谷海燕,谢孔平,李策宏
(1.四川省自然资源科学研究院,四川 成都 610015;2.峨嵋山生物资源实验站,四川 峨眉 614201;3.四川省生物资源保护与可持续利用实验室,四川 成都 610065)
铁皮石斛引种适应性研究及其多糖含量分析
谷海燕1,2,3,谢孔平1,2,3,李策宏2
(1.四川省自然资源科学研究院,四川 成都 610015;2.峨嵋山生物资源实验站,四川 峨眉 614201;3.四川省生物资源保护与可持续利用实验室,四川 成都 610065)
铁皮石斛是我国的传统名贵中药。以四川峨眉山引种栽植9个不同原产地的铁皮石斛品种为研究对象,研究其生长特性、适应能力,并测量2年生茎的多糖含量。结果表明,浙江2号在引种地的适应能力最强,其多糖含量亦最高;引种的野生铁皮石斛资源具有很好的适应性和抗逆性,可作为四川石斛产业发展的优良种源。
引种;铁皮石斛;适应性;多糖
铁皮石斛(Dendrobiumofficinate)为兰科石斛属的多年生草本植物,是我国传统名贵中药材铁皮枫斗的原植物。“北有人参,南有枫斗”,铁皮石斛枫斗位居“中华九大仙草”之首,其中含有多糖、石斛碱、菲类等多种有效成分,具有提高人体免疫力、抑制肿瘤细胞、抗菌消炎、益胃生津、润肺止咳等功效[1~6]。尤其是铁皮石斛多糖,具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等功能[7~9]。目前石斛单独入药和气配入复方达100多种,不仅是大家熟悉的“脉络宁注射液”的必需原料,还是石斛夜光丸、慢咽片、抗癌消等数十种中成药的主要原料。
近年来,随着人们保健意识的逐渐增加,铁皮石斛的药用及食用价值日益得到大众的认可,作为一种高档保健品,其市场需求量急增,消费市场巨大。但铁皮石斛种植和加工却相对比较薄弱,铁皮石斛在市场上供不应求。我国石斛产业发源于浙江一带,壮大于云南,目前在广西、贵州、福建、四川等地区也开始发展石斛种植产业,以缓解石斛产业供不应求的局面。
高温高湿的热带雨林是石斛属植物生长繁衍的最佳生境[10~11]。四川峨眉地区属于亚热带地区,空气湿润,雨水充足,该地区曾分布有丰富的野生石斛[12~13],但由于药农的过度采挖,造成该地区目前野生石斛资源枯竭。根据调查显示,目前该地区铁皮石斛种植基少,石斛种植产业不发达。为能充分利用其独特的地理气候环境及保护峨眉山地区的野生资源,且为以后推广种植以增加农民收入做资源储备,在该地区引入铁皮石斛资源,对引种铁皮石斛的生长适应行进行研究分析,并对其所含药用成分多糖进行了检测分析。
1.1 试验地概况
引种地为峨眉山生物资源实验站,该站位于峨眉山脚下万年寺附近,东经103.48°,北纬29.59°,海拔805 m,属于中亚热带季风气候区域。该地年平均气温为17℃左右,1月均温为4.3 ℃,7月均温为27.1 ℃,极端最低温为-4.4 ℃,极端最高温为38.3 ℃,年平均降雨量为 1 550 mm左右,年平均相对湿度80%左右。
1.2 试验材料
供试材料为铁皮石斛D.officinate,引自浙江、福建、云南、广西及安徽等5省份的7个地区9个品种。
1.3 试验方法及内容
1.3.1 适应性研究的内容和方法
9个铁皮石斛品种分别于2015年12月、2016年3月引种到试验地,栽植于透气的陶盆中,在盆底部垫上石块,上部则采用松树皮、碎木块为栽培基质。在栽植引种铁皮石斛时,采用浅埋的方式,其部分根系可暴露在空气中。在春、秋及夏天时,引种材料放置于试验地中有散光透过的树荫下,在冬季温度回落时则搬回到温室中管理。每个品种的铁皮石斛种植10丛,每丛约5根茎;根据气候条件,对试验材料进行浇水、除草等常规管理。
2016年1月-2017年6月观察记录9个引种石斛材料至少1个完整的生长周期,记录其生物学特征,定期开展其物候特征、适应性等方面的观测工作。其中物候特征主要包括引种石斛的芽始膨期、展叶期、花芽始现期、开花始、盛花期、花末期等。
2016年10月间,每个引种样随机选取30根2 a生的萌条,分别用直尺和游标卡尺测量其长度、中部直径、茎节长、叶长及叶宽等指标(长宽比小于3的叶片为宽叶类型的品种,相反则为窄叶类型)。
1.3.2 多糖含量的方法
引种材料在引种地生长1 a后,于2016年10月底,随机采集每个引种样本的2 a生茎干各50段,放入试验烘箱中在58 ℃下烘烤。在得到干燥样品中,委托四川省中医药科学院分析测试中心参照中华人民共和国《药典》(2015版) “铁皮石斛含量测定多糖项”中的检测方法进行多糖含量的检测。
2.1 主要生物特征观察
经观察,引种的铁皮石斛全为茎基部比中部细的类型。其他的主要生物学特征见表1。表1中可以看出,在茎干的长度上,福建1号的茎最具优势,其均长接近30 cm。浙江3号的茎均长、茎均直径及叶的长宽均为收集材料中最小;该引种材料为仿野生品种,因天然生长,生长缓慢,其茎干长度及直径都小于大棚栽植。云南1号为野生资源,其茎均直径仅为0.3 cm,其花的长、宽为引种材料中最小,其花朵大小为栽培品种的2/3左右。浙江2号、3号材料的茎干为绿色,其他几种引种材料的茎干均为紫色。
表1 引种材料的主要生物学特性
叶的形态观测结果显示,除了云南文山的两个种源材料、安徽霍山种源材料为窄叶,其他引种材料均为宽叶。
2.2 物候特征对比
2016年的物候观察和记录发现,浙江2号、3号未开花;云南1号(野生资源)在5月份花期后,部分植株于10月下旬又再次开花;其他6个引种材料均正常开花,进行了1个生命周期的循环。2017年的花期观测中,云南2号开花势非常差,仅极少量开花,未能正常开花;其他引种材料均正常开花,尤其是2016年未开花的浙江2号、3号,经过1 a的生长和自我调节,于2017年正常开花,并在经过人工授粉后,获得健康饱满的果实。
引种材料2016年与2017年的花期均集中在5月中下旬,记录发现从花芽现到花初放需要快一个月(26 d左右)的时间。2017年比较特殊的是,广西引种材料进入花期相对较晚,于6月上旬才处于始花期,而其他引种则在约半月前的5月中下旬进入进入始花期(表2)。
表2 引种材料的物候特征(2017年)
2.3 适应性分析
经过1年半的生长适应性观察发现,浙江1号及2号、福建1号材料在引种地适应情况良好,具有很好的分蘖能力,生长旺盛,同样来自浙江的3号材料为仿野生,其在引种地的适应能力稍逊;福建1号为杂交种,其适应能力确实较强,且茎干长于其他材料。来自云南相同地区的材料中,1号的野生资源的成活率及适应力高于2号的栽培品种,2号在引种地成活率很低,不到20%。安徽、贵州、广西来源的材料在引种地的适应能力差,无论是分蘖情况、叶的生长及开花情况均不理想。浙江2号、3号材料在2016年栽培到引种地后当年未能正常开花,经过1 a的适应与调整后,2017年进行了1个正常的生长周期(表3)。
表3 引种材料开花及分蘖情况
2.4 多糖含量
多糖做为铁皮石斛种的主要药效成分,具有多方面的生物活性和功能,如抗癌、免疫调节、抗衰老、降血糖等,是目前判断铁皮石斛质量的主要依据。2015年版《中国药典》在“含量测定”项中规定干品铁皮石斛的多糖含量不得低于25%。2016年对引种的各地铁皮石斛材料的多糖含量进行了检测,以了解不同来源地、不同品系的铁皮石斛中多糖含量的情况。检测结果如图1所示。
图1 各引种铁皮石斛的多糖含量(%)
检测结果显示,各引种材料中多糖含量均远高于《中国药典》中标准,其中浙江2号、福建1号及广西3个品种中多糖含量超过了60%,是优质的铁皮石斛品种。浙江2号与浙江3号来自同一地区,它们分别为栽培种和仿野生栽培种,但2号的多糖含量明显大于3号;由此可见,石斛消费群追求的仿野生栽培方式并未能提高石斛中的多糖含量。云南1号为野生资源,其多糖含量为43.76%,高于《中国药典》中标准;但其中的多糖含量低于同一地区的栽培种,亦是引种材料中多糖含量最低的。
适应性研究发现,浙江种源的铁皮石斛材料无论是分蘖、开花等适应能力均优于其他地区的种源。特别是浙江2号在引种地生长1 a后,测量其多糖含量高达60%以上,是四川成都及峨眉山地区石斛产业优先考虑发展的优良种源。
来自同一地区的铁皮石斛种源,野生品种的适应能力确实强于栽培种。野生种源是极其珍贵的自然资源,具有强的适应性和抗逆性,是铁皮石斛品种选育工作中需要充分利用的植物资源。
野生资源甚至仿野生资源一直都是石斛消费人群所追求的。本研究发现,其实无论是野生资源还是仿野生资源,其中的有效成分多糖,其含量虽然超过《药典》标准,但还是明显低于其他栽培种。目前,我国石斛已实现了大面积的栽培,只要人工种植中按照产业标准来栽培,保证其品质纯正,其产品都是安全可靠的,均可以保证其原有的品质和保健治病功效。目前我国野生石斛资源处于濒危状态,数量非常稀少,保护野生石斛的宝贵基因是每个公民应尽义务,石斛消费人群也应该转变思想,从科学的角度理性消费。
[1] 李钦.铁皮石斛颗粒增强免疫功能作用研究[J].中药药理与临床,2008,24(1):53.
[2] 张红玉.铁皮石斛多糖对S180肉瘤小鼠免疫功能的影响[J].浙江中医杂志,2009,44(5):380~381.
[3] 吴昊姝.铁皮石斛降血糖作用及其机制的研究[J].中国中药杂志,2004,29(2):160~163.
[4] 何铁光.铁皮石斛原球茎多糖DCPPla-1的理化性质及抗肿瘤活性[J].天然产物研究与开发,2007,19(4):578~583.
[5] 管惠娟.铁皮石斛化学成分的研究[J].中草药,2009,40(12):1873~1876.
[6] 屠国昌.铁皮石斛的化学成分、药理作用和临床应用[J].海峡药学,2010,22(2):70~71.
[7] 鲍素华.铁皮石斛多糖体外抗氧化活性的研究[D].合肥工业大学,2009:1~27.
[8] 张红玉,戴关海.铁皮石斛多糖对S-(180)肉瘤小鼠免疫功能的影响[J].浙江中医杂志,2009,44(5):380~381.
[9] 李钦,陈爱君.铁皮石斛颗粒增强免疫功能作用研究[J].中药药理与临床,2008,24(1):53.
[10] 陈心启,吉占和.中国兰花全书[M].中国林业出版社,1998,:153~170.
[11] 吉占和.中国石斛属的初步研究[J].植物分类学报,1980,18(4):427~449.
[12] 李江陵,肖小河.四川石斛属药用植物资源调查[J].四川中草药研究,1994,36:15~17.
[13] 何涛.四川石斛野生资源及其保护研究[J] 应用与环境生物学报,2008,14(5):710~715.
AStudyoftheIntroductionAdaptabilityofDendrobiumofficinateandItsPolysaccharideContentAnalysis
GU Hai-yan1,2Xie Kong-ping1,2Li Ce-hong2
(1.Sichuan Nature Resource Institute,Chengdu 610015,China;2.Emei Mountain Biotic Resource Experimental Station,Emei 614201,Sichuan,China;3.Sichuan Provincial Laboratory for Natural Resources Protection and Sustainable Utilization,Chengdu 610065;Sichuan,China)
Dendrobiumofficinateis a precious traditional Chinese medicine.Researches were conducted on the growth characteristics and adaptability of 9 varieties ofDendrobiumofficinate,which were introduced from different origions to the area of Mount Emei in Sichuan provice;And their polysaccharide content was also measured.The result showed that Zhejiang No.2 had the best adaptability and the most content of polysaccharide.The introduced wild resources were of good adaptability and resistance,able to be used as a good source for development of dendrobil industry in Sichuan.
Introduction,Dendrobiumofficinate,Adaptability,Polysaccharide
2017-08-06
四川省基本科研业务费项目 “中药材铁皮石斛优良种质资源的挖掘及利用研究”和四川省科技条件平台项目“四川省植物资源共享平台建设项目”共同资助。
谷海燕(1976-),女,山西运城人,硕士,主要从事植物繁育、植物生态学方面的研究。
10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.05.009
S759.3+5
A
1003-5508(2017)05-0041-03