丁鴿++倪玉蓓++王萌萌++程曉雨
摘要:石斛(Dendrobium)是中國傳統(tǒng)的珍貴中藥材,有滋陰清熱,健胃,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,抑制腫瘤等功效。藥用石斛來源較廣,化學(xué)成分復(fù)雜,具有很高的藥用價(jià)值。隨著中藥石斛市場需求的擴(kuò)大和資源的急劇減少,使其成為瀕危植物。從藥用石斛的化學(xué)成分、藥理學(xué)作用、基因水平研究等方面進(jìn)行了論述,旨在為藥用石斛野生資源的合理保護(hù)和可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:石斛(Dendrobium);藥理作用;分子鑒定;資源保護(hù)
中圖分類號:Q949.95;R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)11-2561-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.001
石斛(Dendrobium)具有較高的藥用價(jià)值,早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中就有記載,具有養(yǎng)陰生津、潤肺明目、抗癌防老等功效[1]。道家醫(yī)學(xué)經(jīng)典《道藏》將石斛列為“中華九大仙草”之首,民間稱之為“救命仙草”。因其稀少瀕危、市價(jià)昂貴,有“植物軟黃金”之稱?!吨腥A人民共和國藥典》收載了金釵石斛、鐵皮石斛、馬鞭石斛及其近似種的新鮮或干燥莖作為石斛的來源。石斛屬是蘭科第一大屬,在歐亞大陸、大洋洲和一些熱帶及亞熱帶地區(qū)均有分布,全球約有1 000余種。中國有74種2變種,產(chǎn)于秦嶺以南的諸省區(qū)。隨著名貴中藥材石斛的市場需求量急劇增加,致使野生石斛資源日漸枯竭。為探索藥用石斛資源的合理利用途徑,本文從藥用石斛資源的化學(xué)成分、藥理學(xué)作用、基因水平研究等方面進(jìn)行了綜述,旨在為藥用石斛的開發(fā)利用及野生資源的合理保護(hù)和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1 化學(xué)成分
1.1 生物堿
日本學(xué)者鈴木秀干[2]通過研究金釵石斛,第一次分離獲得石斛堿。金蓉鸞等[3]針對從石斛中提取出來的所有生物堿進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)生物堿含量較高的石斛均具有苦味,特別是金釵石斛總生物堿含量達(dá)到0.41%~0.64%。王琳等[4]研究發(fā)現(xiàn),金釵石斛的石斛堿同時(shí)具有止痛和解熱的作用,可以降低機(jī)體的血壓與心率,可以使呼吸變慢。
1.2 芴酮類
Yang等[5]從4種石斛屬植物中分離得到4個(gè)芴酮類化合物;楊微微等[6]首次在金釵石斛中分離得到了2,4,7- 三羥基-5-甲基芴酮。楊虹等[7]從鼓槌石斛中分離得到3個(gè)已知芴酮類化合物及3個(gè)芴酮類新化合物。
1.3 菲類和聯(lián)芐類
菲類和聯(lián)芐類化合物因具有抗腫瘤活性正引起國內(nèi)外研究者的重視。Ma等[8]從迭鞘石斛中分離得到鼓槌聯(lián)芐、毛蘭菲及鼓槌石斛素。王磊等[9]的研究表明,晶帽石斛中含有3,5-二羥基-3,4-二甲氧基聯(lián)芐和4,4-二羥基-3,5-二甲氧基聯(lián)芐兩大類成分。Yang等[10]對迭鞘石斛中具有生物活性的酚類化合物進(jìn)行定性和定量檢測,測定了2,5-二甲基-4-甲氧基菲和4,4-二羥基-3,3,5-三甲氧基二芐的含量。
1.4 倍半萜類
張雪等[11]在金釵石斛中分離得到了8個(gè)倍半萜類化合物,它們分別為金釵石斛素J(Dendronobilin J(Ⅰ), Dendrobane A(Ⅱ),Dendrodensiflorol(Ⅲ),Bullatantirol(Ⅳ),Dendrobiumane A(Ⅴ),6α,10,12-trihydroxypicrotoxane(Ⅵ),10,12-dihy-droxy picrotoxane(Ⅶ)和10β,13,14-trihydroxyalloaromadendrane(Ⅷ)。其中金釵石斛素J是新化合物,所以其命名比較特殊。
1.5 香豆素類
香豆素類化合物具有松弛平滑肌、擴(kuò)張血管及抗凝血作用[12]。鄭衛(wèi)平等[13]從迭鞘石斛中分離得到2個(gè)香豆素類化合物,Zheng等[14]從密花石斛中分離得到5個(gè)化合物。
1.6 其他
此外,石斛屬植物還含有多糖類、豆甾醇類、β-谷甾醇類、甾體類、對羥基肉桂酸酯類、吡喃酮類、反式阿魏酸二十六烷基酯、對羥基苯甲酸、大黃酚、薯蕷皂苷醛基衍生物、胡蘿卜苷、莽草酸、揮發(fā)油等成分。
2 藥理學(xué)作用
2.1 免疫調(diào)節(jié)活性
石斛屬產(chǎn)生免疫活性的主要物質(zhì)是多糖類和倍半萜苷類成分。其中鐵皮石斛顆粒(TPSH)產(chǎn)生免疫活性的機(jī)制是能夠促進(jìn)荷瘤動物巨噬細(xì)胞的吞噬能力,增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的增殖、分化和提高NK細(xì)胞活性,從而使荷瘤動物血清溶血素值顯著提高。
楊明晶等[15]通過采用不同劑量的鐵皮楓斗西洋參膠囊來調(diào)節(jié)小鼠的免疫功能,研究發(fā)現(xiàn),對于每天給予中高劑量的小鼠,其細(xì)胞、體液免疫功能和NK細(xì)胞活性都明顯增強(qiáng)。林萍等[16]從金釵石斛莖中提取出倍半萜苷類新化合物Dendrosides A、D、E、F、G,Dendrono bilosides A、B,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Dendrosides A,D-G和Dendrono biloside A對鼠T,B淋巴細(xì)胞的體外增殖有刺激作用,而Dendrono biloside B對其有抑制作用。
2.2 抗腫瘤活性
石斛產(chǎn)生抗腫瘤作用的有效物質(zhì)基礎(chǔ)是菲類和聯(lián)芐類物質(zhì)。李燕[17]進(jìn)行了抗腫瘤活性的初步篩選,發(fā)現(xiàn)4,4′-二羥基-3,5-二甲氧基聯(lián)芐對人卵巢癌細(xì)胞株有活性,4,4′-二羥基-3,3′,5-三甲氧基聯(lián)芐對人胃癌細(xì)胞株和人卵巢癌細(xì)胞株都有活性。
2.3 抗氧化活性
現(xiàn)代藥理研究表明,石斛中抗氧化劑不僅能遏制低密度的脂質(zhì)蛋白氧化,還具有減輕早期動脈硬化的效果,推遲其發(fā)展進(jìn)程,為治愈贏得更多的時(shí)間。鮑素華等[18]研究發(fā)現(xiàn)若多糖具有不同的相對分子質(zhì)量,則其抗氧化活性也明顯不同。王鈺等[19]選用細(xì)莖石斛為對象研究其抗氧化活性的有效成分,試驗(yàn)過程中以DPPH法結(jié)合活性追蹤分離方法對主要成分進(jìn)行分離和純化,純化后測定化合物活性。結(jié)果表明:4,4-二羥基-3,3,5-三甲氧基-,-二羰基二苯乙烯首次從該植物中分離得到,且同3,3′,5,α′-四甲氧基二苯乙烯、4,4′,α′-三羥基-3,3′,5-三甲氧基二苯乙烯一樣都可以有效抑制大鼠巨噬細(xì)胞NO的生成作用。endprint
2.4 治療白內(nèi)障
現(xiàn)代藥理研究表明,糖性白內(nèi)障形成的主要原因是醛糖還原酶活性過高,而金釵石斛有抑制脂質(zhì)物質(zhì)過氧化的作用,在治療時(shí)佐以金釵石斛的水煎液來灌胃,可有效抑制醛糖還原酶的活性以達(dá)到治療目的。體外試驗(yàn)表明,從金釵石斛和霍山石斛中提取出來的總生物堿和粗多糖都是治療白內(nèi)障的有效成分,且總生物堿的作用大于粗多糖。
2.5 降血糖作用
臨床常見的糖尿病常伴有陰津虛虧、內(nèi)熱、尿頻尿多等癥狀。藥理研究表明,石斛能有效治療胰島素分泌不足引發(fā)的高血糖癥,對鏈脲霉素、四氧嘧啶等原因誘發(fā)的糖尿病也有同等作用。羅傲霜等[20]研究表明,迭鞘石斛多糖具有明顯的降血糖作用,對胰島細(xì)胞具有較強(qiáng)的修復(fù)能力。
2.6 對心血管系統(tǒng)的作用
1)抗血小板聚集作用。Chen等[21]以花生四烯酸、膠原質(zhì)、凝血酶以及血小板活化因子4種凝聚引發(fā)物證明金釵石斛有很好的抗血小板聚集作用。
2)對心臟抑制作用。離開本體的蟾蜍心臟可以被任意濃度的金釵石斛流浸膏抑制。
3)對血管擴(kuò)張作用。金釵石斛的水煎液在大鼠血管擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)中,與異丙腎上腺素一起有顯著的拮抗大鼠苯腎上腺素收縮腸系膜血管的作用,擴(kuò)張其腸系膜動脈處血管。
3 基因水平的研究
3.1 基于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的鑒別
在PCR技術(shù)中,使寡聚核苷酸分別與DNA片段發(fā)生特異性結(jié)合,再以DNA-引物為模板,在DNA聚合酶的作用下不斷復(fù)性、延伸,最后可放大特異性DNA片段。以此為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記技術(shù)成功地應(yīng)用于藥用石斛的鑒定,主要包括隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA技術(shù)(Random amplified polymorphic DNA, RAPD)、簡單重復(fù)序列間區(qū)標(biāo)記技術(shù)(Inter-simple sequence repeat,ISSR)、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(Amplified fragment length polymorphism,AFLP)、簡單重復(fù)序列(Simple sequence repeat, SSR)等。丁鴿等[22]采用RAPD技術(shù)對鐵皮石斛8個(gè)野生居群進(jìn)行分子指紋圖譜研究,發(fā)現(xiàn)S412引物可以準(zhǔn)確鑒別鐵皮石斛的野生居群。Shen等[23]構(gòu)建了鐵皮石斛的最適ISSR反應(yīng)體系并篩選出10條引物成功用于鐵皮石斛野生居群的鑒別。謝明璐等[24]篩選出15對位點(diǎn)豐富的SSR引物,其中4對能夠檢測鐵皮石斛組培苗的種質(zhì)純度。
3.2 DNA條形碼技術(shù)
丁小余等[25]建立了21種楓斗類石斛的rDNA ITS區(qū)全序列數(shù)據(jù)庫并對鐵皮石斛的F型、H型居群的差異進(jìn)行了分析。徐紅等[26]對18種黃草類石斛的ITS序列進(jìn)行分析,可以在DNA水平成功地將這些種類進(jìn)行鑒定。Ding等[27]對石斛屬8個(gè)種的matK、rbcL、nad1基因內(nèi)含子2及rDNA ITS區(qū)序列進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)只有ITS區(qū)序列存在位點(diǎn)差異,根據(jù)差異位點(diǎn)設(shè)計(jì)的2對特異性引物可以高效、方便地鑒別鐵皮石斛的野生居群及干的“楓斗”樣品。張婷等[28]對石斛屬9種植物的線粒體nad1基因內(nèi)含子2的序列分析表明,nad1基因內(nèi)含子2序列可以作為石斛種間的分子鑒別標(biāo)記。
3.3 遺傳多樣性檢測
近年來,由于環(huán)境的破壞及生境的片段化,越來越多的物種瀕臨滅絕。對稀有和瀕危物種的研究已經(jīng)成為保護(hù)生物學(xué)研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn),這不僅是物種保護(hù)的基礎(chǔ),同時(shí)也有助于闡明生物多樣性的形成機(jī)制以及在此基礎(chǔ)上提出合理的保護(hù)措施。分子標(biāo)記技術(shù)是檢測物種遺傳多樣性的有效工具。
王慧中等[29]利用篩選出的10個(gè)RAPD引物對13種石斛屬植物的遺傳多樣性進(jìn)行分析并獲得了較高的多態(tài)性。Ding等[30]采用SRAP標(biāo)記對鐵皮石斛9個(gè)居群進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛居群水平遺傳多樣性較低。Li等[31]利用AFLP標(biāo)記對鐵皮石斛12個(gè)居群的遺傳多樣性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛具有較高的物種水平的遺傳多樣性,遺傳變異主要分布于居群內(nèi)。
綜上所述,石斛具有極高的藥用價(jià)值且發(fā)展石斛資源的意義已得到共識,它對于保護(hù)瀕危物種資源和中藥資源,發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè),發(fā)展醫(yī)藥經(jīng)濟(jì),使中醫(yī)藥走向世界等方面都有十分重大的意義。因此,在野生石斛資源遭到嚴(yán)重破壞的今天,應(yīng)加強(qiáng)對資源的就地保護(hù)及增加人工栽培的規(guī)模,以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。
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