 显 著 延 长, 血 乳 酸 和 肌 酸 激 酶 含 量 显 著 降 低, 表 明 铁 皮 石 斛 具 有 良 好 的 抗 疲 劳 功 效 [64] ; 铁 皮 石 斛 颗 粒 对 脑 科 重 症 监 护 病 房 经 口 气 插 管 患 者 的 口 腔 溃 疡 恢 复 有 良 好 的 疗 效 [65], 这 与 中 国 药 典 中 铁 皮 石 斛 适 用 于 病 后 虚 热 相 符 铁 皮 石 斛 提 取 物 对 易 卒 中 型 高 血 压 大 鼠 具 有 降 低 血 压 预 防 中 风 作 用, 现 已 用 于 临 床 治 疗 高 血 压 [66] 3 结 语 近 年 来, 随 着 绿 色 消 费 的 兴 起, 特 别 是 人 们 对 人 工 合 成 化 学 品 安 全 性 问 题 的 关 注, 促 使 天 然 产 物 在 国 际 学 术 界 日 益 得 到 重 视 铁 皮 石 斛 作 为 一 种 具 有 广 泛 经 济 用 途 和 优 良 保 健 作 用 的 天 然 药 食 同 源 食 品 越 来 越 受 到 关 注, 近 30 年 来 取 得 的 进 展 为 铁 皮 石 斛 资 源 的 充 分 利 用 和 规 模 化 栽 培 提 供 良 好 的 技 术 保 障 目 前, 我 国 已 有 多 项 关 于 铁 皮 石 斛 的 产 品 和 专 利, 国 家 食 品 药 品 监 督 管 理 局 收 录 的 以 石 斛 为 原 料 的 保 健 品 共 51 种, 其 中 42 种 以 铁 皮 石 斛 为 主 要 原 料, 如 铁 皮 枫 斗 颗 粒 石 斛 含 片 铁 皮 石 斛 口 服 液 等, 但 这 些 产 品 大 多 停 留 在 铁 皮 石 斛 整 体 功 能 上, 其 中 的 天 然 活 性 物 质 的 开 发 利 用 的 深 度 和 广 度 还 远 远 不 够 比 较 国 内 外 的 文 献 报 道, 目 前 铁 皮 石 斛 的 研 究 主 要 集 中 在 铁 皮 石 斛 的 种 质 鉴 定 快 速 组 织 培 养 方 法 的 研 究 上, 对 铁 皮 石 斛 多 糖 等 天 然 产 物 的 研 究 还 多 处 于 提 取 和 一 级 结 构 分 析 上, 关 于 其 结 构 与 功 能 活 性 关 系 的 研 究 报 道 还 很 少, 因 为 天 然 大 分 子 物 质 如 多 糖 的 高 级 结 构 侧 链 分 支 以 及 糖 苷 键 的 结 合 方 式 与 功 能 活 性 密 切 相 关, 多 糖 的 聚 合 度 分 子 质 量 等 也 影 响 其 活 性 [67] 历 代 医 书 记 载 铁 皮 石 斛 具 有 多 种 药 理 活 性, 而 现 代 医 学 研 究 并 未 充 分 证 明 生 物 活 性 与 其 物 质 基 础 之 间 的 关 系 因 此, 对 铁 皮 石 斛 今 后 的 研 究 应 特 别 注 意 天 然 产 物 结 构 和 生 物 活 性 的 紧 密 结 合, 揭 示 其 作 用 机 理 和 物 质 结 构 之 间 的 关 系, 这 将 为 铁 皮 石 斛 资 源 保 护 以 及 深 入 开 发 有 保 健 价 值 的 天 然 产 物 提 供 科 学 依 据 和 理 论 基 础 参 考 文 献 : [1] 国 家 药 典 委 员 会. 中 国 药 典 ( 一 部 )[S]. 北 京 : 中 国 医 药 科 技 出 版 社, [2] 王 伟 英, 邹 晖, 陈 永 快. 铁 皮 石 斛 的 综 合 利 用 与 展 望 [J]. 中 国 园 艺 文 摘, 2011(1): [3] 杨 兵 勋, 沈 春 香, 王 增, 等. HPLC 法 测 定 铁 皮 石 斛 饮 料 中 D- 甘 露 糖 的 含 量 [J]. 食 品 科 学, 2011, 32(8): [4] 高 学 敏. 中 药 学 [M]. 北 京 : 中 国 中 医 药 出 版 社, 2002: 553. [5] VELLUPILLAI M, SWARUP S, CHONG J H. Histological and protein change during early stages of seed germination in the orehid, Dendrobium crumenatum[j]. J Hort Sci, 1997, 72(6): [6] 陈 立 钻, 孙 继 军. 珍 稀 濒 危 物 种 铁 皮 石 斛 的 保 育 与 开 发 利 用 [J]. 中 国 林 业, 2003, 11(22): [7] 李 玲, 邓 晓 兰, 赵 兴 兵, 等. 铁 皮 石 斛 化 学 成 分 及 药 理 作 用 研 究 进 展 [J]. 肿 瘤 药 学, 2011, 1(2): [8] 李 桂 峰, 李 进 进, 许 继 勇. 铁 皮 石 斛 研 究 综 述 [J]. 中 药 材, 2010, 33(1): [9] 柳 莲 芳. 铁 皮 石 斛 的 最 新 研 究 进 展 [J]. 安 徽 农 业 科 学, 2012, 40(11): ; [10] NG T B, LIU Jingyi, WONG J H. Review of research on Dendrobium, a prized folk medicine[j]. Appl Microbiol Biotechnol, 2012, 93:

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