贵州省云关山国有林场5个种源铁皮石斛药用成分分析.pdf

第 卷第期 年月贵 州 林 业 科 技G u i z h o uF o r e s t r yS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yV o l ,N o J u n,贵州省云关山国有林场个种源铁皮石斛药用成分分析刘明枭,梁康,张廷忠,江荣慧,雷琳琳,罗红(贵州省林业科学研究院 国家林业和草原局西南喀斯特山地生物多样性保护重点实验室,贵州 贵阳 )摘要:为了掌握贵州产铁皮石斛主要药用成分组成,以同时期省内外的个种源附树栽培、林下大棚栽培模式的铁皮石斛花、茎为研究材料,分析其总多糖、总黄酮、总生物碱、甘露糖的含量差异,以期为铁皮石斛的资源开发利用提供参考.结果表明:铁皮石斛花、茎中均是总多糖含量最高,其次是甘露糖、总黄酮、总生物碱;林下大棚栽培模式下花中总多糖、总黄酮、总生物碱含量高于附树栽培模式,甘露糖则相反;铁皮石斛茎中总多糖、总黄酮、甘露糖含量高于花,总生物碱含量则是花高于茎;总多糖含量以大棚栽培模式下浙江种源花中最高,总黄酮含量以附树栽培模式下安龙种源茎中最高,总生物碱含量以附树栽培模式下安龙种源花中最高,甘露糖以附树栽培模式下梵净山种源茎中最高.铁皮石斛花中药用成分也较为丰富,亦可作为药用成分物质来源,铁皮石斛不同栽培模式、不同器官在药用成分含量上均存在差异,且存在种源间的差别,在实际生产中可根据目标药用成分针对性地选择种源、栽培方式以及采集部位.关键词:铁皮石斛;药用成分;含量;种源中图分类号:Q 文献标识码:AM e d i c i n a l c o m p o n e n t so fD e n d r o b i u mo f f i c i n a l ef r o mf i v ep r o v e n a n c e s i nY u nG u a nS t a t eOw n e dF o r e s tF a r m,G u i z h o uL I U M i n g x i a o,L I AN GK a n g,Z HAN GT i n g z h o n g,J I ANGR o n g h u i,L E IL i n l i n,L UO H o n g(G u i z h o uA c a d e m yo fF o r e s t r y,S t a t eK e yL a b o fS o u t h w e s tK a r s tM o u n t a i nB i o d i v e r s i t yC o n s e r v a t i o no fN a t i o n a lF o r e s t r ya n dG r a s s l a n dA d m i n i s t r a t i o n,G u i y a n g ,C h i n a)A b s t r a c t:D e n d r o b i u mo f f i c i n a l ei s ap e r e n n i a l e p i p h y t i ch e r bw i t ht h eo r n a m e n t a l a n de x t e n s i v em e d i c i n a l e f f e c t s i nS o u t h e a s tA s i a n r e g i o n s I n t h i s s t u d y,a s y s t e m a t i c i n v e s t i g a t i o nw a sm a d e t o i m p r o v e t h eu t i l i z a t i o no fDo f f i c i n a l er e s o u r c e s T h e r e s e a r c hm a t e r i a l sw e r e t a k e na s t h e f l o w e r sa n ds t e m so fDo f f i c i n a l e F i v ep r o v e n a n c e sw e r ea l s oc u l t i v a t e dw i t h t h o s e a t t a c h e d t o t h e t r e e s a n du n d e r t h e c a n o p ya t t h e s a m e t i m e A na n a l y s i sw a s t h e np e r f o r m e do nt h e c o n t e n t so f t h e t o t a l p o l y s a c c h a r i d e s,t o t a l f l a v o n o i d s,t o t a l a l k a l o i d s,a n dm a n n o s e T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h eh i g h e s t c o n t e n t o f t o t a l p o l y s a c c h a r i d e sw a s o b s e r v e d i n t h e f l o w e r s a n d s t e m s o fDo f f i c i n a l e,f o l l o w e db y t h em a n 收稿日期:基金项目:贵州石斛产业发展近野生栽培试验基地建设项目;贵州石斛产业发展近野生栽培试验基地建设(新增试验点)(黔石科合 );贵州石斛种质资源库建设项目(黔石科合 );贵州云关山国有林场石斛近野生栽培试验基地建设项目;石斛属植物资源调查及引种保存技术研究(黔林科合 )第一作者简介:刘明枭(),男,本科,助理工程师,主要从事园林研究工作.Em a i l:q q c o m通信作者简介:梁康(),男,硕士研究生,高级工程师,主要从事森林资源保护与游憩研究工作.Em a i l:q q c o m贵州林业科技 卷n o s e,t h e t o t a l f l a v o n o i d s,a n d t o t a l a l k a l o i d s T h e c o n t e n t s o f t h e t o t a l p o l y s a c c h a r i d e s,t o t a l f l a v o n o i d s,a n d t o t a l a l k a l o i d s i n t h e f l o w e r s u n d e r t h e c a n o p y c u l t i v a t i o nm o d ew e r e h i g h e r t h a n t h o s e i n t h e a c c e s s o r y t r e e o n e,w h e r e a s,t h ec o n t e n t o fm a n n o s ew a s o n t h e c o n t r a r y T h e c o n t e n t s o f t h e t o t a l p o l y s a c c h a r i d e s,t o t a l f l a v o n o i d s a n dm a n n o s e i n t h es t e m so fDo f f i c i n a l ew e r eh i g h e r t h a n t h o s e i n t h e f l o w e r s,w h i l e t h e c o n t e n t s o f t o t a l a l k a l o i d s i n t h e f l o w e r sw e r eh i g h e r t h a n t h o s e i n t h e s t e m s T h eh i g h e s t c o n t e n t o f t h e t o t a l p o l y s a c c h a r i d ew a sm e a s u r e d i n t h e f l o w e r s o f Z h e j i a n gp r o v e n a n c eu n d e r t h eg r e e n h o u s e c u l t i v a t i o nm o d e F u r t h e r m o r e,t h e c o n t e n t o f t h e t o t a l f l a v o n o i d sw a s t h eh i g h e s t i nt h e s t e m so fA n l o n gp r o v e n a n c e u n d e r t h e t r e e a t t a c h e d c u l t i v a t i o nm o d e T h e h i g h e s t c o n t e n t o f t h e t o t a l a l k a l o i d sw a sf o u n d i n t h e f l o w e r so fA n l o n gp r o v e n a n c eu n d e r t h e t r e e a t t a c h e d c u l t i v a t i o nm o d e M e a n w h i l e,t h eh i g h e s t c o n t e n t o fm a n n o s ew a s i n t h e s t e m s o f F a n j i n gM o u n t a i np r o v e n a n c eu n d e r t h e t r e e a t t a c h e d c u l t i v a t i o nm o d e T h e f l o w e r s o fDo f f i c i n a l ew e r e a l s o r i c h i n t h em e d i c i n a l i n g r e d i e n t s,i n d i c a t i n g t h e p r o m i s i n g p o t e n t i a l s o u r c e o fm e d i c i n a l i n g r e d i e n t s D i f f e r e n t c u l t i v a t i o nm o d e s a n do r g a n so fDo f f i c i n a l es h a r e d t h ed i f f e r e n c e s i nt h ec o n t e n to fm e d i c i n a l i n g r e d i e n t s T h e r ew e r e a l s o s o m e d i f f e r e n c e s a m o n gp r o v e n a n c e s T h e o p t i m a l c u l t i v a t i o nm o d e s,m a i n c o l l e c t i o n s i t e s,a n dp r o v e n a n c e s c a nb e s e l e c t e d i np r a c t i c e,a c c o r d i n g t o t h e t a r g e tm e d i c i n a l i n g r e d i e n t s T h e f i n d i n g c a np r o v i d e a s t r o n g r e f e r e n c e f o r t h e r e s o u r c ed e v e l o p m e n t o fDo f f i c i n a l eK e yw o r d s:D e n d r o b i u mo f f i c i n a l e;m e d i c i n a l c o m p o n e n t s;c o n t e n t c h a r a c t e r i s t i c s;p r o v e n a n c e铁皮石斛(D e n d r o b i u mo ffic i n a l e)为兰科石斛属的多年生附生草本植物,目前国内主要分布在浙江、安徽、广西、广东、云南、贵州等地,是一味名贵 的 中 草 药,被 列 为“中 华 九 大 仙 草”之首,具有 极 高 的 开 发 利 用 价 值 和 市 场 前 景.年新版 中华人民共和国药典中提到其性味甘、微寒、有归胃、肾经,具有益味生津,滋阴清热的功效.铁皮石斛功能性成分主要有多糖类、生物碱类、氨基酸、微量元素以及挥发性成分等物质,药用价值很高.对铁皮石斛中多糖、黄酮、生物碱、甘露糖药理活性进行研究,发现铁皮石斛中多糖类物质有降血糖、舒缓肠胃炎症、增强免疫力等作用,多糖类可直接清除自由基和提高机体抗氧化酶活性,起到抗氧化作用;对铁皮石斛黄酮类活性成分研究,发现其有促进血液循环、降低胆固 醇,对 心 血 管 系 统 具 有 保 护 作 用 的 药 理 成分;而铁皮石斛生物碱具有清热、止痛、提高胃肠道免疫力及保护心血管的功能;其甘露糖通过抑制葡 萄 糖 代 谢 从 而 抑 制 肿 瘤 生 长 并 增 强 化 疗效果.不同种源铁皮石斛的多糖、生物碱等有效药用成分的差异性很大,受到栽培方式的影响.铁皮石斛常以茎入药,石斛花因富含铁、锰、锌微量元素,常被作为原材料制作成养生果冻、复合果酒、护肤水等衍生产品 ,而近些年研究表明,铁皮石斛花也具药用价值.为研究不同种源和不同栽培方式的铁皮石斛花和茎中糖类、黄酮类、总生物碱、甘露糖物质的差异,对铁皮石斛花、茎的药用成分进行测定、比较,以期掌握云关山森林公园铁皮石斛的品质情况,探索不同种源铁皮石斛花茎中药用成分的差异,为贵州产铁皮石斛药用成分的研究奠定基础,为贵州铁皮石斛的栽培管理提供参考.材料和方法 试验地概况贵州省云关山国有林场,位于贵州省贵阳市东南方向(E、N),该区域属中亚热带温热湿润气候,冬无严寒,夏无酷暑,气候湿润,四季如春.年平均温度 ,最高温月平均气温 ,最低温月平均气温 ,年 总 积 温 ,年 日 照 时 数 h,无霜期 d,年均降水量 mm,年均相对湿度 .试验地位于云关山林场的中部,海拔 m,坡向北和全坡,坡度 ,郁 闭 度 ,主 要 树 种 为 马 尾 松(P i n u sm a s s o n i a n a)、杉木(C u n n i n g h a m i aL a n c e o l a t a).试验材料试验地栽培的铁皮石斛种源分别为安龙种源、梵净山种源、福建闽东种源、广西九万大山种源及浙江种源,共种.期刘明枭,等:贵州省云关山国有林场个种源铁皮石斛药用成分分析个铁皮石斛种源苗同时栽植,苗龄相同.于 年月栽植,栽植当年采集花、当年年底采集茎条,采用随机取样方法采集,在试验地范围内均匀取样再混合为送检样品,花是个种源附树栽培和林下大棚栽培模式下各收集份混合样品,茎是附树栽培模式下个种源各收集份混合样品,总计收集样品 份.附树栽培模式下铁皮石斛采用纱布捆绑在高度m的树干主干上,附树树种主要为马尾松、杉木;林下大棚栽培模式下铁皮石斛栽种在林下简易温棚中的人工基质中,具体为约c m厚c mc m火山石颗粒基质和约c m厚c mc m松树皮和杉木皮混合基质.两种栽培模式均安排专人管护,适时浇水.试验方法铁皮石斛的花和茎送至专门的检测中心进行检测,总多 糖 含 量 参 照 D B /T ,G B/T 标 准 测 定;总 黄 酮 含 量 参 照D B /T 以 及 G B/T 中测定食用菌中总糖含量的标准测定;总生物碱含量参照 NY/T 标准测定;甘露糖的含量参照 中国药典(年版一部)标准测定.结果与分析 铁皮石斛花的药用成分含量从表中可知,铁皮石斛花的药用成分含量以总多糖含量最高,其次为甘露糖、总黄酮、总生物碱较低,总生物碱最低,总多糖、总黄酮、总生物碱、甘露糖平均含量分别为 、.表铁皮石斛花的药用成分含量(n )统计值总多糖总黄酮总生物碱甘露糖平均值 最大值 最小值 标准差 变异系数 注:n代表样本数.不同栽培模式下铁皮石斛花的药用成分含量从图中可知,铁皮石斛的药用成分除甘露糖含量为附树栽培模式高于大棚栽培模式外,其他总多糖、总黄酮、总生物碱含量均为大棚栽培模式高于附树栽培模式.不论采用哪种栽培模式,其药用成分的含量规律不变,均表现为总多糖含量最高,其他依次为甘露糖、总黄酮、总生物碱.不同栽培模式下个种源铁皮石斛花的药用成分含量从表可知,总多糖含量最高的为浙江种源林下大棚栽培模式,为 ,最低的为梵净山种源林下大棚栽培模式,为 ;总黄酮含量最高的是浙江种源林下大棚栽培模式,为 ;总生物碱含量最高的是安龙种源附树栽培模式,为 ;甘露糖含量最高的是安龙种源林下大棚栽培模式,为 .a不同栽培模式下总生物碱平均含量b不同栽培模式下总黄酮平均含量贵州林业科技 卷c不同栽培模式下总多糖平均含量d不同栽培模式下总甘露糖平均含量图不同栽培模式下铁皮石斛花的药用成分含量同种源铁皮石斛花的药用成分比较结果可知,安龙种源大棚栽培模式总多糖、总黄酮、甘露糖含量高 于 附 树 模 式,高 出 幅 度 分 别 为 、,总生物碱含量为附树栽培模式高于林下大棚模式的 ;浙江种源大棚栽培模式总多糖、总黄酮、总生物碱含量高于附树模式,高 出 幅 度 分 别 为 、,甘露糖含量为附树栽培模式高于林下大棚模式的 ;广西种源大棚栽培模式总多糖、总黄酮、总生物碱含量高于附树模式,高出幅度分别为 、,甘露糖含量为附树栽培模式高于林下大棚模式的 ;福建种源大棚栽培模式总多糖、总黄酮含量高于附树模式,高出幅度为 、,总生物碱、甘露糖含量为附树栽培模式高于林下大棚模式,高出幅度分别为 、;梵净山种源大棚栽培模式总生物碱、甘露糖含量高于附树模式,高出幅度分别为 、,总多糖、总黄酮含量为附树栽培模式高于林下大棚模式,高出幅度为 、.表不同栽培模式下个种源铁皮石斛花的药用成分含量栽培方式种源总多糖/总黄酮/总生物碱/甘露糖/林下大棚安龙种源 浙江种源 广西种源 福建种源 梵净山种源 平均值 附树安龙种源 浙江种源 广西种源 福建种源 梵净山种源 平均值 铁皮石斛茎的药用成分含量通过表可知,铁皮石斛茎条中药用成分含量规律与花中含量规律一致,均为总多糖含量最高,其次为甘露塘、总黄酮、总生物碱.附树栽培模式下个种源铁皮石斛茎中药用成分含量,总多糖以梵净山种源平均含量最高,为 ;总黄酮以安龙种源平均含量最高,为 ;总生物碱以广西种源平均含量最高,为 ;甘露糖以梵净山种源平均含量最高,为 .通过对表和表附树栽培模式下铁皮石斛期刘明枭,等:贵州省云关山国有林场个种源铁皮石斛药用成分分析花、茎的药用成分平均含量比较可知,总多糖、总黄酮、甘露糖含量为茎条优于花,分别高出花中含量的 、;总生物碱含量为花优于茎条,高出茎中含量的 ;总多糖含量以大棚栽培模式下浙江种源花中最高,总黄酮以附树栽培模式下安龙种源茎中最高,总生物碱以附树栽培模式下安龙种源花中最高,甘露糖以附树栽培模式下梵净山种源茎中最高.表附树栽培模式下个种源铁皮石斛茎的药用成分含量种源总多糖总黄酮总生物碱甘露糖安龙种源 浙江种源 广西种源 福建种源 梵净山种源 平均值 讨论与结论 讨论有研究表明:大棚栽培模式铁皮石斛茎和叶的总多糖含量高于附树栽培模式 ,本研究中铁皮石斛花的总多糖含量在大棚栽培模式下亦高于附树栽培模式.章金辉等研究中认为铁皮石斛不同器官茎、叶、花、根的总多糖含量表现为茎叶花根,本研究结果与其一致,附树栽培模式下铁皮石斛茎的总多糖含量高于花.周桂芬等研究中认为铁皮石斛茎的甘露糖含量高于叶,本研究中同种栽培模式下铁皮石斛茎的甘露糖含量亦高于花,表明:铁皮石斛茎是甘露糖含量丰富的器官.在铁皮石斛叶、茎、花的总多糖、甘露糖含量研究中,在相同栽培模式下,均为茎的总多糖、甘露糖含量高于叶花,本研究结果亦如此,表明铁皮石斛各器官中茎是主要的资源利用部位.铁皮石斛总生物碱含量未见花、茎中同时报道,本研究表明:附树栽培模式下铁皮石斛花的总生物碱含量高于茎,铁皮石斛的花、茎在其他栽培模式下总生物碱含量是否呈现相同的大小关系,还有待进一步研究.本研究发现铁皮石斛花、茎的生物碱含量虽然较徐云燕等研究 中揭示的金钗石斛生物碱含量要低,却是其研究中铁皮石斛生物碱含量的 倍以上,表明:本研究中铁皮石斛的生物碱含量较为丰富.李芳等研究中测定铁皮石斛各器官 的 总 黄 酮 含 量,其 中 花 的 总 黄 酮 含 量 为 ,马旖旎等研究中测定不同产地的铁皮石斛茎的总黄酮含量,其平均值为 ,本研究中茎的总黄酮平均含量为 ,花的总黄酮平均含量为 ,其中花的总黄酮平均含量与李芳等人测得数值相差较大,可能与铁皮石斛的种源、栽培方式有关.若以总黄酮为目标产物,今后还需在云关山林场环境下,对铁皮石斛的总黄酮开展进一步研究,优选铁皮石斛的优良种源和栽培模式.结论贵州省云关山国有林场铁皮石斛不同种源在不同栽培模式条件下,花、茎的药用成分含量基本一致,均为总多糖含量最高,其次为甘露糖、总黄酮、总生物碱;林下大棚栽培模式下花的总多糖、总黄酮、总生物碱含量高于附树栽培模式,甘露糖含量则相反;附树栽培模式下茎的总多糖、总黄酮、甘露糖含量高于花,总生物碱含量则是花高于茎;以大棚栽培模式浙江种源花的总多糖含量最高,以附树栽培模式安龙种源茎中总黄酮最高,以附树栽培模式安龙种源花的总生物碱最高,以附树栽培模式梵净山种源茎的甘露糖最高.参考文献 中国科学院中国植物志编辑委员会中国植物志:第 卷M北京:科学出版社,张明论铁皮石斛保健品的开发J中国现代中药,():国家药典委员会中华人民共和国药典(年版一贵州林业科技 卷部)S北京:中国医药科技出版社,杨林,姜运力,杨成华,等贵州石斛属植物种类资源研究J种子,():孙乐,陈晓梅,吴崇明,等铁皮石斛多糖药理活性研究进展J药学学报,():徐海军,杨洋,董雅琪,等石斛多糖药理作用及其作用途径的研究进展J现代药物与临床,():曾艺芸,聂雪婷,李振坚,等中药石斛黄酮活性成分研究进展J中国实验方剂学杂志,():张雪琴,赵庭梅,刘静,等石斛化学成分及药理作用研究进展J中草药,():G ON Z A L E ZPS,O P R E YJ,C A R D A C IS,e ta lM a n n o s e i m p a i r s t u m o u rg r o w t ha n de n h a n c e sc h e m o t h e r a p yJN a t u r e,():Z HAN GDF,CH I AC,J I AO X,e ta l Dm a n n o s ei n d u c e sr e g u l a t o r ytc e l l sa n ds u p p r e s s e si mm u n o p a t h o l o g yJ N a tM 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