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铁皮石斛资源及开发利用研究

发布时间:2017/05/22 国内营销 新闻动态 石斛科研 研发中心 浏览:1,003

铁皮石斛资源及开发利用研究 

摘  要:本文系统阐述了铁皮石斛开发利用前景,着重介绍了铁皮石斛资源现状及分布,以及铁皮石斛的化学成分和药理作用。通过对铁皮石斛的市场需求分析,提出了目前铁皮石斛资源开发中存在的问题和该产业开发的对策。 关键词:铁皮石斛;化学成分;药理作用;开发利用
Development and Utilization of Dendrobium candidum Resources

Abstract:The perspectives of development and utilization of Dendrobium candidum are systematically elaborated in this paper.Emphasis is laid on describing existing resources,distribution,chemical components and pharmacological effects of Dendrobium candidum. The problems in Dendrobium candidum resource development and the strategies of development of Dendrobium candidum industry are also put forward by analyzing the market demand of Dendrobium candidum.
Key words: Dendrobium candidum; chemical components; pharmacological effects; Development and utilization

1 铁皮石斛开发利用前景 
铁皮石斛Dendrobium candidum Wall. eX Lindl. 为兰科石斛属多年生草本植物,别名黑节草,是一种分布在岩溶地区的珍贵中药材植物,民间有“救命仙草”、“中华仙草”的美称[1,2]。铁皮石斛作为祛病健身的中药由来已久,秦汉时期的《神农本草经》记载铁皮石斛“主伤中、除痹、下气、补五脏虚劳赢瘦、强阴、久服厚肠胃”。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》中评价铁皮石斛“强阴益精,厚肠胃,补内绝不足,平胃气,长肌肉,益智除惊,轻身延年”,民间称其为“救命仙草”,名列“中华九大仙草”之首,被国际药用植物界称为“药界大熊猫” [3,5]。据药理学试验证实,铁皮石斛的有效成分对多种疾病有显著疗效,具有抗衰老、抗肿瘤、降低血糖、提高免疫功能等作用,在治疗恶性肿瘤、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有很好的疗效。
铁皮石斛开发利用广泛,主要有以下五个方面:(一)鲜品食用,洗净去衣食用、去衣榨汁食用、泡茶、煎煮、炖汤等等。新鲜的铁皮石斛花除了烘干制茶外,还可以当菜用,搭配在食谱中,口感鲜脆可口。(二)加工食用,主要有:铁皮枫斗、铁皮石斛干粉、铁皮石斛花茶、铁皮石斛茶叶,铁皮石斛胶囊及铁皮石斛功能性饮料等系列产品。(三)疾病治疗、疾病预防、营养保健,主要有口含片、石斛颗粒,石斛夜光丸、脉络宁注射液、通塞脉片及养阴口服液等。(四)美容养颜,产品有:保湿睡眠面膜、洗面奶、沐浴露,通过刺激皮肤自身津液的不断分泌,还原肌肤津液的新陈代谢,从而使皮肤达到生生不息的水润状态。(五)观赏,铁皮石斛是兰科植物,生命力强,多年生,是一种全新的花卉,人工养植的铁皮石斛每年5-6月份就会开花,香味浓郁,呈淡黄绿色、草黄色或淡黄色,具有很高的欣赏价值和经济价值,盆栽的铁皮石斛也是送礼的上佳选择。近年来铁皮石斛除了作为家庭盆栽观赏外,在参展会、农博会上作为盆栽摆上案头。

2 铁皮石斛资源现状及分布 
《中国药典》2000年版石斛项下收载有五种,即铁皮石斛、粉仡石斛、柬花石斛、金钗石斛和流苏石斛;2005年版只收载了金钗石斛、铁皮石斛和马鞭石斛三种。全球石斛属植物有1500多种。1980年前我国有各种石斛57种,后陆续发现19种,现共有76种[6]。由于铁皮石斛自身繁殖能力低,人为过度采摘,使野生资源基本灭绝,成为“濒危珍稀植物”,被列入《中国植物红皮书》。
铁皮石斛,又称铁吊兰、铁皮兰、里书草,其功效为石斛中的佼佼者。主要生长在高山峻岭悬崖峭壁和岩石缝隙中或是高大的乔木上,是国家重点二级保护的珍稀濒危植物,它因表皮呈铁绿色而得名。野生的铁皮石斛大多分布在东亚、东南亚及澳大利亚等国家和地区。在我国分布较广,云南,广西、贵州,浙江,安徽、福建、四川、江西、广东、河南、湖南等地都有分布。铁皮石斛对生长环境要求十分严格。开花多,结果少,自然条件下种子发芽率极低,生长缓慢并且对温湿度要求较高。

3 铁皮石斛的有效成分 
铁皮石斛是药典记录中用来加工枫斗的唯一来源,铁皮枫斗是石斛类被视为价格昂贵的珍品。铁皮石斛是一种名贵的中草药,主要含有多糖、生物碱、氨基酸、酚类和许多对人体有益的微量元素。

3.1 多糖
多糖成分是铁皮石斛的主要有效成分,多糖成分能够清除自由基,具有抗氧化活性,可以调节机体免疫力,防治亚健康,减少疾病的产生,抑制肿瘤,降低高血压,延缓衰老,并且有助于降低精神病的发生。铁皮石斛内含的水溶性多糖为一类免疫增强剂,具有较强的抗肿瘤的生物活性,可提高白细胞,促进淋巴细胞产生淋巴因子,从而增强机体体液免疫功能、细胞免疫功能,增强机体自身免疫M。铁皮石斛中的多糖类成分是铁皮石斛主要活性成分,药理作用与其所含多糖有着密切关联随,有关多糖含量方面的研究已有文献报道。杨虹等[7]运用糖组成分析、甲基化分析等方法对铁皮石斛多糖结构进行研究,首次从中分离出DT2、DT3,主要以α-(1→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。李满飞等[8]报道了中药石斛类多糖的含量测定,以比色法测定了25种石斛36个样品多糖的含量,其中广西西林产地一级枫斗(铁皮枫斗)多糖含量高达45.89%。王世林等[9]用黑节草中分离纯化得到三种多糖,确定它们为一类O-乙酰葡萄甘露聚糖。黎万奎等[10]对比人工栽培铁皮石斛和野生铁皮石斛加工的铁皮枫斗,总多糖含量分别为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。铁皮石解总多糖的分布部位茎中>茎上>茎下>根部。

 3.2生物碱
生物碱是石斛药材中最重要的活性成分之一,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。石斛碱的药理作用主要表现在抗肿瘤、对心血管、胃肠道抑制作用及止痛退热等作用,但石斛属植物的生物碱的含量一般较低。金蓉鸾等[11]用酸性染料比色法,对11种石斛的生物碱含量进行测定,结果表明,金钗石斛总生物碱含量达0.41%-0.64%,远较其它石斛高I而铁皮石斛的总生物碱含量为0.018%。陈晓梅等[12]对铁皮石斛和金钗石斛的化学成分进行比较,两者有10个生物碱类的相同成分,铁皮石斛中生物碱类成分数量和含量均低于金钗石斛,表明生物碱类成分是金钗石斛的主要成分而不是铁皮石斛的主要成分,但就其所含的相同化学成分而言,铁皮石斛的质量好于金钗石斛。

3.3氨基酸
游离的氨基酸也是石斛中的主要有效成分之一。谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氦酸,L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。何铁光等[13]试验表明铁皮石斛野生品以谷氨酸、天冬氨酸、缬氨酸和亮氨酸为主要氨基酸,这4种氨基酸占总氨基酸的43.8%,而悬浮培养的原球茎以谷氰酸、天冬氨酸和精氨酸为主要氨基酸,这3种氨基酸占总氨基酸的52.0%。黄民权等[14]试验结果表明铁皮石斛的主要氯基酸是天冬氨酸、谷氯酸、甘氨酸、缬氨酸和亮氨酸,这5种氨基酸占总氨基酸的53%。后两种是人体的必需氨基酸。谷氨酸和天冬氨为铁皮石斛氨基酸组分中的最主要氯基酸,在其总氨基酸中的含量分别居第一和第二位。谷氯酸、天冬氨酸和甘氨酸三种氨基酸占总氨基酸的35.8%,这个比例相当高,中药石解其所以性味甘淡微成,与此氨基酸的组成情况有重要关系。郭孟壁等[15]用氨基酸分析仪测定了人工培养铁皮石斛,共测出17种氯基酸。吴庆生等[16]对安徽霍山产的3种石斛品种(霍山石斛,铜皮石斛,铁皮石斛)中的游离氨基酸进行定量分析,发现3种石斛中都含有人体必需的7种氨基酸。

3.4微量元素

铁皮石斛中含有许多人体中必需的微量元素,这些微量元素对于人体机理活性的提高,具有很好的调节作用。许春萱等[17]研究发现,铁皮石斛所含的矿质元素主要有Mg、Ca、Fe、zn、№、Cu、Ni,Cd、Co、Pb,只是人工栽培铁皮石斛在含量上和天然产物存在着一定的差别,栽培人员可以根据情况,相应地施加含有该元素的微肥,或者可以在培养基中加入一些有机物质,如氮肥,增加其氨基酸的合成能力,从而尽可能地提高人工栽培铁皮石斛的药效。吴庆生等对安徽霍山产的3种石斛品种(霍山石斛,铜皮石斛,铁皮石斛)进行微量元素的测定,结果表明,3种石斛的Ca、Mg、K含量都较高,P含量都较低,3种石斛中几乎含有所有的人体必需元素,其中Zn、Gu、Fe、Mn、Sr含量较高[18]。 3.5其他成分
经研究表明,石斛属植物中化学成分多种多样,其主要有效成分为生物碱及石斛类多糖,另外还有酚类、菲类、芪类、笏酮类、倍半萜类、甾体类及香豆素等。李燕冬等[19]用多种色谱方法,从铁皮石斛药材分离出单体化合物72个t芪类及其衍生物共27个,酚类化合物12个,木脂素类化合物4个,内酯类化合物2个,二氢黄酮类化合物2个,其他类型化合物16个,18个新化合物,霍昕等[20]在铁皮石斛花挥发性成分研究中,共分离提取出89个化合物,鉴定出59个组分,其中含量最高的是壬醛。铁皮石斛中还含有2种菲类化合物鼓槌菲(chrysotoxene)和毛兰素(erianin),这两种化合物具有抗肿瘤活性。

4 铁皮石斛的药理作用 

4.1增强免疫力
铁皮石斛的多糖类成分具有增强机体免疫力的作用。小鼠实验证明,铁皮石斛多糖能够强有力地抵消实验条件下免疫抑制剂环磷酰胺的加入所引起的外周白细胞的剧烈下降,消除其破坏性的副作用;同时亦能促进免疫系统淋巴细胞产生移动抑制因子,有效地抵消环磷酰胺的加入所引起的提升移动抑制指数的副作用。铁皮石斛还可促进荷瘤动物巨噬细胞的吞噬功能。增强T淋巴细胞的增殖和分化及NK细胞的活性。并能明显提高荷瘤动物的血清溶血素值,提示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[21]。铁皮斛多糖体外抗氧化性能研究表明,铁皮石斛多糖对碱性条件下邻苯三酚产生的超氧阴离子、Fcnton体系产生的羟基自由基的清除作用和对烷基自由基引发的亚油酸氧化体系的抑制作用均有显著的效果,表明铁皮石斛多糖具有较好的抗氧化活性。
4.2抗肿瘤作用
皮石斛提取物已经证实能显著抑制荷瘤小鼠骨肉瘤和肝癌细胞生长、抗肿瘤多药耐药性等。马国祥等[22]在所分析18个种的石斛中铁皮石斛是含有鼓槌菲和毛兰素两种抗癌物质的5个种之一。这两个菲类化合物具有对肝癌和艾氏腹水癌细胞抑制活性。药理实验证明,铁皮石斛原球茎多糖DCPPl a-l。对肝癌小鼠有不同程度的抑瘤作用,其中以低荆量组的抑瘤效果最好(P<0.05),并显著提高了胸腺和脾指数(P<0.05)。

4.3 降血糖作用

铁皮石斛对正常小鼠血糖及血清胰岛素水平无明显影响,但可使链脲佐菌素性糖尿病(STZ-DM)大鼠的血糖值降低、血清胰岛素水平升高、胰高血糖素水平降低。它还可使肾上腺素性高血糖小鼠血糖降低、肝糖原含量增高[23]。

4.4 清热养阴作用
铁皮斛味甘、性微寒,既可养阴、又能清热。对阴虚胃火盛型的病,服用铁皮石斛更是大有益处。用浸膏灌胃对家兔进行观察。铁皮石斛能对抗阿托品对唾液分泌的抑制作用,与西洋参有协同作用,合用后还能促进正常家兔的唾液分泌。

5 存在的问题 
5.1铁皮石斛伪品冲击
铁皮石斛是目前人工栽培最主要的石斛属物种,但采集天然原料的石斛属物种多达20余种(石斛属共有76种),绝大多数做成干品在市场上销售,其药用价值、药用成分、保健功能均无标注。《中国药典》(2005版)将铁皮石斛及其同属植物近似种统称石斛,一定程度上误导了消费者,以至于藿山等产地至今仍将所有石斛属植物近似种都当藿山石斛销售。《中国药典》(2010版)独立了铁皮石斛,但目前市场上还未规范,甚至有石仙桃属(Pholidota. Spp.)植物混杂其中;因此,栽培品种的混杂,特别是伪品的冲击是影响产业健康、有序发展首要因素。
5.2铁皮石斛品种差异
铁皮石斛种类存在明显的差异。研究发现,来自不同产地的铁皮石斛,其总多糖、水溶性多糖、生物碱、纤维素含量等均存在显著差异,同一产地的铁皮石斛也存在株间的变异。这种原植物品种上的药用成分差异,导致了药材药效差异的最初来源。因此,急需栽培品种化,品种良种化,但目前多数栽培企业未能达到栽培品种良种化目标。云南、广西等省区铁皮石斛栽培地区雨季长,栽培基质很薄,施肥用药不可避免;在公司+农户的经营模式下,没有统一的技术标准,质量控制的关键技术未能规范实施都可能影响其产品的质量。全国主产区除了浙江森宇药业有限公司等少数企业已经重视采收年龄与采收季节外,多数企业并未重视采收年龄与采收季节,有些企业加工时甚至全草整株投料,显然影响产品质量与药效。铁皮石斛质量评价多停留在总多糖指标上,而现有的研究结果表明,许多非铁皮石斛药材多糖含量比铁皮石斛要高得多,用总多糖来衡量铁皮石斛真伪与优劣显然不够全面[24]。

5.3保健品的品质鉴别与药效成分难以量化
《中国药典》(2010版)已经将铁皮石斛作为单列药材品种,标明了其重要性和特殊性,但加工成干品(枫斗)后普通消费者几乎无法从外观上辨别真伪。另外就正品铁皮枫斗,因枝条采收年龄与季节、制作工艺等不同,药效品质也相差悬殊,优劣评价相当困难。以铁皮石斛为原料开发的保健品种类繁多,绝大多数添加西洋参(或人参)、糖、山梨酸等物质,也有添加冬虫夏草、灵芝的,以致产品所标注的多糖、皂甙含量难以区分来自何处,而且,多数不标注单位产品铁皮石斛加量,这种成分的不稳定与不确定必将严重影响产品的销售拓展。

5.4产品销售市场狭窄
在产业发展中,产品的销售是产业可持续发展的重要保证。据市场调查发现,铁皮石斛目前的销售市场主要在浙江、北京以及上海等少数几个地区,云南作为主要产地,虽然各类医药名店、集散市场均有售,但购买者仍然以浙江、北京等地的顾客为主,而并非当地人。因此,从产业持续发展考虑,应加强销售网络建设。依据铁皮石斛产品的药用功效,铁皮石斛产品有别于人参等,作为保健食品,兼具功效性和平和性,适用于不同区域与不同健康状况的人群,应具有极大的市场潜力。

6 产业开发对策 
6.1组建产业联盟,协调产业健康持续发展
铁皮石斛产业涉及种质资源保护、优良新品种选育、高效栽培、保鲜贮运、精深加工以及营销等环节,产业链上任何环节出现问题都会影响产业的健康、有序发展。在市场环境下,各企业都有自身利益,仅依赖企业自律难以协调品种、栽培与加工技术、产量以及销售市场的规范运行。因此,由科研院所或龙头企业牵头,联合生产、销售企业与专业研究机构产、学、研、流通紧密结合组建铁皮石斛产业战略联盟,是推进产业可持续发展的重要措施。由联盟来协调生产与技术、规范销售市场,以及产业链各生产环节的布局。可充分利用云南、广西等省区的气候资源优势,扩建原材料栽培生产基地,利用浙江的产业先发优势、科技研发优势,加快新产品与市场开发。
6.2加强品种选育与质量控制技术研发,构建质量保证技术体系
首先急需开展品种选育及其真伪优劣鉴别技术研发。石斛属植物多达76种,铁皮石斛是其中药用价值最高的,药用石斛种间、品种类型间外观性状十分相似,一般难以区分,导致栽培品种杂、质量不明确。因此,要大力加强高品质品种选育及其品种指纹图谱研发,再借助产业联盟,建立种苗组培的专业工厂,实行品种登记制度以明确栽培品种及其来源。其次要加强规范化栽培技术集成创新与应用,包括栽培基质、肥水控制、病虫害控制以及采收等规范化绿色生产技术等,确保药材原料的安全;第三是加强原材料及其产品的保鲜、包装与贮运技术研发,确保该环节的生产安全。
6.3强化产品生产经营自律与行业主管部门监管,建立产品质量的监控体系
首先是药材生产环节的监管。可利用产业联盟,制定国家行业标准,确保原药材生产领域的安全监控,落实《中国药典》(2010版)有关铁皮石斛及其产品的质量要求,提倡绿色或有机栽培,其次是加强生产企业的质量监控,严格企业生产过程的质量管理;第三要建立加工环节的安全监控体系。包括加工过程和添加物的安全监控,达到GMP要求;最后要建立保鲜与贮运以及流通中的安全监控体系。协调农业、经贸、工商、质检、食品药监等部门,根据保健品、药品的相关规定对生产、流通领域进行有效监管。 6.4大力拓展铁皮石斛销售市场,促进产业稳步发展
大力培植一批铁皮石斛生产与销售龙头企业,尤其要扶持现有浙江、云南、广东等一批知名生产与销售企业,创建名牌产品,以现有浙江、北京、上海等区域为基础,拓展产品销售区域。同时,借助产业联盟、传统医药名店以及现代物流,构建具有栽培品种标识、栽培产地标识、加工产家标识以及明确的效用标识,可查可验可追溯,产销一体的营销网络。同时,充分利用现代信息技术,有机结合铁皮石斛的文化传播,努力拓展国内外二个市场,以确保产业稳步发展。
6.5进一步加大铁皮石斛功能与药效研究
通过铁皮石斛功能与药效的研究,用现代的手段明确铁皮石斛成分和药效,并通过学术途径进行宣传,给消费者以有力的说服依据,增加消费群体,促进铁皮石斛产业的发展。

 

 

参考文献:
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