药食同源中药铁皮石斛的研究进展

胡杨,赵勉,邱雨轩,叶德宝,刘洋清,张朝凤,王海波,程建明

(1.南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023;2.中国医学科学院/北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室,北京 100050;3.康美(亳州)华佗国际中药城商业有限公司,安徽 亳州 236800;4.中国药科大学中药学院,江苏 南京 211198)

石斛Dendrobiicaulis作为我国“九大仙草”之首,为兰科植物中珍稀名贵中药材,最早见于《神农本草经》,以强阴补虚见长[1]。《中国药典》2020年版收载石斛类药材有铁皮石斛D.officinaleKimura et Migo和石斛(来源为金钗石斛D.nobileLindl、霍山石斛D.huoshanenseC.Z.Tang et S.J.Cheng、鼓槌石斛D.chrysotoxumLindl 和流苏石斛D.fimbriatumHook及其同属植物近似种)的新鲜或干燥茎[2]。其中,铁皮石斛因较高的药用价值和较完善的规模化种植被广泛应用,同时作为中药上品,石斛至今无不良反应报道,可见其食用安全性可靠。2018年1月11日,原国家卫生和计划生育委员会(以下简称原国家卫计委)发布了《关于就党参、铁皮石斛等9种物质作为按照传统既是食品又是中药材物质开展试生产征求意见的函》。2020年6月12日,国家卫健委办公厅印发《关于云南省开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点意见的函》,同意云南省对天麻、铁皮石斛、灵芝开展食药物质试点的风险监测方案[3]。研究发现,铁皮石斛含有葡萄糖、菊糖、果糖等及17种氨基酸,其中包括除色氨酸以外的7种人体必需氨基酸,此外还含有P、K、Mg、Na、Zn、Mn、Cu等多种微量元素,可加工成功能性食品[4],因此铁皮石斛在保健食品的应用方面愈发广泛,常被用作膳食补充剂的茶、酒、汤、粥等。本文拟从铁皮石斛的资源分布、化学成分、药理活性、药食两用等多个方面进行概述,并对其应用现状进行分析,为石斛的进一步开发利用提供理论依据。

1 铁皮石斛资源及分布情况

1.1 产区分布

铁皮石斛为多年附生草本植物,生长于温暖潮湿、非阳光直射的环境,但是不耐寒,在海拔800～1 500 m的悬崖或富含腐殖质和苔藓的树干上常年生长[5]。全球范围内的铁皮石斛主要分布在大洋洲和亚洲的热带及亚热带地区,而我国统计到的铁皮石斛主要生长在我国北纬32°以南的省份,包括云南、浙江、贵州、广西等地[6]。

1.2 资源现状

在全国范围内,石斛产业具有不同发展特点和发展水平的两个极端,分别为天然原产地、自然条件优越、栽培面积广、石斛品质佳等优势的云南,和深加工发达、产业链完整、附加价值高、销售市场广的浙江。并且,石斛产业以云南、浙江两点为极点,辐射周边地区[7]。其中,云南省是我国野生铁皮石斛的原产区之一,该省处于低纬度、高海拔地区,气候类型多样;年温差小,日温差大,年均气温适中,南部地区无霜期超过300 d;降水充沛,干湿分明;有较强紫外线和日照时间,有利于植株糖分累积,为铁皮石斛种植提供了独特的气候地理优势[8]。云南省多数地区石斛年生长期为280～300 d,采收期为1.5～2 a,而浙江等地年生长期为50 d,采收期为3～4 a。因此,云南省产量高于浙江等地,有投资成本低、采收周期短、产量高、种植容易成活等优点[9]。云南人工种植铁皮石斛区域布局于滇南、滇东南、滇西南3个片区的普洱、西双版纳、红河、保山、德宏、临沧、文山等7个州(市)[10]。

浙江省是我国铁皮石斛另一主要产地之一,也是率先实现人工培育种植和产业化的省份[11]。浙江铁皮石斛产业种植区域主要分布于乐清、婺城、义乌、武义、天台、临等县(市)。其中,乐清被誉为“中国石斛之乡”,从明代起,便已经有了收集和加工铁皮石斛的传统[12]。早期,大棚种植为浙江石斛的主要种植模式,随着该产业的不断发展,浙江依托当地山林资源,将目光投向林下空间,打造多种铁皮石斛栽植模式,包括大棚仿野生种植、活树附生栽培、林下野生床种植、贴石野生种植等模式[13]。2023年,浙江省石斛种植总面积已达3.6万亩(1亩≈666.67 m2,生态种植面积约占16%),铁皮斛鲜条产量9 480 t[3]。

2 铁皮石斛的活性成分

铁皮石斛含有多糖、生物碱、芪类、黄酮、氨基酸及微量元素等多种对人体健康有益的活性成分。现代药理学研究表明铁皮石斛具有降血压、提高免疫力、抗肿瘤、抗衰老和降血脂等药用价值。

2.1 多糖

多糖为铁皮石斛的重要活性物质,其含量多少是影响铁皮石斛质量的重要因素。栽培模式、产地种源、生长年限、提取加工方式、不同部位均对铁皮石斛中多糖含量产生影响。近年来,在铁皮石斛的提取、分离纯化、结构鉴定、药理性质等方面,已有众多学者进行了大量研究。铁皮石斛多糖以水提醇沉法为主要提取方式,还有酶解法、超声法、微波辅助法、CO2流体萃取法等[14]。色素、脂质、蛋白质、淀粉、低聚糖、小分子物质等为铁皮石斛粗多糖中的主要杂质,进行脱脂、脱蛋白、透析除杂后,再通过纤维素柱和凝胶色谱柱得到均一化结构的铁皮石斛多糖。目前对铁石斛多糖结构的研究主要集中在多糖的相对分子质量、单糖的组成及比例、单糖的连接方式、糖苷键型及重复单位等[15]。实验获得的多糖片段差异较大,在多糖结构的各方面有一定不同。对近3年(2020—2023年)国内外学者从铁皮石斛中分离得到的多糖成分和药理活性进行初步总结,见表1。

表1 铁皮石斛中多糖类化合物结构特征(2020—2023年)

研究表明,铁皮石斛多糖具有抗肿瘤、降血糖、降血脂、降血压、免疫调节、抗氧化和护肝等多种药理作用。如对于Hepa1-6、LLC、MFC和CT26荷瘤小鼠模型,铁皮石斛多糖都具有抑制肿瘤生长、促进肿瘤细胞凋亡的作用,其机理为促进TAMs的肿瘤相关巨噬细胞极化[37]。在小鼠体内实验中,铁皮石斛中性多糖(DOP-1)下调血清中IL-6、IL-10含量,降低IFN-γ水平,并提高免疫抑制模型小鼠血清中溶血素含量,因此可缓解环磷酰胺对小鼠的免疫抑制作用[38]。铁皮石斛多糖有助于改善2型糖尿病小鼠的肝糖代谢,缓解糖尿病小鼠的高血糖,其降糖机制可能为影响胰高血糖素介导的信号通路CAMP-PKA和Akt/FOXO1,调节肝糖原代谢;并扭转肝糖原结构的不稳定性,抑制糖原的降解[21]。铁皮石斛多糖可改善肥胖引起胰岛素抵抗小鼠的相关胰岛素抵抗和脂质代谢紊乱,可能是治疗相关疾病的潜在药物[39]。通过脂质组学、代谢组学分析,发现铁皮石斛多糖DOP对肝脏中的氧化应激、炎症和肝脏脂质积累具有改善作用,由此对2型糖尿病大鼠的肝脏代谢紊乱症状有治疗作用[40]。Li等研究发现,铁皮石斛多糖可以改善代谢性高血压大鼠血压,改善异常脂质代谢过程;调节短链脂肪酸代谢,改善肠道菌群,增强肠道屏障;并增加血清中NO水平,改善血管内皮功能,在治疗代谢性高血压方面有很大的益处[41]。梅威威的研究表明,对于急性酒精性肝损伤小鼠,铁皮石斛多糖可以降低其体内的ALT、AST、TG和MDA含量,升高SOD水平,预防酒精带来的肝损伤,其机制可能与其上调肝脏中ATGL及HO-1 mRNA表达有关[42]。

2.2 生物碱

生物碱是最早从石斛属植物中分离得到的化合物,在石斛属植物中广泛存在,分为倍半萜、八氢中氮茚、四氢吡咯、酰胺和咪唑5种类型,分别归属于萜类、哌啶类、吡咯类、有机胺类等大类生物碱[43]。作为最早从石斛中分离得到的生物碱,倍半萜类生物碱石斛碱具有神经系统保护、清热止痛、抗炎症、心血管保护、抗癌以及抗甲型流感病毒等药用功效,主要分布在金钗石斛、棒节石斛中,但近几年,有相关研究报道称在铁皮石斛中检测分离到石斛碱,如李海涛等[44]从云南产铁皮石斛组培苗中提取到石斛碱。文献调研发现,铁皮石斛中的生物碱主要是酰胺类生物碱,即氮原子未结合在环内的一类生物碱,多糖含量较高的3个石斛种类,铁皮石斛、细茎石斛、齿瓣石斛中皆含有此类生物碱。目前分离得到的此类生物碱主要有N-p-香豆酰酪胺、N-顺式阿魏酸酰酪胺、二氢阿魏酸酰酪胺、N-p-阿魏酸酰酪胺、N-p-桂皮酸酰酪胺等[45]。

此外,吡啶类、异喹啉和萜类吲哚类生物碱也在铁皮石斛中被发现(22～32)[46],化合物名称和药理作用总结见表2,结构式见图1。含量方面,诸燕等对人工栽培铁皮石斛17个种质41个样品,以及市售不同价位枫斗药材11个样品,测定比较其总生物碱含量,结果显示总生物碱含量在0.019%～0.043%,且总生物碱含量云南>浙江,并呈现出与生长年限正相关的规律[47]。汪群红等对不同来源铁皮石斛中生物碱进行含量比较,结果表明总生物碱含量顺序为:组培品>野生品>人工栽培品[48]。尚喜雨对铁皮石斛不同部位生物碱进行提取和测定,发现铁皮石斛中生物碱,茎上段>叶≈根>茎中段≈茎下段[49]。

图1 铁皮石斛中主要的生物碱成分结构

表2 铁皮石斛中的主要生物碱化合物

铁皮石斛生物碱具有抗氧化、抗神经元凋亡、抑制心血管疾病及改善糖尿病等作用。如通过心肌缺血再灌注损伤大鼠模型,发现石斛碱对心脏具有保护作用,其作用机制与抑制Bax/Cyt-C/caspase3凋亡信号通路有关[50]。测定铁皮石斛的生物碱组分及其抗氧化活性,结果显示大部分组分表现出羟自由基清除活性,其中活性最高者对羟自由基的校正清除率达到5.2%[51]。石斛碱可通过上调miR-499-5p表达改善糖尿病肾病系膜细胞增殖、上皮间质转化和纤维化,推测其作用机制与抑制NF-κB通路的活化有关[52]。对于妊娠期糖尿病,石斛碱可有效改善小鼠母体症状并减轻其对后代的损害,并减少炎症因子IL-1、IL-6、IL-17、TNF-α的分泌[53]。对于帕金森模型小鼠,石斛碱显著改善了其运动性能,减轻了多巴胺能神经元的损伤,其机制是通过促进MANF介导的ER应激抑制来实现的[54]。

2.3 芪类

芪类化合物的结构特点是由2个联苄母核构成,包括联苄类,菲类及其衍生物。以乙醇提取、乙酸乙酯萃取、硅胶分离等方法,分离纯化得到铁皮石斛中的芪类化合物,并对其进行结构鉴定。从铁皮石斛中分离得到的芪类化合物包括毛兰素、鼓槌菲、铁皮石斛素A～U、Dendrocanol、Densiflorol A等,化合物名称和药理作用见表3,其中代表性成分有毛兰素、鼓槌菲、毛兰菲、Dendrocanol(33～51)等,其结构式见图2[55-61]。

图2 铁皮石斛中主要的芪类成分结构

表3 铁皮石斛中的主要芪类化合物

研究表明,芪类化合物有抗氧化、抗肿瘤、微弱的降血脂作用。铁皮石斛中的联苄类化合物的抗肿瘤活性较好,可以抑制肿瘤糖酵解发挥其体内外抗肺癌的治疗作用,其机制为下调A549细胞PI3K-Akt和HIF-1α信号通路,影响糖酵解途径的GLUT4和HK2的蛋白表达[62]。从铁皮石斛茎中提取得到的菲类衍生物对两类癌细胞HI-60、THP-1,表现出细胞毒活性[63]。通过UV-B照射HaCaT细胞建立体外诱导氧化应激模型,验证了铁皮石斛中得到的13个联苄类衍生物可以保护UV-B诱导的皮肤光老化,其机制为联苄类衍生物可直接与SIRT3结合,增强脱乙酰反应,进而激活Mn-SOD[64]。对铁皮石斛的小极性提取部位分离纯化,得到的联苄类化合物,有促进HepG2细胞对胆固醇的摄取作用,推测该化合物具有微弱的抑制胆固醇合成的效果[58]。

2.4 黄酮

黄酮类化合物也是铁皮石斛的主要活性成分之一,目前鉴定得到的铁皮石斛中的黄酮类化合物主要为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类等[45],化合物名称和药理作用见表4[65-70],其中代表性成分有柚皮素、槲皮素、芹菜素、异鼠李素(52～68)等,其结构式见图3。建立UPLC-MS/MS方法测定并比较不同产地铁皮石斛中黄酮含量差异,研究发现,黄酮的种类和含量在不同产地铁皮石斛中存在较大差异,其中柚皮素含量最高,其次为圣草酚、异鼠李素等,而槲皮素、芦丁、紫杉叶素等仅在部分产地铁皮石斛中存在[65]。对浙江乐清产铁皮石斛不同部位中的黄酮进行含量测定,发现铁皮石斛中黄酮含量依次为花>叶>茎,且花中黄酮具有更好的抗氧化活性[66]。对不同产地铁皮石斛中黄酮含量进行测定,结果显示云南产的铁皮石斛中黄酮量最多,达到0.501%[67]。

图3 铁皮石斛中主要的黄酮类成分结构

表4 石斛中主要的黄酮类化合物

铁皮石斛中黄酮有抗氧化、抗衰老和免疫调节等作用。如铁皮石斛花中的总黄酮具有抗氧化活性,且呈现浓度依赖性,当质量浓度达10 mg·mL-1时,对DPPH·、·OH清除率可达到89.77%和80.01%[71]。此外,铁皮石斛总黄酮对力竭性运动大鼠有肝脏保护作用,可以调节肝脏氧化代谢并调控大鼠肝脏组织自噬水平,来维持肝脏功能的稳定[72],并通过有效的维持Th1/Th2的动态平衡,改善对机体免疫功能的抑制,减缓运动疲劳的发生,促进运动劳累后的免疫恢复[73]。对D-半乳糖所致小鼠衰老模型,铁皮石斛总黄酮可以有效调节小鼠体内SOD、T-AOC、ATP活性,降低氧化应激反应;升高机体内不同类型胶原蛋白含量,促进机体内胶原修复[74]。

2.5 氨基酸及微量元素

氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一,是铁皮石斛中的有效成分和人体必需的营养成分。铁皮石斛中共有17种氨基酸,包括天冬氨酸(Asp),谷氨酸(Glu),丝氨酸(Ser)等,含有除色氨酸以外的所有人体必需氨基酸;同时,总氨基酸的营养价值排序为铁皮石斛>金钗石斛>鼓槌石斛[75]。罗绪强等研究发现氨基酸含量在不同部位排序为叶片>上茎>下茎,叶片中总氨基酸含量可以达到(89.00±10.09) mg·g-1[76]。鲁芹飞等测定铁皮石斛鲜品中总氨基酸含量与铁皮石斛干品有一定不同,推测可能为鲜品在干燥炮制过程中,其中的氨基酸发生转化,或是氨基酸结构不稳定,遭到破坏[77]。金璐英等的试验结果表明,种质对大部分氨基酸的累积有明显的影响;在不同的生长期内,各种必需氨基酸的含量均有不同程度的提高,其中以3年生铁皮石斛为最;所以,提高铁皮石斛的氨基酸含量可以从种质上进行选择,并延长其采收期[78]。

铁皮石斛中还含有多种微量元素,主要包括P、K、Mg、Na、Zn、Mn、Cu等,这些微量元素对于人体机理活性的提高具有很好的调节作用[79],也是保证铁皮石斛药材食用安全性的重要指标[80]。黎万奎等的试验结果表明,微量元素含量为组织培养物>人工栽培品≈铁皮枫斗[81]。纪照红对新疆产不同年限铁皮石斛进行比较,发现P、Mg、Ca、Zn、Fe、Se等元素均以3年生条显著较高,K、Na和Cu等元素以1年生条显著较高,该差异与铁皮石斛不同生长阶段的代谢需求差异有关[82]。马小双等对广南铁皮石斛重金属及微量元素的含量情况进行考察,结果显示铁皮石斛中重金属Cu、Pb、Cd均在《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》规定限度范围内,具有食用安全性[80]。

2.6 其他

铁皮石斛中还包含着其他化合物类型,如挥发性化学成分、酚类化合物、木质素类、内酯类等等。挥发油在铁皮石斛中含量较低,但对植物品质也起着一定作用,是衡量植物品质的指标之一。付涛共鉴定出挥发成分90种,包括醛类、醇类、酯类、萜烯类、酮类、烷烃与芳香烃及其衍生物,其中仿野生栽培品中挥发油在不同部位具有分布差异,结果显示根>茎>叶[83]。吕素华从铁皮石斛鲜花样品中共鉴定出51个挥发性化合物,以萜类、脂肪族、芳香族化合物为主,主要化合物包括桉油素(12.72%)、蒎烯(4.64%)、α-松油醇(4.07%)、2,6-二叔丁基对甲酚(4.54%)[84]。杨洋等对不同种植方式的铁皮石斛中的挥发性成分进行分析,结果不同种植方式下铁皮石斛中挥发油种类和含量差异较大,表明挥发油成分受环境影响较大[85]。挥发油主要为次生代谢产物,具有调节植物生长发育、增强抵抗生物胁迫等功能。同时因具有强烈的香味,对部分害虫和病原性真菌有着毒杀和预防作用,可以用于开发香精香水、食品调料、杀虫产品等等。药理活性上,部分挥发性成分具有抗肿瘤、细胞保护、抗惊厥、抗腺病毒、抗龋齿、抗动脉粥样硬化等作用[86-88]。

黄彪等对铁皮石斛不同部位中酚类进行测定比较,发现酚类化合物的种类和含量在不同部位均有一定差异,铁皮石斛不同部位酚类含量为花>叶>茎,花中主要含有芦丁、咖啡酸和阿魏酸,叶中芦丁和阿魏酸的含量相对较高,而铁皮石斛茎部主要酚类组分则为芦丁、阿魏酸与香草酸[89]。唐文文对不同年限铁皮石斛中功效成分进行分析,结果为总多酚含量以3年生铁皮石斛叶中含量最高,为0.123 mg·g-1[90]。铁皮石斛多酚有抗氧化、防癌抗癌、杀菌、抗炎等功效。对力竭运动小鼠,铁皮石斛多酚显著地提高了血清中SOD、CAT和GSH-Px水平,增强小鼠体内抗氧化能力,提升小鼠运动能力,延长了游泳运动时间[91]。

铁皮石斛茎中木质素主要含有G型和S型木质素以及微量的H型木质素,并且1～2年生茎木质素沉积较少,3年生木质素沉积显著增加[92]。从铁皮石斛中分离鉴定的内酯类化合物包括钩状石斛素和洋地黄内酯[93]。

3 药食两用研究

3.1 药品

铁皮石斛有益胃生津,滋阴清热的功效。可用于治疗热病津伤,口干烦渴,胃阴不足,食少干呕,病后虚热不退,阴虚火旺,骨蒸劳热,目暗不明,筋骨痿软等症状[2]。其中药方剂石斛夜光丸滋阴补肾,清肝明目,用于治疗肝肾两亏,阴虚火旺,内障目暗,视物昏花等症;石斛散用于治伤寒后肾气虚损,小便余沥,及夜梦失精等症;石斛清胃方清胃生津,健脾凉血,用于治疗麻疹后期,胃热津伤,脾气虚弱,呕吐,口干作渴等症状。复方鲜石斛颗粒滋阴养胃,清热解酒,可用于胃阴不足,口干咽燥,舌红少津,酒后津枯虚热,酒醉烦渴等症。此外石斛还为许多中成药的主要组成部分,包括养阴口香合剂、清胃消渴胶囊、脉络宁注射液等。通过在国家药品监督管理局平台上查询,目前常见的临床铁皮石斛及其复方制剂见表5。

表5 含铁皮石斛常用复方制剂

现代临床研究表明,铁皮石斛及其药品制剂在改善糖尿病及并发症、协助治疗肿瘤、调节免疫、护肝护肾和治疗慢性胃炎等方面也具有广泛的应用,并且可以减少治疗过程中的不良反应,具有较高的安全性。如刘松华等对104例慢性萎缩性胃炎患者进行研究,临床结果显示铁皮枫斗颗粒联合枸橼酸莫沙必利片可增强其治疗效果,减轻胃黏膜炎症、肠上皮化生、腺体萎缩、异型增生等,增加胃肠激素分泌,并延缓胃部纤维化[94]。王璟等对2型糖尿病(T2DM)患者胰岛功能状况进行研究,临床实验表明,铁皮石斛粉有改善口渴喜饮,消谷善饥,倦怠乏力,心悸失眠等临床症状,并有着控制血糖,改善胰岛细胞功能紊乱等作用[95]。吴俊等对高血压病患者120例进行研究,发现铁皮石斛加厄贝沙坦合用,比单味药有更好的降压效果,血压数值降幅更大,临床症状、体征改善更加明显[96]。金从国等对非小细胞肺癌(NSCLC)患者进行研究,结果显示,铁皮石斛对术后患者,有改善机体体质作用,并且增加外周血中CD8、NK、CIK等免疫相关细胞水平,杀伤肿瘤细胞并增强免疫能力,从而降低CTC水平[97]。程志源对顽固性发热儿童应用煮沸的鲜铁皮石斛汁,发现鲜铁皮石斛能缩短体温降低时间,减少体温反复上升次数,从而解决反复发热问题[98]。

3.2 保健食品

国家特殊食品信息查询平台显示,截至2023年8月,铁皮石斛作为保健食品的产品共170个,其中“国食健字”28种、“国食健注”128种、“卫食健字”14种,如依源牌铁皮石斛葛根枳椇子胶囊(国食健注G20230364)、济公缘牌铁皮石斛西洋参玛咖软胶囊(国食健注G20230343)、台乌乌药铁皮石斛人参颗粒(国食健字G20160390)、森山牌铁皮枫斗冲剂[卫食健字(2003)第0452号]等。铁皮石斛相关保健产品的明确功能包括增强免疫力、缓解体力疲劳、对化学性肝损伤有辅助保护功能、延缓衰老、清咽润喉、对辐射危害有辅助保护功能、辅助降血压、抗突变、对胃黏膜损伤有辅助保护功能,76.5%的产品仅具备单功能,23.5%的产品具有2种及2种以上功能。其中增强免疫力产品共有150种,抗疲劳产品共有49种,辅助保护化学性肝损伤产品共有5种,延缓衰老产品共有3种,清咽产品共有3种。增强免疫力产品占比最大,占总产品的88.2%。主要产品及其功能属性见表6。

表6 含铁皮石斛常用保健品

分析可见,因铁皮石斛价格昂贵,单以铁皮石斛为原料,产品成本过高,故铁皮石斛相关保健产品多由2种及以上中药配伍组成,占总产品的94.7%。铁皮石斛产品的主要保健功能为增强免疫力和缓解体力疲劳,该类型产品主要配伍西洋参、灵芝、枸杞、黄精等。铁皮石斛味甘、微寒,具有生津清热、滋阴养胃的功效;西洋参甘、寒,具有补气养阴、扶正除烦的功效;灵芝具有扶正固本、滋补强壮的功效;枸杞甘、平,归肝、肾、肺经,具有养肝滋肾的功效;黄精具有补气养阴、润肺健脾的功效。铁皮石斛与西洋参、灵芝、枸杞、黄精相互配伍,具有协同增效的作用,增强调节免疫、抗疲劳的作用。铁皮石斛保健品剂型主要有颗粒剂、胶囊、片剂、膏剂、口服液、饮料、茶剂、粉剂、丸剂、酒剂10类。其中,颗粒剂占比30%、胶囊占比28.2%、片剂占比14.7%、膏剂占比7.0%、口服液占比7.0%、饮料占比5.3%、茶剂占比3.5%、粉剂占比3.5%。10类剂型具有方便服用及携带、满足不同需求的特点,但目前多为传统剂型,有待进一步创新。

3.3 化妆品

铁皮石斛中含有的多糖、黄酮、酚类、氨基酸等物质具有抗氧化、抗菌、消炎等药理活性,已作为基础原料在化妆护肤方面得到广泛开发。开发出的产品类型包括面膜、面霜、乳液、护手霜、润肤霜、洗面奶、精华液、手工皂、润唇膏、爽肤水、沐浴露、香水等;产品功能包括抗氧化、保湿、晒后修复、抑菌、美白、延缓衰老、促进毛发生长、修复皮肤屏障等。

敖德平研发了一种含1.5%～2.5%铁皮石斛提取物的中药组合物,辅以欧洲七叶树、东北红豆杉叶、粉防己等提取物,具有缓解过敏症状,修复皮肤损伤,快速治疗激素脸的作用[99]。梁嘉亮等公开了一种促胶原蛋白合成的铁皮石斛提取物的制备方法,通过传统提取方式加发酵的前处理,充分有效提取铁皮石斛中有效成分,并且控制溶剂使用量和温度范围,保留鲜铁皮石斛中有效成分,可以用于开发成具有促成纤维细胞合成胶原蛋白功能的食品或者化妆品[100]。林霁等以铁皮石斛为主要原料,研发了一种具有抗氧化、抗衰老作用的精华肌底液,通过控制植物提取物种类和质量比,能够有效提高清除自由基的能力和抗氧化性能,并能对皮肤上由环境造成的伤害起到防护和修复的作用[101]。

4 铁皮石斛产业现状分析

随着铁皮石斛产业的蓬勃发展,有学者利用Innojoy专利检索平台和中国知网(CNKI)数据库,以铁皮石斛作为研究对象,通过对其专利和文献进行数据挖掘,对铁皮石斛产业发展的基本规律、产业发展的重点及热点领域、主要创新机构、领军团队和未来拓展领域开展了可视化计量研究和总结[102]。结果表明:我国铁皮石斛产业发展大约起步于2002年,经历了发展前期(2002—2010年)、快速发展期(2011—2015年)和稳定发展期(2016年至今)3个发展阶段;发展前期重点是如何运用现代化技术更新种植栽培体系,提升药材的产量和质量;由于工厂化育苗与规模种植技术的突破,快速发展期专利和文献的数量急剧上升,研究内容延伸到医药和化学领域;稳定发展期的专利和文献逐年下降,但由于产业支链的形成与延长,下降速度温和。逐渐形成云南、广西等西南地区主要从事栽培种植,浙江、广东等东南沿海省份主要从事铁皮石斛的加工与贸易,如浙江省以龙头企业为发展中心,集种植、生产加工、销售一体,在产品深加工和市场销售方面形成独特优势,石斛加工企业产品销售额约占全国铁皮石斛系列产品70%以上,获省级以上名牌或著名商标6个。目前,铁皮石斛产业领域的研究从种植、医药逐步发展到食品、医疗保健以及化妆品等新领域,成为铁皮石斛产业突破稳定发展瓶颈的新动力,本课题组利用数据挖掘和数据可视化技术对铁皮石斛专利的类型及应用领域数据进行更新分析(2002—2023年),结果如图4～5。

图4 铁皮石斛专利类型(2002—2023年)

图5 铁皮石斛专利的不同行业分布情况(2002—2023年)

分析可知,目前市售铁皮石斛药食同源产品仍存在功能比较集中、原料配伍重复率高以及产品形式传统单一等问题。针对以上不足,首先应充分挖掘铁皮石斛的保健功效,除增强免疫力、缓解体力疲劳外,现有药理研究显示铁皮石斛具有降“三高”、增加骨密度、护肝、改善胃肠功能等一系列功效,这也是未来保健食品开发的新空间。其次要结合中医药配伍理论,配伍其他药材,明确原料功效成分,以发挥铁皮石斛的最大作用。此外,还应在现有的食品加工方法的基础上,引进新的制剂技术及手段,使铁皮石斛保健食品功效更加突出,口服利用度更高,产品的剂型更加多样和个性化。这样才能开发出安全、有效、创新的高品质铁皮石斛保健食品,满足不同消费人群的健康需求。最后,在深入分析铁皮石斛药食同源产业现状的基础上,行业头部企业还应结合铁皮石斛产业发展规划和产品研发中存在的问题,实施科学化的产业发展战略,即优质化、标准化与差异化发展思路。如构建优质中药材生产体系,采用有效的调控技术为铁皮石斛药材质量提供技术保障;建立以药食同源中药材生产、加工、宣传和管理为主体框架的标准体系,对铁皮石斛产业的各个环节进行规范管理;依托不同地区的特色资源和优势,通过有价值的创新和创造,在产品、文化和服务等方面形成显著的特色,获得相对的产业竞争优势。

5 结语与展望

寓医于食、药膳文化是传统中医药重要的组成部分,更是中医药的精髓。历史上因野生石斛资源紧缺,价格较高,药厂少有研发以石斛为原料的中成药,大部分中医也较少应用石斛作为组方用药,尤其是铁皮石斛、霍山米斛等名贵石斛。20世纪末至21世纪初,我国浙江率先出现了石斛繁殖研究和人工种植实践,经过多年探索,先后突破了铁皮石斛繁殖和种植难关,在浙江形成了规模化种植,霍山石斛、金钗石斛和紫皮石斛的种植也顺势得以长足发展。近年来以铁皮石斛为原料开发保健食品开始显现出极大的市场开发潜力,如2013年,主产区云南、浙江便开始进行铁皮石斛花、茎、叶新食品原料的研究和申报。2016年,中国中药协会石斛专业委员会专门向国家卫健委报送了《关于将铁皮石斛列为新食品原料的请求》。同时,人们也发现加大对铁皮石斛的基础研究将有利于其进一步的开发利用,但目前对铁皮石斛活性成分的研究常以整体的形式进行,缺乏对铁皮石斛单体成分作用机制的深入探讨,此外,尚有部分药理作用的具体机制未得到完全阐明,仍待进一步的研究与探索。

2023年11月17日,国家卫生健康委、国家市场监管总局发布《关于对党参等9种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质公告》(2023年第9号),将党参、肉苁蓉(荒漠)、铁皮石斛等9种物质纳入按照传统既是食品又是中药材的物质(简称食药物质)目录。这必将推动石斛深加工的发展和创新,促进一、二、三产业融合发展,石斛产业将迎来全新的发展机遇。本文通过概述铁皮石斛相关研究,为铁皮石斛的可持续发展、有效成分研究、临床研究、药食同源开发、综合开发利用提供理论基础,对充分发挥铁皮石斛的经济价值具有重大意义。