中药石斛研究的回顾与展望

中药石斛基原复杂,其主流品种有霍山石斛Dendrobium huoshanense C.Z.Tang et S.J.Cheng、铁皮石斛D.officinale Kimura et Migo、金钗石斛D.nobile Lindl.,《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2005年版石斛项下增加了“及其近似种”的描述,难以确定具体物种,有必要对其进一步正本清源。对石斛属的起源进行本草考证,对霍山石斛、铁皮石斛、金钗石斛的本草起源进行梳理,为不同石斛属药材的应用提供参考。霍山石斛是最早作为中药石斛应用的品种,高效液相色谱法特征图谱等方法为《中国药典》2020年版收录霍山石斛提供了技术支撑;铁皮石斛应为石斛药材中应用时间最久、范围最广的品种,其主要为浙江、云南、贵州,以及广东、广西、福建、江西等地丹霞地貌上生长的种群,应高度重视并对其进行保护;D.nobile在历代文献中的中文名称混乱,应明确将其作为金钗石斛的拉丁学名。枫斗是我国名贵中药和传统保健品,起源于霍山石斛。古代名医对霍山石斛、铁皮石斛、金钗石斛、川石斛的用法各有特色,建议厘清品种来源、功效,加强现代研究,在修订《中国药典》时将其各自单列,充分发挥中药石斛的临床价值。

鲜、干铁皮石斛营养及功效成分的含量差异研究

目的比较鲜、干铁皮石斛(Dendrobium officinale,D.officinale)营养及功效成分的含量差异。方法采用紫外分光光度法检测新鲜及干燥铁皮石斛中总多糖、可溶性蛋白质、总酚及总黄酮的含量,用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱法的代谢组学技术鉴定花色苷的种类及检测相对含量,寻找鲜、干铁皮石斛的差异性花色苷。结果铁皮石斛鲜品中可溶性蛋白质、总酚及总黄酮的含量高于干品,而干品中总多糖含量高于鲜品。从铁皮石斛中鉴定出6类30种花色苷成分,其中包含14种酰基化花色苷。飞燕草素3-(6-鼠李糖基半乳糖苷)为含量最高的花色苷,在鲜品中的含量高于干品。牵牛花素3-葡萄糖苷-5-(6-乙酰葡糖苷)是差异性花色苷,在干品中的含量较高,但其相对含量较低。结论鲜、干铁皮石斛的营养成分及功效成分有差异,在实际应用中可结合保健及药用目的合理选用。

石斛新品种‘勐焕默雅’和‘彩瓣黄喉’

‘勐焕默雅’是以檀香石斛为母本,黄喉石斛为父本杂交选育出的新品种。其茎丛生,圆柱形,长46~67 cm,粗0.9~1.2 cm;叶长椭圆形,长9.1~11.5 cm,宽2.5~3.9 cm;花横径9.8~12.2 cm,萼片和花瓣紫红色,轻微扭曲,唇瓣喉部白色(2015RHS NN155D),花有淡淡檀香。‘彩瓣黄喉’是以黄喉石斛为母本,金钗石斛为父本杂交选育的新品种。其茎长36~47 cm,粗0.8~1.1 cm;叶长圆形,长8.6~12.1 cm,宽2.8~3.5 cm;花横径8.1~10.2 cm,萼片和花瓣浅紫红色(2015RHS 77B),扭曲程度弱。2个石斛新品种花期4—6月,带叶开花,适宜云南海拔1 000~1 500 m地区或温室种植。

药食同源中药铁皮石斛的研究进展

铁皮石斛Dendrobii Officinalis Caulis是具有益胃生津,滋阴清热之效的药食同源中药。有丰富的化学成分以及药理活性,具有抗炎、抑菌、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、降血压、调节血糖等作用。常作为药膳以及保健品使用,在药品上也应用广泛,如石斛夜光丸、复方鲜石斛颗粒等,具有很高的药用价值和经济价值。通过对铁皮石斛的资源分布、化学成分、药理活性、药食两用产品开发等多个方面进行概述,对其应用现状进行分析,为铁皮石斛的可持续发展、药食同源开发和综合利用奠定理论基础。

拟境栽培下两种附生方式金钗石斛化学组成和根内生菌比较及相关性研究

研究拟境栽培下附石(stone epiphytic cultivation,SE)和附木(tree epiphytic cultivation,TE)两种附生方式金钗石斛化学成分组成和根内生菌的差异性及二者的相关性。采用高通量测序技术对根内生菌进行了测序与分析,并初步探究了化学成分含量与根内生菌的差异性和相关性。研究结果表明,SE金钗石斛中石斛碱、总生物碱、总黄酮含量高于TE,TE总多糖含量高于SE。两种附生方式金钗石斛根内生菌物种相对丰度差异较大,SE金钗石斛根内生菌物种丰富性、多样性高于TE,SE中的壳三毛孢属(Robillarda)促生菌、根瘤杆菌属(Rhizobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)固氮菌、镰刀菌属(Fusarium)致病菌属较TE增加,而TE中的柱孢属(Cylindrocarpon)和Ralstonia致病菌属较SE增加。相关性研究发现,SE金钗石斛富集的假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、根瘤杆菌属(Rhizobacter)细菌相对丰度与石斛碱含量显著正相关;TE富集的Cladophialophora真菌、热酸菌属(Acidothermus)、异枝藻属(Allobranchiibius)、链嗜酸菌属(Streptacidiphilus)细菌相对丰度与石斛碱含量呈显著负相关;而SE中富集菌属与总黄酮、总生物碱、总多糖含量呈显著正相关,与TE中相反。综上,SE金钗石斛化学成分较TE升高,这与SE栽培有利于金钗石斛富集促进植物生长、固氮的根内生菌有关,促进了植物化学成分的产生,有利于提升药材品质。为金钗石斛“附生方式-根内生菌-次生代谢产物”相关性研究奠定基础,为石斛“生石上者胜”提供科学依据。

粒径对铁皮石斛粉多糖释放及其粉体特性影响

为明确粒径对铁皮石斛(D. officinale)粉中多糖溶出率及其粉体特性的影响,采用中药粉碎机结合球磨仪制备了8种不同粒径的铁皮石斛粉体,研究各粉体样本的粒径分布、比表面积、多糖溶出率、粉体流动性、水合特性、表面微观结构及色差变化。结果表明,[20,200)目粉体中多糖溶出率随粒径减小总体呈上升趋势,但≥200目时溶出率逐渐下降;粉体流动性参数(休止角、滑动角和Carr’s指数)与粒径呈负相关,即粒径越小流动性越差,尤其是[200,250)目较[150,200)目粉体的流动性明显变差;水合特性(WHC、WSC和WSI)随粒径变小先升后降,拐点同样出现在200目前后;色差分析表明,粉体色度参数(L*、a*、b*和ΔE值)也是在[150,200)目与[200,250)目的变化幅度最大。上述结果主要与[200,250)目粉体的比表面积较[150,200)目显著增加(68.1%)有关。综上,[150,200)目(d50=95.6μm)的铁皮石斛粉兼具较好的粉体特性和多糖释放率,同时保证了粉体细度。本研究结果为铁皮石斛的粉体化高效加工及高值化利用提供了理论参考。

芽孢杆菌发酵法提取铁皮石斛多糖、多肽及其抗氧化活性分析

目的研究一种有效的铁皮石斛多糖、多肽提取方法,并分析其基本性质及体外抗氧化活性。方法以铁皮石斛为研究对象,采用芽孢杆菌发酵法对铁皮石斛进行提取,用蒽酮-硫酸法和双缩脲法分别测定铁皮石斛提取液的多糖和多肽含量,以传统热水浸提法和超声波辅助提取法为对照,通过提取液对自由基清除能力、螯合金属离子能力、抑制亚油酸自氧化能力指标,评价芽孢杆菌发酵提取液的抗氧化活性。结果芽孢杆菌发酵提取法工艺参数为:投料比例4%(g/mL)、发酵pH 6、发酵温度33.5℃、发酵时间46 h,此时多糖提取率为37.21%,多肽含量高达4.43 mg/kg,分子量主要分布在2000 Da以下,占84.95%。提取液对羟基自由基(hydroxyl radical,·OH)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine,DPPH)自由基和2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-diazo-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid,ABTS)阳离子自由基有较强的清除能力,Fe2+螯合能力67%、亚油酸自氧化抑制率53%。结论芽孢杆菌发酵法提取的铁皮石斛提取液,多糖、多肽含量高,具有较好的抗氧化性,为铁皮石斛在食品领域的开发利用提供了一定的理论指导和实验数据参考。

机械强度可控的石斛多糖复合水凝胶在创面损伤修复中作用

目的皮肤损伤是常见的皮肤病变疾病,以蛋白、多糖等生物材料为基础构建的医用水凝胶,是加速皮肤损伤修复的理想材料。然而,目前市面上所售卖的皮肤损伤修复水凝胶,存在价格相对昂贵、制备工艺复杂等缺点。基于此,本研究旨在利用石斛多糖、卵清蛋白等常见生物原材料,开发出一款具有良好机械性能、加速皮肤创面修复的医用水凝胶。方法本研究利用石斛多糖、卵清蛋白及红霉素等,按照一定的比例溶解于去离子水中,并在55℃条件下温浴40 min,可以形成不同机械强度的水凝胶。再借助细胞实验及全皮肤层损伤实验大鼠,评价所构建的石斛多糖复合水凝胶的促创面愈合效果。结果0.4 g卵清蛋白、0.05 g石斛多糖、0.01 g红霉素溶解于1 m L去离子水中,能有效地形成机械强度可控的水凝胶。该石斛多糖复合水凝胶显示了良好的促细胞增殖、抗炎、抗菌等效果。全皮肤层损伤SD大鼠实验结果显示,石斛多糖复合水凝胶能在14天内使创面完全愈合。结论石斛多糖复合水凝胶能有效促进伤口愈合,且其具有制备工艺简单、原料来源广等优势,展现了较强的应用潜力。本研究不仅能为皮肤损伤修复水凝胶的构建提供了一个成本低廉、制备工艺简单的策略,也拓宽了传统中药材铁皮石斛中石斛多糖的应用范围。

铁皮石斛和红龙石斛杂交后代繁育技术研究

对铁皮石斛和红龙石斛杂交后代的繁育技术进行了研究。结果表明:以铁皮石斛为母本与红龙石斛杂交,成功率较高,达96.7%;其杂交后代的最佳播种培养基为HB01(含花宝1号3.0 g)+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L,最佳增殖培养基为HB01+BA 0.6 mg/L+NAA 0.1 mg/L+香蕉50 g/L,最佳壮苗培养基为HB01+BA 0.3 mg/L+NAA 0.2 mg/L+香蕉50 g/L,最佳生根培养基为HB01+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.1 mg/L+蛋白胨0.25 g/L;杂交后代组培苗的较佳移栽基质为刨花和5号树皮(直径0.8~1.2 cm);将稳定生长的杂交后代种苗连同基质在室外栽培,可营造热带园林景观,且种苗生性强健,较耐强光和干旱;扩繁杂交后代的优秀单株时宜选用幼嫩茎段作为外植体,并用0.1%氯化汞溶液对外植体消毒5 min,外植体萌芽的适宜培养基为HB01+6-BA 0.6 mg/L+NAA 0.1 mg/L。

铁皮石斛仿野生栽培研究

以铁皮石斛为试验材料,开展种苗选择、种植时间、相对湿度、荫蔽度、附生树种、固定材料、固定部位、种植密度、采收时间等仿野生栽培试验。结果表明:仿野生种植铁皮石斛应选用驯化组培苗或者扦插苗,在1月或9月,在相对湿度大于50%,荫蔽度60%~70%的林地,选用梨树、澳洲坚果树、龙眼树等树皮粗糙、多纵沟纹、不易脱落且径围>10 cm的树种,用棕绳将铁皮石斛种苗按6~8株/丛,丛距×层距10 cm×20 cm,根系朝上,茎叶朝下,螺旋式将铁皮石斛捆绑在附生树种上。生长期每天喷雾2次,每月喷叶面肥1次,种植24个月后即可采收铁皮石斛封顶的鲜茎。

齿瓣石斛多糖对小鼠胃溃疡的防治作用及机制研究

目的:研究齿瓣石斛多糖对小鼠胃溃疡的防治作用并阐述其作用机制。方法:分别采用水浸法、乙醇法和消炎痛法进行造模。动物实验分3批次进行,每批次将96只昆明种雄性小鼠(体重18~22 g)随机分为正常组、模型组、阳性药(枸橼酸铋钾1560 mg/kg/d)组及齿瓣石斛多糖高剂量(600 mg/kg/d)组、中剂量(500 mg/kg/d)组、低剂量(400 mg/kg/d)组,每组各16只小鼠。各给药组连续灌胃给予相应剂量药物14天,正常组和模型组给予等体积蒸馏水,每天1次。除正常组外,各组小鼠于第14天给药30 min后进行造模,再将各组16只小鼠随机分为两小组,其中1个小组8只小鼠的胃组织固定后用于胃黏膜损伤程度观察和病理组织学观察,并计算溃疡指数及溃疡抑制率。另1个小组8只小鼠用于测定胃组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果:三种方法中,与正常组比较,模型组小鼠胃溃疡指数极显著升高(P<0.001),胃组织中SOD活力极显著降低(P<0.01),MDA含量极显著升高(P<0.01),胃溃疡模型造模成功。与模型组比较,阳性药组和齿瓣石斛多糖高剂量组能极显著降低小鼠胃溃疡指数(P<0.001),显著升高小鼠胃组织中SOD活力(P<0.05)并显著降低MDA含量(P<0.05);病理切片观察结果显示,上述两组小鼠胃组织再生黏膜较厚,黏膜修复较完全,胃黏膜上皮细胞排列较整齐,溃疡程度较轻。结论:齿瓣石斛多糖对胃溃疡具有确切的防治效果,其作用机制与保护胃黏膜和抗氧化作用有关。

流苏石斛中3种木脂素类成分的含量测定研究

【目的】建立流苏石斛中3种木脂素类成分的含量测定方法。【方法】应用高效液相色谱-电喷雾-离子肼质谱(HPLCESI-MSn)联用技术以及高效液相色谱(HPLC)保留时间定位结合紫外吸收光谱(UV)比对鉴定流苏石斛中的木脂素类成分。采用Kromasil 100-5 C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),乙腈-0.1%甲酸溶液为流动相进行梯度洗脱,体积流量为0.8 mL·min-1,柱温为35℃,质谱使用ESI离子源,负离子模式下采集数据。HPLC含量测定采用与MS分析相同的色谱柱,流动相甲醇+乙腈(V/V=1∶1)-0.01 mol/L乙酸铵溶液,梯度洗脱,流速0.8 mL·min-1,柱温40℃,检测波长为215 nm。【结果】从流苏石斛中鉴定出丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚,含量测定结果显示丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚线性范围分别为0.1701~3.4020、0.1020~2.0400、0.0403~0.8060μg(r≥0.9995),平均加样回收率范围在97.71%~101.67%,相对标准偏差(RSD)均小于3.0%。10批样品丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚的含量分别为0.7779~1.3852、0.0734~0.1966、0.0295~0.1882 mg·g-1。【结论】本研究方法可为流苏石斛的质量评价提供参考依据。

正交试验优化铁皮石斛传统种苗繁育技术

为了提高铁皮石斛传统育苗腋芽萌发成苗率,指导铁皮石斛传统育苗技术在生产上的推广应用,开展影响腋芽萌发成苗率因子[繁育模式(A)、激素处理(B)、育苗基质(C)、品系(D)]的四因素五水平正交试验研究。结果显示:影响传统育苗腋芽萌发成苗率因素主次顺序为D>A>B>C,4个因素的最优水平分别是A_(2)(整条平铺并覆盖基质1 cm左右)、B_(2)(NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L)、C_(1)(苔鲜)、D_(4)(紫精灵),试验筛选出传统育苗因素最优组合A_(2)B_(2)C_(1)D_(4),其萌发成苗率可达81%,较自然腋芽萌发成苗率(10%~20%)大大提高。

全自动固相萃取结合气相色谱-串联质谱法快速测定石斛中62种常用农药残留

建立全自动QuEChERS方法结合气相色谱-串联质谱技术检测石斛中62种常用农药残留的分析方法。样品经全自动QuEChERS样品制备系统涡旋、振动和离心处理,HP-5MS色谱柱分离,选择分时间段的多反应监测模式进行数据采集及定性定量分析,内标法定量。62种农药在5~500ng·mL^(-1)范围内线性关系良好,相关系数(r^(2))大于0.99;3个加标水平下(0.01mg·kg^(-1)、0.05mg·kg^(-1)和0.1mg·kg^(-1)),平均回收率为65.6%~109.3%,相对标准偏差(RSD)为2.4%~15.1%;定量限均低至0.01mg·kg^(-1)。该方法简便、快速、灵敏、准确性高,适用于石斛中62种常用农药残留的快速检测。

铁皮石斛活性成分生物合成与调控多组学研究进展

铁皮石斛Dendrobium officinale是兰科石斛属重要的药用植物,富含多糖、生物碱和黄酮等活性代谢产物。植物代谢产物的生物合成、调控及积累是一个复杂的过程,近年来基因组、转录组、蛋白质组以及代谢组等组学技术飞速发展,从转录、转录后、翻译以及表观遗传等不同维度更深入地解析铁皮石斛代谢产物多层次调控网络。本文综述了国内外各类组学在铁皮石斛活性成分生物合成与调控的研究进展,并对未来研究的方向进行了展望,以期为铁皮石斛的分子育种、栽培管理及产业应用提供理论依据。

金钗石斛AP2/ERF基因家族的鉴定和表达分析

对金钗石斛AP2/ERF转录因子基因家族在全基因组上进行鉴定及生物信息学分析,为进一步阐明金钗石斛AP2/ERF转录因子的功能研究奠定理论基础。利用BLASTP比对金钗石斛蛋白,并通过在线网站NCBI CDD、InterPro和SMART进一步鉴定,共获得97个金钗石斛AP2/ERF基因,然后通过ProtParam分析金钗石斛AP2/ERF家族蛋白的理化性质、亲疏水性,使用MEGA11.0软件构建进化树,利用Map Gene Chrome、GSDS、MEME、PlantCARE在线工具分析AP2/ERF转录因子的基因定位、基因结构和保守基序,并预测基因上游的顺式作用元件,利用TBTools分析并可视化AP2/ERF基因在各部位的表达情况。结果表明,金钗石斛AP2/ERF转录因子家族的成员,大部分定位在细胞核中,相对分子质量介于2726.88~71682.81 u之间,氨基酸数量介于94~659个之间,等电点介于4.45~10.44之间。进化树分析显示,AP2/ERF家族成员分为AP2、RAV、ERF及DREB 4个亚家族。97条基因不均匀地分布在19条染色体上,各个亚族都有独特基序,AP2/ERF基因启动子上游区域光响应作用元件种类最多,数量也最多。大多数DnAP2s基因在根中的表达量最大,不同的居群DnAP2s基因表达有较大不同。鉴定得到97个金钗石斛AP2/ERF蛋白,DnAP2s基因在根茎叶花中表达具有差异性,地理分布导致不同居群的遗传多样性水平不同。

黄精铁皮石斛口服液中多糖含量测定研究

目的:建立黄精铁皮石斛口服液多糖含量的检测方法。方法:采用紫外—可见分光光度法,测定黄精铁皮石斛口服液中的多糖含量,并对其检测方法进行方法学研究。结果:多糖含量在0.0166 mg/mL至0.1660 mg/mL之间呈现较好的线性关系,中间精密度测试结果为稳定,重复性试验结果RSD<1%,平均加样回收率可达96.86%,稳定性试验结果表明试验在1 h内呈现稳定状态。结论:研究建立的方法简便、灵敏、可靠,能够有效检测黄精铁皮石斛口服液的产品质量。

铁皮石斛苗床下立体栽培羊肚菌技术及其对土壤理化性质的影响

探讨四川省攀枝花市秋末冬初设施塑料大棚中羊肚菌(Morchella spp.)-铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)立体栽培的可行性,测定在羊肚菌生长过程中的菌丝生长期(M1)、子实体生长期(M2)和采收期(M3)表层土壤的pH、全氮、铵态氮、速效磷、有效钾、有机质、电导率(Electric conductivity,EC)和固体溶解性物质总量(Total dissolved solids,TDS)等。结果表明,与对照组相比,在羊肚菌生长的过程中,试验组不同时期表层土壤的pH和有效钾含量均下降,而速效磷、全氮、铵态氮、EC、TDS和有机质的含量均显著增高,且产量达(1950±180)kg/hm^(2)。

铁皮石斛CLE基因家族鉴定与功能分析

CLE多肽是一类小分子分泌蛋白,参与植物的生长发育和细胞间通讯,在维持干细胞的增殖与分化中发挥关键调控作用。为研究兰科药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)中CLE基因家族成员的功能,从铁皮石斛叶、根、茎、花苞、果实的组织中提取RNA,反转录成cDNA,通过半定量PCR检测CLE家族基因成员在各组织中的表达情况。结果表明:在铁皮石斛基因组中鉴定出17个CLE成员,它们均拥有保守的12氨基酸CLE基序。半定量RT-PCR结果表明,CLE基因家族成员在根、茎、叶、花、果实中展示不同的组织表达谱,尤其是CLE 19635在花苞和果实中特异性表达,CLE 22175在果实中特异性表达。用体外合成的CLE多肽处理拟南芥,结果显示,CLE合成肽参与拟南芥根的发育,其中,CLE05351对根生长有促进作用,CLE18468对根影响不明显,其他CLE多肽均对根的生长有抑制作用。mPS-PI染色并未发现根尖分生组织结构模式受到CLE合成肽的影响。此外,CLE 02038过表达的拟南芥T 2代纯合系具有短根表型,与CLE合成肽处理结果一致。研究结果为进一步挖掘CLE家族在铁皮石斛附生根中的作用及其信号调控网络奠定了基础,并为铁皮石斛理想根系的育种提供了潜在靶基因。

河南石斛的无菌播种与离体快繁技术研究

为建立河南石斛的无菌播种离体快繁技术体系,加快河南石斛资源保护和产业化利用,以河南石斛种子为外植体,采用不同的培养基配方开展了种子无菌萌发、分化、继代增殖及生根培养研究。结果表明,河南石斛种子播种后能快速萌发并分化成苗,最佳培养基为1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+香蕉100 g/L+AC 1.0 g/L,培养30 d时萌发率达到90%;将分化芽苗转接到继代增殖培养基MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+香蕉100 g/L+AC 1.0 g/L上培养,以“芽繁芽”方式增殖,其增殖系数可达8.0;最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.6 mg/L+香蕉100 g/L+AC 1.0 g/L上,培养50 d后可形成具发达根系的健壮植株;以松树皮和珍珠岩为基质,移栽成活率在90%以上。建立的上述快繁技术体系可直接应用于河南石斛的规模化种苗生产。