石斛属药用植物研究进展

石斛属药用植物研究进展

石斛通常是一种珍贵的中药。这是木兰科多种植物的共同光谱。在中国76种石斛植物中，有30种被用作药物。著名的有金枝石斛、剥皮石斛、霍山石斛、d.hualianiege、a.t.h.2007.j.cheng等的石斛是优质中医药的代表。据现代药理学研究，某些生物体含有抗癌、抗癌、抗衰老、抗辐射等。因此，石斛被广泛应用于临床实践和中药方剂的同时中和康乃馨。1金枝石斛的生物学特性1.1叶、叶、花片金钗石斛高30～60cm,茎丛生,多节,节间长2.5～4cm,黄绿色,上部稍扁、膨大,具纵槽纹,下部收窄呈圆柱形;叶近革质,3～7片于茎的上端,长圆形,顶端2圆裂,常不对称;花期有叶或无叶,总状花序具花1～4朵,花梗长2～3cm,基部被鞘状苞片,花苞片膜质;花大,直径约6cm,萼片矩圆形,顶端略钝,花瓣椭圆形,比萼片稍短,宽约2.5cm,先端紫红色,基部大部分呈白色;花期1～6月,蒴果.因其形似古代妇女的头饰——金钗而得名.1.2下临深潭或平台上金钗石斛性喜温暖、湿润、阴凉的环境.常生于有腐殖质聚集的岩石或树干上,地形多是悬崖峭壁,下临深潭,并有斜射阳光反射,山岭重叠,沟壑纵横的小生境,一般海拔700～1700m.1.3金瓣石斛在我国我国的分布范围金钗石斛在我国主要分布于台湾、福建、湖南、湖北、广东、广西、贵州、云南、四川、海南岛等长江以南的亚热带地区.在云南主要分布于大理、迪庆、西双版纳、普洱等地区,富民、贡山、福贡、沧源、广南、邱北、文山、麻栗坡、马关、宁蒗等县.但据杨得坡、卢炯林等人的调查表明,在长江以北的河南省伏牛山宝天曼国家级自然保护区内也发现有金钗石斛的分布.2植物组织培养随着现代生物技术的深入研究,人们试图利用植物组织培养的手段进行金钗石斛的快速繁殖研究,提高其繁殖系数,在短期供应大量的试管苗,但试管苗的人工栽培还没有取得成功.2.1金瓣石斛组织培养文献报道的外植体有种子、无菌苗幼苗茎段、原球茎及人工种子,其他的外植体的研究还未见报道.据研究,由种子诱导的愈伤组织的分化能力较强,而且由种胚培养的原球茎的质量较高.在进行金钗石斛组织培养时,初代培养最敏感的因子是材料的部位,其次是激素比例,基本培养基影响较小.2.2不同菌种的存活率金钗石斛茎段对灭菌剂很敏感,不同的灭菌方法茎段存活率差异较大,一般灭菌后茎段存活率不超过30%,如果灭菌剂是升汞,其渗透性强,不易彻底清洗,且对环境污染严重,因此用次氯酸钠灭菌较为适宜.2.3不同培养基上侧芽诱导率的比较在6-BA0.5mg/L,NAA0.2mg/L,MS,KC,B5培养基诱导侧芽能力各不同.MS培养基上侧芽诱导率最高,B5次之,KC最低.在长势上,B5,MS2种培养基上长得都很好,KC长势较弱.2.4-ba对增殖芽的影响芽诱导培养基中激素一般为6-BA,NAA.增殖培养基为6-BA,NAA;生根培养基多选用IBA,KT或NAA.在MS培养基上,6-BA质量浓度为2.0～3.5mg/L时,随着质量浓度的增高,侧芽增殖倍数随之增大.但当6-BA为3.5～4mg/L时,增殖芽虽多却弱;NAA为0.2～0.5mg/L,有利于壮芽的成长,当为0.8mg/L,壮芽趋势不明显.当6-BA为3.0mg时,不管NAA浓度是多少,侧芽增殖芽数相差不大,只是随着一定浓度的增高芽愈壮.但具体的浓度配比与孙延、杨玉珍等报道却不一致.另外,适量的GA3或6-BA处理可使可溶性糖含量增加,对生物碱含量也有相应的影响,但是对石斛碱的含量影响却不大.另据报道,用带侧根的石斛嫩茎段培养,以MS加6-BA0.5mg/L,NAA0.2mg/L诱导分化最佳,以附加6-BA0.3mg/L,NAA0.5mg/L增殖最适,以附加NAA0.1mg/L+IBB0.3mg/L对生根最有利.2.5金瓣石斛组培品和野生品不同的基质对石斛的产量和生长状况有显著的影响,石斛驯化栽培首要因素是提供根系良好生长的环境.锯木屑因其疏松透气,又能保持水分及肥料,适合根系生长的要求.石灰岩颗粒加适量锯木屑或单纯的石灰岩颗粒也不失为石斛栽培的较好基质.稻壳似与锯木屑差异不大,但实际保水能力极差,河砂栽培石斛也很难长根,均不宜作栽培基质.金钗石斛的根系生长需要较湿润且透气的环境,基质小树皮+小兰基石+椰壳粉(1.5∶1.5∶1)的特性及组合也满足了这一需要.任凌燕、范俊安等对金钗石斛组培品和野生品在植物形态、药材形状及根、茎、叶等组织构造的对比研究,结果表明组培品与野生品在形态组织结构上具有很大的相似性,说明金钗石斛经过组织培养过程后,在植物形态及组织结构上没有发生较大的变异.但二者在化学成分上是否一致,有待进一步研究.3栽培和收获3.1石斛栽培管理金钗石斛为附生草本植物,石斛以须根牢固地附着在岩石缝石砾上,利用岩缝水和夜晚露水生活,栽培场所必须通风、透水、透气、阴凉、湿润,人工栽培不能入土,金钗石斛6月底开始萌发长茎.从8月开始进入生长高峰期,到10月底结束.7月中旬到9月中旬是高温季节,必须及时浇水保湿降温,通常采用分株繁殖.另外,石斛茎节部萌生的带根茎芽,用刀片切下也可做种苗分植,也可用种子繁殖.石斛栽培方法比较特殊,自然模拟状态(野外或庭院)可选有地衣、苔藓和草本植物的生长岩石缝,将株丛或健壮单株放在岩石凹处或固定在石缝里,用岩壁上的浮土水拌成稀泥涂抹根部,而后用苔藓覆盖,上压石砾即可.同时做好施肥工作,做到次多量少液稀的施肥原则.11月份开始适当控制浇水.人工栽培必须施肥,遮荫栽培应首选黄豆浸出液,全光栽培(半荫半阳处)应首选进口复合肥.及时防治鼠害和煤污病炭疽病、黑斑病.3.2扩展栽培时石斛的质量控制金钗石斛人工栽培2年采收1次.在每年的3月初进行.将无叶的(2年生)茎条和干燥的茎剪下,晒干贮藏(销售、加工)或鲜条用.另外可视具体情况,将有叶的茎(1年生)留下,分成5根一丛进行扩展栽培.据张明、陈仕江的报道:驯化栽培的石斛其生物碱含量不低于野外树干栽培的石斛,而且不论是从产量还是石斛碱含量考虑,栽培的石斛应施以一定的肥料.另外温室内栽培石斛有助于提高石斛碱含量.4清胃生津,大胃正神《本草纲目》所载石斛,为金钗石斛的一种,主治五脏虚劳赢弱,强阴益精,久服厚肠胃,定神除惊,轻身延年,健阳,补肾益力,壮筋骨等,常用于清胃生津.4.1油和清洁效果4.2氨基乙酸钠及其药理作用4.3菲类和联合物质与肿瘤的作用4.4糖的作用4.5抗诱导试验活性4.6抗剂活性和肠管收缩4.8抑制糖蛋白转化5真菌对石斛生长的影响宋经元等比较系统地研究了离体培养条件下不同基质上真菌AR-18对铁皮石斛和金钗石斛生长的影响.真菌AR-18对金钗石斛有明显影响,对铁皮石斛的影响不明显.从收获的鲜重和干重看,基质不同,真菌对石斛生长的影响不同;在相同基质上,石斛的品种不同,真菌对其影响不同.同时指出营养液的加入对金钗石斛鲜重的增加具有极显著抑制作用,对金钗石斛干重的增加没有明显的抑制和促进作用,因此真菌+蒸馏水组合是比较有利的处理组合.这表明,在离体培养条件下选择合适的基质和控制真菌的适度生长是建立稳定的共生平衡系统和促进金钗石斛生长的重要条件.另外,郭顺星从金钗石斛截取根段83个,其中有20个根段长出菌根真菌,占所分离根数的25%,根据生长和形态特征,经纯化和剔除相同菌株,得到内生真菌11种.其中担子菌3种,半知菌5种,未鉴定3种.6中药石斛显微研究传统的石斛鉴定主要是根据石斛的表型特征.广西壮族自治区医药研究所对石斛主要产区广西、贵州、四川、云南等省区原植物和药材进行调查,确定了商品石斛原植物21个种,并做了原植物检索表和药材检索表,提供了药材鉴别和采集加工的方法.解爱华对多种石斛药材进行性状分析结果表明,不同种类的石斛,某些性状之间存在差异.为了更准确地对常见的5种石斛正品进行鉴别,卢海先现用横切面显微鉴别和薄层色谱法鉴别5种正品石斛.鉴于形态特征种类繁多,标准难以量化,马国祥等对中药石斛茎显微构造进行聚类分析.采用最小距离法,选取35个具有显微鉴别特征的变量,对市场上常见的22种中药石斛的显微构造进行系统聚类分析,分析结果与药材性状及显微鉴定结果基本一致.石斛的品质取决于有效成分的种类及含量,主要是多糖类及石斛碱类,不同石斛种类差异十分显著.李满飞等对国内常入药的25种石斛属植物36个样品的多糖进行了含量测定,发现不同品种间多糖含量差别极大.由于有效成分复杂,差异大,因此很难从有效成分的含量来确定商品石斛的品质.目前,石斛属药用植物分子生物学的研究取得了一定的成果.分子标记种类繁多,各有利弊,目前在石斛鉴定方面应用最多的是rDNA的ITS序列,其他诸如RAPD,ISSR-PCR,AFLP等都可以用于种间的鉴定研究.更直接的方法需要在建立基因组文库的基础上.进行单核苷酸多态性分析,从而获得迅速而可靠的鉴定结果.随着分子标记技术的日益成熟,有可能在基因组上寻找多态位点,用以揭示属间、种间、居群间甚至个体间的遗传变异,从而指导人们在植物居群生物学、保护生物学、系统生物学等领域开展研究,并在良种培育以及遗传资源研究、保护和利用过程中采取积极有效的措施.近年来徐红等根据所测得黄草类、枫斗类石斛rDNAITS序列数据,设计了一对用于金钗石斛专属性鉴定的PCR引物,对金钗石斛进行位点特异性PCR鉴定研究,以期建立其简便易行的DNA分子鉴别方法.应用位点特意性PCR能有效地从其他石斛属植物中鉴别出金钗石斛,该方法具有高效、准确、简便、省时的特点,应用前景广泛.7鲜金瓣石斛蒸馏液金钗石斛是我国传统的名贵中药,由于人们的过度采伐加之其本身生长缓慢,繁殖率低,加之其对环境有特殊要求导致了金钗石斛野生资源濒临枯竭,因此我们应该增强对野生资源的保护意识,同时通过更加深入的研究加强对金钗石斛的人工栽培,另外可以利用植物组织培养的手段进行金钗石斛的快速繁殖.随着科学技术的进步,国内外在新药研制开发中面临越来越激烈的竞争和挑战,研究的重点逐渐转向传统中药及天然产物的开发和利用方面.对石斛的研究应注意化学和药理研究的紧密结合,进一步分离提取一些新的天然活性成分,发现已知化合物的新的药理活性和药用价值,探索活性成分的作用机理和构效关系.石斛的化学合成方面是目前研究的弱点.应当加强对以活性成分为先导化合物的结构修饰和改造,特别是酶学等生物技术在化学合成方面的应用都将具有良好的前景金钗石斛的杂交、诱变和转基因的研究尚未见报道,因此今后的研究可向这方面开展.为开展金钗石斛的大规模生产及培育抗病、抗逆能力强以及药用成分含量高的新优良品种提供理论支持.目前有以鲜金钗石斛水蒸气蒸馏液制成的制剂(如鲜石斛露)供药用,具有滋阴养胃,清热解酒,润肺止咳,生津止渴之功效.经李满飞,徐国钧等药理实验证明,金钗石斛水蒸气蒸馏对豚鼠离体肠管活动有兴奋作用,对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌有抑制作用,发现其主要成分为泪柏醇,另外还有紫罗兰酮等53个成分.其中主要成分柏泪醇(manool)占50.46%,是赋香成分之,单萜、倍半萜或其衍生物为主香成分.生物碱类成分是最早从石斛属植物中分离得到的化合物.1932年铃木秀干等从金钗石斛中首次获得生物碱,命名为石斛碱(Dendrobine).对11种不同树种栽培的和石生的金钗石斛茎和叶同一部位的提取物的研究发现,各溶液的色泽、物理性状、UV,IR及TLC之间均有明显差异.杏树和喜树上栽培的金钗石斛茎中存在多量的生物碱成分,是其它树种栽培的和石生的石斛中所没有的.含量测定表明,绝大多数有效成分在茎的上段含量最高;在茎中部氨有机物含量最小;茎的下部有效成分的含量有高有低,与中、上部呈相似分布,仍可药用.据文献报道,金钗石斛茎中生物碱的总含量约0.3%,华茉莉等测定结果显示,栽培品中仅石斛碱含量即可达0.2%.其药理作用主要为止痛、解热作用,可降低心率、血压,减慢呼吸,使血糖中度升高,具有强壮作用并可解巴比妥中毒.金钗石斛的地上部分在朝鲜被用于镇痛和解热,其乙酸乙酯提取物对A549(人体肺癌细胞)、SK-OV-3(人体卵巢腺癌细胞)和HL-60(人体早幼粒细胞白血病)等细胞株具有显著的细胞毒作用,且从中分离的Lusianthfidin和Denbinobin具有相同的药理活性,且前者对移植肉瘤s-180也有抑制作用.赵武述研究结果表明金钗石斛多糖具有直接促进淋巴细胞有丝分裂的作用.郑晓珂在注射半乳糖的同时,用金钗石斛水煎剂给大鼠灌胃,对大鼠半乳糖性白内障不仅有延缓作用,也有一定治疗作用,其保持透明晶状的百分率为36.8%.因此具有抗白内障的作用.赵武述发现金钗石斛的甲醇提取物和从中分离出的化合物Gigantol具有抗诱变活性,在Salmonella,typhimuriumTA1513/Psk1