金釵石斛功能性成分及保健食品開發(fā)研究現(xiàn)狀

李明元， 鄧維澤， 唐顯福， 楊文宇， 閆天龍， 古 霞

（1.西華大學(xué) 生物工程學(xué)院，四川省食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610039；2.赤水仙草生物科技有限公司，貴州 赤水 564700）

金釵石斛（D.nobile Lindl.），又名金釵石、扁金釵，為蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium Sw.）多年生附生草本植物，是我國名貴的中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品，具有滋陰潤肺、益胃補(bǔ)腎、健腦明目、補(bǔ)五臟虛勞等功效。在我國，金釵石斛主要分布在云南、貴州、臺(tái)灣、福建、廣東、四川等省區(qū)[1]，其中云南和貴州是兩個(gè)種植和出口原料的大省。金釵石斛含有石斛堿、多糖類及酚類物質(zhì)，被作為現(xiàn)代許多中成藥如脈絡(luò)寧注射液、石斛夜光丸等的配伍之一，用于治療白內(nèi)障、心血管疾病等。近年來，許多學(xué)者致力于研究金釵石斛功能性成分的提取、檢測(cè)、結(jié)構(gòu)鑒定及功能作用，為開發(fā)理想的保健食品基料提供理論依據(jù)。2013年10月，第七屆中國石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在霍山縣開幕，論壇就石斛資源、市場(chǎng)開發(fā)建設(shè)、石斛產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容進(jìn)行專題討論。金釵石斛深度開發(fā)成保健食品已成為石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

1 金釵石斛功能性成分研究現(xiàn)狀

1.1 活性多糖

1.1.1 活性多糖的提取及測(cè)定 關(guān)于金釵石斛活性多糖提取工藝研究的報(bào)道較少，大多數(shù)學(xué)者在研究金釵石斛活性多糖的功效時(shí)[2-4]，都采用水提醇沉法提取金釵石斛活性多糖，但針對(duì)活性多糖的提取技術(shù)的研究甚多。傳統(tǒng)的提取技術(shù)有水浸提法、酸提取法和堿提取法；現(xiàn)代提取技術(shù)有酶法輔助提取法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、超微粉碎法和復(fù)合提取法，也有學(xué)者運(yùn)用了超濾法[5]和微膠囊技術(shù)[6]。活性多糖含量的檢測(cè)方法見表1。

表1 活性多糖含量的檢測(cè)方法Table 1 Detection methods of polysaccharide content

1.1.2 活性多糖的結(jié)構(gòu)成分及功能 目前關(guān)于金釵石斛多糖結(jié)構(gòu)分析的報(bào)道極少，王軍輝[7]在探討金釵石斛多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗白內(nèi)障活性時(shí)，經(jīng)熱水浸提獲得金釵石斛粗多糖DNP-W，對(duì)DNP-W進(jìn)一步用DEAE-纖維素和葡聚糖凝膠進(jìn)行分離純化，最終獲得 7個(gè)均一多糖組分 DNP-W1A，DNPW1B，DNP-W2，DNP-W3，DNP-W4，DNP-W5，DNP-W6。他采用化學(xué)和波譜學(xué)手段表征了各均一多糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)。隨后，王軍輝和查學(xué)強(qiáng)等人[8]繼續(xù)研究金釵石斛免疫活性多糖DNP-W1B的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)一步表征了DNP-W1B的結(jié)構(gòu)特征：DNPW1B 相對(duì)分子質(zhì)量為 7.7×105，比旋度[α]D20=＋81.3°（c 0.3，H2O），由葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖 3種單糖組成， 摩爾比為 6.2∶3.1∶0.9。 DNP-W1B 主鏈由1，4-和1，6-連接的葡萄糖殘基組成，在主鏈1，6-連接葡萄糖殘基的4位形成分支，支鏈由末端半乳糖殘基和阿拉伯糖殘基組成。

現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，金釵石斛多糖具有抗白內(nèi)障的作用[7]，緩解記憶力衰退[9]，降血糖的作用[10]，能直接抑制K562細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[11]，能有效地促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞的增殖，并與刀豆蛋白質(zhì)（ConA）、脂多糖（LPS）對(duì) T、B 淋巴細(xì)胞的增殖有協(xié)同刺激作用[12]，并具有增強(qiáng)免疫能力[13]、抗衰老[14]和抗菌作用，且抗菌作用比鐵皮石斛多糖抗菌作用更好[15]。

1.2 石斛堿

1.2.1 石斛堿的提取及測(cè)定 目前，生物堿的提取，傳統(tǒng)的提取技術(shù)有浸漬、煎煮、溶劑回流、滲濾等方法；現(xiàn)代新技術(shù)有超臨界流體萃取技術(shù)、微波輔助提取技術(shù)、超聲輔助提取技術(shù)和雙水相萃取技術(shù)等。在分離純化方面，經(jīng)典的分離純化技術(shù)有有機(jī)溶劑萃取、沉淀法、蒸餾法、結(jié)晶法、樹脂吸附及層析分離等；高新技術(shù)有膜分離技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)、高速逆流色譜技術(shù)、分子印跡技術(shù)等。但目前針對(duì)金釵石斛石斛堿提取工藝的報(bào)道較少。黃小燕、黨翠之等[16]采用酸性乙醇提取金釵石斛生物堿并優(yōu)化了提取工藝。劉紅、董海麗[17]采用超聲波輔助提取金釵石斛生物堿并優(yōu)化了提取工藝，以體積分?jǐn)?shù)70%乙醇為提取溶劑，用200 W超聲波輔助提取20 min，固液比為 l∶8（g/mL）時(shí)，生物堿得率最高，達(dá)到0．248%。石斛堿含量的檢測(cè)方法見表2。

表2 總石斛堿含量的檢測(cè)方法Table 2 Detection methods of the total dendrobine content

1.2.2 石斛堿的結(jié)構(gòu)成分及功能 日本人鈴木秀干在1932年首次在金釵石斛中分離得到石斛堿（Dendrobine）[18]，至今從金釵石斛中分離得到并已鑒定其分子結(jié)構(gòu)式的生物堿類[19-20]有：石斛堿（dendrobine）， 金 石斛堿 （nobilonine）， 石 斛 副 堿（dendrine）， 石 斛 星 （dendroxine）， 石 斛 氨 堿（dendramine 即 6 - 羥 基 石 斛 堿 ，6-hydroxydendrobine），6- 羥 基 石 斛 星 （6-hydroxydendroxine），8- 羥 基 石 斛 星 （8-hydroxydendroxine），noblimethylene，3-羥基-2-氧石斛堿（3-hydroxy-2-oxodendrobine）；還有 5 種季胺生物堿：N-甲基石斛堿碘化物 （N-methyldendrobinium），N-異戊烯石斛堿溴化物 （N-isopentenyldendrobinium bromide）， 石斛堿-N-氧化物 （dendrobine N-oxide），N-異戊烯石斛星氯化物（N-isopentenyldendroxinium chloride）和 N-異戊烯-6-羥基石斛星氯化物 （N-isopentenyl-6-hydroxydendroxiniun chloride）。

近年來，許多學(xué)者就金釵石斛總生物堿（Dendrobium nobile Lindl.Alkaloids，DNLA）針對(duì)不同因素導(dǎo)致的糖尿病，進(jìn)行了大鼠動(dòng)物藥理作用試驗(yàn)。研究表明，DNLA可以降低不同因素所致大鼠高血糖且不影響正常大鼠血糖[21-24]。許多研究還發(fā)現(xiàn)，金釵石斛生物堿具有抗白內(nèi)障的作用[25-26]，抗老年癡呆并改善學(xué)習(xí)記憶能力[27-29]。劉俊等[30]研究發(fā)現(xiàn)，金釵石斛生物堿能減少急性腦缺血大鼠的氧自由基的生成，具有抗氧化應(yīng)激的作用。魏小龍等人[31]發(fā)現(xiàn)，金釵石斛生物堿能有效抑制iNOS（誘導(dǎo)型一氧化氮合酶）基因的表達(dá)，對(duì)糖尿病性白內(nèi)障具有較好的治療作用。

1.3 其他功能成分

Lee等[32]從金釵石斛中分離得到石斛菲醌（denbinobin）和一個(gè)菲類成分 Lusianthridin，即 4，7-二羥基-2-甲氧基-9，10-二氫菲（4，7-dihydroxy-2-methoxy -9，10 -dihudrophenanthrene）。 其 中Lusianthridin是首次分離得到。這兩種化合物均具有抗腫瘤的活性。Miyazawa等人[33]的研究表明，金釵石斛中的酚類成分gigantol和moscatilin有抗突變的活性。Zhao等[34]從金釵石斛中分離得到兩種對(duì)小鼠的T、B淋巴細(xì)胞有增殖作用的倍半萜葡萄糖苷dendroside A和dendronobilosides A，以及一種對(duì)小鼠T、B淋巴細(xì)胞有抑制作用的倍半萜葡萄糖苷dendronobilosides B。羅丹、張朝鳳[35]等從金釵石斛中分離得8個(gè)化合物，并鑒定了其中的7個(gè)化合物，其中化合物異甘草苷具有清除自由基、抗氧化的活性 ， 化 合 物 2-N-（2ˊ ，3ˊ-dihydroxyhexacosanoyl）-hexadecane-1，3，4-triol具有抗肝病毒的活性。李墅[36]從金釵石斛中分離得到具有抗氧化作用的左旋丁香脂素。金釵石斛中的海松烷型二萜lonchophylloid A和B對(duì)糖蛋白質(zhì)有抑制活性，能敏化腫瘤細(xì)胞，可能有助于腫瘤的治療[37]。張雪等人從金釵石斛中分離得到3個(gè)新的聯(lián)苯類化合物和13個(gè)酚酸類化合物，并且鑒定了它們的結(jié)構(gòu)。其中分離得到的化合物丁香酸 （syringic acid）在對(duì)DPPH自由基和氧自由基清除能力的測(cè)試中，其抗氧化活性明顯強(qiáng)于VC的活性。金釵石斛中還含有其他許多的化合物和營養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)其藥效作用和保健功能還不太明確，有待研究。

2 金釵石斛保健食品開發(fā)利用現(xiàn)狀

1996年7月，我國開始保健食品的注冊(cè)。到目前為止，國家食品藥品監(jiān)督管理局已批準(zhǔn)的國產(chǎn)保健食品有12 953種，進(jìn)口保健食品有709種，保健食品產(chǎn)值上千億。隨著人們生活水平的提高、生活節(jié)奏的加快，保健食品成為亞疾病和亞健康人群的可選。石斛（需提供使用證明）是國家批準(zhǔn)的可用于保健食品的114個(gè)物品之一，它含有豐富的多糖成分、石斛堿以及其它的功能性成分。根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的國內(nèi)保健品目錄和進(jìn)口保健品目錄，目前有3種石斛被開發(fā)成保健食品，它們分別是金釵石斛、鐵皮石斛和霍山石斛，現(xiàn)有的開發(fā)情況見表3和表4。

表3 石斛類保健食品市場(chǎng)現(xiàn)狀Table 3 Current situation of market of the health care food of Dendrobium nobile

表4 石斛類保健食品保健功能及其品牌開發(fā)現(xiàn)狀Table 4 Development status of health care food brands and function about Dendrobium nobile

從表3中可以統(tǒng)計(jì)出，市場(chǎng)上總共有58家公司開發(fā)出56種以石斛為主要原料的保健食品，其中以金釵石斛為主要原料的有兩家公司，開發(fā)出兩種劑型4種品牌保健食品；以鐵皮石斛為主要原料的有55家公司開發(fā)出9種劑型51個(gè)品牌的保健食品；以霍山石斛為主要原料的一家公司開發(fā)出一種劑型一種品牌的保健食品。金釵石斛保健食品開發(fā)的具體情況是：云南英茂生物技術(shù)有限公司開發(fā)的英茂牌金釵石斛含片 （國食健字G20060563），云南林洋生物科技有限公司開發(fā)的林蘭花牌金釵石斛洋參膠囊（國食健字G20080243）、林蘭花牌金釵石斛膠囊（國食健字20120229）、林蘭花牌石斛葛根杜仲葉膠囊（國食健字G20120100）。

分析表3和表4，以金釵石斛和霍山石斛為原料開發(fā)出的保健品劑型種類和保健功能比鐵皮石斛少，無法滿足客戶對(duì)不同劑型的需求，因此可以深度開發(fā)金釵石斛和霍山石斛類保健食品的劑型種類。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道[38]，金釵石斛中總生物堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約0.46%，而鐵皮石斛中總生物堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.025%；金釵石斛中總多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約3.8%，而鐵皮石斛中總多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約22%。對(duì)比金釵石斛和鐵皮石斛的保健功能，金釵石斛含有大量的石斛堿，比鐵皮石斛多一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此金釵石斛可以深度開發(fā)石斛堿方面的保健品，具備改善視力、改善記憶力、輔助降血糖等功效。

3 展望

盡管金釵石斛功能性成分及其保健食品開發(fā)研究方面取得了許多進(jìn)展，但在功能性成分化學(xué)結(jié)構(gòu)研究方面，許多具有藥理活性及保健功能的化學(xué)成分其結(jié)構(gòu)尚未明確，特別是具有高級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分；在功能性成分活性作用機(jī)理方面，關(guān)于金釵石斛活性多糖活性作用機(jī)理的研究還不多；在金釵石斛保健品開發(fā)方面，其開發(fā)的深度遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)的需求。因此，未來在金釵石斛功能性成分的研究方面，應(yīng)注重功能性成分化學(xué)結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu)及活性作用機(jī)理的研究；在保健食品開發(fā)方面，應(yīng)加強(qiáng)深度開發(fā)，開發(fā)出適合不同人群的金釵石斛保健食品。

貴州省赤水市是我國瀕危珍稀藥材金釵石斛原產(chǎn)地和主產(chǎn)區(qū)，得天獨(dú)厚的自然生態(tài)環(huán)境孕育出了赤水地道的中藥材赤水金釵石斛。1998年，國家中醫(yī)藥管理局（國中醫(yī)藥生[1998]17號(hào)文件）批復(fù)在貴州省赤水市建立石斛生產(chǎn)基地。2006年3月，貴州赤水金釵石斛獲得國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)實(shí)施地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)。根據(jù)貴州農(nóng)經(jīng)網(wǎng)的報(bào)道，截止2013年上半年，貴州赤水金釵石斛種植面積已達(dá)5.3萬余畝，原料年銷售額達(dá)1.36億元。目前，赤水市政府的相關(guān)部門正在開展金釵石斛GAP認(rèn)證申報(bào)工作。

有了赤水市金釵石斛的規(guī)范化種植，防止了瀕危珍稀藥材金釵石斛的滅絕，同時(shí)也促進(jìn)了金釵石斛的深度加工與開發(fā)利用，滿足了市場(chǎng)的需求，展現(xiàn)了金釵石斛深度開發(fā)的美好前景。

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