香鳞毛蕨研究进展

李文馨　胡海清　陆昕

摘要 该文对香鳞毛蕨的生态分布状况、形态解剖学研究、活性成分及药理作用等研究进展进行综述，为香鳞毛蕨的研究与应用提供了参考和方向。

关键词 香鳞毛蕨[Dryopteris fragrans（L.）Schott.]；生態分布；活性物质；药理作用

中图分类号S567文献标识码A文章编号0517-6611（2014）04-00985-04

基金项目国家科技支撑计划项目（2011BAD37B0104）；黑龙江省科技攻关重点项目（GA09B201-06）。

作者简介李文馨（1982- ），女，黑龙江哈尔滨人，工程师，博士研究生，研究方向：森林防火。*通讯作者。

香鳞毛蕨[Dryopteris fragrans（L.）Schott.]系鳞毛蕨科鳞毛蕨属（Dryopteris）多年生蕨类植物。我国也称香叶鳞毛蕨，国外俗称Fragrant cliff fern、Fragrant wood fern或Dryoptère odorante。在我国北部地区，民间流传香鳞毛蕨能治疗各种皮肤病。民间验方中记载其对牛皮癣、青少年痤疮等多种顽固性皮肤病具有明显治疗效果[1]，是一种极具开发潜力和应用前景的珍稀野生药用植物资源。因此，近年来受到国内外学者的高度关注。由于香鳞毛蕨新鲜植株叶片具有特殊的芳香性气味，在我国亦俗称为“香叶鳞毛蕨”[2]。笔者对香鳞毛蕨的生态分布状况、形态解剖学研究、活性成分及药理等作用研究进展进行综述，以期为香鳞毛蕨的进一步研究与应用提供依据。

1香鳞毛蕨的分布及生态环境

香鳞毛蕨的生长环境极其特殊，生于高寒地区的滑石坡或石砬子上、森林中的碎石坡上和火山周围的岩浆缝中，常呈小片状分布且分布比较局限[3]。通常有较长的生长期，可忍耐低温，在-20 ℃条件下仍能存活。香鳞毛蕨分布于中国、俄罗斯（远东地区）、日本、蒙古、朝鲜、欧洲和北美等地；在我国以黑龙江省为分布中心，河北、吉林、辽宁、内蒙和新疆等也有零星的分布；在黑龙江省塔河县白卡鲁山、呼中的大白山高地、牡丹江的镜泊湖及小兴安岭北部等地区均有分布，特别是在五大连池地区分布面积较大。笔者通过大量的野外调查发现，其只存在于火山熔岩形成的岩石凹陷处或空隙中。香鳞毛蕨种群规模小，个体数量稀少，且多是经根状茎繁殖形成的多个个体，种群中更新个体少。在非火山熔岩形成的岩石处未见香鳞毛蕨的分布。

大兴安岭、小兴安岭和东部山区代表了黑龙江省主要地形。香鳞毛蕨分布地区均属温带大陆性季风气候区，冬寒夏暖，昼夜温差较大，最冷月为1月，最热月为7月，无霜期100～145 d，年降水量均在460～750 mm，主要集中在6～8月份。大兴安岭地区位于祖国北部边陲，东接小兴安岭，西邻呼伦贝尔盟，南濒松嫩平原，北与俄罗斯联邦隔江相望。岭内海拔300～700 m，冬寒夏暖，昼夜温差较大，年平均气温-2.8 ℃，最低温度-52.3 ℃，无霜期90～110 d，年平均降水量746 mm，属寒温带大陆性季风气候。鸥浦属于察哈彦火山喷发遗址，呼中、碧水位于呼中火山群喷发遗址，他们同属于得干布尔干断裂带[4]。小兴安岭位于黑龙江省东北部，地处46°28～49°21N，127°42～130°14E。年平均气温-1～1 ℃，最冷为1月份，气温在-20～-25 ℃；最热为7月份，气温20～21 ℃，极端最高气温为35 ℃；无霜期90～120 d。年降雨量550～670 mm，降雨集中在夏季。五大连池火山群位于黑龙江省西北部的五大连池市，属于五大连池火山群喷发遗址，由14座火山组成，其中老黑山、火烧山喷发于1719～1721年，为我国最新期喷发的火山。伊春红星湿地属于库尔滨火山群喷发遗址。其中五大连池火山属于绥化-营口断裂带，伊春红星湿地属于南北河断裂带。

镜泊湖风景名胜区位于黑龙江省南部的宁安县境内，地处120°30～129°10E、43°46～44°18N。镜泊湖山脉位于长白山之张广才岭与老爷岭两山过渡地区。山势起伏较大，坡度一般在15～20°之间，个别地区达30°以上。风景区内年平均气温为3.6 ℃，最高温度为36.2 ℃，最低气温为-36.7 ℃。5～9月平均气温在10～20 ℃，平均降雨量为506.4 mm，雨季集中于8、9月。镜泊湖位于镜泊湖火山群喷发遗址，属于密山-敦化断裂带。

2 形态解剖学研究

2.1植物学形态 香鳞毛蕨是鳞毛蕨科鳞毛蕨属多年生蕨类植物，植株高20～30 cm，根状茎粗短，直立或斜生，上部密被褐色三角状披针形鳞片。鳞片边缘疏生不整齐的齿，叶簇生，叶柄长5～8 cm，连同叶轴或羽轴密被卵形至披针形淡黄色鳞片，有光泽。叶片长12～18 cm，宽2～4 cm，长披针形或倒披针形，中部以上渐尖或短缩为钝尖，向下渐狭至叶柄顶部，草质，二回羽状裂。羽片25～35对，互生或少数近对生，宽披针型，长1.5～2.0 cm，宽0.8～1.0 cm，先端钝，基部楔形，小羽片5～7对，矩圆形，生于侧脉中下部或基部，囊群盖圆肾形，膜质，灰白色，宿存[5]。新鲜植物揉碎略具香味，故有香鳞毛蕨之称。

香鳞毛蕨配子体为倒卵状心脏形。孢子萌发为书带蕨型；丝状体有2～9个细胞长，有明显顶端细胞，可形成多细胞的广阔板状片状体；幼原叶体为心形；原叶体发育为三叉蕨型；成熟原叶体具多数单细胞毛状体，颈卵器和精子器几乎同时形成，较小；该配子体表现为进化性状[6]。

疏羽香鳞毛蕨[Dryopteris remotiuscula （Kom）.Kom]是香鳞毛蕨的变种，在中国东北，河北均有少量的分布，生于林区碎石坡及石砬子上。疏羽香鳞毛蕨与香鳞毛蕨的区别是羽片宽6～7 mm，彼此分离，尖头，囊群盖上腺体较少[7]。

2.2显微结构 香鳞毛蕨叶片和叶柄的解剖学研究表明，气孔的分布为无规则，叶面横切面有不发达的栅栏组织，为异面叶[8]。使用扫描电镜技术对香鳞毛蕨的叶片进行观察，结果与上述形态相同，但发现香鳞毛蕨的下表皮气孔分布为平列型[9]。

香鳞毛蕨孢子囊群着生在叶背面小羽片叶脉两侧，上覆近圆形囊群盖，囊群盖早落，孢子囊群为整齐发育，由百余个孢子囊组成，孢子囊环带较发达、纵列、唇细胞分化明显[9]。刘家熙使用电镜对香鳞毛蕨孢子进一步观察发现，孢子左右对称，孢子极面观为椭圆形至长椭圆形，赤道面观为半圆形。同时，周壁表面为瘤状或少数刺状突起[10]。

香鳞毛蕨的根部横切片表皮细胞为一例，皮层2～3层薄壁细胞，中柱外5～6层纤维，原生中柱；根茎周韧维管束4～5个，呈环状排列，叶主脉维管束周韧型；粉末中内皮层碎片甚多，黄棕色；孢子囊环带，由14～20个增厚细胞组成[11]。对香鳞毛蕨的形态学进行深入研究，可为香鳞毛蕨的开发和利用打下坚实基础，并为制定香鳞毛蕨的质量标准提供依据。

3生物活性成分分析

鳞毛蕨属植物的化学成分较复杂，迄今为止在鳞毛蕨属植物中分离得到了多种类型的化学成分。其中，具有生物活性的成分主要有间苯三酚类、萜类以及黄酮类等。该属植物中以间苯三酚衍生物居多，现已成功分离了58种间苯三酚类化合物[12-14]。现代药理学研究表明，该属植物所含有的间苯三酚类化合物具有较强的驱虫、抑制肿瘤、抗病毒和杀菌作用[15-17]。

Ito-H等对香鳞毛蕨的化学成分进行了分析。他们利用硅胶和葡聚糖凝胶柱色谱，从香鳞毛蕨的正丁烷提取物中分离并鉴定出5种化合物，发现其有效化学成分包括间苯三酚4种，萜类1种[18]；并采用2维核磁共振技术确定了其结构，分别是间苯三酚类双环化合物绵马素-BB（aspidin-BB）、绵马素-AB（aspidin-AB）和绵马素-PB（aspidin-PB），含倍半萜取代的特殊间苯三酚化合物香鳞毛蕨素dryofragin、倍半萜化合物albicanol。其中，aspidin PB、dryofragin是香鳞毛蕨特有的化合物，并均首次在香鳞毛蕨中提取出来。

Ito-H等首次发现的化合物aspidin PB、dryofragin是鱼毒素类化合物[19]，对非洲淋巴瘤病毒（EBV-EA）的早期抗原有潜在的抑制效果。Albicanol和aspidin-BB对EBV-EA也有很好的抑制效果，对小鼠皮肤癌细胞的发生有明显抑制作用。在鳞毛蕨属植物中发现间苯三酚类化合物aspidin-BB具有广泛的抗肿瘤活性[20]，而香鳞毛蕨是否有抗肿瘤活性还有待于进一步研究。赵丹丹等采用系统预试验法发现，香鳞毛蕨中含有氨基酸、蛋白质、糖及苷类、酚类和鞣质、有机酸、黄酮类、挥发油和油脂等化学成分，未发现皂苷、蒽醌、内酯和香豆素、強心苷、生物碱、植物甾醇和三萜等成分[21]。沈志滨等从其正己烷提取物中分离鉴定出4种苯三酚衍生物和4种萜类化合物，进一步确定了其化学结构和分子结构[21]：4种苯三酚衍生物分别为绵马素PB（aspidin-PB）、绵马素BB（aspidin-BB）、香鳞毛蕨素（dryofragin）和aspidinol；4种萜类化合物分别为B-谷甾醇（B-sitosterol）、折叶苔醇（albicanol）、10-羟基-15-氧代-A-杜松醇（10-hydroxyl-15-oxo-A- cadinol）和倍半萜化合物albicanol。沈志滨采用CO2超临界萃取法得到其脂溶性成分，并用GC-MS联用技术分析，鉴定出15种成分，均为首次从该植物中分离得到；成分包括酯类、脂肪酸、烷烃类和萜类等，相对含量较高的有棕榈酸（17.584%）、1，1-二乙氧基乙烷和香橙烯等[22]。

张彦龙等应用气相色谱-质谱联用分析法对香鳞毛蕨挥发油进行了研究，发现了34种挥发油成分[23]。2006年，沈志滨等采用CO2超临界萃取法得到香鳞毛蕨的脂溶性成分，并用GC-MS联用技术，分析鉴定出15种成分，这15种成分均为首次从该植物中分离得到[28]；成分包括酯类、脂肪酸、烷烃类和萜类等，相对含量较高的有棕榈酸（17.584%）、1，1-二乙氧基乙烷（17.575%）、香橙烯（5.541%）和邻苯二甲酸二丁酯（4.008%）等。2007年，张燕丽从香鳞毛蕨浓度30%乙醇提取液中分离并鉴定出5种化合物，分别属于苯丙素苷类、黄酮苷类和萜类3个不同类别[24]。张彦龙等应用气相色谱-质谱联用分析法对水蒸气蒸馏法提取的香鳞毛蕨挥发油进行了分析，鉴定出了34种挥发油成分；其中，乙二醇缩-3-丁烯醛（17.141%）、丁酸（12.909%）和绵马醇（5.439%）等含量较高[31]。孙超从香鳞毛蕨浓度30%乙醇提取液中分离并鉴定出4种新化合物，分别属于脂类、萜类和醇类[25]。同年，王慧荣在香鳞毛蕨浓度50%乙醇提取液中分离得到萜类化合物香鳞毛蕨苷L[20]。具体情况见表1～6。

4药理作用研究

据北方民间验方记载，香鳞毛蕨能够治疗牛皮癣、皮疹、皮炎和痤疮等多种皮肤病，并对老年性皮肤瘙痒、青少年痤疮合扁平疣的治疗效果极其明显[1]。几十年的民间应用历史证明，香鳞毛蕨是一种很有开发潜力的纯天然中草药。有关香鳞毛蕨药理活性的研究近些年才开展起来。

Ito-H等首次对香鳞毛蕨的药理活性进行研究，结果表明香鳞毛蕨中分离出的生物活性物质aspidin PB、dryofragin、Albicanol和aspidin-BB对小鼠皮肤癌细胞的发生表现出了一定的抑制作用[26]。Krivut B V发现，鳞毛蕨属植物中的间苯三酚类化合物aspidin-BB具有广泛的抗肿瘤活性。但香鳞毛蕨是否具有抗肿瘤活性还有待于进一步研究[22]。

罗荣等将香鳞毛蕨制成擦剂，研究香鳞毛蕨擦剂对鼠尾鳞片表皮木星颗粒层形成的影响，结果表明香鳞毛蕨擦剂确实可以促进鼠尾鳞片表皮模型颗粒层的形成[27]；同时研究了香鳞毛蕨擦剂对兔耳痤疮模型的影响，结果表明香鳞毛蕨可以改善三氯乙酸所致的兔耳痤疮模型的表面症状。

研究表明，香鳞毛蕨对6种真菌具有较好的抑制作用[28]。李红枝观察到香鳞毛蕨软膏对大鼠实验性体癣有一定的治疗作用[29]。研究表明，香鳞毛蕨水煎液具有镇痛作用，并确定了镇痛作用的有效部位[30]。研究发现，香鳞毛蕨浓度30%乙醇洗脱组、水洗脱组对类风湿性关节炎均有明显的治疗作用；张彦龙又采用MTT法测定了在香鳞毛蕨中的4种化合物对Bel-7402、HCT-8及A-549有细胞毒活性[31]。Vichkanova S A等研究发现，在奥斯克（前苏联）的8种鳞毛蕨属植物中，香鳞毛蕨和绵马贯众的抑菌活性最强，香鳞毛蕨的提取物对原生动物有很好的抑制作用[32]。

随着现代科学技术的迅猛发展和生活水平的不断提高，人们对纯天然的中草药产品越来越关注。对新中药的开发和研制已成为药理学研究重要任务和主要方向。蕨类植物在我国药用历史悠久，早在《神农百草经》和《本草纲目》上就有关于药用蕨类植物的记载，其资源丰富、分布广泛，历年来为民间所常用。近年来在化学成分和药理活性等方面的研究也证明了药用蕨类植物具有显著的药效[28] 。粗茎鳞毛蕨（绵马贯众）已被中国药典所收录，具有清热解毒，驱虫，止血等作用，临床用于乙型肝炎、病毒性角膜炎、妇产科出血症和前后盘吸虫的治疗[33]。香鳞毛蕨作为与其同科同属的药用植物，极有必要对其进行深入、系统的研究。

5其他方面

香鳞毛蕨在系统分类地位上属于真蕨类植物[34]。Geiger JM利用分子生物学的方法对香鳞毛蕨叶绿体基因组中rbcL基因和非编码区trnL-trnF基因间隔区进行PCR扩增和序列分析，得到了rbcL基因和trnL-trnF基因间隔区序列，为探讨夏威夷地区的鳞毛蕨属植物之间的亲源关系提供了可靠的证据[35]。Kohn， L. M对亚力山德拉地区（加拿大）的24种蕨进行研究，发现香鳞毛蕨具有内生菌根且不同于其他蕨类，是一种无隔菌丝、并且是无囊泡状的丛枝状菌根[36]。

6小结與展望

香鳞毛蕨如能作为一种新药应用，对北药开发具有重大现实意义。由于其生境为火山熔岩环境，具有特殊性，而民间对该种植物进行着灭绝式地采摘（市场上随处可见买卖香鳞毛蕨的整个植株和各种粗劣的香鳞毛蕨醇提物的化妆品），导致香鳞毛蕨资源锐减，所以应对香鳞毛蕨居群的各个个体采取及时就地保护策略，尤其是对遗传多样性最低且数量最少的欧浦居群进行重点保护。近年来，通过采集的野生香鳞毛蕨制成的软膏治疗皮肤病，这都对香鳞毛蕨野生资源的保护造成巨大地危害，因此对香鳞毛蕨的保护式的开发和利用迫在眉睫，需要采取保护野生资源和解决药材供求矛盾的有效措施和开发方案。今后对香鳞毛蕨的研究除了继续探明其所含的化学成分及药理作用外，还应加强繁殖途径、栽培技术、药材品质及产量等方面的探索，为今后香鳞毛蕨资源的有效开发和合理利用提供可靠的生产技术保证。

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