铁皮石斛茎干含水率及多糖含量研究

赵 锋，李 娟，何云芳，滕士元，史骥清*

（1.苏州神元生物科技股份有限公司，江苏 苏州 215222；2.吴江市苗圃集团有限公司，江苏 苏州 215222；3.浙江省林业种苗管理总站，浙江 杭州 310020）

铁皮石斛（Dendrobium officinale）是兰科石斛属多年生附生草本植物，干品称为铁皮枫斗，是我国传统名贵中药。铁皮石斛的药用部分是新鲜或干燥茎，有益胃生津、滋阴清热、调节免疫、延缓衰老等功效[1]，用于阴伤津亏，口干烦渴，食少干呕，病后虚热，目暗不明[2]。成书于一千多年前的道家医学经典《道藏》将铁皮石斛列为“中华九大仙草”之首，民间称为“救命仙草”。随着现代医学的发展，发现铁皮石斛的有效成分为石斛类多糖及生物碱等[1]，而多糖是铁皮石斛的特征性成分[3～6]。铁皮石斛多糖含量一般高达25%以上，是野山参、雪莲等的几倍。根据我们近年来对铁皮石斛的培育经验，铁皮石斛在不同的生长阶段期多糖含量存在着较大的差异。因此，选择合理的时间对铁皮石斛进行采收是提高药材品质的重要途径。

本文研究了铁皮石斛在不同生长阶段的茎干含水率及多糖含量变化情况，为铁皮石斛的科学采收提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验于2009年7月中旬在江苏省吴江市八坼社区西郊的苏州神元生物科技股份有限公司铁皮石斛种植基地开始进行。

吴江市位于江苏省南端，30° 04′ N，120° 38′ E，属于北亚热带湿润季风气候，四季分明。年平均气温为15.8℃，极端最高气温28.0℃；极端最低气温－3.3℃，无霜期200 ～ 240 d，年平均降水量为1 093.5 mm。

1.2 试验材料

试验材料为苏州神元生物科技股份有限公司温室内盆栽的ZY12号和ZY13号两个铁皮石斛群体。

1.3 试验方法

1.3.1 取样 在ZY12和ZY13的二年生植株群体中，选择当年生茎干进行跟踪调查。从新萌发的茎干3个月龄（7月）时开始检测，每月20日从同批次群体中取样，进行不同月龄的茎干含水率和多糖含量检测记录，测3个样本，取平均值。共记录25次，至茎干27个月龄、多糖含量变化呈明显下降趋势、茎干开始萎缩时停止调查。

1.3.2 检测方法 将铁皮石斛样品去叶、洗净，晾干，测定茎干鲜重。将茎干切成小段后于60℃下烘干至恒重测定干重。由茎干鲜重和干重计算含水率，取平均值。样品采用苯酚—硫酸法处理后进行分光光度比色法测定多糖含量，主要试验仪器有分光光度仪、高速离心器、真空泵、移液枪等，检测方法建立参考文献[7～10]。

2 结果与分析

2.1 铁皮石斛茎干含水率动态变化

两个品种茎干含水情况变化规律一致，见图1、图2。

由图1可以看出，铁皮石斛茎干鲜重变化分为两个阶段，以铁皮石斛的封顶时期为临界点，在封顶之前即1 ～ 6月龄，铁皮石斛茎干鲜重快速增长并在封顶前达到峰值，封顶后由于生长停滞，水分流失，茎干鲜重开始下降，且下降速度逐渐加大。

由图2表明，在1 ～ 6月龄铁皮石斛处于高速生长期，物质积累迅速增长，茎干干重快速增长；7月龄后铁皮石斛受冬季温度的影响封顶停止生长，体内干物质仍不断转化积累，茎干干重增长放缓；12月龄后由于发芽、开花，部分干物质转化为养分供给新芽，茎干干重略有下降；18月龄后茎干干重继续增长，至24月龄达到最高；24月龄以后铁皮石斛茎干开始萎缩，干重快速下降。

图1 铁皮石斛茎干鲜重动态变化Figure1 3 Dynamic change of fresh weigh

图2 铁皮石斛茎干干重动态变化Figure2 Dynamic change of dry weight

由图3可以看出，在整个生长周期内铁皮石斛茎干含水率总的趋势不断下降，下降速度逐渐放缓。在1 ～ 6月龄铁皮石斛处于高速生长期，物质积累迅速增长，含水率下降，由90.25%降至86.35%；7月龄后铁皮石斛受冬季温度的影响封顶停止生长，物质积累转化，水分流失，含水率下降由79.23%降至74.51%；12月龄后由于发芽、开花，水分供给新芽，含水量下降由74.51%降至62.73%，24月龄以后铁皮石斛开始萎缩，含水率下降放缓，在60.98% ～ 59.34%。

2.2 铁皮石斛茎干多糖含量的动态变化

对不同生长阶段采收的铁皮石斛茎干样品测定其多糖含量，结果见图4。

由图4可以看出，ZY12不同时期的多糖含量均高于 ZY13，而两个品种多糖含量变化规律一致；茎干13个月龄时多糖含量达到一个峰值为43.8%，随后多糖含量略有下降后再次平缓上升；21个月龄时多糖含量达到最大为45.8%，超过22个月龄时多糖含量开始显著下降。

图3 铁皮石斛茎干含水率的动态变化Figure3 Dynamic change of moisture content

图4 铁皮石斛茎干多糖含量的动态变化Figure4 Dynamic change of polysaccharide content

3 结论与分析

（1）在整个生长周期内铁皮石斛茎干含水率总的趋势不断下降的，下降速度逐渐放缓。在1 ～ 6月龄铁皮石斛处于高速生长期，物质积累迅速增长，含水率下降；7月龄后铁皮石斛受冬季温度的影响封顶停止生长，干物质转化积累、水分流失，含水率下降；12月龄后由于发芽、开花，水分供给新芽，含水量下降；24月龄以后铁皮石斛开始萎缩，含水率下降放缓。

（2）铁皮石斛茎干生长分为四个时间段：生长旺盛期、封顶积累期、萌芽开花期、失水萎缩期。第一个阶段茎干多糖含量不断增长；第二个阶段铁皮石斛封顶，干物质积累并转化，多糖含量持续上升；第三阶段，铁皮石斛茎干多糖含量受到气温、发芽、开花、结果等内外因数的变化而发生波动产生下降，随后延续缓慢上升趋势；第四阶段，铁皮石斛茎干上叶片已经凋落，无法经行光合作用得到养分，干物质转化为养分供给新芽生长，茎干开始萎缩，多糖含量迅速下降。

（3）通过铁皮石斛茎干的含水率及多糖含量的动态研究，发现铁皮石斛茎干的多糖含量峰值出现在10 ～ 12月龄和20 ～ 22月龄。在这两个时期多糖含量已经完全能够达到药典[7]规定要求，但20 ～ 22月龄的多糖含量提高并不显著、而且生产周期大幅延长。因此，铁皮石斛于10 ～ 12月龄时期采收经济效益最高。本研究仅限于铁皮石斛石斛茎干不同生长阶段的含水率和多糖含量动态变化研究，对这两个多糖含量峰值时期的铁皮石斛药材的药效是否具有显著差异，还需进一步的研究。

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