鐵皮石斛莖干含水率及多糖含量研究

趙 鋒，李 娟，何云芳，滕士元，史驥清*

（1.蘇州神元生物科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215222；2.吳江市苗圃集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215222；3.浙江省林業(yè)種苗管理總站，浙江 杭州 310020）

鐵皮石斛（Dendrobium officinale）是蘭科石斛屬多年生附生草本植物，干品稱為鐵皮楓斗，是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥。鐵皮石斛的藥用部分是新鮮或干燥莖，有益胃生津、滋陰清熱、調(diào)節(jié)免疫、延緩衰老等功效[1]，用于陰傷津虧，口干煩渴，食少干嘔，病后虛熱，目暗不明[2]。成書于一千多年前的道家醫(yī)學(xué)經(jīng)典《道藏》將鐵皮石斛列為“中華九大仙草”之首，民間稱為“救命仙草”。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛的有效成分為石斛類多糖及生物堿等[1]，而多糖是鐵皮石斛的特征性成分[3～6]。鐵皮石斛多糖含量一般高達(dá)25%以上，是野山參、雪蓮等的幾倍。根據(jù)我們近年來(lái)對(duì)鐵皮石斛的培育經(jīng)驗(yàn)，鐵皮石斛在不同的生長(zhǎng)階段期多糖含量存在著較大的差異。因此，選擇合理的時(shí)間對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行采收是提高藥材品質(zhì)的重要途徑。

本文研究了鐵皮石斛在不同生長(zhǎng)階段的莖干含水率及多糖含量變化情況，為鐵皮石斛的科學(xué)采收提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)于2009年7月中旬在江蘇省吳江市八坼社區(qū)西郊的蘇州神元生物科技股份有限公司鐵皮石斛種植基地開(kāi)始進(jìn)行。

吳江市位于江蘇省南端，30° 04′ N，120° 38′ E，屬于北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明。年平均氣溫為15.8℃，極端最高氣溫28.0℃；極端最低氣溫－3.3℃，無(wú)霜期200 ～ 240 d，年平均降水量為1 093.5 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為蘇州神元生物科技股份有限公司溫室內(nèi)盆栽的ZY12號(hào)和ZY13號(hào)兩個(gè)鐵皮石斛群體。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 取樣 在ZY12和ZY13的二年生植株群體中，選擇當(dāng)年生莖干進(jìn)行跟蹤調(diào)查。從新萌發(fā)的莖干3個(gè)月齡（7月）時(shí)開(kāi)始檢測(cè)，每月20日從同批次群體中取樣，進(jìn)行不同月齡的莖干含水率和多糖含量檢測(cè)記錄，測(cè)3個(gè)樣本，取平均值。共記錄25次，至莖干27個(gè)月齡、多糖含量變化呈明顯下降趨勢(shì)、莖干開(kāi)始萎縮時(shí)停止調(diào)查。

1.3.2 檢測(cè)方法 將鐵皮石斛樣品去葉、洗凈，晾干，測(cè)定莖干鮮重。將莖干切成小段后于60℃下烘干至恒重測(cè)定干重。由莖干鮮重和干重計(jì)算含水率，取平均值。樣品采用苯酚—硫酸法處理后進(jìn)行分光光度比色法測(cè)定多糖含量，主要試驗(yàn)儀器有分光光度儀、高速離心器、真空泵、移液槍等，檢測(cè)方法建立參考文獻(xiàn)[7～10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鐵皮石斛莖干含水率動(dòng)態(tài)變化

兩個(gè)品種莖干含水情況變化規(guī)律一致，見(jiàn)圖1、圖2。

由圖1可以看出，鐵皮石斛莖干鮮重變化分為兩個(gè)階段，以鐵皮石斛的封頂時(shí)期為臨界點(diǎn)，在封頂之前即1 ～ 6月齡，鐵皮石斛莖干鮮重快速增長(zhǎng)并在封頂前達(dá)到峰值，封頂后由于生長(zhǎng)停滯，水分流失，莖干鮮重開(kāi)始下降，且下降速度逐漸加大。

由圖2表明，在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長(zhǎng)期，物質(zhì)積累迅速增長(zhǎng)，莖干干重快速增長(zhǎng)；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長(zhǎng)，體內(nèi)干物質(zhì)仍不斷轉(zhuǎn)化積累，莖干干重增長(zhǎng)放緩；12月齡后由于發(fā)芽、開(kāi)花，部分干物質(zhì)轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分供給新芽，莖干干重略有下降；18月齡后莖干干重繼續(xù)增長(zhǎng)，至24月齡達(dá)到最高；24月齡以后鐵皮石斛莖干開(kāi)始萎縮，干重快速下降。

圖1 鐵皮石斛莖干鮮重動(dòng)態(tài)變化Figure1 3 Dynamic change of fresh weigh

圖2 鐵皮石斛莖干干重動(dòng)態(tài)變化Figure2 Dynamic change of dry weight

由圖3可以看出，在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)鐵皮石斛莖干含水率總的趨勢(shì)不斷下降，下降速度逐漸放緩。在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長(zhǎng)期，物質(zhì)積累迅速增長(zhǎng)，含水率下降，由90.25%降至86.35%；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長(zhǎng)，物質(zhì)積累轉(zhuǎn)化，水分流失，含水率下降由79.23%降至74.51%；12月齡后由于發(fā)芽、開(kāi)花，水分供給新芽，含水量下降由74.51%降至62.73%，24月齡以后鐵皮石斛開(kāi)始萎縮，含水率下降放緩，在60.98% ～ 59.34%。

2.2 鐵皮石斛莖干多糖含量的動(dòng)態(tài)變化

對(duì)不同生長(zhǎng)階段采收的鐵皮石斛莖干樣品測(cè)定其多糖含量，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可以看出，ZY12不同時(shí)期的多糖含量均高于 ZY13，而兩個(gè)品種多糖含量變化規(guī)律一致；莖干13個(gè)月齡時(shí)多糖含量達(dá)到一個(gè)峰值為43.8%，隨后多糖含量略有下降后再次平緩上升；21個(gè)月齡時(shí)多糖含量達(dá)到最大為45.8%，超過(guò)22個(gè)月齡時(shí)多糖含量開(kāi)始顯著下降。

圖3 鐵皮石斛莖干含水率的動(dòng)態(tài)變化Figure3 Dynamic change of moisture content

圖4 鐵皮石斛莖干多糖含量的動(dòng)態(tài)變化Figure4 Dynamic change of polysaccharide content

3 結(jié)論與分析

（1）在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)鐵皮石斛莖干含水率總的趨勢(shì)不斷下降的，下降速度逐漸放緩。在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長(zhǎng)期，物質(zhì)積累迅速增長(zhǎng)，含水率下降；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長(zhǎng)，干物質(zhì)轉(zhuǎn)化積累、水分流失，含水率下降；12月齡后由于發(fā)芽、開(kāi)花，水分供給新芽，含水量下降；24月齡以后鐵皮石斛開(kāi)始萎縮，含水率下降放緩。

（2）鐵皮石斛莖干生長(zhǎng)分為四個(gè)時(shí)間段：生長(zhǎng)旺盛期、封頂積累期、萌芽開(kāi)花期、失水萎縮期。第一個(gè)階段莖干多糖含量不斷增長(zhǎng)；第二個(gè)階段鐵皮石斛封頂，干物質(zhì)積累并轉(zhuǎn)化，多糖含量持續(xù)上升；第三階段，鐵皮石斛莖干多糖含量受到氣溫、發(fā)芽、開(kāi)花、結(jié)果等內(nèi)外因數(shù)的變化而發(fā)生波動(dòng)產(chǎn)生下降，隨后延續(xù)緩慢上升趨勢(shì)；第四階段，鐵皮石斛莖干上葉片已經(jīng)凋落，無(wú)法經(jīng)行光合作用得到養(yǎng)分，干物質(zhì)轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分供給新芽生長(zhǎng)，莖干開(kāi)始萎縮，多糖含量迅速下降。

（3）通過(guò)鐵皮石斛莖干的含水率及多糖含量的動(dòng)態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛莖干的多糖含量峰值出現(xiàn)在10 ～ 12月齡和20 ～ 22月齡。在這兩個(gè)時(shí)期多糖含量已經(jīng)完全能夠達(dá)到藥典[7]規(guī)定要求，但20 ～ 22月齡的多糖含量提高并不顯著、而且生產(chǎn)周期大幅延長(zhǎng)。因此，鐵皮石斛于10 ～ 12月齡時(shí)期采收經(jīng)濟(jì)效益最高。本研究?jī)H限于鐵皮石斛石斛莖干不同生長(zhǎng)階段的含水率和多糖含量動(dòng)態(tài)變化研究，對(duì)這兩個(gè)多糖含量峰值時(shí)期的鐵皮石斛藥材的藥效是否具有顯著差異，還需進(jìn)一步的研究。

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