壳斗科柯属及厚鳞柯植物资源研究现状及展望

田甜*，文金华

广西民生中检联检测有限公司（南宁 530000）

壳斗科（Fagaceae）植物广泛分布于温带、亚热带和热带森林，是针阔混交林和常绿阔叶林的重要组成。柯属（石栎属，Lithocarpus）作为壳斗科中的大属，共有300余种，主要分布于亚洲东南部，而中国是世界柯属植物资源最丰富的国家，共有柯属植物123种1亚种13变种，其中69种为中国特有。该属植物在我国主要分布于秦岭淮河以南地区，各省中云南以47种占第1位[1]。柯属植物具有重要的生态价值和经济价值，然而却很少被关注。所以保护和开发柯属植物资源具有重要意义。

中国植物志第22卷[2]中记载，厚鳞柯（Lithocarpus pachylepis）属于壳斗科柯属的一种，又名捻碇果、辗垫栗（云南）、厚鳞石栎，生于海拔900～1 800 m山地常绿阔叶林中的乔木，较干燥坡地也有，高10～20 m，花期4～6月，果10～12月成熟。厚鳞柯主要分布在广西西部（那坡）、云南东南部（金平、屏边）、广东、海南、越南北部。据《中国植物志》[2]记载“果壁厚角质或硬木质的种类，其种仁煮熟后无涩味，可食用”。

总结壳斗科柯属及厚鳞柯植物开发利用价值以及化学成分鉴定研究现状，鉴于市场上伪劣厚鳞柯种子泛滥，归纳食品和中药材真伪识别技术的研究现状，展望厚鳞柯种子研究方向，以期为食药监管和壮药资源的开发利用提供参考。

1 壳斗科柯属及厚鳞柯植物开发利用价值研究现状

1.1 药用价值

柯属植物中不少种具有药用价值，短尾柯果实可治湿热痢疾；厚斗柯树皮可治痢疾、烫火伤；白柯的雄花序可顺气消食、健胃杀虫，主治食积腹胀，虫积不化[3]，叶还具有抗HIV功效[4]。《本草纲目拾遗》[5]中记载壳斗科柯树皮经水煮提炼，可以去除浮气水肿；《广西药植名录》[6]中记载锥栗种子和果壳可供药用，有滋补健胃之功效；《全国中草药汇编》[7]中记载锥栗种子治肾虚、痿弱、消瘦症，果壳及叶治湿热、腹泻；《中国中药资源志要》[8]记载绵柯果实可以祛风除湿，圆锥柯的总苞有清热、消肿、止泻功效，箭杆柯的叶和花可以祛风除湿、顺气消食。

木姜叶柯（L.litseifolius）和多穗柯（L.polystachyus（Wall.）Rehd.）药用价值较高，这2个种叶片浸提液均有甜味，可制作甜茶或者提取甜味素作为食品、药品添加剂。研究发现其叶片提取物中有效成分包括黄酮、甜味素，其中黄酮类物质具有降血糖、降血脂、降血压及抗过敏和抗炎等多种作用[1,9]。甜味素为黄酮苷类物质，属低热高甜度保健型物质（其甜度是蔗糖的300倍），可将木姜叶柯和多穗柯叶片中的甜味物质进行提取、分离纯化得到一类新型甜味添加剂，适宜于糖尿病患者以及肥胖者食用，对糖尿病有一定疗效[10]。有研究[11]开展木姜叶柯中有效成分的分析、提取和安全性评价，各项毒理试验均为阴性，并有相关药物胶囊试制。有研究表明，由于多穗柯叶片中大量黄酮类物质的存在，其叶片在70%乙醇中的提取液对微生物有一定抑制作用，结果证明，其对革兰阳性菌的抑制效果强于革兰阴性菌，对藤黄八叠球菌的抑制作用最强，最低抑菌浓度（MIC）为0.031 25 g/mL，对粪肠球菌、金黄色葡萄球菌的抑制作用次之，MIC为0.062 5 g/mL，对大肠杆菌和普通变形杆菌的抑制作用最差，MIC均为0.125 g/mL[12]。刘灿明等[9]发现，3月底到4月初采集的多穗柯鲜叶中水浸出物、黄酮总量、甜味素等有效成分都比较高，利用价值最高。另外，多穗柯的药用价值在《中国中药资源志要》[8]中记载，多穗柯叶有清热利湿、滋阴补肾、解毒降逆的功效，对痈疮肿毒、咽喉肿痛效果显著；多穗柯根入药，可滋阴补肾，主治虚弱症；果实有滋阴补肾、清热止泻之功效。

厚鳞柯又名风流果、壮阳果、益肾子、龟头子等，其效用民间传说为补肾壮阳，治疗肾虚疾病。Zhang等[13]对2012年云南省大理三月街民族节中的中草药市场进行调查，调查中发现市场有出现野生“风流果”作为民间中药材售卖，而且市场上有一些门店将其作为保健食品售卖，宣称有壮阳功效，但对于厚鳞柯种子的药用价值并无任何书籍记载，而且国内外对其药用价值缺乏系统研究和报道，对其是否有壮阳的功效更是模糊不清，所以其药用价值有待进一步探究。

1.2 其他价值

柯属植物中红柯（L.fenzelianus）、白柯（L.deal-batus）、金毛柯（L.chrysocomus）等树种材质优良，有较高木材开发价值[1,14]。这些树种的材质坚重、结构致密、韧性强、耐湿腐，木材均属于优质材，缺点是生长速度较慢。但厚斗柯（L.elizabe- thae）材质好而且有速生特性，其早期生长速度超过杉木，且后期胸径生长潜力大[15]。该种适应性好，是南方建造速生林的良好树种。

壳斗科植物种子含有淀粉，可供食用或酿酒，是重要的淀粉资源。据测定，栗属和柯属种子的淀粉在壳斗科中含量最高，可达60%～80%[16]。与其他属相比，柯属植物种子的淀粉还有产量大、原料易收集、单宁含量低等优点[1]。柯属植物结果量远高于壳斗科其他属，像犁耙柯（L.silviclarum）、勐海柯（L.menghaiensis），一个果序上可结20～30个果。柯属植物果实成熟时果序整体脱落，果实多保留在果序上，可整体采集。谢碧霞等[16]测定9种柯属植物的单宁含量，结果均低于4%，而栎属植物种子的单宁含量平均为10%。

烟斗柯种子含油17%，主要成分有棕榈酸21.5%、油酸48.1%、亚油酸28.8%，可以供肥皂、油漆用油。厚鳞柯果壳厚硬，适制活性炭。壳斗科柯属含鞣质较高，可以浸提鞣质用于制备栲胶等。波缘柯对大气中SO2抗性强，是良好的环保树种[14]。

2 国内外有关壳斗科柯属及厚鳞柯植物化学成分鉴定的研究现状

2.1 壳斗科柯属植物化学成分鉴定的研究现状

壳斗科植物的化学成分研究报道主要集中在栎属（Quercus）、栗属（Castanea）和锥属（Castanopsis）等3个属，而柯属（Lithocarpus）植物报道甚少。研究表明壳斗科植物含有较多单宁类化合物，此外还有三萜、黄酮、生物碱、有机酸、淀粉、蛋白、色素等成分，这些化合物具有抗氧化、抗菌、抗炎等方面的生物活性[17]。壳斗科植物含有的单宁类成分包括水解单宁、缩合单宁及复合单宁等，且以栎属、栗属和锥属等3个属的研究报道居多。黄酮类的研究主要集中在栗属和栎属2个属中。三萜类成分的研究，以柯属（Lithocarpus）和锥属（Castanopsis）2个属较多。对壳斗科植物中生物碱的研究仅限于栗属植物。

国内外对柯属植物化学成分鉴定的研究有少许报道，有研究[18]通过GC、GC-MS和IR等技术分析了栎属植物加州栎（Quercus agrifolia）及柯属植物烟斗柯（Lithocarpus corneus）的挥发性成分，发现主要成分为E-己-2-烯醛（E-hex-2-enal）、Z-己-3-烯-1-醇（Z-hex-3-en-1-ol）、Z-己-3-烯-1-烷基乙酸（Z-hex-3-en-1-yl acetate）和壬醛（Nonanal）。柯属植物中多穗柯可制作甜茶，周文华等[10]对甜茶（Lithocarpus celebicus）提取物经分离和结构鉴定，获得二氢查耳酮类的2种甜味素。这类甜味素曾由其他植物中分离得到，但含量过低，没有应用价值，而在多穗柯甜茶中的含量达12.6%，有较高开发利用价值。刘灿明等[12]对甜茶中的甜味素进行提取、分离、纯化，获得3种无色晶体。经分析鉴定，这3种物质分别为根皮苷、三叶苷、3-羟基根皮苷。Cheng等[19]由木姜叶柯和烟斗柯的叶和枝中提取并分离出17种三萜类化合物，其中4种为新型化合物，3种为首次在生物体内提取的天然化合物，6种已知化合物，另外还有4种已知化合物是由烟斗柯中分离出来的，鉴定新型化合物其化学结构，评估其抗炎和抗HIV活性。结果证明其中一种化合物3-epi-Betulinic acid（8）的抗HIV活性强于常用的抗HIV的药物（阿巴卡韦），另一种3, 4-seco-4（23），20（29）-lupadiene-3, 28-dioic acid（5）表现出强烈的抑制过氧化阴离子生成的活性。

2.2 厚鳞柯植物化学成分鉴定的研究现状

国内外对厚鳞柯植物各个部位中化学成分进行鉴定，并对其生物活性进行研究的报道更是稀缺，仅有的研究也只限于对种子中酚类化合物的探讨。Ma等[20]从厚鳞柯种子中提取并分离出5种酚类化合物，其中一种为新型化合物，一种为首次在生物体内提取的天然化合物。通过红外、紫外、质谱、核磁共振等确定其结构，探究5种化合物对脂多糖诱导一氧化氮生成的抑制活性。结果表明，5种化合物均有抗炎作用，其抗炎活性可能与其直接清除自由基的作用有关，并且呋喃环和内酯环的存在增强了其抑制活性。Xie等[21]从厚鳞柯种子中提取并分离出12种酚类化合物，其中新型化合物有3种。通过红外、紫外、质谱、核磁共振等确定其结构，同样证明9种化合物均有一定抗炎活性，并推断各化合物的抗炎活性可能部分由于其酚类结构，同时研究表明LPS阻止NO生成可能通过抑制NF-κB的活性或抑制蛋白质和酪氨酸的磷酸化[22]。

3 食品和中药材真伪识别技术研究现状

近年来，市场上有一些不法分子将厚鳞柯果实作为保健品售卖，很多甚至以假乱真，欺骗消费者，对老百姓的生命健康和财产造成损失。但厚鳞柯种子中有效成分或指标性成分的研究尚缺乏，对厚鳞柯种子薄层色谱、红外光谱、液相色谱等特征图谱的研究更是未见报道，所以厚鳞柯种子真伪识别技术亟待研究，制定厚鳞柯种子质量标准很有意义。在食品药品真伪识别技术上很多学者做过大量研究，常见的技术主要有特征图谱法、DNA条形码、仪器分析与多元统计相结合法及新兴的电子鼻技术等。

3.1 特征图谱法、DNA条形码法

刘越等[23]收集何首乌及常见的5种混伪品种，建立薄层色谱和高效液相色谱特征图谱鉴别真伪的方法。结果发现，何首乌和毛脉蓼的薄层色谱和高效液相色谱特征图谱相似，而且何首乌中标志性成分2, 3, 5, 4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷的色谱峰与毛脉蓼中虎杖苷峰完全重叠，这2个苷类成分的苷元均为茋类化合物，但仔细观察图谱，发现在紫外光365 nm下检视虎杖苷与2, 3, 5, 4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷颜色有所不同，得出虎杖苷可以作为区别这2种药材的标志物；而另外4种混伪品种与何首乌的色谱行为均存在明显差异。孔晓妮等[24]建立19批翻白草药材样品和2批委陵菜药材的高效液相色谱指纹图谱，采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》（2004）对21批药材样品进行相似度评价，确定19批翻白草药材样品的共有峰，结果表明，19批翻白草药材样品的HPLC图谱有18个共有峰，相似度均大于0.9，而2批委陵菜药材样品相似度均小于0.7，通过主成分分析和聚类分析，发现21批药材样品可明显聚为2大类，即2批委陵菜药材样品为一类，19批翻白草药材样品为一类，且真伪翻白草药材样品中芦丁和槲皮苷的相对含量均差异显著，可作为鉴定翻白草的标志性成分。张丹等[25]建立了真伪防风药材的液相色谱指纹图谱，标定了其中的9个共有峰，相似度分析发现各批次样品之间的相似度在0.087～0.997之间，说明运用液相色谱指纹图谱法可将正品防风和伪品防风进行鉴别。对4个色原酮类成分（升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、升麻素、亥矛酚苷）含量进行测定，并进行主成分分析和系统聚类，结果表明，4个色原酮类成分可作为区分真伪防风药材的标志性成分。黄必胜等[26]采用近红外光谱法对真伪龙齿进行鉴别，发现真伪龙齿的红外光谱在峰数和形状上几乎一致，而利用一阶导数+矢量归一化预处理图谱后，可以准确将真伪龙齿区别开。段亚萍等[27]基于DNA条形码和化学指纹图谱方法对雷公藤属药材进行准确的鉴定。通过DNA条形码技术、隐马尔可夫模型的HMMer注释方法和K2P模型进行遗传距离分析，并结合最近距离法、相似性搜索法、构建NJ 树等方法对雷公藤的DNA序列进行鉴定和评估，建立雷公藤药材液相色谱指纹图谱，评价不同来源的药材指纹图谱的相似度，结果表明，药材基原物种雷公藤的ITS2序列种内最大K2P遗传距离均远小于混伪品的种间最小K2P遗传距离，相似性搜索法分析表明ITS2序列可以初步鉴定雷公藤药材与其混伪品，在NJ聚类树上雷公藤药材与其混伪品聚类清晰，结合液相指纹谱图可以直观地区分雷公藤伪品。

3.2 仪器分析与多元统计相结合法

冉坚等[28]采用氢核磁共振技术测定鹿龟酒样品的化学成分，并将所获得的信息转化为数据矩阵，采用有监督的分析模式偏最小二乘法-判别分析（PLSDA）建立鹿龟酒的真伪鉴别方法，即根据鹿龟酒样品中各化学组分相对含量建立训练集模型，通过验证样品集验证模型，将未知样品集的各化学组分相对含量导入模型，进而对未知样品的真伪做出判别分析。周永峰等[29]通过高效液相色谱法测定不同产地五味子药材中五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素等6种化学成分的含量，同时收集不同产地五味子的百粒重、颜色、五味子果肉含量及经纬度等指标，根据这些指标对3个不同产地的五味子进行PLS-DA分析，结果表明建立的模型可将3个不同产地的五味子准确区分，结合因子载荷图发现，经纬度、百粒重及五味子醇乙含量是区分不同产地五味子的关键指标，这也为区分真伪五味子药材提供参考。陈安珍等[30]建立一种基于高效液相色谱指纹图谱结合PLS-DA统计分析方法对真伪大黄及不同大黄品种进行鉴别的方法。通过将不同检测波长下各化学成分响应值转换为变量，使用统计软件进行数据筛选、挖掘与处理，建立可以实现大黄正品与非正品及3个种的分类预测模型。结果证明该模型对未知样品集的真伪大黄预测结果与薄层色谱鉴别结果一致。

3.3 电子鼻技术

气味指纹分析技术是近年来针对复杂介质和含协同作用的样品而发展起来的一门新技术。电子鼻是一种新颖的分析、识别和检测复杂嗅味和挥发性成分的人工嗅觉装置。它是模拟人的鼻子闻到目标总体气息，它不仅可以根据各种不同的气味测到的不同信号，而且可以将这些信号经训练后与建立的数据库中的信号加以比较，进行判断识别，因而具有类似鼻子功能[31]。近年来，有学者将电子鼻技术应用于食品和药材的真伪鉴别中。张冬月等[32]采用PEN3电子鼻系统对多批次不同产地通关藤及其混淆品进行鉴定，通过对样品气味进行定量表征，通过传感器区别贡献率分析法优化传感器个数，对不同产地通关藤及其混淆品的气味指纹信息进行统计，建立真伪品识别模型，结果表明识别准确性可达90%以上。田耀伟等[33]采用电子鼻对6个牌号卷烟样品的挥发性成分进行分析，采集响应数据，使用主成分分析对原始数据进行预处理，通过线性判别分析鉴别，结果表明，电子鼻技术快速且准确率高。基于电子鼻技术的小浆果果汁真伪鉴别方法。俞邱豪[31]通过电子鼻对小浆果果汁进行真伪鉴别，通过优化并建立PCA和DFA模型，证明该方法能够快速鉴别鲜榨蓝莓汁和蔓越莓汁，并预测掺假量在10%左右。

4 展望

国内外对厚鳞柯种子中化学成分的鉴定研究甚少，对厚鳞柯种子真伪识别技术及种子质量标准的研究更是处于空白。后续研究中，可对厚鳞柯种子中各类化合物进行提取、分离和纯化，通过红外光谱和核磁共振等技术对主要化合物结构进行鉴定，探讨厚鳞柯种子有无药用价值；通过多元统计分析与特征图谱相结合方式，建立真伪识别模型，找到区分真伪厚鳞柯种子的关键化学成分，为食品监管和药材质量控制提供依据；进一步探求指标性成分定性定量的测定方法，并建立厚鳞柯种子质量标准草案，为食药监管和壮药资源的开发利用提供参考。