不同种植模式及产区对铁皮石斛品质的影响*

曹永建 赖敏婷 李怡欣 吴小燕高 婕 李兴伟 曾 雷

（1. 广东省林业科学研究院/广东省森林培育与保护利用重点实验室，广东 广州 510520；2. 广东省林业科技推广总站，广东 广州 510173；3. 广东森科园林绿化工程有限公司，广东 广州 510520）

铁皮石斛Dendrobium officinale，兰科石斛属，性微寒，味甘，是我国传统的道地药材。铁皮石斛的化学成分主要有多糖、生物碱、茋类、酚类和木质素等，以及颇具养生功能的多种活性物质，如抗氧化、抗肿瘤、降血糖、抗菌、免疫等各种功效[1]。《神农本草经》首次提及石斛并将其列上上品，《名医别录》《药性论》、《本草经集注》等也均有记载[2-4]，被列为“九大仙草”之首，近年来深受消费者的青睐。为满足市场供应需求，在“短平快”利益驱动效应模式下，铁皮石斛规模化生产技术得以迅猛发展，栽培方式也由当初的盆栽驯化渐渐衍生出大棚栽培、仿野生栽培，如将铁皮石斛捆绑在活树树干上、枯死树树干上、石壁上等多种种植模式[5-11]。同时为了提高产量，其栽培基质也逐步演化为各种树皮、砂石、谷物稻壳、香茹菌渣等各种物质[12-13]。当前，各类种植模式生产出来的铁皮石斛其产品质量参差不齐，价格更是天壤之别，从几十元到几千元不等，这不仅与当前人们所追求美好生活的时代潮流相悖，而且极大阻碍了铁皮石斛产业的健康可持续发展。为此，非常有必要对部分主产区的铁皮石斛质量安全进行风险评估，以保障国民经济的平稳发展。

本研究采集了广东、广西、福建、浙江、云南、海南等6 个省份主产区的铁皮石斛样品共计38 份，栽培方式包括了大棚种植、仿野生附树种植、仿野生附石壁种植等3 种方式。依据国家相关标准，对铁皮石斛样品的水分、粗多糖、灰分、浸出物以及总砷（As）、总汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）等重金属含量进行了检测，旨在为保障食用林产品质量安全提供强有力的科技保障。

1 材料与方法

1.1 抽样方法

2019 年11 月至2020 年9 月期间，分别从广东、广西、福建、浙江、云南、海南等地采集铁皮石斛鲜条（表1），鲜条生长周期均为3 年及以上，种植方式分为3 种，分别为大棚种植、仿野生附树种植和仿野生附石壁种植，每份鲜条采集量不少于350 g。为保证鲜条内营养成分保持稳定，采集后的鲜条存放于冰箱内，并于3 ～ 5 天内对其进行检测。

表1 铁皮石斛鲜条采集信息Table 1 Information of Dendrobium officinale collected from difference regions with difference cultivation models

1.2 检测方法

铁皮石斛中水分测定方法依据GB 5009.3-2016[14]，多糖测定方法依据NY/T1676-2008《食用菌中粗多糖含量的测定》[15]，灰分测定方法依据GB 5009.4-2016[16]，砷、镉、铬、铅等重金属测定方法依据GB5009.268-2016[17]，总汞测定方法依据GB 5009.17-2014[18]。

浸出物测定方法：将石斛样品切成段，烘干，打碎成粉末，过50 目筛。取约4 g（M），置于250 mL 的锥形瓶中，加乙醇100 mL，密塞，称定质量，静置1 h 后，连接回流冷凝管，85℃水浴加热至沸腾，并保持微沸1 h。放冷后，取下锥形瓶，密塞，再称定质量，用乙醇补足减失的质量，摇匀，用干燥滤器滤过，量取滤液25 mL，置已干燥至恒重（M1）的蒸发皿（或50 mL 带盖坩埚）中（体积不可超过蒸发皿的一半，以防蒸的时候溢出），在水浴上蒸干后，于105℃干燥3 h 时，置干燥器中冷却30 min，迅速称定质量（M2）。以干燥品计算供试品中醇溶性浸出物的含量（%）。计算公式为浸出物%=（M2-M1）/M·100/25 ·100%。

1.3 限量标准

铁皮石斛鲜条中重金属含量限量值对照GB 2762-2017《食品中污染物限量》[19]中规定的新鲜蔬菜中重金属含量的限量值。铁皮石斛基质中重金属限量值对照NY/T 5010-2016 《无公害食品 蔬菜产地环境条件》[20]中规定的限量值。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式对组分含量的影响

本研究采集的铁皮石斛鲜条，其种植方式分为3 种，分别为大棚种植、仿野生附树种植和仿野生附石壁种植。检测结果表明，3 种种植模式下，铁皮石斛中的水分、粗多糖、灰分以及浸出物的含量相近（图1），分布范围分别为78.64%～83.40%、30.38%～33.44%、3.46%～5.32%和4.58%～5.72%。单因素方差分析（α = 0.05）结果表明，3 种种植模式对铁皮石斛中水分、粗多糖、灰分以及浸出物的含量均无显著影响，表明铁皮石斛在不同基质环境下，其自身组分的含量几乎不会变化。

图1 不同种植模式对铁皮石斛组分含量的影响Fig. 1 Effect of difference cultivation models on the content of active components in Dendrobium officinale

2.2 不同种植模式下铁皮石斛中重金属含量分析

大棚种植、仿野生附树种植和仿野生附石壁种植模式下（表1），仅发现一份种植在石壁上的铁皮石斛其铬（Cr）含量为0.891 mg/kg，超过了GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中要求的铬含量不得高于0.5 mg/kg 的限量值，其余37 份样品中铬含量均满足国家标准中规定的限量值要求。就总砷（As）、总汞（Hg）的含量来说，38 份样品均符合国家标准要求的限量值≤0.5 mg/kg 和≤0.01 mg/kg。然而对于镉(Cd)和铅（Pb）的限量值0.05、0.1 (mg/kg)来说，3 种种植模式下铁皮石斛中的重金属含量超标现象较为普遍。检测结果表明，大棚种植模式下，23 份样品中有7 份样品中的镉(Cd)含量超标，超标范围在1.2%～210%；有5 份样品中的铅超标，超标范围在8%～737%。仿野生附树种植模式下，10 份样品中有6 份样品中的镉(Cd)含量超标，超标范围在2.6%～116%；有6 份样品中的铅超标，超标范围在68%～753%。仿野生附石壁种植模式下，5 份样品中有4 份样品中的镉(Cd)含量超标，超标范围在20.8%～124%；有5 份样品中的铅超标，超标范围在122%～5 590%。

2.3 不同产地对组分含量的影响

本研究中分别从广东、广西、浙江、福建、海南、云南等6 个主产区共采集铁皮石斛鲜条38 份。检测结果表明，不同产区铁皮石斛中的水分、粗多糖、灰分、浸出物等组分含量相似。大棚种植模式下（图2），就粗多糖来说，不同产区铁皮石斛中粗多糖含量依次为云南＞福建＞广东＞浙江＞海南＞广西，数值范围为28.167g～44.200 g/100g。仿野生附树种植模式下（图3），就粗多糖来说，不同产区铁皮石斛中粗多糖含量依次为广西＞福建＞广东＞浙江＞海南，数值范围为28.650g～37.900 g/100g。仿野生附石壁种植模式下（图4），就粗多糖来说，不同产区铁皮石斛中粗多糖含量依次为广东＞浙江，数值分别30.767 和29.800 g/100g。

图2 大棚种植模式下不同产区对铁皮石斛组分含量的影响Fig.2 Effect of different original regions on active components of Dendrobium officinale in greenhouse

图3 附树种植模式下不同产区对铁皮石斛组分含量的影响Fig.3 Effect of different original regions on active components of Dendrobium officinale growing with living trees

图4 附石壁植模式下不同产区对铁皮石斛组分含量的影响Fig.4 Effect of different original regions on active components of Dendrobium officinale growing on stones

单因素方差（α = 0.05）（表2）分析结果表明，不同产区对铁皮石斛活性组分含量的影响不显著，表明铁皮石斛中的各组分含量较为稳定，不会因气候或地理条件的变化而改变其化学组分含量。研究过程中经走访种植户发现，广东、广西、福建等地区的铁皮石斛品种多为从浙江或云南引进，因此从种源上追溯，很可能是同一个种源，因此虽然在不同的地区生长，但其主要成分变化不大，最终表现为不同区域间的差异不显著。

表2 不同种植模式下铁皮石斛中重金属含量 mg·kg-1Table 2 The value of heavy metals content in Dendrobium officinale with different cultivation models

表3 不同产区对铁皮石斛组分影响的单因素方差分析Table 3 One-way analysis of variance for effect of different original environments on quality of Dendrobium officinale

2.4 不同产区对铁皮石斛中重金属含量的影响

本研究中分别从广东、广西、浙江、福建、海南、云南等6 个主产区共采集铁皮石斛鲜条38份。检测结果表明，6 个产区的样品中重金属总砷、总汞的含量均不超标，但镉、铬、铅的含量均有不同程度的超标。广东9 份样品中，有7 份样品中镉的超标率为44.6%～210%，有1 份样品中铬的超标率为78.2%，有6 份样品的铅超标率为18%～5490%。广西的11 份样品中，有3 份样品的镉超标率为38%～116%,3 份样品的铅超标率为8%～316%。浙江的9 份样品中，有5 份样品的镉超标率为1.2%～34%,6 份样品的铅超标率为94%～753%。福建的5 份样品中，有1 份样品的镉超标率为29.8%,1 份样品的铅超标率为98%。海南的1 份样品中，有1 份样品的镉超标率为19%。

从上述结果来看，不同产区对铁皮石斛中重金属含量有一定的影响，其中影响最大的为广东和浙江，而对云南、海南、福建和广西的影响不大。

3 结论与讨论

通过对广东、广西、浙江、福建、海南、云南等6 个主产区内大棚种植、仿野生附树种植、仿野生附石壁种植的38 份铁皮石斛鲜条中营养组分以及重金属含量的检测分析，结果表明，不同种植模式下铁皮石斛鲜条中的营养组分含量变化不大。方差分析结果表明，不同种植模式对铁皮石斛鲜条中营养组分含量变化的影响不显著。从本研究采集的鲜条种源来看，广东、福建、广西的铁皮石斛种苗多为由浙江引种，这可能也是导致各产区内铁皮石斛鲜条中营养组分含量差异不大的主要原因。另一方面，从食品质量安全方面来看，广东、浙江产区的铁皮石斛鲜条中重金属超标现象较为普遍，主要表现为镉和铅超标较为严重。因此，建议各地区质监部门应加强对铁皮石斛生产企业的监管力度。

铁皮石斛是我国传统的道地药材，具有独特的药用价值和保健功能。近年来由于市场导向，加之人工种植采取了过多的干预措施，导致部分铁皮石斛的药用价值和保健功能大幅下滑，给产业带来了灾难性影响。现有的铁皮石斛企业种植规模小，种植模式各异，导致铁皮石斛的采摘周期也不尽相同，品质也存在一定的差异。另一方面，铁皮石斛精深加工企业少，尤其是枫斗产品对熟练手工的依赖性较强，其他产品的加工技术也有待进一步提升。在政策扶持力度方面，各地区情况不尽相同，也导致了铁皮石斛产业的发展不均衡。因此，亟须加强对铁皮石斛产业的积极引导与帮扶，出台相关政策，积极鼓励林农扩大再生产，保障该产业的健康可持续发展。