濒危植物金毛狗的化学成分及其药理活性研究进展

徐家星，王业玲，王建军，唐 雯，陈丽娟，龙春林*

1中央民族大学，北京 100081;2云南农业大学，昆明 650201

金毛狗 Cibotium barometz(L.)J.Sm.为蚌壳蕨科Dicksoniaceae金毛狗属Cibotium Kaulf.植物。蚌壳蕨科植物共5属，近40种，分布于热带及亚热带。其中金毛狗属植物约20种，分布于东南亚至大洋洲、夏威夷及中部美洲。我国蚌壳蕨科植物仅有1属、1 种，即金毛狗 Cibotium barometz(L.)J.Sm.［1］。主要产于云南、贵州、四川南部、两广、福建、台湾、海南、浙江、江西和湖南等地的山脚阴湿缓坡或沟谷密林下的酸性土壤上。虽然金毛狗分布较广，但蕴藏量不大，已被列为国家二级重点保护植物，列入《国家重点保护野生植物名录(第一批)》［2］。

本文对濒危植物金毛狗的传统用途、化学成分及其现代药理活性的研究进行了综述，为其进一步的研究与开发利用提供理论参考。

1 金毛狗的传统用途

金毛狗 Cibotium barometz(L.)J.Sm.应用历史悠久，用途广泛，是一种常用的传统药用植物。

中药狗脊Rhizoma Cibotii即金毛狗的干燥根茎，始载于东汉时期的《神农本草经》，列为中品;而后在《名医别录》、《唐本草》、《本草图经》、《本草纲目》、《本草求真》等历代医学巨著中均有记载;历版《中华人民共和国药典》也均将其收载为常用中药，具有祛风湿、补肝肾、强腰膝等功效，用于风湿痹痛，腰膝酸软，下肢无力等症［3］。

在佤、傣、傈僳、壮、瑶、苗等民族的医药系统中，金毛狗也被作为一种常用药材而广泛运用，但药用部位及其用途各异(详见表1)。

表1 各民族对药用植物金毛狗的用法Table 1 Utilization of Cibotium barometz Medicinally Used by Various Ethnic Groups

金毛狗除具有良好的药用价值之外，还具有观赏价值［4］和食用价值［5］。金毛狗株形高大，叶姿优美，坚挺有力，叶片革质有光泽，四季常青。尤其是着生于小脉顶端的孢子囊群，成熟时形如蚌壳，极为美观，适于在庭院中作林下配置或在林荫处种植，也可盆栽作为大型的室内观赏蕨类。其长满金色茸毛的根状茎制作成的工艺品更是栩栩如生［4］。同时，由于其富含淀粉［6］，可食用和酿酒;嫩叶或芽作野菜食用;根茎除去茸毛切片晒干，泡水代茶饮用［5］。

2 化学成分研究进展

为了更好的解释传统药用植物的价值，为发现新用途提供理论依据，植物化学学者们对其化学成分做了大量的研究。研究发现，金毛狗中含有蕨素类、萜类、甾体、黄酮类、芳香族、吡喃酮类等化学成分。

2.1 蕨素类化合物

Takao［7］，Saito［8］和 Logan［9］等从金毛狗地上部分分离得到多种蕨素类(Pterosins)物质，分别有金粉蕨素(Onitin，1)、蕨素 R(Pterosin R，2)、金粉蕨素-2'-O-β-D-葡萄糖苷(Onitin-2'-O-β-D-glucoside，3)、金粉蕨素-2'-O-β-D-阿罗糖苷(Onitin-2'-O-β-D-alloside，4)、蕨素 Y(Pterosin Y，5)、异组织蕨素 A(Isohistopterosin A，6)。

从金毛狗根茎中分离得到了金粉蕨素(1)［10-13］、金粉蕨素-2'-O-β-D-葡萄糖苷(3)［10-13］和Cibotinoside(7)［12］;从烫狗脊中分离得到了金粉蕨素(1)［14］。

图1 金毛狗中的蕨素类化合物Fig.1 Pterosins from Cibotium barometz

2.2 萜类化合物

郑守军从鳞毛中分离出了齐墩果酸(Oleanolic acid，8)，且从根茎中分离出了齐墩果酸(8)和熊果酸(Ursolic acid，9)［15］。吴琦等从金毛狗根茎中分离得到24-亚甲基环木菠萝烷醇(24-Methylenecyclo-artanol，10)［11］

图2 金毛狗中的萜类化合物Fig.2 Triterpenoids from Cibotium barometz

2.3 甾体化合物

从金毛狗鳞毛中分离得到β-谷甾醇(β-Sitosterol，11)［15］和 β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷(即胡萝卜苷，β-Sitosterol-3-O-β-D-glucoside，12)［15］。

从金毛狗根茎中分离得到 β-谷甾醇 (11)［10，11，15-17］、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷(12)［10，11，15，17］、(24R)-豆甾-4-烯-3-酮(Stigmast-4-ene-3-one，13)［11］。

白桐菲等从烫狗脊中分离得到了 β-谷甾醇(11)、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷(12)和 β-谷甾醇-3-O-(6'-正十六酰氧基)-β-D-葡萄糖苷 (β-Sitostero-3-O-(6'-16-exactlyacyloxygen base)-β-D-pyaranoglucoside，14)［18］。

图3 金毛狗中的甾体化合物Fig.3 Steroids from Cibotium barometz

2.4 黄酮类化合物

Takao［7］，Saito［8］和 Logan［9］等从金毛狗地上部分分离得到了黄酮类成分山柰酚(Kaempferol，15)。

许重远等从金毛狗根茎中也分离得到了黄酮类成分山柰酚(15)［16］。

图4 金毛狗中的黄酮类化合物Fig.4 Flavones from Cibotium barometz

2.5 糖苷类化合物

Nguyen等［19］从金毛狗的根茎中分离得到了Cibotiumbarosides A(16)、Cibotiumbarosides B(17)、Corchoionoside C(18)、Cibotiglycerol(19)、(6-Sulfoα-D-quino-vopyranosyl)-glycerol(20)、(2S)-3-O-(9Z，12Z-Octadecadienoyl)glyceryl-β-D-galacto-pyranoside(21)、(2S)-1-O-Palmitoyl-3-O-β-D-galactopyranosyl-sn-glyce-rol(22)、Soya-cerebroside II(23)、1-O-β-D-Glucopyranosyl-(2S，3R，4E，8Z)-2-［(2R-hydr-oxyoctadec-anoyl)amido］-4，8-octadecadiene-1，3-diol(24)。

从金毛狗的根茎中还分离得到了Shinbarometin［20］(25)、Corchoionoside C［15］(18)、正丁基-β-D-吡喃果糖苷(n-Butyl-β-D-fructopyranoside，26)［17，21］。

图5 金毛狗中的糖苷类化合物Fig.5 Glucosides from Cibotium barometz

2.6 芳香族化合物

Takao［7］，Saito［8］和 Logan［9］等学者从金毛狗地上部分分离得到绵马酚(Aspidinol，27)、香草醛(Vanillin，28)、丁香醛(Syringetin，29)、对羟基苯甲酸(Para-hydroxy benzoic acid，30)和香荚兰乙酮(Apocynin，31)。

从金毛狗根茎中分离得到香草醛(28)［16］、(3R)-去-O-甲基茂狄波老素(De-O-methyllasiodiplodin，32)［11］、金毛狗脊苷(Cibotibaromeside，33)［11］、原儿茶醛(Protocatechuic aldehyde，34)［11，13，16，17，］、原儿茶 酸 (Protocatechuic acid，35)［10，13，17］、咖 啡 酸(Caffeine，36)［13，17］、对乙酰氨基苯酚(4-Acetamino phenol，37)［16］。

许枬等从烫狗脊中分离得到了原儿茶醛(34)、原儿茶酸(35)、咖啡酸(36)［14］。

图6 金毛狗中的芳香族化合物Fig.6 Aromatic compounds from Cibotium barometz

2.7 吡喃酮类化合物

从金毛狗根茎中分离得到了3-羟基-γ-吡喃酮(3-Hydroxy-4-pyrone，38)、Kojic acid(39)［13］。从烫狗脊中分离得到了 3-羟基-γ-吡喃酮(38)、Kojic acid(39)、2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮 (3-Hydroxy-2-methyl-4-pyrone，40)、2-甲基-3，5-二羟基-γ-吡喃酮(3，5-Hydroxy-2-methyl-4-pyrone，41)［14］。

图7 金毛狗中的吡喃酮类化合物Fig.7 Pyrone compounds from Cibotium barometz

2.8 其他化学成分

从金毛狗中还分离得到挥发油［16，17，22-25］、硬脂酸［22-26］、鞣质［6］、磷脂酰胆碱(PC)［22-24］等化合物。吴琦等还从金毛狗中分离到一种有毒物质——交链孢霉酚(Alternariol，42)［11］。但关于交链孢霉酚究竟是金毛狗根状茎中固有的化学物质还是由于根茎感染交链霉孢所致，仍需进一步研究。

图8 金毛狗中的交链孢霉酚Fig.8 Alternariol from Cibotium barometz

3 药理活性研究进展

为了阐释金毛狗传统用法的科学性及其合理性，为新药开发奠定基础，学者们对金毛狗的提取物和单体进行了药理活性研究。大量研究证明，金毛狗具有止血、抑菌、防治骨质疏松、抗癌、保肝等功效。

3.1 止血作用

对犬和兔的止血实验表明，金毛狗的鳞毛对疤痕组织、肝脏、脾脏的损伤性出血及拔牙等外伤性出血有较好的止血作用［27］。

但鞠成国等的研究表明，除低剂量的生狗脊外，金毛狗和金毛狗的茸毛提取物均未见止血作用。相反，各种提取液均可以显著延长出血时间或凝血时间，即具有不同程度的活血作用［28］。Li等对金毛狗及其不同炮制品对凝血酶诱导的兔血小板聚集作用的影响做了比较，其结果表明狗脊及其炮制品抑制血小板聚集作用显著，抗血小板聚集作用砂烫品＞盐制品＞酒蒸品＞单蒸品＞生品［29］。此外，研究还表明金粉蕨素对血小板凝聚具有较强的抑制作用［30］。

金毛狗作为药材常用于治疗创伤和止血，但前期的研究尚无法证实这一用途。因此，金毛狗的止血机理及其止血成分有待进一步研究。

3.2 抑菌作用

How等研究表明金毛狗叶的甲醇提取物对肺炎杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等多种革兰氏阴性及阳性病原菌均有较好的抑制作用，并且初步证明其有效成分是芳香族化合物［31］。

蔡建秀等的研究表明，金毛狗地上、地下部分的水提物及醇提物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等多种细菌均有较好的抑制作，且地下部分的抑菌效果较地上部分好，水提物的抑菌效果较醇提物好［32］。

3.3 防治骨质疏松作用

Nguyen等研究表明，从金毛狗根茎中分离得到的化合物 Cibotiumbarosides B(17)、Corchoionoside C(18)、Cibotiglycerol(19)、(2S)-3-O-(9Z，12Z-Octadecadienoyl)glyceryl-β-D-galacto-pyranoside(21)等化合物均可以抑制破骨细胞的形成，并且经细胞毒性测试证明这些化合物均无毒性，这些结果证明这些化合物具有抗骨质疏松活性［19］。

对去卵巢大鼠的研究表明，不同浓度的70%的乙醇提取物均可以抑制由卵巢切除诱发的股骨中矿物质含量减少，降低骨骼代谢标记物如骨钙素(Osteocalcin)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase)等的水平;同时也可以增强了骨的强度，防止小梁微结构退化［33］。

马中书等的实验结果表明，狗脊对去卵巢大鼠骨激活频率有增加作用，并可以刺激骨形成［34］。许枬等研究表明，生狗脊和烫狗脊的正丁醇和乙酸乙酯提取物都具有明确的抗骨质疏松作用，且正丁醇提取物的作用更加显著［14］。

3.4 抗癌作用

周建国等研究表明，金粉蕨素对人胃腺癌MGC-803细胞增殖及克隆形成能力具有很强的抑制作用，推测金粉蕨素可能成为一种高效、毒副作用小的治疗胃癌的新药，并申请了专利(CN 97108220.0)［35］。还有研究表明，金粉蕨素对体外人卵巢癌COCI细胞系细胞［36］和结肠癌 HT-29细胞［37］均有较强的抑制作用，但其作用机制还有待于进一步研究。

3.5 保肝作用

Oh等研究证明，金毛狗中的金粉蕨素具有良好保肝作用，治疗由他克林所致人源性肝细胞G2期毒性的半数有效浓度为(85.8 ± 9.3)μmol·L-1［38］。严奉祥等对小白鼠的实验研究表明，金粉蕨素具有较好的抗氧化作用，对脂质过氧化肝损伤具有较好的保护作用［39］。

3.6 对神经系统的作用

研究表明，磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine)［40］和γ-吡喃酮［41］具有改进神经功能障碍及紊乱、恢复脑功能、增强记忆及抗衰老等药理作用，尤其是α-羟基γ-吡喃酮具有治疗阿茨海默综合症的潜力。

3.7 抗风湿作用

Catalan［42］，Mehler［43］，Kiso［44］等研究表明，水溶性成分原儿茶酸和咖啡酸，具有抗风湿的药理活性。

3.8 镇痛作用

鞠成国等用热板法和扭体法测定痛阈值，其结果表明高剂量生狗脊、砂烫狗脊具有显著镇痛作用，且砂烫狗脊的镇痛作用强于生狗脊［28］。

4 展望

随着人们生活水平的不断提高以及对健康全新的认识，传统医药再次被视为维护健康的重要途径，越来越多的具有显著疗效的药用植物如金毛狗等也进入人们的日常养生保健和治疗疾病中。由于市场上的金毛狗供不应求，使得金毛狗价格一路飙升。人们在利益的驱使下，私挖乱采、肆意破坏其适生环境，造成恶性循环。再加上相应的宣传、保护和管理等工作明显滞后，这就使得本来就濒危的物种面临灭绝。

针对这种情况，我们必须采取各种有效的途径对濒危植物金毛狗加以保护。首先，加强宣传，增强人们对珍稀濒危植物的保护意识，保护其生存环境。其次，依据国家珍稀濒危植物保护方面的法律、法规、条例、政策，保护和管理珍稀濒危植物。第三，深入研究金毛狗的生物学、生态学特性，建立金毛狗繁育基地，既能为合理利用提供原料，也能促进对野生居群的保护。最后，深入研究其活性成分、药理活性，完善并阐释金毛狗的传统用途，研究金毛狗资源的综合利用，为科学开发、持续发展这一濒危植物资源奠定基础。

但是目前人们对濒危植物金毛狗的研究还不够深入，我们还应该对其作更多更为细致的研究。首先，对金毛狗的民族传统用法的调查还不够全面。为了使这些民族魁宝不会随着岁月而遗失，我们还需要做大量的调查考证来补充和完善。其次，对金毛狗的化学成分的研究也还不够深入。诸如通过理化性质测定证明金毛狗中含有的活性较好的强心苷［45］等活性成分，目前还没有分离出单体。第三，药理活性的研究解释了一部分传统用法的合理性，同时也发现了一些新的活性，但还需要进一步研究，为金毛狗资源的合理利用和新药开发提供科学依据。金毛狗是濒危植物，应该加以保护，可以通过人工繁殖、培育等手段，获得更多的资源。另外，对金毛狗进行深入的研究，找出有效成分，寻找替代品，也是一种理想的保护方法。

总而言之，我国对金毛狗有悠久的药用历史，其显著的功效已经千年临床验证。我们应该发挥这种传统知识的优势，采用现代科学手段对金毛狗的化学成分及药理活性进行更深、更系统的研究，以期为金毛狗的可持续开发利用打下良好的基础。

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