民间药用植物金线莲研究与应用△

2015-01-24 07:14张君毅司灿王建明韦坤华李明杰缪剑华张重义
中国现代中药 2015年3期
关键词:金线黄酮福建

张君毅,司灿,王建明,韦坤华,李明杰,缪剑华,张重义*

(1.华侨大学 园艺系,福建 厦门 361021;2.福建农林大学 中药材GAP研究所,福建 福州 350002;3.广西壮族自治区药用植物园,广西 南宁 530023)

·中药农业·

民间药用植物金线莲研究与应用△

张君毅1,2,司灿1,王建明2,韦坤华3,李明杰2,缪剑华3,张重义2*

(1.华侨大学 园艺系,福建 厦门 361021;2.福建农林大学 中药材GAP研究所,福建 福州 350002;3.广西壮族自治区药用植物园,广西 南宁 530023)

金线莲是我国珍稀民间药用植物,在闽台地区长期沿用,具有肝保护、降血糖、降血脂、抗炎等多种功效,由于临床疗效确切近年得到广泛重视。本研究从药材基原、组培生产、栽培种植、共生真菌和质量控制等5方面综述金线莲最新研究,并展望发展中需解决的问题。

金线莲;质量控制;基原

金线莲Anoectochilusroxburghii(Wall.)Lindl学名花叶开唇兰,兰科开唇兰属,多年生草本陆生兰,在我国主要分布在亚热带地区,主产于福建、浙江、江西、广东、广西等地,台湾亦产。金线莲以全草入药,味甘、性平,具有清热凉血、除湿解毒的功效,作为我国传统的民间珍贵药材,在闽台地区应用最为广泛。金线莲株型小巧,叶形优美,叶脉金黄色呈网状排列,是极具观赏价值的室内观叶植物。现代药理研究表明,金线莲的具有降血糖、降血脂、肝保护、抗炎、镇痛、利尿、镇静、降血压、抗氧化、改善骨质疏松等作用。金线莲药理活性确切,临床应用疗效好,且无毒副作用,使用安全,得到市场高度重视。然而目前金线莲药材质量参差不齐,临床经常上出现“症准方对药不灵”现象。本文围绕药用资源、组培生产、栽培种植、成分检测等影响药材质量的诸多因素综述近年的相关研究,确保金线莲“安全、有效、稳定、可控”高效生产提供参考。

1 药材基原

金线莲所属兰科开唇兰属植物均为地生兰,《中国植物志》记载约有40余种,分布于亚洲热带地区至大洋洲,我国有20种,2变种,产于西南部至南部。在我国民间多作药用,别名繁多,金线莲(金线草)、金草 、台湾金线莲(金线连)、金线枫、黄花金线莲(金线连)、黄花糯子兰。《福建省中药材标准(2006年版)》记载除金线兰(A.roxburghii)外,该属做药用的还有台湾银线兰(AnoectochilusformosanusHayata),浙江金线兰(AnoectochiluszhejiangensisZ.Wei et Y.B.Chang),峨眉金线兰(AnoectochilusemeiensisK.Y.Lang),恒春银线兰(AnoectochiluskoshunensisHayata),其中花叶开唇兰分布最广,储量相对较多,是福建、广东、广西、浙江等地习用品,而台湾金线莲(A.formosanus)和高雄金线莲(A.koshunensis)是台湾民间习用品,常与金线莲(A.roxburghii)混用。在云南文山地区滇越金线兰(AnoectochiluschapaensisGagnep.)也作药用[1]。由此可见金线莲药材的基原为兰科开唇兰属可供药用植物。

野生金线莲(A.roxburghii)性喜阴凉、潮湿,尤其喜欢生长在有常绿阔叶树木的沟边、石壁、土质松散的潮湿地带。形态学性状变化较大,对13份不同种源金线莲种质的9个性状(株高、地径、叶长、叶宽、植株叶面积、叶片鲜重、叶片数、高径比、植株鲜重)进行分析,变异系数为2.96%~12.59%。在实际生产及良种选育过程中,应关注金线莲株高、叶片鲜重和叶片数等性状[2]。广西金线莲叶大茎长明显区别于小巧玲珑的福建金线莲,此外还有高杆/矮杆、大叶/小叶、圆叶/尖叶等类型。ISSR标记和SRAP标记分析不同地理种源金线莲,在分子水平证实金线莲具有较高的遗传多样性[3-4]。即使在相同环境下,金线莲也存在个体间的显著差异。金黄色网脉至网脉不明显甚至无法看到的植株常常在同一环境下相伴而生,民间习称“金线莲公,金线莲母”,经解剖结构、显微鉴别和理化分析两者并无二致。但药材一般使用金线莲公。

不同的种源植物直接影响药材质量。广西金线莲的多糖含量比台湾金线莲含量高[4]。台湾金线莲总黄酮含量比福建金线莲高[5]。比较多种组培和野生金线莲样品成分含量,差异极显著,多糖含量7.50%~19.31%;总黄酮含量0.429%~1.434%;游离氨基酸含量1.91%~7.92%,银色叶脉金线莲总黄酮和游离氨基酸含量相对较高,金色叶脉金线莲多糖含量相对较高[5-6]。因此,为保障金线莲品质必须从源头上保证使用优良的种质材料。

2 组培生产

金线莲组织培养技术比较成熟,需要注意的是不同金线莲品种所需培养基等条件有所差异。新型LED光源具有波长具体、光谱性能好、光效高、系统发热少、质量和体积较小、寿命较长、占用空间小等诸多传统电光源技术无可比拟的优势。利用LED不同光质对金线莲生理特征及品质的影响研究发现,红光和蓝光能提高不定芽诱导率,对生根未见促进作用。蓝光有利于植株健壮,而红、黄、绿光则能提高株高。红光和黄光抑制叶绿素积累,而长期蓝光照射抑制可溶性总糖及总氮合成。蓝绿光有助于促进合成总黄酮、多糖和阿魏酸等物质;红光则促进多糖积累[7]。接种1个月后采用蓝光诱导15 d,总黄酮、槲皮素、异鼠李素和山柰酚含量最高,促成作用均表现为蓝光大于黄光,红光效果最差[8]。另外,金线莲次生代谢产物可利用原球茎悬浮体系生产[9]。

移栽时应选择合适的条件,泥炭-河沙2∶>1,种植密度为3 cm×3 cm,遮荫率70%,1/4MS营养液的条件下,金线莲组培苗的成活率高且长势较好[10]。金线莲虽是阴性植物,但不可过度遮光,400 Lux是金线莲能正常生长的最低光照强度[11]。

3 设施栽培与林下种植

金线莲组培生产、大棚种植、林下种植等不同栽培方式也造成药材质量差异。对福建金线莲、台湾金线莲组培植株和福建金线莲林下种植植株进行比较分析,化学成分组成及含量非常相似,总黄酮和游离氨基酸含量均与野生金线莲相当或略高,而组培金线莲多糖则远高于野生金线莲[12],影响盆栽金线莲3种有效成分含量的3个因素由主到次依次是:叶脉颜色、盆栽生长周期和株高[6]。相对野生植株,大棚栽培金线莲的含水量、维生素C、粗蛋白、粗脂肪及氨基酸含量较高,而灰分和总糖分含量则较低,除元素Ni外的9种微量元素含量均比野生低[13]。另外,通过高温胁迫发现福建金线莲对高温的耐受力优于台湾金线莲[14]。

4 共生真菌

野生金线莲的每个生长发育阶段都有共生真菌参与,对人工栽培的金线莲生长、抗逆性、总黄酮、糖类和无机元素等成分含量有极其重要影响[15]。目前已分离到瘤菌属(Epulorhizasp.)、小菇属(Mycena.)、丝核菌(Rhizoctniasp.)等多种共生真菌。用电镜对金线莲共生苗观察菌根结构显微及超微结构,表明共生菌株初期利用了植物的碳源物质,但最终被溶解酶消解,为植物提供营养[16]。通过蛋白质组差异研究菌根真菌促进植物生长的机制,发现差异蛋白功能大多涉及植物信号传导、代谢调节、光合作用及物质代谢中的功能蛋白及酶类等。通过这些调控使植株健壮、抗性增强,植物与菌根真菌互作时可能发生某些基因的沉默[17]。在探索菌根真菌提高植物抗旱能力研究中发现,差异表达蛋白中涉及光合作用的有8个,其中7个与暗反应中CO2的固定相关,并且启动干旱条件下的C4途径以充分利用CO2,该过程涉及糖、脂代谢的有5个蛋白,蛋白质合成相关蛋白有3个,抗性相关蛋白2个[18]。

5 质量控制

金线莲尚未被《中华人民共和国药典》收载。2006年,福建省食品药品监督管理局颁布《福建省中药材标准》,分别从叶横切面特征、粉末特征对金线莲进行了规定。2011年,国家质量监督检验检疫总局颁布第175号公告,批准永安金线莲实施地理标志产品保护,总结了永安金线莲的质量特色指标和传统栽培技术,为金线莲的栽培技术、产品分级、包装和贮存制定了统一的标准,并对永安金线莲的质量技术要求作了规定,多糖均不低于15%(以干基计)、黄酮均不低于0.8%(以干基计)、干品水分小于12%。2012年,福建省质监局批准发布了《金线莲培育技术规程》省级地方标准DB35/T1254-2012。

5.1 种苗级别制定

检测金线莲不同等级种苗的株高、地径、叶片数、全株鲜重和地径5个形态指标,结合测定药材产量和品质指标,结果表明可以选用株高和地径为种苗分级的质量指标[19]。

5.2 活性物质筛选

金线莲含有糖类、皂苷、甾体、挥发油、生物碱、氨基酸等多种成分。其中多糖能提高小鼠的免疫功能[20,21],显著降低血糖[22],抑制人前列腺癌细胞生长[23];挥发油具有抗氧化活性[24],抑制人肺癌细胞生长[25-26];金线莲苷(kinsenoside)对肝细胞肿胀、坏死和炎症细胞浸润程度具有明显的改善作用,还保护血管作用[27-29]。

5.3 成分测定方法

准确稳定的检测方法是药材质量控制的关键环节。金线莲苷可采用高效液相色谱(HPLC)[30],野生金线莲中金线莲苷含量可达为16.57%[31]。微量元素测定采用原子吸收光谱法[32]。阿魏酸和肉桂酸采用索氏回流提取法和超声-微波协同萃取法提取,并用HPLC测定[33]。挥发油成分采用水蒸气蒸馏法,提取率为0.06%,以十六羧酸甲酯(47.98%)、棕榈酸(20.57%)为主[25]。应用HPLC-DAD分析金线莲中的天麻素和天麻苷元;HPLC-ESI-MS分析金线莲中的核苷类物质,可以建立金线莲药材HPLC指纹图谱进行药材质量控制[34]。

5.4 检测时期确定

研究金线莲主要活性成分动态变化,便于确定合理采收期和质量控制时期。福建金线莲和台湾金线莲均富含多糖和黄酮类物质,金线莲总黄酮主要累积于叶片,茎段部位相对较少,多糖主要累积于茎段部位,而叶片部位含量相对较少。两种金线莲从生根壮苗培养阶段到大棚移栽阶段,总多糖和总黄酮含量增长方式都呈“双峰曲线”模式,并且不同部位(茎段和叶片)成分含量动态变化趋势基本保持同步。槲皮素、山萘酚、异鼠李素3种黄酮苷元含量增长呈“单峰曲线”模式。台湾金线莲除了异鼠李素呈“双峰曲线”增长模式外另外两黄酮苷元变化趋势与福建金线莲相似[5]。生产上若不考虑大棚移栽,应在生根壮苗培养5个月时进行采收;若需移栽,培植时间应多于3个月[35]。

5.5 农药残留

金线莲栽培过程中常用多菌灵、甲基托布津和新植霉素等农药,建立测定金线莲常用的农药残留量的方法,可为药材质量控制提供可靠的资料[34]。此外,也可为安全使用提供依据,如多菌灵在金线莲栽培基质、根、茎和叶中的消解半衰期长短不一,最后一次施药和收获时间的安全间隔期可推荐为28 d[36]。

6 展望

金线莲作为民间用药,在《新华本草纲要》、《中国本草原色图谱》、《全国中草药汇编》、《中华本草》、《中药辞海》、《福建药物志》、《广东药用植物手册》、《浙南本草新编》等许多文献收载,性味和而不同,功效大同小异。这可能是由于区域的生态环境、地方文化及金线莲原植物的差异所引起。为保证药材质量和促进产业发展,应注重开展以下工作:

6.1 正本清源

民间以“金线莲”之名入药的开唇兰属植物有6种,其中金线莲分布最广,遗传分化最大,已出现诸多类型,有必有对现有资源收集、整理和评价,利用DNA条形码或分子标记技术进行鉴别,明确其亲缘关系,为今后育种工作奠定基础。

6.2 选育良种

目前金线莲生产主要依靠组培生产和大棚种植,而林下仿野生种植产品更受人们青睐。金线莲在自然环境中对水分比较敏感,如何选育出抗旱性强和抗病虫害新品种,将成为大面积推广林下种植突破的关键。

6.3 质量评价

金线莲含有多糖、黄酮、金线莲苷等多种活性成分,筛选确定能有效控制金线莲质量的指标成分,建立稳定可靠化学成分含量测定方法,结合外观等性状制定分级标准,将有利于尽快制定行业质量标准甚至国家质量标准,有利于市场金线莲的规范流通与销售。

6.4 栽培生产

利用新型植物组培LED灯,探索金线莲组织培养快速繁育各阶段所学的最佳条件,以实现节能高效生产。由于金线莲生长发育过程中对环境的光、温、水、肥、气等因子有严格要求,因此,无论是组培苗移栽驯化,温室集约化栽培,还是露地大面积人工栽培,如何创造条件以满足金线莲对环境生态因子的特定要求,是人工栽培能否取得成功的关键所在。在这过程中,共生真菌起着极其重要的作用,如何有效利用共生真菌,以提高金线莲对环境的适应性并促进金线莲的快速生长和有效物质积累,也是一个重要的应用型课题。

[1] 张铁,李洪超,刘伟.文山野生金线莲的RAPD鉴别[J].中药材,2009(03):347-348.

[2] 邵清松,黄瑜秋,胡润淮,等.金线莲形态学性状与产量形成关系的多重分析[J].中国中药杂志,2014(13):2456-2459.

[3] 黄颖桢,陈菁瑛,苏海兰,等.金线莲种质资源遗传多样性的ISSR分析[C].海峡两岸暨CSNR全国第十届中药及天然药物资源学术研讨会.2012,甘肃兰州.

[4] 吴佳溶.不同地理种源金线莲有效成分含量测定及SRAP标记[D].2012,福建农林大学.

[5] 蒋元斌.两种金线莲不同生长期主要活性成分动态变化[D].2012,福建农林大学.

[6] 秦朋.金线莲遗传多样性和有效成分分析[D].2013,福建农林大学.

[7] 刘敏玲.LED不同光质对金线莲生理特征及品质的影响[D].2013,福建农林大学.

[8] 肖开前,赖荣才,林仁穗,等.不同培养方式对金线莲主要化学成分的影响[J].中药材,2014(04):553-556.

[9] 吕志伟,吴文平,毕丽伟,等.建立金线莲原球茎悬浮体系生产次生代谢产物(英文)[J].中国生物工程杂志,2012(05):43-50.

[10] 邵清松,周爱存,黄瑜秋,等.不同移栽条件对金线莲组培苗成活率及生长的影响[J].中国中药杂志,2014(06):955-958.

[11] 陆祖正,唐君海,唐利球,等.低光照对金线莲组培苗生长的影响[J].中国热带农业,2013(02):56-58.

[12] 龚秀会,许敏,董鸿竹,等.不同基原金线莲植物的化学成分比较研究[J].安徽农业科学,2012(36):17530-17531+17607.

[13] 黄高凌,蔡慧农,林顺长,等.金线莲的大棚栽培及其重要成分分析[J].集美大学学报(自然科学版),2012(02):96-100.

[14] 林晓红,施木田,林三睦.高温胁迫对金线莲叶绿素荧光参数及SOD活性与电导率的影响[J].热带作物学报,2014(06):1137-1142.

[15] 唐明娟,孟志霞,郭顺星.菌根真菌对人工栽培金线莲糖类和无机元素的影响[J].中草药,2008(10):1565-1568

[16] 江绮晴,方祥,郑贵朝.金线莲菌根结构显微观察及超微结构研究[J].广东农业科学,2012(23):183-185+199+238.

[17] 高川,郭顺星,张靖,等.福建金线莲与菌根真菌互作过程中的蛋白质组研究[J].中国中药杂志,2012(24):3717-3722.

[18] 高川,郭顺星,陈娟,等.台湾金线莲和菌根真菌互作过程中抗旱相关蛋白质组差异[J].中国药学杂志,2013(06):414-418.

[19] 邵清松,周爱存,胡润淮,等.种苗级别对金线莲生长发育及产量和品质的影响[J].中国中药杂志,2014(05):785-789.

[20] 许丹妮,马玉芳,李健,等.金线莲多糖对小鼠免疫功能的影响[J].福建农林大学学报(自然科学版),2013(05):536-538.

[21] Yang L C,Hsieh C C,Lu T J,et al.Structurally characterized arabinogalactan from Anoectochilus formosanus as an immuno-modulator against CT26 colon cancer in BALB/c mice[J].Phytomedicine,2014,21(5):647-655.

[22] 余杰,李伟,张晓辉.金线莲多糖抗糖尿病作用的研究[J].海峡药学,2013(11):37-40.

[23] 翁秀华,王长连,袁曦,等.金线莲对人前列腺癌PC-3细胞增殖能力的影响[J].中国医院药学杂志,2011,13:1083-1087.

[24] Shao Q,Deng Y,Liu H,et al.Essential oils extraction from Anoectochilus roxburghii using supercritical carbon dioxide and their antioxidant activity[J].Industrial Crops and Products,2014,60:104-112.

[25] 陈焰,陈新峰,阙万才,等.金线莲挥发油成分的提取及其体外抗肿瘤作用研究[J].中国药业,2012(06):21-22.

[26] 杨菁,林秀钦,陈新峰.金线莲挥发油抗人肺癌细胞NCI-H446作用研究.第四届全国医院药剂科建设与管理学术研讨会[C].2012,北京.

[27] 胡光华.金线莲苷保肝降酶活性及其全乙酰化物的合成研究[D].2009,华中科技大学.

[28] Hsieh,W.-T.,C.-T.Tsai,J.-B.Wu,et al.Kinsenoside,a high yielding constituent from Anoectochilus formosanus,inhibits carbon tetrachloride induced Kupffer cells mediated liver damage[J].Journal of Ethnopharmacology,2011,135(2):440-449.

[29] Liu,Z.-L.,Q.Liu,B.Xiao,et al.The vascular protective properties of kinsenoside isolated from Anoectochilus roxburghii under high glucose condition[J].Fitoterapia,2013,86:163-170.

[30] 万婷,熊富良.HPLC-ELSD法测定金线莲提取物中金线莲苷[J].中成药,2014(07):1485-1488.

[31] 张锦文,唐菲,张小琼,等.高效液相色谱法测定金线莲中金线莲苷的含量[J].中国医院药学杂志,2011(04):261-263.

[32] 柯伙钊,陈文娟.原子吸收光谱法测定不同产地金线莲中的微量元素[J].海峡药学,2009(12):81-82

[33] 李春艳,阮冠宇,倪碧莲,等.金线莲中阿魏酸和肉桂酸的提取及HPLC测定[J].福建中医学院学报,2009(05):13-16.

[34] 吴萍萍.金线莲活性物质分析及药材质量评价[D].2013,福建医科大学.

[35] 蒋元斌,李健,马玉芳,等.福建金线莲和台湾金线莲不同采收期多糖的变化[J].福建农林大学学报(自然科学版),2014(02):124-127.

[36] 邵清松,刘洪波,张雨韵,等.金线莲栽培中多菌灵残留动态及安全使用标准研究[J].中国中药杂志,2014(09):1559-1563.

ResearchandApplicationofFolkMedicinalPlantAnoectochilusroxburghii

ZHANGJunyi1,2,SICan1,WANGJianming2,WEIKunhua3,LIMingjie2,MIAOJianhua3,ZHANGZhongyi2*

(1.HuaqiaoUniversity,Xiamen361021,China;2.FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China;3.GuangxiBotanicalGardenofMedicinalPlants,Nanning530023,China)

Anoectochilusroxburghiiis a rare folk medicinal plant in China with a long application history in Fujian and Taiwan region and has several functions,including liver protection,hypoglycemic,anti-hyperlipidemia and anti-inflammatory activities.A.roxburghiihas drawn widespread attention in recent years because of the good clinical efficacy.This article reviewed the recent researches on the origin,tissue culture and scale manufacture,cultivation,symbiotic fungus and quality control ofA.roxburghii.And the problems to solve for future work are prospected.

Anoectochilusroxburghii,quality control,origin

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.3.011

2014-10-24)

广西药用资源保护与遗传改良重点实验室开放基金资助(2014)

*

张重义,教授,博士生导师,研究方向:中药资源可持续利用研究;Tel:(0591)83742793,E-mail:hauzzy@163.com

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