李 琴,楊彥伶,彭 嬋,劉宗坤,陳慧玲
(1湖北省名貴花卉苗木發(fā)展研究中心,武漢430079;2湖北省林業(yè)科學(xué)研究院,武漢430075;3湖北宗坤石斛科技開發(fā)有限公司,湖北英山438700)
石斛(Dendrobiumspp.)是蘭科(Orehidaceae)石斛屬(Dendrobium)多年生草本植物的總稱,兼具觀賞和藥用價(jià)值。石斛屬植物約1500種,國(guó)內(nèi)有75種2個(gè)變種,其中具有藥用價(jià)值的有50余種。中國(guó)對(duì)藥用石斛的利用,古已有之,最早可追溯到1500年前的《神農(nóng)本草經(jīng)》,千年以來(lái)石斛與靈芝、人參、冬蟲夏草等被列為上品中藥。進(jìn)入經(jīng)濟(jì)發(fā)展期后,隨著人們對(duì)自身健康和生活質(zhì)量的日益重視,藥用石斛在醫(yī)藥保健方面的特殊作用越來(lái)越被人們關(guān)注和了解,從20世紀(jì)80年代開始國(guó)內(nèi)研究者對(duì)藥用石斛進(jìn)行了較系統(tǒng)研究,在其資源分布、資源調(diào)查、引種收集及生物學(xué)特性研究、化學(xué)組成、藥理研究、人工栽培、組織培養(yǎng)等方面取得了一定進(jìn)展。進(jìn)入到21世紀(jì),對(duì)藥用石斛的分子鑒定及遺傳多樣性的相關(guān)研究也逐漸發(fā)展起來(lái),為中國(guó)藥用石斛的可持續(xù)開發(fā)利用創(chuàng)造了良好的條件。另一方面,由于生境狹窄、繁殖能力低以及過(guò)度采掘等原因,國(guó)內(nèi)藥用石斛已成為瀕臨滅絕的物種,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中存在著原生資源破壞嚴(yán)重、資源收集保存形勢(shì)嚴(yán)峻、栽培品質(zhì)退化、農(nóng)藥殘留、種植面積難以滿足市場(chǎng)需求、繁殖與栽培技術(shù)未得到很好的推廣與應(yīng)用等問(wèn)題,了解國(guó)內(nèi)藥用石斛目前的研究發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展方向,對(duì)指導(dǎo)藥用石斛產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定、健康、持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義
中國(guó)石斛資源曾十分豐富。據(jù)《本草綱目》記載:“石斛處處有之,以蜀中者為勝”。石斛屬植物分布在中國(guó)秦嶺—淮河以南諸省,其中云南、廣西、貴州、臺(tái)灣為石斛屬植物的分布中心,大多數(shù)種類集中在北緯15°30′—25°12′,向北逐漸減少,最北不超過(guò)北緯34°24′。從垂直帶看,海拔100~3000 m的高度都有分布。但隨著森林大量被砍伐,石斛野生生存環(huán)境受到了嚴(yán)重破壞,加之傳統(tǒng)石斛藥用主要靠采收野生資源供藥用和出口,致使藥用石斛野生資源日漸枯竭,目前已列入瀕危植物[1-3]。
為發(fā)掘性保護(hù)現(xiàn)有的藥用石斛資源,白音等[4]對(duì)國(guó)內(nèi)藥用石斛的主產(chǎn)區(qū)浙江、云南、貴州、廣西、安徽等地的野生和栽培藥用石斛種類、規(guī)模和蘊(yùn)藏量進(jìn)行了調(diào)查,實(shí)地調(diào)查到的野生藥用石斛有54種,但原生狀態(tài)的資源極其稀少,分布面積和蘊(yùn)藏量無(wú)法估測(cè)。全國(guó)人工栽培的藥用石斛有30余種,主要栽培品種有鐵皮石斛、金釵石斛、流蘇石斛、美花石斛、束花石斛、鼓槌石斛和霍山石斛等7種。宋向文、趙仁發(fā)等[5-6]對(duì)安徽省以及粵東北地區(qū)石斛野生資源進(jìn)行了調(diào)查研究,結(jié)果表明,安徽省野生藥用石斛有霍山石斛、鐵皮石斛、細(xì)莖石斛等3種,粵東北地區(qū)藥用石斛野生資源有鐵皮石斛、金釵石斛、重唇石斛等3種。據(jù)《湖北植物志》記載,湖北省藥用石斛主要有細(xì)葉石斛、美花石斛、羅河石斛、細(xì)莖石斛、石斛、霍山石斛、廣東石斛等7種。蕭鳳回等[7]對(duì)云南省藥用石斛的生產(chǎn)現(xiàn)狀及種植區(qū)域適宜性進(jìn)行了調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)。龔建英等[8-11]對(duì)部分石斛屬植物的生物學(xué)特性、營(yíng)養(yǎng)器官的解剖組織形態(tài)等進(jìn)行了研究。李俊玲等[12]對(duì)瀕危石斛蘭野生原種進(jìn)行了引種馴化研究。
藥用石斛化學(xué)成分的研究始于20世紀(jì)30年代[13]。1932年日本人林木秀干首次從金釵石斛中獲得石斛堿,20世紀(jì)90年代開始,中外學(xué)者對(duì)多種藥材石斛的化學(xué)成分進(jìn)行了研究和探索,發(fā)現(xiàn)石斛化學(xué)組成有生物堿、菲類、聯(lián)芐類、多糖、香豆素、芴酮類、倍半萜類、甾體及揮發(fā)油等,到目前為止,已分離得到約215個(gè)化合物及微量元素[14-15]。
藥用石斛的活性成分主要是生物堿、石斛多糖以及水提物,現(xiàn)代藥理研究證明這些活性成分具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降低血糖及抗腫瘤等藥理作用[16-21]。這些活性成分還能抑制醛糖還原酶活性及脂質(zhì)過(guò)氧化,治療白內(nèi)障,顯著提高血中羥脯氨酸(HYP)及超氧化物歧化酶(SOD)水平,降低過(guò)氧化脂質(zhì)(LPO)及單胺氧化酶(MAO),起到抗氰化和抗衰老作用[22]。傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)認(rèn)為石斛具有健胃生津的功效,因此在一些治療胃虛厭食的中藥方劑多配有石斛?,F(xiàn)代石斛藥理研究表明,不同種類的石斛活性成分不同,對(duì)腸胃的作用也不同[23-25]。
藥用石斛的人工栽培在中國(guó)已有20多年的歷史,生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)得到突破和發(fā)展。石斛的人工栽培有規(guī)?;O(shè)施栽培和仿野生栽培2種方式,鐵皮石斛、金釵石斛等試管苗工廠化生產(chǎn)及設(shè)施栽培技術(shù)逐漸成熟,目前已在浙江、云南、安徽、貴州、廣西等地已形成規(guī)?;a(chǎn)[26-28]。近年來(lái),人們對(duì)藥用石斛仿野生栽培進(jìn)行了探討[29-33],主要采用貼樹種植、貼石種植2種方式。研究表明,仿野生栽培法下的石斛植株有著較高的生物堿與多糖含量,具有質(zhì)量高、生態(tài)效益好的優(yōu)點(diǎn),這是一種值得推廣的種植方式[34]。但目前這種生產(chǎn)方式尚處于摸索階段,還未形成規(guī)模生產(chǎn)。從全國(guó)藥用石斛人工栽培情況看,主要針對(duì)保健品市場(chǎng)需求的鐵皮石斛和云南的齒瓣石斛發(fā)展較快,而主要作為藥用的石斛(如金釵石斛、鼓錘石斛、流蘇石斛、環(huán)草石斛、密花石斛、疊鞘石斛、霍山石斛等)發(fā)展相對(duì)緩慢。與需求量相比,石斛資源的瀕危問(wèn)題并未得到解決,國(guó)內(nèi)目前的石斛生產(chǎn)仍然處于起步階段[35]。
藥用石斛在組織培養(yǎng)研究方面起步比較晚,經(jīng)過(guò)多年的探索,藥用石斛組織培養(yǎng)在外植體選用、培養(yǎng)基、激素、光照、溫度及pH值等影響無(wú)毒植株獲得技術(shù)的最佳優(yōu)化組合等方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展[36-44],但該階段性成果仍然處于試管苗階段,從試管苗到大規(guī)模田間栽培依然受到制約,成為石斛產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸[45]。
藥用石斛產(chǎn)品目前主要以石斛楓斗,即將莖繞曲成球狀的干品銷售,這是歷史上石斛作為藥材的一種形式。但是,隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快,很多人感到服用不方便。目前石斛生產(chǎn)得到發(fā)展,開發(fā)的保健品有石斛膠囊、石斛粉和石斛超微粉、石斛沖劑、石斛晶、石斛顆粒、石斛露、石斛茶、石斛酒等,但大多數(shù)保健品都沒有取得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn)文號(hào),且劑型簡(jiǎn)單,缺乏技術(shù)含量高、針對(duì)性強(qiáng)、功效顯著、價(jià)格適當(dāng)?shù)拿飘a(chǎn)品。
近年來(lái)利用分子技術(shù)開展的石斛種質(zhì)研究也日益增多,研究者開始嘗試將ISSR技術(shù)[46-47]和目標(biāo)起始密碼子多態(tài)性分子標(biāo)記(SCoT)技術(shù)[48]運(yùn)用到石斛遺傳多樣性的研究中,為石斛種類及親緣關(guān)系的確定提供了科學(xué)依據(jù)。
國(guó)外學(xué)者對(duì)石斛的研究主要側(cè)重于具觀賞性狀的石斛屬植物的種質(zhì)保存、組織形態(tài)及孢粉學(xué)研究上,對(duì)利用組培方式繁育及保存有觀賞價(jià)值的石斛蘭種類進(jìn)行了研究[49-51],對(duì)利用石斛屬植物的組織顯微結(jié)構(gòu)和斛剖形態(tài)[52-61]以及孢粉形態(tài)[62-63]進(jìn)行石斛不同種類間的親緣關(guān)系界定進(jìn)行了研究,而關(guān)于石斛有效藥用成分及病理的研究[20]也有,但涉及不多。
中國(guó)的野生藥用石斛不僅具有較高藥用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還具有觀賞價(jià)值,過(guò)度采挖導(dǎo)致其生存與繁殖受到嚴(yán)重威脅,藥用石斛的保護(hù)與開發(fā)利用關(guān)系到石斛產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展[4]。在未來(lái)需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)野生藥用石斛資源的保護(hù),建立藥用石斛種質(zhì)資源庫(kù),遷入在自然生境中生存和繁衍受到嚴(yán)重威脅的瀕危藥用石斛,保護(hù)野生石斛的生物多樣性。利用建立起來(lái)的種質(zhì)資源庫(kù)進(jìn)行藥用石斛生物學(xué)特性、系統(tǒng)和進(jìn)化關(guān)系、生長(zhǎng)發(fā)育等生物學(xué)規(guī)律等方面的研究,從而為就地保護(hù)的管理和監(jiān)測(cè)提供依據(jù),為藥用石斛的品種選育奠定基礎(chǔ)。
開展藥用石斛遺傳育種研究,特別是良種選育研究工作,從現(xiàn)有變異類型中,篩選出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種,并建立優(yōu)質(zhì)品種的鑒別和質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以確保藥用石斛優(yōu)質(zhì)品種的穩(wěn)定性和可靠性,解決目前國(guó)內(nèi)藥用石斛栽培基地存在的品種混亂、品質(zhì)差異大以及混種、混收等現(xiàn)象。
同時(shí)應(yīng)積極探索并完善人工繁殖栽培技術(shù),特別是仿野生栽培的人工栽培模式研究,在原有群落的生態(tài)環(huán)境中建立撫育基地或通過(guò)重建生態(tài)環(huán)境,尤其注重與有效成分含量和質(zhì)量相關(guān)的生態(tài)因子,采取低成本管理來(lái)保證藥用石斛的最佳有效成分和藥效,加強(qiáng)藥用石斛的道地性研究,形成地方性優(yōu)勢(shì)品種。
此外,還應(yīng)根據(jù)不同種類藥用石斛的藥用價(jià)值和保健效果,研究開發(fā)出科技含量高、服用方便、效果明顯、單味或復(fù)方、有較強(qiáng)針對(duì)性、價(jià)格適中的保健品或功能性食品,并創(chuàng)立知名品牌,是今后在產(chǎn)品加工和市場(chǎng)開發(fā)的基礎(chǔ)和方向之一。