鐵皮石斛葉的研究進展

唐靖雯 盧禮平 王 歡 梁 斌 潘 梅

貴州威門藥業股份有限公司，貴州 貴陽 550018

鐵皮石斛為蘭科植物鐵皮石斛DendrobiumofficinaleKimura et Migo的干燥莖，具有益胃生津，滋陰清熱功效，用于熱病津傷，口干煩渴，胃陰不足，食少干嘔，病后虛熱不退，陰虛火旺，骨蒸勞熱，目暗不明，筋骨痿軟。鐵皮石斛葉是生產鐵皮石斛鮮條(楓斗)的副產品，隨著鐵皮石斛鮮條(楓斗)的生產，每年會造成大量鐵皮石斛葉浪費。為更充分合理的利用資源，進一步擴大鐵皮石斛的使用部位及提高其附加值。本文從鐵皮石斛葉化學成分、藥理作用、毒理作用、產品開發等方面進行綜述，為鐵皮石斛葉進一步研究與開發利用提供參考。研究進展思維導圖如圖1所示。

圖1 鐵皮石斛葉研究進展思維導圖

1 化學成分

1.1 多糖類 鐵皮石斛葉為蘭科植物鐵皮石斛的干燥葉，其所含化學成分種類與鐵皮石斛莖相似，主要為多糖、黃酮、石斛堿等，但各部位化學成分的含量及結構存在差異見表1。張志信等[1]采用紅外光譜一維譜圖及二階導數宏觀指紋鑒定的方法對鐵皮石斛不同部位(莖、葉、花)中的多糖、石斛堿、總黃酮含量進行了分析測定。鐵皮石斛的莖、葉、花等不同部位的紅外光譜近似度較高，但各部位含量存在差異。其中，多糖含量：鐵皮石斛莖>鐵皮石斛葉>鐵皮石斛花，且差異顯著；石斛堿含量：鐵皮石斛莖>鐵皮石斛葉>鐵皮石斛花，差異不顯著；黃酮類含量：鐵皮石斛葉>鐵皮石斛花>鐵皮石斛莖，且差異顯著。

周桂芬等[2]研究發現鐵皮石斛葉中多糖含量約為相應莖中多糖含量的1/3，同時采用了PMP( 1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮) 柱前衍生化-HPLC-DAD-ESI-MSn對鐵皮石斛葉、莖中多糖的組成結構進行分析測定，得知鐵皮石斛葉、莖中組成多糖的單糖種類、組成比例及含量明顯不同。鐵皮石斛葉多糖主要由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，莖多糖則主要由甘露糖和葡萄糖組成，但莖和葉多糖中組成比例最高均為甘露糖，且莖中甘露糖和葡萄糖的含量均比相應葉中高。張又元等[3]研究鐵皮石斛莖部與葉部多糖的單糖組成比例，結果發現兩種多糖的單糖組成差異較大，葉部多糖主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，摩爾比為8.81∶1∶0.57∶0.37，而莖部多糖主要由甘露糖和葡萄糖組成，摩爾比為3.07∶1。

蔡興等[4]以料液比、提取時間、提取次數為考察因素，采用Box-Behnken響應面法對鐵皮石斛葉多糖類進行優化提取，優選最佳提取工藝為25倍量水提取鐵皮石斛葉3次，每次90 s，得率為11.52%，與理論得率11.77%接近。曾學健等[5]探討相同栽培條件下，對云南3個品系的鐵皮石斛莖、葉中多糖含量進行了測定與分析。發現鐵皮石斛莖中多糖含量受品系影響明顯，3個品系中最低的多糖含量為32.19%，最高的多糖含量為40.00%，鐵皮石斛葉中多糖含量受品系影響小，3個樣品中多糖的平均含量約12.16%。胡培等[6]比較了武當山地區不同生長年限鐵皮石斛中多糖及甘露糖的含量及不同部位的分布情況，兩年生的鐵皮石斛莖中多糖和甘露糖的含量方可達到藥典標準，3年生葉中甘露糖含量可高達51.25%。

1.2 黃酮類 周桂芬等[7]首次采用HPLC-DAD-ESI/MSn聯用技術從鐵皮石斛葉中分離鑒定出8種黃酮二碳糖苷類化合物，因黃酮二碳糖苷類成分中芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-木糖苷對其質量影響最為顯著，建立以芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-木糖苷為特征性成分的HPLC含量測定方法，制定黃酮二碳糖苷類成分的指紋圖譜，以更有效地控制鐵皮石斛葉質量[8]。黃月純等[9]通過對3個種源23批鐵皮石斛葉中黃酮類成分的分析研究并建立其對應的HPLC特征圖譜，研究發現同一種源鐵皮石斛葉黃酮類成分群基本一致，不同產地種源成分群組成及比例卻存在明顯差異。婁曉晶等[10]嘗試從鐵皮石斛葉中分離純化黃酮類成分，使用大孔吸附樹脂進行分離純化，并分別對上樣液濃度、上樣體積、洗脫劑及洗脫劑用量進行單因素試驗考察，最終優選出鐵皮石斛葉中總黃酮的提取最佳工藝條件為上樣液總黃酮濃度0.7 mg/mL，上樣體積30 mL，洗脫劑為50%乙醇，洗脫劑用量為7 BV。

1.3 生物堿類 尚喜雨[11]通過繪制石斛堿標準曲線，對鐵皮石斛不同部位、不同采收階段以及不同干燥方法處理后的樣品進行生物堿含量測定與分析比較。不同部位鐵皮石斛的生物堿含量：莖上段>葉≈根>莖中段≈莖下段；不同采收階段石斛的生物堿含量：1年生≥2年生≥野生型；不同干燥方法處理的鐵皮石斛中的總石斛堿含量幾乎沒有什么變化，但莖上段的石斛堿含量經過自然曬干處理后比殺青烘干處理的提高了23.18%-41.49%，根部的石斛堿含量也提高了8.82%-16.20%，而莖中下段和葉等其他部位的生物堿含量則下降?？梢?，鐵皮石斛除了傳統藥用部位莖外，其葉和根也具有一定的應用價值。

2 藥理作用

2.1 抗氧化作用 曹雪原等[12]采用二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除法、羥基自由基清除法和超氧陰離子清除法對鐵皮石斛不同部位多糖的體外抗氧化活性進行測定。當樣品濃度為2.5 mg/mL時，莖多糖對DPPH自由基的清除率最高達87.41%，葉、花多糖的DPPH清除率分別為55.90%和73.56%；葉中多糖對羥基自由基的清除率最高達85.39%，莖和花多糖的清除率分別為70.14%和48.90%；莖、葉、花中多糖對超氧陰離子的清除率均不高，莖、葉、花多糖的清除率分別為20.11%、27.70%和41.68%。由此可見，鐵皮石斛莖、葉、花多糖均有良好的抗氧化活性，具有一定的潛在應用價值。

周桂芬等[13]對鐵皮石斛不同部位黃酮類成分種類和含量進行分析，并以鐵皮石斛不同部位清除DPPH自由基能力對抗氧化活性進行比較。鐵皮石斛莖和葉對DPPH自由基均有一定的清除作用，葉對DPPH 自由基清除能力優于莖，DPPH的清除率(Y) 與各部位的質量濃度(X)呈近似線性關系(見表1)，根據線性方程計算IC50，即清除率為50% 時樣品的濃度，IC50越小，抗氧化劑清除自由基能力越強，鐵皮石斛莖和葉均有一定的清除DPPH自由基的能力，且葉清除DPPH自由基能力優于莖。

表1 鐵皮石斛莖、葉中黃酮碳苷類成分清除DPPH自由基活性

李芳等[14]進一步采用硝酸鋁比色法測定鐵皮石斛不同部位的黃酮含量，并運用DPPH自由基、2-聯氨-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)以及超氧陰離子清除法評價鐵皮石斛不同部位的抗氧活性作用，結果見表2。鐵皮石斛莖、葉、花中黃酮類成分均具有較高抗氧化活性，尤其是鐵皮石斛花中黃酮類成分的抗氧化活性尤為突出。

表2 不同部位鐵皮石斛黃酮類成分抗氧化活性對比

2.2 免疫調節作用 張勇[15]探討鐵皮石斛莖、葉、花多糖對小鼠巨噬細胞RAW264.7的免疫調節活性分析發現，除了高濃度(400-800 μg/mL)的鐵皮石斛花多糖能抑制巨噬細胞生長外，低濃度鐵皮石斛花多糖及鐵皮石斛莖、葉多糖對小鼠腹腔巨噬細胞的增殖、NO、TNF-α、IL-1β的分泌活性均有顯著增強的作用，與對照組相比差異顯著。其中，鐵皮石斛莖多糖表現出最強的細胞增殖活性(濃度為100 μg/mL時，增殖率為168.07%)；鐵皮石斛葉多糖表現出最強的調節IL-1β的分泌活性(濃度為800 μg/mL時，IL-1β產量為89.48 μmol/L)，最強的調節巨噬細胞吞噬活性(濃度為400 μg/mL時，OD值為0.40)；鐵皮石斛花多糖表現出最強的調節NO合成活性(濃度為50 μg/mL時， N0產量為54.9 μmol/L)，分析發現鐵皮石斛莖、葉、花多糖可能因內在組成結構的差異決定其在免疫活性調節上的不同。宋燕華等[16]使用高中低3個劑量鐵皮石斛葉喂養二代繁殖雌性大鼠，以正?；A飼料喂養的二代繁殖雌性大鼠為陰性對照組，考察大鼠脾淋巴細胞轉化能力、綿羊紅細胞誘導大鼠DTH( 足跖增厚法)、NK細胞殺傷活性、抗體生成細胞檢測( Jerne 改良玻片法) 、腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞能力、血清溶血素試驗測定鐵皮石斛葉對二代繁殖雌性大鼠免疫水平的影響，判定鐵皮石斛葉可一定程度提高二代繁殖雌性大鼠的免疫水平。具體表現為高劑量組大鼠NK細胞活性高于對照組(P<0.05)，與陰性對照組比較，高中低3個劑量組的吞噬率、吞噬指數差異均無統計學意義(P>0.05)；3個劑量組大鼠的血清溶血素抗體積數值、溶血空斑數與陰性對照組間差異均無統計學意義(P>0.05)；淋巴細胞增殖能力實驗光密度差值、左后足跖厚度差異均有統計學意義(P<0.05)；3個劑量組胸腺/體重比值、脾臟/體重比值差異均無統計學意義(P>0.05)。向林等[17]研究發現鐵皮石斛多糖對干燥綜合征(SS，一種伴有外分泌腺紊亂的慢性自身免疫性疾病)患者具有保護作用。分別給予或不給予鐵皮石斛多糖 (20 mg/mL)，測定下頜骨腺(SG)中淋巴細胞浸潤時間、凋亡指標(如Bax、Bcl-2、caspase-3)，以及與mRNA表達有關的TNF-α、IL-1β、IL-6等細胞因子，研究發現鐵皮石斛多糖可以抑制淋巴細胞的浸潤和凋亡，平衡SG中促炎細胞因子的紊亂。

2.3 對消化系統作用 付玲珠等[18]使用一種鐵皮石斛葉、花的和胃茶煎劑，分別進行在體實驗與離體實驗觀察其對大鼠胃腸運動的影響。在體實驗，將實驗SD大鼠隨機分為和胃茶灌胃組、正常對照組、陽性對照組、陰性對照組，測得和胃茶灌胃組小鼠胃排空率明顯降低(P<0.01)，各組小腸推進率對比無統計學意義(P>0.05)；離體實驗，取SD大鼠離體小腸，按離體腸平滑肌灌注實驗方法，觀察不同濃度的和胃茶浸提物以及生理鹽水和香砂六君丸水煎液作為對照對大鼠腸平滑肌的收縮狀況，和胃茶煎劑對大鼠離體小腸運動呈明顯抑制作用，因此發現含有鐵皮石斛葉、花的和胃茶對胃腸運動有較明顯抑制作用，具有解除腸痙攣作用。

2.4 抗炎作用 張敏等[19]從鐵皮石斛莖與葉中分別提取分離得到兩種鐵皮石斛多糖DLP-1、DLP-2，并通過LPS作用THP-1細胞建立炎癥細胞模型來考察DLP-1、DLP-2的抗炎作用。結果表明，DLP-1(5 μg/mL)和DLP-2(50 μg/mL)均能有效保護THP-1細胞免受LPS刺激的細胞毒性，并抑制活性氧的形成。此外，DLP-1(5 μg/mL)和DLP-2(50 μg/mL)均顯著抑制LPS刺激的THP-1細胞Toll樣受體4(TLR-4)、髓樣分化因子(MyD88)和腫瘤壞死因子受體相關因子6(TRAF-6)的mRNA和蛋白表達。

3 毒理作用

國內外對鐵皮石斛葉毒理研究報道較少，基于鐵皮石斛葉與莖的物質基礎組成相近，因此鐵皮石斛葉毒理作用可借鑒鐵皮石斛莖。

3.1 生殖系統作用 傅劍云等[20]分別隨機將親代(P)、一代(F1)和二代(F2)SD大鼠分成對照組、低、中、高劑量組共4組，每組10只，分別喂養含0、2.0、4.0和6.4 g/kg.bw鐵皮石斛葉受試物的基礎飼料，各組連續給受試物3個月后，測定雄性大鼠睪丸、附睪臟器重和臟體比，顯微鏡下觀察精子數量、活動率和畸形率，以及觀察睪丸、附睪組織的病理改變。低、中、高各劑量組和對照組大鼠的睪丸重、附睪臟器重、臟體比比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；高劑量組大鼠精子畸形率分別與對照組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。各劑量組大鼠睪丸、附睪組織形態無明顯改變，鐵皮石斛葉對P、F1和F2大鼠精子質量和睪丸、附睪組織未見明顯不良影響。

3.2 遺傳毒性作用 谷芳芳等[21]設置實驗組、陰性對照組(純化水)、陽性對照組敵克松(50 μg/plate，-S9) 、疊氮鈉( 2 μg/plate，-S9) 、二氨基芴( 20 μg/plate，+S9) 、環磷酰胺( 200 μg/plate，+S9)，采用標準Ames 法進行微生物回復突變實驗。研究發現非活化及活化系統下，鐵皮石斛各劑量組回復突變菌落數均未超過陰性對照2倍，對各菌株均未見致回復突變作用，并完成小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核實驗、中國倉鼠肺成纖維細胞染色體畸變實驗，均未見誘發微核作用和染色體畸變誘發作用?？梢婖r鐵皮石斛在每皿≤5000 μg 內，未顯示遺傳毒性。

3.3 致畸作用 劉泳廷等[22]將孕鼠按體質量隨機分為鐵皮石斛低、中、高劑量組(0.63、1.25、2.50 g/kg·BW，相當于人體推薦攝入量的25倍、50倍、100倍)，陽性對照組( 250 mg/kg·BW阿司匹林) 和陰性對照組(等體積蒸餾水)，通過檢查子宮連胎重、著床數、活胎數、死胎數、吸收胎數、胎鼠體重和體長、胎鼠雌雄比例、胎鼠外觀、骨骼和內臟發育情況。結果發現鐵皮石斛低、中、高劑量組未見母體毒性、胚胎毒性和致畸毒性，而陽性對照組大鼠有明顯的胚胎毒性和致畸毒性。

4 產品開發

4.1 具有功能性作用產品開發 國內外對鐵皮石斛葉的開發利用較少，市場上幾乎無以鐵皮石斛葉為主要原料的產品。林雪媛等[23]利用索氏提取法從鐵皮石斛葉中提取鐵皮石斛葉總黃酮浸膏，采取正交試驗考察乳糖的用量、檸檬酸與碳酸氫鈉的配比、PEG6000的用量對鐵皮石斛葉泡騰顆粒劑影響，優選最佳的制備處方，并按照2015版《中國藥典》方法對制得的泡騰顆粒劑進行了質量研究及黃酮含量測定，獲得一種吸收快、生物利用度高、黃酮含量高的鐵皮石斛葉總黃酮泡騰顆粒制劑。易智彪[24]將鐵皮石斛葉用水回流提取，濃縮干燥后獲得一種具有保濕功效的鐵皮石斛葉提取物。袁秋萍等[25]為提高鐵皮石斛葉綜合利用率，開發出鐵皮石斛葉保健面條新產品，該保健面條由高筋小麥面粉、破壁鐵皮石斛葉糊、納米纖維糊、食用膠、納米鈣粉、聚賴氨酸制成，可作為中老年人的保健食品。

呂圭源等[26-27]以鐵皮石斛葉為基礎原料，為進一步開發其功效，擴大鐵皮石斛新的藥用資源，同時減少資源浪費。將鐵皮石斛葉經不同濃度乙醇溶液提取、濃縮、干燥后得到一種具有降尿酸、預防和治療高血壓作用的提取物，研究發現該提取物可用于預防和治療高尿酸血癥、高血壓等藥品或食品的開發。

4.2 普通食品開發 邢建榮等[28]使用浙江溫州產鐵皮石斛葉為主要原料，配以石斛鮮莖、杭白菊、西洋參，采用正交試驗對鐵皮石斛配方組成比例進行優選，經打漿、過濾、浸提、調配、均質、殺菌等步驟制得鐵皮石斛葉飲料，并對產品的口感、穩定性及保質期進行研究，最終獲得一款色澤淡黃，澄清透明，口味柔和清爽，風味獨特，保質期為12個月鐵皮石斛葉飲料。袁秋萍等[29-30]為充分利用鐵皮石斛葉資源，開發出系列含有鐵皮石斛葉的食品，主要包括利用低筋小麥面粉、鐵皮石斛葉凍干粉、奶油、雞蛋、木糖醇、奶粉、泡打粉、香草精和聚賴氨酸等原料開發的鐵皮石斛葉曲奇餅干；以及以鐵皮石斛葉凍干粉、面粉、奶粉等為原料開發的具有鐵皮石斛特有香氣的月餅。

鐵皮石斛葉主要含有多糖、黃酮、生物堿等化學成分，具有抗氧化、調節免疫力、緩解腸痙攣等藥理作用，與鐵皮石斛莖的化學構成及藥理作用相似，但鐵皮石斛葉的開發利用相對較少。因鐵皮石斛葉長期作為加工鐵皮石斛鮮條(楓斗)的副產品，且無可食用法規，也造成對鐵皮石斛葉的研究大多停留在藥材層面。但隨著2018年國家衛生健康委員會將鐵皮石斛葉納入地方特色食品管理，標志著鐵皮石斛葉可作為地方特色食品使用，人們對鐵皮石斛葉的認識和關注程度顯著提高，以鐵皮石斛葉為主要原料的食品研發也正在迅速開展，課題組已開展鐵皮石斛葉酒、鐵皮石斛葉面條以及鐵皮石斛葉植物飲料的開發。本文對鐵皮石斛葉進行綜述，為鐵皮石斛葉的進一步開發和利用提供科學依據。