鐵皮石斛有效成分及藥理作用的研究

周麗群

摘要：在民間，鐵皮石斛一直被視為珍貴的中草藥和保健食品，享有“藥中黃金”之美譽(yù)。其主要的有效成分為多糖、菲類(lèi)、聯(lián)芐、精油、生物堿和其它化合物?，F(xiàn)代多項(xiàng)研究表明， 鐵皮石斛具有護(hù)肝、抗腫瘤、降血糖、胃潰瘍保護(hù)和增強(qiáng)人體機(jī)體免疫力等功效。文章主要對(duì)鐵皮石斛的有效成分及其藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：鐵皮石斛;有效成分;多糖

中圖分類(lèi)號(hào)：R284.1? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

鐵皮石斛是蘭科石斛屬多年附生草本植物，原產(chǎn)區(qū)主要分布于中國(guó)秦嶺、淮河以南[1]。鐵皮石斛作為一種公認(rèn)的名貴中藥，自古以來(lái)有“藥中黃金”之稱(chēng)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明鐵皮石斛含有多糖、生物堿及酚類(lèi)等多種化學(xué)成分[2-3]，具有護(hù)肝、抗腫瘤、降血糖、胃潰瘍保護(hù)和增強(qiáng)人體機(jī)體免疫力等功效[4-5]。文章對(duì)近10來(lái)年鐵皮石斛的主要有效化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 鐵皮石斛的主要有效成分

迄今為止，在鐵皮石斛中已有上百種化合物被分離出來(lái)，主要包括多糖、菲類(lèi)化合物、聯(lián)芐類(lèi)化合物、糖和糖苷、精油、生物堿及其它化合物。

1.1多糖

多項(xiàng)研究表明鐵皮石斛中含有的活性物質(zhì)中最主要的是多糖。自1994年鐵皮石斛多糖首次被提取和分析以來(lái)，多糖的提取、定量和定性分析以及藥理學(xué)作用逐漸成為鐵皮石斛的研究重點(diǎn)。

1.1.1 多糖的提取

通常有三種方法可分離提取鐵皮石斛多糖（DOP）：溶劑法（通過(guò)酒精沉淀法提?。?，生物法（酶提取法）和物理法（微波提取和超聲波提取）[6-7]，其中溶劑法最為流行?；趥鹘y(tǒng)的水浸提方法提取鐵皮石斛的多糖，該工藝耗時(shí)長(zhǎng)，能耗高，還難以萃取其中的不溶性物質(zhì);微波輔助萃取是較新發(fā)展起來(lái)的萃取方法，該法具有提取效率高、耗時(shí)少、活性成分損失少等優(yōu)點(diǎn)。鐵皮石斛多糖粗提取物中存在一些脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等其他雜質(zhì)，多糖分離后還需要用離子交換色譜法，凝膠過(guò)濾色譜等方法進(jìn)一步純化[8]。

1.1.2 多糖的分析

干燥鐵皮石斛中多糖含量最高[9]，且不同部位的多糖含量差別顯著： 根<下莖<上莖<中莖[10]。不同加工方法多糖含量也不同：自然干燥<真空冷凍干燥<真空干燥<熱風(fēng)干燥[11]，此外多糖含量還與產(chǎn)地、生長(zhǎng)年限、是否野生或者人工栽培等因素有關(guān)。因此，準(zhǔn)確測(cè)定不同來(lái)源的鐵皮石斛中的多糖含量很有必要。

當(dāng)前用于 DOP 含量測(cè)定的方法有多種，但應(yīng)用最廣泛的是苯酚-硫酸法，其原理是先借助強(qiáng)硫酸將多糖水解成結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的單糖，然后生成糠醛化合物，使之與蒽酮或苯酚生成有色化合物，再讓其在最大吸收波長(zhǎng)（490 nm 左右，可見(jiàn)光區(qū)）下進(jìn)行定量分析[12]。

研究其生物活性，除了定量分析，更重要的是進(jìn)一步對(duì) DOP 成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，由于鐵皮石斛中的多糖是生物大分子，且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，目前對(duì)多糖進(jìn)一步分析其結(jié)構(gòu)存在較大的難度。目前傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）、氣體色譜-質(zhì)譜儀（GC-MS）核磁共振波譜（13CNMR）等已用于分析多糖中單糖殘基類(lèi)型，組成比例以及糖苷鍵位的關(guān)系[13]。王琳煒等[14]通過(guò)相對(duì)傳統(tǒng)的溶劑法提取霍山鐵皮石斛中的 DOP，分離純化得到鐵皮石斛多糖組分 DOPA-1，進(jìn)一步對(duì)其定性分析，結(jié)果顯示單糖組成為半乳糖、葡萄糖和甘露糖，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其物質(zhì)的量比為 0.27∶0.42∶1。此外，龔慶芳等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，除了半乳糖、葡萄糖和甘露糖外，DOP 的單糖還包括阿拉伯糖。其摩爾比為1.51∶31.83∶3.28∶ 1.00。Luo 等[16]研究還發(fā)現(xiàn) 多糖由半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖組成，摩爾比為0.12.1∶2.3∶6.2。 迄今為止的研究發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛中的多糖主要包含甘露糖、葡萄糖和半乳糖等，但各研究報(bào)道的多糖具體組成及含量比存有一定差異，主要原因是原材料的產(chǎn)地、多糖提取及提純方法不同。

1.2 菲類(lèi)和聯(lián)芐類(lèi)化合物

目前已有多種菲類(lèi)化合物從鐵皮石斛中被分離出來(lái)，此外還分離出多種倍半萜類(lèi)、聯(lián)芐類(lèi)、毛蘭素等化學(xué)成分。這些化學(xué)成分明顯抑制HepG2和Huh7（人類(lèi)肝癌細(xì)胞）的體外繁殖[17]，在人黑色素瘤A375和肝癌Be17402體內(nèi)腫瘤形成試驗(yàn)中，其還顯示出抑制血管的形成的能力[18]。除此之外這些菲類(lèi)化合物和聯(lián)芐類(lèi)化合物還具有抗炎、增強(qiáng)人體巨噬細(xì)胞的吞噬能力、促進(jìn)淋巴細(xì)胞合成等藥理作用。

1.3 生物堿

生物堿是人們最先從石斛中分離出來(lái)的化合物，早在1932年陳克恢等人首次分離并測(cè)定金釵石斛生物堿，并測(cè)定其含量0.52%[19]。該石斛堿后來(lái)被證明是金釵石斛所特有[20]。據(jù)報(bào)道，鐵皮石斛中分離出來(lái)的生物堿屬于萜類(lèi)吲哚生物堿（TIA），總含量約為0.02%[21]。迄今為止有關(guān)鐵皮石斛單一組分的生物堿的分離和鑒別研究鮮有報(bào)道。

1.4 精油

人們已經(jīng)從鐵皮石斛莖和葉中分離出數(shù)十種精油成分，主要為檸檬烯、反-2-己烯醛、己烯醇等。鐵皮石斛莖中檸烯精油含量為9.15%，葉中檸檬烯相對(duì)含量最豐富，高達(dá)38.00%[22]。在多種腫瘤細(xì)胞系的體外研究中表明檸檬烯具有顯著的抑癌特性[23];此外Hammond等研究表明反-2-己烯醛具備一定的細(xì)菌和真菌抑制作用，表明鐵皮石斛可能還有抑制細(xì)菌和真菌的作用[24]，這有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

1.5 其他

除上述成分外，鐵皮石斛中還有人體必需的氨基酸，富含銅、鐵、鋅、鈣、鉀及鎂等人體必需的微量元素，且上述微量成分的含量均高于其它中草藥的含量。此外人們還在鐵皮石斛中檢測(cè)到苯酚、酸、酯、酰胺和其他化學(xué)成分[25-26]，這些成分具體的藥理作用有待于將來(lái)進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn)。

2 鐵皮石斛的藥理作用

2.1 抗腫瘤作用

鐵皮石斛的提取物抗腫瘤活性已被廣泛研究和報(bào)道。在體外試驗(yàn)中，如可以在一定程度上抑制HepG2（人肝癌）、HelaS3（宮頸癌）、HCT-116（結(jié)腸癌）等多種腫瘤細(xì)胞株的增殖[27];林麗珍[28]等研究還發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛中的DOP對(duì)小白鼠Lewis肺癌表現(xiàn)出較為明顯的抑制腫瘤效果，其對(duì)腫瘤抑制率為8.5%～18.3%（P > 0.05）;同時(shí)，小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和血清溶血素含量明顯提升（P <0.05）。葛穎華等[29]在研究中發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)多糖組分PDOP-1和DOP-2能顯著促進(jìn)脾細(xì)胞增殖，增強(qiáng)NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，并增加巨噬細(xì)胞的吞噬能力和一氧化氮的產(chǎn)生（P <0.05），研究結(jié)果提示鐵皮石斛的抗癌作用可能與其改善免疫系統(tǒng)活性有關(guān)。

2.2 護(hù)肝作用

多個(gè)臨床試驗(yàn)表明，鐵皮石斛具有一定的保護(hù)肝臟的作用。含有的多種多糖能促進(jìn)血清TG和TC的代謝[30]，同時(shí)增加肝臟乙醛脫氫酶（ALDH）和乙醇脫氫酶活動(dòng)，加快酒精及其代謝物排泄，減少酒精對(duì)肝臟的損傷[31]。此外，鐵皮石斛還能降低乙肝患者丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）的水平，提高乙肝患者HBV-DNA（病毒基因）的轉(zhuǎn)陰率[32]，但鐵皮石斛改善慢性乙肝患者肝功能的具體活性成分和機(jī)制有待于進(jìn)一步的研究。

2.3 降血糖的作用

隨著糖尿病患病率的日趨增高，鐵皮石斛在降血糖方面的作用越來(lái)越引起人們的關(guān)注。研究表明鐵皮石斛不會(huì)改變正常小鼠體內(nèi)胰島素和血糖的水平，但在四氧嘧啶誘導(dǎo)下可促進(jìn)糖尿病小鼠中血清胰島素水平的升高[33]。鐵皮石斛能降低空腹血糖（FBG）和糖基化血清蛋白（GSP）。此外，DOP減弱了氧化應(yīng)激在腎臟和肝臟中的發(fā)生，增強(qiáng)了抗氧化酶的活動(dòng)，提示鐵皮石斛極有可能會(huì)促進(jìn)胰島素分泌，通過(guò)調(diào)節(jié)血脂平衡和抗氧化活性來(lái)發(fā)揮降血糖作用[34]。

2.4 胃潰瘍的保護(hù)作用

鐵皮石斛對(duì)由60%的乙醇-鹽酸溶液導(dǎo)致的胃損傷有一定的預(yù)防保護(hù)作用，用200 mg / kg的鐵皮石斛對(duì)Sprague-Dawley大鼠胃內(nèi)給藥，用兩周后與對(duì)照組相比，劑量組胃酸分泌物減少，IL-6和TNF-P 細(xì)胞因子水平較低。通過(guò)建立由冷水浸泡引起易怒性胃潰瘍模型和40 mg / kg的吲哚美辛管飼誘導(dǎo)的化學(xué)性胃潰瘍模型，計(jì)算潰瘍指數(shù)（根據(jù)Guth標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分法），研究發(fā)現(xiàn)鮮榨鐵皮石斛汁能明顯降低易怒性和潰瘍指數(shù)（P <0.01）[35-36]。然而，胃潰瘍被證實(shí)為慢性病，長(zhǎng)期服用鐵皮石斛治療胃潰瘍安全性有待于進(jìn)一步研究。

2.5 其他

除了上述藥理作用，鐵皮石斛還具有降血脂和降血壓作用。在ApoE-/-小鼠體內(nèi)，鐵皮石斛溶液可以降低血清中TG，TCHOL和LDL-C的水平。同時(shí)它還可以減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的面積[37]。研究顯示鐵皮石斛中的多糖（DOP）使中風(fēng)傾向性自發(fā)性高血壓（SHRsp）大鼠的生存天數(shù)延長(zhǎng)和生存率提高[38]。此外，鐵皮斛還被用來(lái)治療淚腺和唾液腺損傷導(dǎo)致的干燥綜合征。

3 結(jié)語(yǔ)

鐵皮石斛作為最著名的物種之一，長(zhǎng)期以來(lái)一直被視為珍貴的草藥，是民間使用的保健食品。隨著人們對(duì)民族藥理學(xué)的探索興趣增加，越來(lái)越多鐵皮石斛生物活性成分及其藥理作用機(jī)制被研究發(fā)現(xiàn)[39]。雖然野生鐵皮石斛的資源較匱乏，但隨著人工栽培和有效成分提取技術(shù)的進(jìn)步和快速傳播，產(chǎn)量不再是瓶頸，鐵皮石斛的藥用價(jià)值和保健功效也將更好地開(kāi)發(fā)和利用。

（責(zé)任編輯：陳之曦）

參考文獻(xiàn)：

[1]高正華，楊冰勛，陳立鉆.鐵皮石斛研究進(jìn)展[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志，2008，25（8）：692-695.

[2]羅鐳，祝明，陳立鉆，等.鐵皮石斛化學(xué)成分的研究[J].2013，48（19）：1681-1683.

[3] 林平發(fā). 鐵皮石斛化學(xué)成分及其藥理作用研究進(jìn)展[J]. 海峽藥學(xué)，2014（12）：40-42.

[4]呂圭源，顏美秋，陳素紅.鐵皮石斛功效相關(guān)藥理作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)中藥雜志，2013，38（4）：489-493.

[5]Luo Q L，Tang Z H，Zhang X F， et al.Chemical properties and antioxidant activity of a water-soluble polysaccharide from Dendrobium officinale[J].International Journal of Biological Macromolecules： Structure， Function and Interactions，2016，89：219-227.

[6]廖霞，王瑩，黃大川， 等.微波輔助酶法提取鐵皮石斛多糖的工藝[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2020，11（1）：43-48.

[7]寧娜，韓建軍，石勇， 等.鐵皮石斛多糖提取工藝研究進(jìn)展[J].山東化工，2019，48（19）：56，59.

[8]王麗霞，劉孟宗，王芳， 等.鐵皮石斛多糖提取及抗氧化活性研究[J].中國(guó)食品添加劑，2019，30（2）：85-90.

[9] Xing X， Cui S W， Nie S， et al. Study on Dendrobium officinale O-acetyl-glucomannan （Dendronan）： part I. Extraction， purification， and partial structural characterization. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre. 2014;4（1）：74–83.