石斛的药食同源功效——以铁皮石斛为例
作者：王含芝 熊梓君 郝蓉蓉 郭雅敏
来源：《海外文摘·学术版》 2019年第11期
王含芝 熊梓君 郝蓉蓉 郭雅敏
（陕西师范大学生命科学学院，陕西西安 710119）
摘要：本文主要描述了石斛食用药用的发展历史，石斛的种质资源，并以铁皮石斛为主阐述了其药食同源功效；旨在提高人们对石斛的认知度，引起社会对铁石斛药食同源功效的关注，拓广石斛的应用价值，进而推动石斛种质资源的收集、保存和育种工作的开展以及铁皮石斛系列产品的开发。
关键词：铁皮石斛；药食同源；种质资源；主要功能；产品市场
中图分类号：R2-03
文献标识码：A 文章编号：1003-2177（2019）11-0125-04
1 石斛简介
石斛(学名：Dendrobium nobile Lindl)，又名仙斛兰韵、不死草、还魂草、紫萦仙株、吊兰、林兰、禁生、金钗花等。茎直立，肉质状肥厚，稍扁的圆柱形，长10～60厘米，粗达1.3厘米。为中国中草药中的常用药。据清代医家赵学敏的《本草纲目拾遗》中可知，石斛可“清胃，除虚 热，生津，已劳损，以之代茶，开胃健脾。”在1995年出版的《中国植物志》[1]中，兰科石斛属项下共收载了76个植物种（含2个变种），2010年将石斛、铁皮石斛收入2010年版《中华人民共和国药典》[2]。石斛多生长于云南，广西，台湾，四川等地[3]现代药理研究表明，石斛含有石斛碱、石斛次碱、6-羟基石斛碱，以及多糖，人体必需的氨基酸和微量元素等多种活性成分。
2 石斛的历史
石斛属药材自2000年前的《神农本草经》中便有药用的记载，且被列为上品[4]。石斛最早出现在《名医别录》中，至《神农本草经》正式定名，至今已拥有2000多年的药用历史。
2018年4月27日，卫健委发文“为进一步做好按照传统既是食品又是中药材物质（以下简称食药物质）管理工作，按照《食品安全法》规定，我委正会同有关部门和单位研究调整食药物质目录，拟在前期工作基础上，再增补一批物质。本轮增补主要结合我国传统饮食习惯，综合考虑地方需求，同时参考相关国际管理经验，拟将党参、肉苁蓉、铁皮石斛、西洋参、黄芪、灵芝、天麻、山茱萸、杜仲叶等9种物质按照食药物质管理”即铁皮石斛进入国家药食同源目录中。
3 种质资源
市面上石斛分为观赏石斛和药用石斛两类，其中，铁皮石斛属于药用石斛，并于2018年被拟列入药食同源中草药。兰科植物兼有观赏和药用两大功效。石斛是兰科最大属之一，中国有86个种（变种），主要分布于云南、海南、广东、广西等地[5]。廖格[6]等人对观赏石斛和药用石斛进行了HOLC指纹图谱及生物活性的比较。得出10种石斛与特征指纹图谱共有模式的相似度均不足0.7，说明药用石斛和观赏性石斛的化学成分差异较大。
3.1 观赏石斛
兰科植物花型各异，香气怡人，自古以来便是家喻户晓的观赏性花卉，石斛作为兰科植物中的大属，也成为了近些年观赏性花卉的研究热点[7,8,9]。石斛又被称作石斛兰，是“四大观赏洋兰”之一。根据石斛的花期，园艺上将石斛分为春石斛和秋石斛。我国观赏性野生石斛大多为春石斛。
在石斛的观赏性研究方面，龚建英[10]等人选取了46种石斛，并进行了为期五年的驯化和观察。利用层次分析法，将花，花径，花型，花期，花香等22个指标作为评价因子，对各原生石斛种进行聚类分析。筛选出观赏价值极高、适应性强、易于繁殖的10个石斛种类。即我国的密花石斛、鼓槌石斛、球花石斛、重唇石斛、金钗石斛、喇叭唇石斛、杯鞘石斛，以及越南的黄喉石斛、蜻蜓石斛、越南黄贝壳石斛。
3.2 药用石斛
石斛的药用最早可追溯到1500年前的《神农本草经》，而唐代开元年间的《道藏》又将石斛、天山雪莲、三两重人参、百二十年首乌、花甲之茯苓、深山野灵芝、海底珍珠、冬虫夏草、苁蓉并称为中华九大仙草。调查到的野生药用石斛多达54种[11]。2018年，铁皮石斛被拟列入药食同源中草药中。
浙江、安徽、江西、云南、广东和广西等地是铁皮石斛的主要自然居。然而，由于人类活动导致的环境改变使铁皮石斛的野生资源急剧减少。这使得铁皮石斛的育种，选优，生产，应用等受到了极大影响。铁皮石斛的种质资源研究主要依靠对其亲缘关系的分析和种植鉴别技术。这两方面的研究主要是依靠分子生物学和生物信息学的技术方法来完成的，包括了基因型稳定性和多态性检测、遗传多样性评价和物种的种内及种间关系研究等内容。[12]近年来，RAMP标记，RAPD技术和SSR标记技术被广泛运用于铁皮石斛亲缘关系的研究，并均得出了亲缘关系与居地理种源显著相关的结论。
4 药理药效
4.1 化学成分
铁皮石斛的主要化学成分有：生物碱、多糖、菲类、联苄类、香豆素、倍半萜类、挥发油甾体及芴酮类等。其中多糖，生物碱为主要药用成分，目前为止已分离得到约215个化合物及微量元素[13,14]。
4.2 药理成分
生物碱、石斛多糖以及水提物为铁皮石斛的主要药理活性成分，其具有增强机体免疫力、降低血糖及抗肿瘤，抑制醛糖还原酶活性及脂质过氧化[15,16,17,18]，白内障，及提高血中羟脯氨酸(HYP)及超氧化物歧化酶(SOD)水平，降低过氧化脂质(LPO)及单胺氧化酶(MAO)[19]，以达到抗氰化和抗衰老作用[20]。
4.3 药理作用
4.3.1抗氧化、抗疲劳作用
铁皮石斛具有抗氧化、抗疲劳等作用。黄酮类化合物是世界上公认的清除体内自由基有效的天然抗氧化剂之一，是一种天然的生物反应调节剂。黄酮类化合物在一定程度上，能产生抗氧化作用，改变人体对某些氧化物和致病菌的反应。清除自由基能力又是抗氧化性的一个重要指标。
黄琴等[22]的研究表明，铁皮石斛提取物浓度为375μg/ml时，对2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）自由基的清除率达100%，体外抗氧化活性与其总酚含量和总黄酮含量具有明显相关性，说明酚类或黄酮类成分可能就是铁皮石斛抗氧化作用的物质基础。王丽霞[23]等人研究表明铁皮石斛多糖对对1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）、 超氧阴离子自由基（O2-）和羟基自由基（-OH）
三种自由基均有较高的清除能力，且清除能力随多糖浓度的增加而增大，同时铁皮石斛多糖具有较高的还原能力。刘志龙等[24]对铁皮石斛的抗氧化和消炎功能进行研究，发现铁皮石斛提取物具有DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的作用，其作用机制之一是通过清除自由基、修复氧化损伤和提高细胞抗氧化能力，重新建立氧化还原平衡，同时，抑制炎症因子IFN-γ，TNF-α的释放和 c-Jun，c-Fos的高表达，进而抑制结肠炎症。
谢唐贵等[25]人进行小鼠负重游泳及游泳疲劳实验，测定力竭游泳时间、血乳酸及肝糖原含量，评价铁皮石斛其抗疲劳作用。结果显示铁皮石斛对小鼠的力竭和血乳酸及肝糖原含量都有积极的作用，表明铁皮石斛在一定程度上具有抗疲劳的功效。韦东谊等[26]的研究表明，复方铁皮石斛（石斛微粉和黄芪微粉）能明显提高小鼠抗疲劳和耐缺氧能力，且比单用铁皮石斛效果要佳。通过提高肝糖原和肌糖原含量，降低血清尿素和乳酸水平，同时提高睫状神经营养因子（CNTF）mRNA表达，可能是铁皮石斛抗疲劳的作用机制。
4.3.2降血糖、降血压作用
经过吴昊姝[27]等人汤志远等[28]人，对比正常小鼠和诱发糖尿病的小鼠，用放射免疫分析和等方法进行研究。将铁皮石斛的多糖提取物注入小鼠体内，其空腹血糖含量明显降低，血清中的胰岛素含量提升。在人体中，由胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素作用于人体使血糖含量下降，而胰岛A细胞分泌胰
高血糖素，使血糖上升。铁皮石斛多糖可作用于以上两种细胞，促进前者的分泌，抑制胰高血糖素，以达到降血糖的效果。
在何晓艳等[29]人的实验研究当中，对铁皮石斛的降血压功效进行了相关实验验证。利用铁皮石斛的水提物对自发性高血压的大鼠进行实验，当水提物的含量升高时，血压逐渐降低，降低的幅度随铁皮石斛含量的升高而升高。通过验证表明血管紧张素含量显著下降。通过李亚梅等[30]的研究，得出铁皮石斛的提取物，能减少动脉粥样硬化，降低低密度胆固醇的含量，减弱高血压反应。
综上，铁皮石斛的水提物与多糖等的实验表明，在控制血压和血糖中，铁皮石斛都有非常明显的效果。
4.3.3 增强免疫力和抗癌作用
龚建 多糖是铁皮石斛的主要活性成分及标志性特征，从一系列前人的抗癌研究中，表明其具有增强免疫和抗癌作用。
张红玉等人[31]针对S180肉瘤小鼠进行了研究，对 S180实体瘤小鼠，注入铁皮石斛多糖。之后，小鼠的T淋巴细胞的转化效率增加，巨噬细胞的吞噬功能显著提高，溶血素含量提高。这都表明铁皮石斛对小鼠的免疫功能起到增强的作用，最终试验结果表明，铁皮石斛多糖对小鼠实体瘤的抑制率为 9.7%～26.8%。
吴维佳等[32]实验结果显示铁皮石斛可使细胞免疫功能、体液免疫功能、单核巨噬细胞吞噬功能和NK 细胞活性明显增强，根据保健食品增强免疫力功能评价标准，表明铁皮石斛具有增强免疫功能的作用。郑秋平等[33]的研究对不同极性溶剂的铁皮石斛抗肿瘤的功效作了相关研究，对乳腺癌细胞、胃癌细胞、肝癌细胞的抑制率分别为86%、89%、93%。通过对乙酸乙酯提取物进一步分离纯化所得的化合物进行鉴定，证实铁皮石斛抗肿瘤活性较强的物质是金钗石斛菲醌化合物，抑制癌细胞增殖效果显著，可为铁皮石斛抗肿瘤产品的开发应用提供了理论依据。
5 铁皮石斛产业发展
5.1 种植产业
铁皮石斛是附生兰，它的生长环境主要是树干和石头。铁皮石斛因其生活环境险恶，而铁皮石斛的种子无胚乳，无法给幼苗提供应有的营养成分，在自然条件下铁皮石斛的繁殖能力十分弱，自然繁殖率低。铁皮石斛几近资源枯竭，而又因其的药用价值，在很长一段时间内被不规范的挖掘采取，如今的铁皮石斛急需人工的栽培与保护。铁皮石斛产业化需要建立健全新的培养模式，现有模式下，铁皮石斛的种植周期长、移栽成活率低、总产量低，无法形成产业化投入生产。
目前，我国的专家经过多年的研究，已经掌握了相对成熟的铁皮石斛组织的快速繁殖方法。主要是通过无菌萌发，试管苗原球茎发生，试管苗器官发生3 种方式进行铁皮石斛的组织快速繁殖[34]。种植
产业已渐渐初具规模。
5.2 产品开发
石斛产业是大面积小产值，在深加工、精加工方面比较薄弱，没有形成一定的产业链，石斛种植产业得到发展的今天，开发的保健品种类也较多，有石斛胶囊、石斛粉和石斛超微粉、石斛冲剂、石斛晶、石斛颗粒、石斛露、石斛茶、石斛酒等，但大多数保健品都还没有取得国家食品药品监督局的批文。市面上的铁皮石斛保健食品主要有3类：第一类是利用其具有增强免疫力及抗氧化的功效，开发出适用于老年人的保健食品，以增强其体质，防治骨质疏松等老年病；第二类是适用于工作压力大，经常熬夜，生活节奏快的年轻人用于增强体质，提高机体应激能力、保持旺盛精力等方面的保健食品；第三类是针对某些特定人开发的从铁皮石斛的功能出发，比如用于养胃护胃、保肺利咽、抗辐射、抗癌等方面的保健品[35]。
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