香鱗毛蕨研究進(jìn)展

李文馨　胡海清　陸昕

摘要 該文對香鱗毛蕨的生態(tài)分布狀況、形態(tài)解剖學(xué)研究、活性成分及藥理作用等研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為香鱗毛蕨的研究與應(yīng)用提供了參考和方向。

關(guān)鍵詞 香鱗毛蕨[Dryopteris fragrans（L.）Schott.]；生態(tài)分布；活性物質(zhì)；藥理作用

中圖分類號S567文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）04-00985-04

基金項(xiàng)目國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD37B0104）；黑龍江省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目（GA09B201-06）。

作者簡介李文馨（1982- ），女，黑龍江哈爾濱人，工程師，博士研究生，研究方向：森林防火。*通訊作者。

香鱗毛蕨[Dryopteris fragrans（L.）Schott.]系鱗毛蕨科鱗毛蕨屬（Dryopteris）多年生蕨類植物。我國也稱香葉鱗毛蕨，國外俗稱Fragrant cliff fern、Fragrant wood fern或Dryoptère odorante。在我國北部地區(qū)，民間流傳香鱗毛蕨能治療各種皮膚病。民間驗(yàn)方中記載其對牛皮癬、青少年痤瘡等多種頑固性皮膚病具有明顯治療效果[1]，是一種極具開發(fā)潛力和應(yīng)用前景的珍稀野生藥用植物資源。因此，近年來受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。由于香鱗毛蕨新鮮植株葉片具有特殊的芳香性氣味，在我國亦俗稱為“香葉鱗毛蕨”[2]。筆者對香鱗毛蕨的生態(tài)分布狀況、形態(tài)解剖學(xué)研究、活性成分及藥理等作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為香鱗毛蕨的進(jìn)一步研究與應(yīng)用提供依據(jù)。

1香鱗毛蕨的分布及生態(tài)環(huán)境

香鱗毛蕨的生長環(huán)境極其特殊，生于高寒地區(qū)的滑石坡或石砬子上、森林中的碎石坡上和火山周圍的巖漿縫中，常呈小片狀分布且分布比較局限[3]。通常有較長的生長期，可忍耐低溫，在-20 ℃條件下仍能存活。香鱗毛蕨分布于中國、俄羅斯（遠(yuǎn)東地區(qū)）、日本、蒙古、朝鮮、歐洲和北美等地；在我國以黑龍江省為分布中心，河北、吉林、遼寧、內(nèi)蒙和新疆等也有零星的分布；在黑龍江省塔河縣白卡魯山、呼中的大白山高地、牡丹江的鏡泊湖及小興安嶺北部等地區(qū)均有分布，特別是在五大連池地區(qū)分布面積較大。筆者通過大量的野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其只存在于火山熔巖形成的巖石凹陷處或空隙中。香鱗毛蕨種群規(guī)模小，個(gè)體數(shù)量稀少，且多是經(jīng)根狀莖繁殖形成的多個(gè)個(gè)體，種群中更新個(gè)體少。在非火山熔巖形成的巖石處未見香鱗毛蕨的分布。

大興安嶺、小興安嶺和東部山區(qū)代表了黑龍江省主要地形。香鱗毛蕨分布地區(qū)均屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬寒夏暖，晝夜溫差較大，最冷月為1月，最熱月為7月，無霜期100～145 d，年降水量均在460～750 mm，主要集中在6～8月份。大興安嶺地區(qū)位于祖國北部邊陲，東接小興安嶺，西鄰呼倫貝爾盟，南瀕松嫩平原，北與俄羅斯聯(lián)邦隔江相望。嶺內(nèi)海拔300～700 m，冬寒夏暖，晝夜溫差較大，年平均氣溫-2.8 ℃，最低溫度-52.3 ℃，無霜期90～110 d，年平均降水量746 mm，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。鷗浦屬于察哈彥火山噴發(fā)遺址，呼中、碧水位于呼中火山群噴發(fā)遺址，他們同屬于得干布爾干斷裂帶[4]。小興安嶺位于黑龍江省東北部，地處46°28～49°21N，127°42～130°14E。年平均氣溫-1～1 ℃，最冷為1月份，氣溫在-20～-25 ℃；最熱為7月份，氣溫20～21 ℃，極端最高氣溫為35 ℃；無霜期90～120 d。年降雨量550～670 mm，降雨集中在夏季。五大連池火山群位于黑龍江省西北部的五大連池市，屬于五大連池火山群噴發(fā)遺址，由14座火山組成，其中老黑山、火燒山噴發(fā)于1719～1721年，為我國最新期噴發(fā)的火山。伊春紅星濕地屬于庫爾濱火山群噴發(fā)遺址。其中五大連池火山屬于綏化-營口斷裂帶，伊春紅星濕地屬于南北河斷裂帶。

鏡泊湖風(fēng)景名勝區(qū)位于黑龍江省南部的寧安縣境內(nèi)，地處120°30～129°10E、43°46～44°18N。鏡泊湖山脈位于長白山之張廣才嶺與老爺嶺兩山過渡地區(qū)。山勢起伏較大，坡度一般在15～20°之間，個(gè)別地區(qū)達(dá)30°以上。風(fēng)景區(qū)內(nèi)年平均氣溫為3.6 ℃，最高溫度為36.2 ℃，最低氣溫為-36.7 ℃。5～9月平均氣溫在10～20 ℃，平均降雨量為506.4 mm，雨季集中于8、9月。鏡泊湖位于鏡泊湖火山群噴發(fā)遺址，屬于密山-敦化斷裂帶。

2 形態(tài)解剖學(xué)研究

2.1植物學(xué)形態(tài) 香鱗毛蕨是鱗毛蕨科鱗毛蕨屬多年生蕨類植物，植株高20～30 cm，根狀莖粗短，直立或斜生，上部密被褐色三角狀披針形鱗片。鱗片邊緣疏生不整齊的齒，葉簇生，葉柄長5～8 cm，連同葉軸或羽軸密被卵形至披針形淡黃色鱗片，有光澤。葉片長12～18 cm，寬2～4 cm，長披針形或倒披針形，中部以上漸尖或短縮為鈍尖，向下漸狹至葉柄頂部，草質(zhì)，二回羽狀裂。羽片25～35對，互生或少數(shù)近對生，寬披針型，長1.5～2.0 cm，寬0.8～1.0 cm，先端鈍，基部楔形，小羽片5～7對，矩圓形，生于側(cè)脈中下部或基部，囊群蓋圓腎形，膜質(zhì)，灰白色，宿存[5]。新鮮植物揉碎略具香味，故有香鱗毛蕨之稱。

香鱗毛蕨配子體為倒卵狀心臟形。孢子萌發(fā)為書帶蕨型；絲狀體有2～9個(gè)細(xì)胞長，有明顯頂端細(xì)胞，可形成多細(xì)胞的廣闊板狀片狀體；幼原葉體為心形；原葉體發(fā)育為三叉蕨型；成熟原葉體具多數(shù)單細(xì)胞毛狀體，頸卵器和精子器幾乎同時(shí)形成，較??；該配子體表現(xiàn)為進(jìn)化性狀[6]。

疏羽香鱗毛蕨[Dryopteris remotiuscula （Kom）.Kom]是香鱗毛蕨的變種，在中國東北，河北均有少量的分布，生于林區(qū)碎石坡及石砬子上。疏羽香鱗毛蕨與香鱗毛蕨的區(qū)別是羽片寬6～7 mm，彼此分離，尖頭，囊群蓋上腺體較少[7]。

2.2顯微結(jié)構(gòu) 香鱗毛蕨葉片和葉柄的解剖學(xué)研究表明，氣孔的分布為無規(guī)則，葉面橫切面有不發(fā)達(dá)的柵欄組織，為異面葉[8]。使用掃描電鏡技術(shù)對香鱗毛蕨的葉片進(jìn)行觀察，結(jié)果與上述形態(tài)相同，但發(fā)現(xiàn)香鱗毛蕨的下表皮氣孔分布為平列型[9]。

香鱗毛蕨孢子囊群著生在葉背面小羽片葉脈兩側(cè)，上覆近圓形囊群蓋，囊群蓋早落，孢子囊群為整齊發(fā)育，由百余個(gè)孢子囊組成，孢子囊環(huán)帶較發(fā)達(dá)、縱列、唇細(xì)胞分化明顯[9]。劉家熙使用電鏡對香鱗毛蕨孢子進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，孢子左右對稱，孢子極面觀為橢圓形至長橢圓形，赤道面觀為半圓形。同時(shí)，周壁表面為瘤狀或少數(shù)刺狀突起[10]。

香鱗毛蕨的根部橫切片表皮細(xì)胞為一例，皮層2～3層薄壁細(xì)胞，中柱外5～6層纖維，原生中柱；根莖周韌維管束4～5個(gè)，呈環(huán)狀排列，葉主脈維管束周韌型；粉末中內(nèi)皮層碎片甚多，黃棕色；孢子囊環(huán)帶，由14～20個(gè)增厚細(xì)胞組成[11]。對香鱗毛蕨的形態(tài)學(xué)進(jìn)行深入研究，可為香鱗毛蕨的開發(fā)和利用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并為制定香鱗毛蕨的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

3生物活性成分分析

鱗毛蕨屬植物的化學(xué)成分較復(fù)雜，迄今為止在鱗毛蕨屬植物中分離得到了多種類型的化學(xué)成分。其中，具有生物活性的成分主要有間苯三酚類、萜類以及黃酮類等。該屬植物中以間苯三酚衍生物居多，現(xiàn)已成功分離了58種間苯三酚類化合物[12-14]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，該屬植物所含有的間苯三酚類化合物具有較強(qiáng)的驅(qū)蟲、抑制腫瘤、抗病毒和殺菌作用[15-17]。

Ito-H等對香鱗毛蕨的化學(xué)成分進(jìn)行了分析。他們利用硅膠和葡聚糖凝膠柱色譜，從香鱗毛蕨的正丁烷提取物中分離并鑒定出5種化合物，發(fā)現(xiàn)其有效化學(xué)成分包括間苯三酚4種，萜類1種[18]；并采用2維核磁共振技術(shù)確定了其結(jié)構(gòu)，分別是間苯三酚類雙環(huán)化合物綿馬素-BB（aspidin-BB）、綿馬素-AB（aspidin-AB）和綿馬素-PB（aspidin-PB），含倍半萜取代的特殊間苯三酚化合物香鱗毛蕨素dryofragin、倍半萜化合物albicanol。其中，aspidin PB、dryofragin是香鱗毛蕨特有的化合物，并均首次在香鱗毛蕨中提取出來。

Ito-H等首次發(fā)現(xiàn)的化合物aspidin PB、dryofragin是魚毒素類化合物[19]，對非洲淋巴瘤病毒（EBV-EA）的早期抗原有潛在的抑制效果。Albicanol和aspidin-BB對EBV-EA也有很好的抑制效果，對小鼠皮膚癌細(xì)胞的發(fā)生有明顯抑制作用。在鱗毛蕨屬植物中發(fā)現(xiàn)間苯三酚類化合物aspidin-BB具有廣泛的抗腫瘤活性[20]，而香鱗毛蕨是否有抗腫瘤活性還有待于進(jìn)一步研究。趙丹丹等采用系統(tǒng)預(yù)試驗(yàn)法發(fā)現(xiàn)，香鱗毛蕨中含有氨基酸、蛋白質(zhì)、糖及苷類、酚類和鞣質(zhì)、有機(jī)酸、黃酮類、揮發(fā)油和油脂等化學(xué)成分，未發(fā)現(xiàn)皂苷、蒽醌、內(nèi)酯和香豆素、強(qiáng)心苷、生物堿、植物甾醇和三萜等成分[21]。沈志濱等從其正己烷提取物中分離鑒定出4種苯三酚衍生物和4種萜類化合物，進(jìn)一步確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)[21]：4種苯三酚衍生物分別為綿馬素PB（aspidin-PB）、綿馬素BB（aspidin-BB）、香鱗毛蕨素（dryofragin）和aspidinol；4種萜類化合物分別為B-谷甾醇（B-sitosterol）、折葉苔醇（albicanol）、10-羥基-15-氧代-A-杜松醇（10-hydroxyl-15-oxo-A- cadinol）和倍半萜化合物albicanol。沈志濱采用CO2超臨界萃取法得到其脂溶性成分，并用GC-MS聯(lián)用技術(shù)分析，鑒定出15種成分，均為首次從該植物中分離得到；成分包括酯類、脂肪酸、烷烴類和萜類等，相對含量較高的有棕櫚酸（17.584%）、1，1-二乙氧基乙烷和香橙烯等[22]。

張彥龍等應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法對香鱗毛蕨揮發(fā)油進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了34種揮發(fā)油成分[23]。2006年，沈志濱等采用CO2超臨界萃取法得到香鱗毛蕨的脂溶性成分，并用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，分析鑒定出15種成分，這15種成分均為首次從該植物中分離得到[28]；成分包括酯類、脂肪酸、烷烴類和萜類等，相對含量較高的有棕櫚酸（17.584%）、1，1-二乙氧基乙烷（17.575%）、香橙烯（5.541%）和鄰苯二甲酸二丁酯（4.008%）等。2007年，張燕麗從香鱗毛蕨濃度30%乙醇提取液中分離并鑒定出5種化合物，分別屬于苯丙素苷類、黃酮苷類和萜類3個(gè)不同類別[24]。張彥龍等應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法對水蒸氣蒸餾法提取的香鱗毛蕨揮發(fā)油進(jìn)行了分析，鑒定出了34種揮發(fā)油成分；其中，乙二醇縮-3-丁烯醛（17.141%）、丁酸（12.909%）和綿馬醇（5.439%）等含量較高[31]。孫超從香鱗毛蕨濃度30%乙醇提取液中分離并鑒定出4種新化合物，分別屬于脂類、萜類和醇類[25]。同年，王慧榮在香鱗毛蕨濃度50%乙醇提取液中分離得到萜類化合物香鱗毛蕨苷L[20]。具體情況見表1～6。

4藥理作用研究

據(jù)北方民間驗(yàn)方記載，香鱗毛蕨能夠治療牛皮癬、皮疹、皮炎和痤瘡等多種皮膚病，并對老年性皮膚瘙癢、青少年痤瘡合扁平疣的治療效果極其明顯[1]。幾十年的民間應(yīng)用歷史證明，香鱗毛蕨是一種很有開發(fā)潛力的純天然中草藥。有關(guān)香鱗毛蕨藥理活性的研究近些年才開展起來。

Ito-H等首次對香鱗毛蕨的藥理活性進(jìn)行研究，結(jié)果表明香鱗毛蕨中分離出的生物活性物質(zhì)aspidin PB、dryofragin、Albicanol和aspidin-BB對小鼠皮膚癌細(xì)胞的發(fā)生表現(xiàn)出了一定的抑制作用[26]。Krivut B V發(fā)現(xiàn)，鱗毛蕨屬植物中的間苯三酚類化合物aspidin-BB具有廣泛的抗腫瘤活性。但香鱗毛蕨是否具有抗腫瘤活性還有待于進(jìn)一步研究[22]。

羅榮等將香鱗毛蕨制成擦劑，研究香鱗毛蕨擦劑對鼠尾鱗片表皮木星顆粒層形成的影響，結(jié)果表明香鱗毛蕨擦劑確實(shí)可以促進(jìn)鼠尾鱗片表皮模型顆粒層的形成[27]；同時(shí)研究了香鱗毛蕨擦劑對兔耳痤瘡模型的影響，結(jié)果表明香鱗毛蕨可以改善三氯乙酸所致的兔耳痤瘡模型的表面癥狀。

研究表明，香鱗毛蕨對6種真菌具有較好的抑制作用[28]。李紅枝觀察到香鱗毛蕨軟膏對大鼠實(shí)驗(yàn)性體癬有一定的治療作用[29]。研究表明，香鱗毛蕨水煎液具有鎮(zhèn)痛作用，并確定了鎮(zhèn)痛作用的有效部位[30]。研究發(fā)現(xiàn)，香鱗毛蕨濃度30%乙醇洗脫組、水洗脫組對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎均有明顯的治療作用；張彥龍又采用MTT法測定了在香鱗毛蕨中的4種化合物對Bel-7402、HCT-8及A-549有細(xì)胞毒活性[31]。Vichkanova S A等研究發(fā)現(xiàn)，在奧斯克（前蘇聯(lián)）的8種鱗毛蕨屬植物中，香鱗毛蕨和綿馬貫眾的抑菌活性最強(qiáng)，香鱗毛蕨的提取物對原生動(dòng)物有很好的抑制作用[32]。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對純天然的中草藥產(chǎn)品越來越關(guān)注。對新中藥的開發(fā)和研制已成為藥理學(xué)研究重要任務(wù)和主要方向。蕨類植物在我國藥用歷史悠久，早在《神農(nóng)百草經(jīng)》和《本草綱目》上就有關(guān)于藥用蕨類植物的記載，其資源豐富、分布廣泛，歷年來為民間所常用。近年來在化學(xué)成分和藥理活性等方面的研究也證明了藥用蕨類植物具有顯著的藥效[28] 。粗莖鱗毛蕨（綿馬貫眾）已被中國藥典所收錄，具有清熱解毒，驅(qū)蟲，止血等作用，臨床用于乙型肝炎、病毒性角膜炎、婦產(chǎn)科出血癥和前后盤吸蟲的治療[33]。香鱗毛蕨作為與其同科同屬的藥用植物，極有必要對其進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究。

5其他方面

香鱗毛蕨在系統(tǒng)分類地位上屬于真蕨類植物[34]。Geiger JM利用分子生物學(xué)的方法對香鱗毛蕨葉綠體基因組中rbcL基因和非編碼區(qū)trnL-trnF基因間隔區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增和序列分析，得到了rbcL基因和trnL-trnF基因間隔區(qū)序列，為探討夏威夷地區(qū)的鱗毛蕨屬植物之間的親源關(guān)系提供了可靠的證據(jù)[35]。Kohn， L. M對亞力山德拉地區(qū)（加拿大）的24種蕨進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)香鱗毛蕨具有內(nèi)生菌根且不同于其他蕨類，是一種無隔菌絲、并且是無囊泡狀的叢枝狀菌根[36]。

6小結(jié)與展望

香鱗毛蕨如能作為一種新藥應(yīng)用，對北藥開發(fā)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。由于其生境為火山熔巖環(huán)境，具有特殊性，而民間對該種植物進(jìn)行著滅絕式地采摘（市場上隨處可見買賣香鱗毛蕨的整個(gè)植株和各種粗劣的香鱗毛蕨醇提物的化妝品），導(dǎo)致香鱗毛蕨資源銳減，所以應(yīng)對香鱗毛蕨居群的各個(gè)個(gè)體采取及時(shí)就地保護(hù)策略，尤其是對遺傳多樣性最低且數(shù)量最少的歐浦居群進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。近年來，通過采集的野生香鱗毛蕨制成的軟膏治療皮膚病，這都對香鱗毛蕨野生資源的保護(hù)造成巨大地危害，因此對香鱗毛蕨的保護(hù)式的開發(fā)和利用迫在眉睫，需要采取保護(hù)野生資源和解決藥材供求矛盾的有效措施和開發(fā)方案。今后對香鱗毛蕨的研究除了繼續(xù)探明其所含的化學(xué)成分及藥理作用外，還應(yīng)加強(qiáng)繁殖途徑、栽培技術(shù)、藥材品質(zhì)及產(chǎn)量等方面的探索，為今后香鱗毛蕨資源的有效開發(fā)和合理利用提供可靠的生產(chǎn)技術(shù)保證。

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