珍稀药用植物瓶尔小草的研究进展

朱涛等

摘要该文综述了珍稀药用植物瓶尔小草（一支箭）的研究近况，探讨了瓶尔小草的概况、化学成分、应用价值、种子萌发、组织培养以及栽培技术等方面的内容，为深入开发利用提供科学资料。

关键词瓶尔小草（Ophioglossum vulgatum L.）；化学成分；研究进展

中图分类号S567文献标识码A文章编号0517-6611（2014）14-04226-03

Research Advances of the Rare Medicinal Plants of Ophioglossum vulgatum L.

ZHU Tao，ZHOU Lijun et al（Yibin Vocational and Technical College，Yibin，Sichuan 644003）

AbstractOn the basis of extensive literature retrieval，the species，chemical composition，application value，seed germination and tissue culture，cultivation techniques of the rare medicinal plants of Ophioglossum vulgatum L.were reviewed，which will provide scientific data for deeply development and utilization.

Key wordsOphioglossum vulgatum L.； Chemical composition； Research advance

瓶尔小草（Ophioglossum vulgatum L.）民间称谓一支箭，为蕨类植物瓶尔小草科瓶尔小草属珍稀古老的蕨类植物，别名一支枪、独叶一支箭、单枪一支箭、一矛一盾、矛盾草、蛇须草、蛇咬子等，喜生于阴湿的山地、河岸及沟边、林下和草地。瓶尔小草属植物约有28种，变异性甚大，主要分布于北半球，我国现有6种，分别为瓶尔小草（Ophioglossum vulgatum L.）、尖头瓶尔小草（Ophioglossum pedunculosum Desv.）、钝头瓶尔小草（Ophioglossum petiolatum Hook.）、狭叶瓶尔小草（Ophioglossum thermal Kom）、心脏叶瓶尔小草（Ophioglossum reticulatum L.）和小葉瓶尔小草（Ophioglossum parvifolium Grev.）[1]。瓶尔小草在植物系统学研究及对蕨类系统发育研究上具有重要科研价值。由于分布零星分散，植株小而稀少，同时该植物又有多方面的药用价值，是民间一味重要的中药。近年来，瓶尔小草的药用和保健功效引起人们高度重视，不仅能保健，还能清热消炎、解毒、退热，治疗肝炎、肺炎以及部分癌症。民众趋之若鹜在台湾称之为“草王”[2-3]。极度的采掘与环境恶化等原因，使其分布范围日益缩减，数量越来越少，特别是狭叶瓶尔小草目前已经陷于濒临灭绝的境地，为渐危种，已被列为国家二级保护植物[4]。现对瓶尔小草概况、化学成分、应用价值、种子萌发、组织培养、栽培等方面的研究工作进行综述，以利于这一珍稀濒危植物的保护和合理开发利用。

1瓶尔小草概况

1.1原植物瓶尔小草为多年生小型蕨类植物，植株高10～30 cm；根状茎短而直立，肉质，黄棕色，呈圆柱形，具一簇肉质粗根，如匍匐茎一样向四面横走，生出新植物。营养叶宽而长，绿色，全草一般只有一片，总叶柄长6～9 cm，深埋土中，下半部为灰白色，较粗大。营养叶为卵状长圆形或狭卵形，长4～6 cm，宽1.5～2.4 cm，先端钝圆或急尖，基部急剧变狭并稍下延，无柄，微肉质到草质，全缘，网状脉明显。孢子叶一片，具长柄，9～18 cm或更长，较粗健，初夏时自营养叶基部生出，挺直如矛，故名“矛盾草”或“一支箭”；孢子囊穗扁柱状，长2.5～3.5 cm，宽约0.2 cm，先端具突尖，远超出于营养叶之上。孢子囊约30～60对，排成2列，在夏季成熟时横裂；孢子球状四面形，具有小突起[5～6]。

中国植物志第2卷对其他几种瓶尔小草的形态进行了较详细描述，各种瓶尔小草主要是根据不育叶形态不同进行区分的。如狭叶瓶尔小草（Ophioglossum thermale Kom.）一般植株高为10～30 cm；全草一般只有一片营养叶，具长柄，叶片长 2～6 cm，宽3～10 mm，披针形或倒披针形，先端钝或微尖，基部楔形，全缘，叶脉网状，不明显；叶纸质，淡绿色，光滑。

1.2生态学和生物学特性瓶尔小草不同种分布差异较大，在亚洲、澳洲、欧洲和美洲等地广泛分布，喜生于气温低、湿度大的山地草坡、河岸、沟边、林下或温泉附近，具有喜湿和耐瘠薄等特性，适应性强，石砾地或岩石缝也能生长；在东北可耐-40 ℃的低温[7]。作者曾发现，瓶尔小草能在根部完全浸没于水中情况下生长多年。开春从泥土根部长出新芽，到夏季植物生长逐渐变得旺盛，初夏时自营养叶基部长出孢子叶一片，盛夏时孢子囊穗逐渐成熟并横裂；孢子呈灰白色。到了秋、冬季节抽出孢子囊穗植株的瓶尔小草茎叶逐渐变黄枯萎。由于瓶尔小草根状茎缺乏不定根和细根，获取营养需要菌根共生[8] 。瓶尔小草是一种典型的阴生的低光效的植物，呈明显的集群分布，斑块现象明显，在与其他植物间的竞争中处于不利位置。由于对环境的干扰会导致野塘蒿等杂草的入侵，而这些植物的蔓延会对瓶尔小草的生存构成威胁，这些限制了其分布范围和生长能力[9]。

何道文[10]对狭叶瓶尔小草光合作用日进程的多个指标进行了测定，研究结果表明，狭叶瓶尔小草净光合速率日变化曲线为“单峰”型，光合速率上午逐渐上升，午间达到顶峰，然后逐渐下降，主要由非气孔限制引起，其净光合速率与光合有效辐射、空气相对湿度和空气 CO2浓度有着密切的关系，其中光合有效辐射是影响净光合速率的直接主要因子，二者呈极显著正相关。

1.3资源现状 瓶尔小草在我国主要分布于分布于东北、河北、陕西、湖北、湖南、四川、西藏、贵州、江苏和台湾等地，其中狭叶瓶尔小草产于东北、河北、陕西、四川、云南、江西（庐山）及江苏、香港、海南是该种分布的最南界[11-12]。狭叶瓶尔小草在俄罗斯远东地区、朝鲜及日本也有分布。瓶尔小草整体呈现分布广而数量极少。致危原因其一是自身原因：即其种子萌发所要求的条件比较特殊，瓶尔小草本身的生态位宽度狭窄，厚囊性发育形成的厚壁孢子囊，没有专门的孢子囊开裂机制，以营养繁殖作一种重要的传播方式，阴生性的低光效能力，加上根系的表面积、突出面积、总长度等均小于伴生性的植物，这些特点可能是造成瓶尔小草种群分布日趋变窄的重要原因。如狭叶瓶尔小草在长白山区仅生活在长白山国家级自然保护区北坡海拔1 750～1 800 m的聚龙温泉附近，整个种群不足300余株[13]。其二是外界因素：一方面瓶尔小草叶嫩极易被昆虫寻食，另一方面其生境被人为地破坏，如不合理地毁林开荒，不合理地林下土地利用，以及其药用价值和观赏价值引起人为的滥采乱挖，进一步加重该物种的濒危态势。近年四川多地报道一支箭鲜品市场价达200元/kg，四川有的地方甚至卖到300元/kg。

2化学成分研究

张帼威[14]从川产狭叶瓶尔小草中分离得到有机酸、酯、甾体和黄酮类化合物，分别为亚油酸（1inoleic acid）、三油酸甘油酯（trielaidin）、β谷甾醇（βsitosterol）、正十五酸三甘油酯（pentadecanoate triglyceride）、亚油酸甘油单酯（monolinoleoyl glycerol）、3甲氧基槲皮素（3methoxyquercetin）和3，4二羟基苯甲酸（3，4dihydroxybenzonie acid）。YunLian Lin等[15]从狭叶瓶尔小草中分离出多个化合物，包括ophioglonin、ophioglonin 7OβDglucopyranoside、ophioglonol、ophioglonol prenyl ether、ophioglonol 4′OβDglucopyranoside、isoophioglonin 7OβDglucopyranoside、quercetin、luteolin以及槲皮素3O甲醚（quercetin 3Omethyl ether）。其中化合物ophioglonin和槲皮素3O甲醚表现出一定的抗乙型肝炎病毒表面抗原活性。 ChuanXing Wan[16]等从尖头瓶尔小草中分离出2个化合物：6（3methyl2buten1yl） ophioglonin和ophioglonin 4′Oβdglucopyranoside。吳少华等[17]对采集于云南省丽江地区瓶尔小草根的乙醇提取物进行了化学成分研究，分离得到 2个倍半萜内酯苷：taraxinic acid1OβDglucopyranoside（1）和11，13dihydrotaraxinic acid1OβD glucopyranoside（2）。通过测定化合物1对大鼠体内由阿司匹林导致胃损伤的影响和对胃酸分泌的作用研究，证明化合物1有保护胃粘膜，抗胃溃疡的活性。

赵保发等[18]对不同采收季节瓶尔小草中黄酮类化合物含量进行分析，结果发现不同季节采收的瓶尔小草中黄酮类化合物的含量有明显差异，夏季（8月）其含量为58.42 mg/g （DW），是4个季节中最高的。张志信[19]采用乙醇回流提取、聚酰胺柱层析的方法对瓶尔小草中黄酮类化合物进行提取分离纯化，得到黄酮化合物的不同组分，分析表明，从瓶尔小草中分离的黄酮类化合物母核上主要有4OH、2OH、7OH、5，7二OH结构。随后通过红外光谱测定，并与黄酮类化合物对照品槲皮素、芦丁的红外光谱进行比较。发现浓度30%、50%、60%、70%、80%和90%乙醇溶液洗脱物均含黄酮类化合物，浓度30%和50%乙醇溶液洗脱物以黄酮苷为主，浓度60%、70%、80%和90%乙醇溶液洗脱物以游离黄酮 （苷元）为主。30%和50%乙醇溶液洗脱物红外光谱相似；60%和70%乙醇溶液洗脱物红外光谱相似；80%和90%乙醇溶液洗脱物红外光谱相似度不高。另外瓶尔小草中还含氨基酸等化学成分[20]。

3应用价值

3.1药用价值瓶尔小草以全草入药，是一味重要的中药，具有清热解毒和消肿止痛功能，用于小儿肺炎、脘腹胀痛、毒蛇咬伤、疔疮肿毒等；外用治急性结膜炎、角膜云翳、眼睑缘炎、感冒发热、癫痫、肺炎、胃痛、 阳痿、 胃痛、烧烫伤、急性结膜炎及跌打损伤等[21-22]。赵继祖[23]报道一个13岁的男孩在草丛中戏耍被蛇咬伤，0.5 h后休克。给患者服用中草药一支箭30 g，水冲服，约1 h后，患者神志渐清，血压正常。继续服用一支箭10 g，并采新鲜一支箭敷患处，3 d后痊愈。

赖媛嫒等[24]研究了一支箭凝集素（OPA） 在不同温度，pH值以及不同淬灭剂作用时，其活性和分子构象变化的关系。结果表明，OPA具有较强的温度和酸碱度的耐受性，分子构象也无较大变化，但在 pH12时，其分子构象发生较大变化，活性也基本丧失。林婧等[25]观察瓶尔小草内生真茵代谢产物的体外抗神经炎症活性，发现其内生真茵具有一定的抗神经炎症活性，是筛选天然生物活性成分或先导化合物的潜在资源。另外瓶尔小草提取物还有治疗胃溃疡和抗癌等活性[26]。刘宿[27]报道长期服用一支箭可引起胃肠道出血症状。但该文献所定义的一支箭可能有误，不是文章所论述的瓶尔小草。

3.2观赏价值瓶尔小草株形优美，可引种用于湖畔、河岸、池边等湿地绿化的地被植物。印度发现一种粉红色瓶尔小草其植株形态更是具有观赏价值[28]。

3.3研究和经济价值瓶尔小草是珍稀古老的蕨类植物在植物系统学研究及对蕨类系统发育研究上具有重要科研价值。近年一支箭鲜品市场价达200元/kg。若能人工栽培对保护生态安全，促进可持续发展，促进地方农业、经济和社会发展都是一件非常有意义的事。

4栽培技术

4.1组织培养研究顾地周等[19]以温泉瓶尔小草新生幼叶为外植体，应用均匀设计法筛选其最适宜的离体培养和种质试管保各阶段培养基。结果表明，最适合愈伤组织诱导的培养基为WPM+0.50 mg/L ZT+ 1.90 mg/L 2，4D，诱导率为96.5%；芽苗分化的培养基为WPM+1.70 mg/L ZT+ 0.10 mg/L NAA，分化率为99.0%；生根培养基为1/4 MS+0.05 mg/L IAA+0.03 mg/L IBA，生根率达97.8%以上；试管保存培养基为WPM+1.10 mg/L KT+3.20 mg/L根皮苷，通过24个月的保存，芽苗生长率仅在6.5%以下。试验成功建立了温泉瓶尔小草离体培养体系，并证明常温条件下利用延缓生长的方法在试管内保存温泉瓶尔小草种质是可行的。

4.2人工栽培瓶尔小草属于厚囊性发育， 孢子囊壁厚， 在野外自然条件下需要孢子囊壁腐烂后才能释放孢子，而且孢子囊数量不多，孢子体又没有真正的根，其生长需要与某些真菌共生，因此主要生长在阴湿环境。近年有采用纯（鲜）锯末有机无土栽培繁殖瓶尔小草获得成功的报道。作者通过对瓶尔小草分株移栽，模拟自然环境进行培育也成功实现瓶尔小草实验室栽培。

5小结与展望

综上所述，瓶尔小草作为珍稀古老的蕨类植物在植物系统学研究及对蕨类系统发育研究上具有重要科研价值；同时又是集药用、观赏于一体的濒危植物，具有较好的开发应用前景，进一步对其有效成分和人工栽培技术进行研究，对瓶尔小草野生种质资源的保护和合理开发研究具有重要的意义。

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