藥用石斛的研究進(jìn)展

任潔

摘要：為了給藥用石斛的資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)，進(jìn)行了藥用石斛的組織培養(yǎng)、人工種植、藥用成分、混淆品鑒定等方面的研究，討論了石斛人工種植的意義及存在的問(wèn)題。指出了鐵皮石斛快繁體系趨于成熟，但還是存在栽成活率低、藥用成分低、種植難以及采收次數(shù)少等瓶頸問(wèn)題；而其他藥用石斛的研究則主要集中在藥用成分的測(cè)定、提純以及混淆品鑒定等方面。為了解決以上難題，需要對(duì)內(nèi)生菌、仿野生栽培、病蟲(chóng)害防治等方面進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。

關(guān)鍵詞：藥用石斛；鐵皮石斛；組織培養(yǎng)；人工種植；藥用成分；混淆品鑒定

中圖分類號(hào)：S567

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2017）23-0172-03

1 引言

石斛蘭是蘭科（Orchidaceae）最大的屬之一，野生的石斛附生與樹(shù)木或懸崖峭壁之上，石斛蘭中的許多品種具有很高的藥用和觀賞價(jià)值，并在保健和園藝市場(chǎng)上廣受歡迎。石斛蘭極低的結(jié)實(shí)率以及苛刻的生長(zhǎng)條件使得野生石斛蘭的生長(zhǎng)受限，再加上人為過(guò)度的采摘和生長(zhǎng)環(huán)境的破壞使得野生石斛蘭瀕臨滅絕。在2015年的《中國(guó)藥典》中，石斛主要是金釵石斛（Dendrobium nobile Lindl）、鼓槌石斛（Dctidrobium chrysotoxum Lindl）、流蘇石斛（Dendrobium fimbriatum Hook）等，而石斛蘭中最重要的藥用石斛—鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）則被作為一味藥材單獨(dú)列出，是國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的藥用植物之一^[1]。

2 鐵皮石斛的研究進(jìn)展

2.1 鐵皮石斛資源現(xiàn)狀

鐵皮石斛是多年生草本，是我國(guó)名貴中藥材，含有石斛類多糖、石斛堿、芴酮類、菲類和聯(lián)芐類、倍半萜類、香豆素類化合物等多種藥用成分^[2，3]，除了能抑制腫瘤、延年益壽、增強(qiáng)人體免疫力、降低血糖，還具有止痛、滋補(bǔ)、祛風(fēng)除濕、平肝息風(fēng)、消腫解毒等功效^[4，5]。鐵皮石斛因其極高的藥用和保健價(jià)值應(yīng)用于藥品、食療、飲品等，《神農(nóng)本草經(jīng)》、《名醫(yī)別錄》、《本草綱目》等中均有其記載。我國(guó)野生鐵皮石斛主產(chǎn)于浙江、福建、安徽等地，生長(zhǎng)于海拔1600 m的山地巖石或樹(shù)上^[6]，喜溫暖、濕潤(rùn)，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求極高。鐵皮石斛結(jié)實(shí)率極低^[7]、且生長(zhǎng)緩慢，再加上過(guò)度采挖和生境的破壞，導(dǎo)致如今的野生鐵皮石斛已瀕臨滅絕^[8]。近年來(lái)，為了保護(hù)鐵皮石斛種質(zhì)資源以及解決市場(chǎng)鐵皮石斛資源稀缺的問(wèn)題，摒棄了傳統(tǒng)的分株、扦插等方式，利用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行快速繁殖、規(guī)?；a(chǎn)^[9]；應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)的鐵皮石斛工廠化育苗已取得了顯著成效，人工育苗主要集中在浙江、云南、廣東、湖南等地^[10]，規(guī)?；姆N植有效的緩解了鐵皮石斛的市場(chǎng)需求壓力。

2.2 鐵皮石斛組織培養(yǎng)研究

近年來(lái)，鐵皮石斛組織培養(yǎng)方面的研究比較多、趨近成熟，培養(yǎng)途徑、方法以及培養(yǎng)基的配方也比較多樣。如今，便捷有效的鐵皮石斛的組織苗培養(yǎng)途徑主要有以下3種。

2.2.1 原球莖誘導(dǎo)途徑

原球莖誘導(dǎo)途徑是以外植體誘導(dǎo)產(chǎn)生原球莖，再將原球莖增殖分化為幼苗，最后再壯苗生根的方法。誘導(dǎo)原球莖的外植體主要有種子、莖段、根蔸等，其中以種子為外植體的繁殖體系在實(shí)際應(yīng)用上比較廣泛。謝啟鑫等^[11]以種子為外植體，在1/2 MS 基礎(chǔ)培養(yǎng)基上培養(yǎng)45天誘導(dǎo)原球莖，誘導(dǎo)率達(dá)到95%；張啟香等^[12]以無(wú)菌實(shí)生苗的莖尖為外植體誘導(dǎo)原球莖，實(shí)驗(yàn)表明最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基為1/2 MS+6-BA0.5 mg/L + NAA 0.05 mg/L +KT 0.1 mg/L + LH 1.0 mg/L； 秦廷豪^[13]用根蔸為外植體在MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L 上誘導(dǎo)原球莖，且增殖率極高。

2.2.2 叢生芽誘導(dǎo)途徑

叢生芽誘導(dǎo)途徑是以外植體誘導(dǎo)產(chǎn)生叢生芽，再增殖叢生芽，最后再壯苗生根的方法。誘導(dǎo)產(chǎn)生叢生芽的外植體主要是莖段和腋芽等，這種育苗方法不需要種子，可以在鐵皮石斛種質(zhì)資源缺乏的情況下快速培育組培苗。歐陽(yáng)凡等^[14]以莖段為外植體增殖叢生芽，得出NAA0.5 mg/L + BA1.0 mg/L + 香蕉100 g/L + 活性炭100 g/L是叢生芽增殖的最佳培養(yǎng)基；何濤等^[15]用腋芽為外植體誘導(dǎo)增殖叢生芽，且最佳培養(yǎng)基為1/2MS +NAA0.5mg/L +BA2.0 mg/L +香蕉汁100 g/L。

2.2.3 一步成苗法

“一步成苗法”，是由沈曉霞等^[16]提出的一種快速育苗方法，是使鐵皮石斛的種子跳過(guò)原球莖階段，直接一步發(fā)育為幼苗，再進(jìn)行壯苗的便捷方法。成苗培養(yǎng)基為B5 + 6-BA0.1mg/L+ NAA 0.3 mg/L + 活性炭2.0 g/L +蔗糖30 g/L+ 瓊脂3.5 g/L；壯苗培養(yǎng)基為B5 + 6-BA0.5 mg/L + NAA 1.0 mg/L + 活性炭3.0 g/L +蔗糖30 g/L + 瓊脂3.0 g/L，幼苗成活率為99.5%。此方法育苗時(shí)間短、效率高、成本小，解決了鐵皮石斛組織培養(yǎng)技術(shù)上的部分不足。

2.3 鐵皮石斛人工種植技術(shù)

從整個(gè)鐵皮石斛快繁體系來(lái)看，雖然現(xiàn)在已經(jīng)取得了一定的成效，但在人工種植階段依然存在一些問(wèn)題：組培苗移栽成活率低、藥用成分低、種植難以及采收次數(shù)少等。為了解決以上難題，進(jìn)行的研究主要有以下幾方面。endprint

2.3.1 內(nèi)生菌的研究

鐵皮石斛是蘭科植物，在自然生長(zhǎng)條件下具有蘭科植株與真菌共生的關(guān)系。野生鐵皮石斛種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)離不開(kāi)真菌，同時(shí)菌根也能促進(jìn)鐵皮石斛次生代謝物的積累。郭順星等^[17]從蘭科中分離出的三種真菌能顯著促進(jìn)鐵皮石斛種子的萌發(fā)，萌發(fā)率達(dá)84%；高微微等^[18]研究發(fā)現(xiàn)三種小菇屬內(nèi)生真菌對(duì)鐵皮石斛幼苗生長(zhǎng)起促進(jìn)作用；趙昕梅等^[19]從野生鐵皮石斛根部分離的真菌對(duì)鐵皮石斛生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用；楊慧等^[20]研究表明真菌能提高鐵皮石斛原球莖多糖的含量。目前的內(nèi)生菌研究中共生菌的分離鑒定研究比較多，但是其共生機(jī)制卻還不是很清楚，限制了鐵皮石斛內(nèi)生菌在生產(chǎn)上的應(yīng)用。另外，石斛內(nèi)生菌種類繁多、體內(nèi)外環(huán)境復(fù)雜，內(nèi)生菌的研究尚處于單一菌種的階段，混合菌種的共同作用機(jī)制的研究還比較少。

2.3.2 仿野生栽培

為了提高鐵皮石斛移栽成活率、提高藥用成分含量、保障藥材品質(zhì)等，柯碧英等^[21]嘗試對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行仿野生栽培，在栽培技術(shù)、病蟲(chóng)害防治、采收加工等方面進(jìn)行研究，主要采取的種植方式為樹(shù)上附生和吊籃種植，并建議用馴化苗種植效果最佳；林江波等^[22]則探討鐵皮石斛林下種植技術(shù)，期望通過(guò)模仿野生種植的方法，在保護(hù)環(huán)境、保障藥材品質(zhì)的同時(shí)減少種植成本，并解決鐵皮石斛工業(yè)化生產(chǎn)中出現(xiàn)的瓶頸。仿野生栽培的研究還比較少，尚處于起步階段；現(xiàn)階段的仿野生栽培雖然節(jié)省了種植成本，但比起大棚種植在生長(zhǎng)條件控制、操作方面還比較復(fù)雜和困難；后期的研究可以從便捷化操作和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面展開(kāi)。

2.3.3 病蟲(chóng)害的防治

因?yàn)闇嘏駶?rùn)的生長(zhǎng)環(huán)境，人工種植的鐵皮石斛在生長(zhǎng)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)病蟲(chóng)害的問(wèn)題，這是組培苗馴化過(guò)程中的一個(gè)瓶頸。病蟲(chóng)害又分為病害和蟲(chóng)害。病害主要包括人工管理不當(dāng)造成的黃葉、爛根、萎蔫等，以及細(xì)菌、真菌、病毒等引起的炭疽病、黑斑病、白絹病、軟腐病、心腐病等；蟲(chóng)害則主要是蝸牛、蛞蝓等昆蟲(chóng)對(duì)植株造成的破壞和損傷。在鐵皮石斛生產(chǎn)種植過(guò)程中，為了防治病蟲(chóng)害，存在化學(xué)農(nóng)藥使用不規(guī)范的現(xiàn)象。為了減少傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥使用、保障產(chǎn)品安全，盧振輝等^[23]提出了物理防治的策略，即使用枯草芽孢桿菌和木霉菌防治根部病害，使用茶皂素防治蝸牛和蛞蝓，使用黃板、除蟲(chóng)菊防治蚜蟲(chóng)等。楊鳳麗^[24]則提出了綠色防控技術(shù)模式，即采用農(nóng)業(yè)、物理、生物防治技術(shù)，結(jié)合低毒農(nóng)藥的防控技術(shù)，盡量減少高毒化學(xué)農(nóng)藥的使用。

3 其他藥用石斛的研究進(jìn)展

3.1 藥用成分研究

除了鐵皮石斛，其他的藥用石斛主要是金釵石斛、鼓槌石斛、流蘇石斛。針對(duì)它們的研究主要集中在其藥用成分上，主要是藥用成分的測(cè)定、提純、藥理機(jī)制等方面的研究。在藥用成分的測(cè)定上，敖茂宏等^[25]對(duì)不同季節(jié)的流蘇石斛總生物堿含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明：夏季流蘇石斛的莖干中的總生物堿含量最高。藥用成分的提純分為提取和純化兩步，提取方法主要有微波、超聲波輔助提取、水提法等；純化則是去除提取物中的色素、蛋白等雜質(zhì)。余芳等^[26]通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)得到金釵石斛多糖最佳提取條件為1∶25（g/mL）料液比、40 min超聲波時(shí)間、80 ℃水提溫度以及2 h水提。王健^[27]使用木瓜蛋白酶聯(lián)合Sevag法對(duì)鼓槌石斛多糖進(jìn)行分離純化，蛋白質(zhì)去除率達(dá)70.68%，多糖僅損失6.28%。藥理機(jī)制方面，洋等^[28]對(duì)鼓槌石斛改善小鼠糖尿病性視網(wǎng)膜病的機(jī)制進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：鼓槌石斛的乙醇提取物能抑制視網(wǎng)膜組織血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子信號(hào)通路的基因表達(dá)，并降低其在玻璃體和血清中的水平，進(jìn)而抑制病變過(guò)程中視網(wǎng)膜血管的新生。

3.2 藥用石斛混淆品的鑒別

另外，在藥用石斛的銷售市場(chǎng)上存在混淆品的問(wèn)題，市場(chǎng)上的石斛產(chǎn)品的種類復(fù)雜、品質(zhì)不一，石斛藥材的鑒定是一個(gè)難題。為了解決這一應(yīng)用難題，現(xiàn)有相關(guān)研究的鑒定方法主要包括傳統(tǒng)的性狀鑒定、紅外光譜法以及近年研究較多的分子標(biāo)記技術(shù)鑒定法。江艷華等^[29]對(duì)市場(chǎng)上石斛及其混淆品從性狀上進(jìn)行直觀的真?zhèn)舞b別；李兆奎等^[30]首次使用紅外光譜法準(zhǔn)確快速的鑒別出鐵皮石斛及其混淆品；張愛(ài)麗等^[31]應(yīng)用DNA條形碼鑒定云南的14種鐵皮石斛，結(jié)果表明：ITS序列是鑒別石斛的優(yōu)選序列。這3種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：傳統(tǒng)的性狀鑒定快速，但主要依靠人為經(jīng)驗(yàn)，分辨準(zhǔn)確率不高；紅外光譜法有一定的可靠性，但效率不高；而分子標(biāo)記技術(shù)鑒定法擁有極高的可靠性，但其研究尚處于起步階段，還不能應(yīng)用于實(shí)際，需要做進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

4 問(wèn)題和展望

藥用石斛的工廠化生產(chǎn)已經(jīng)取得了一定的成果，但是在人工培育中仍然存在許多問(wèn)題：組織培養(yǎng)的過(guò)程繁瑣、周期長(zhǎng)；人工栽培時(shí)移栽成活率低、容易受到病蟲(chóng)害、產(chǎn)品質(zhì)量不及野生植株；以及市場(chǎng)上混淆品的鑒定困難等。因此，為了推動(dòng)鐵皮石斛工廠化生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，需要加強(qiáng)藥用石斛的育種工作，增強(qiáng)植株的抗病、抗逆性，選用優(yōu)良抗病品種，加強(qiáng)栽培人工管理；需要進(jìn)一步完善組織培養(yǎng)技術(shù)，簡(jiǎn)化培育步驟、縮短育苗周期，以減少種植的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本；需要更深入的摸清石斛內(nèi)生菌的共生機(jī)制和混合菌種的作用機(jī)制，促進(jìn)菌肥的應(yīng)用推廣；推進(jìn)嘗試仿野生栽培等方法，以提高移栽成活率、保障藥材的品質(zhì)；最后，現(xiàn)有的混淆品鑒別方法仍存在于研究階段，還沒(méi)有方便高效的、能用于推廣的有效辦法，需要進(jìn)一步的摸索和嘗試。

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Research Progress of Medicinal Dendrobium

Ren Jie

（Shanghai Gongqing Forest Park，Shanghai，200438，China

）

Abstract： This paper aimed atproviding theoretical basis and guidance for the conservation and sustainable development of medicinal Dendrobium resources.In this paper，the tissue culture，artificial cultivation，medicinal ingredients and adulterants identification of the medicinal Dendrobium were reviewed.The significance and problems of artificial cultivation of Dendrobium were discussed.At present，the rapid propagation system of Dendrobium officinale is maturing.But there are still many bottlenecks such as low survival rate，low medicinal composition，difficult planting and few times of harvesting.And the studies of other medicinal Dendrobium are mainly concentrated in determination and purification of medicinal，identification of confused products and so on.In order to solve the above problems，further experimental investigations are needed because the research of endophyte，imitation wild cultivation，extermination of disease and insect pest is still in the initial stage.

Key words：

Medicinal Dendrobium； Dendrobium officinale Kimura et Migo； tissue culture； artificial cultivation； medicinal ingredients； identification of confused productsendprint