文章标题 全文   多个检索词，请用空格间隔。

       【摘要】 
       检索近50年来国内外有关霍山石斛的研究文献，并进行整理、分析、归纳。对霍山石斛的药用资源、活性及其成分的研究进展作一综述，为霍山石斛资源的可持续开发利用提供参考。霍山石斛多糖具有显著的提高机体免疫和抗白内障活性，但其野生资源濒危，人工抚育尚不成熟，药理活性的物质基础尚不清楚。如何实现霍山石斛资源的可持续发展，并阐明霍山石斛药理活性的物质基础应是今后研究的重点。
       【关键词】  霍山石斛； 资源； 多糖； 白内障
        Research Advances on Dendrobium huoshanenseWU Huqi, LUO Jianping(Department of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)Abstract:In this paper, researches on Dendrobium huoshanense at home and abroad were summarized during the latest 50 years. The tissue culture of Dendrobium huoshanense, artificial upbringing, pharmacological effects and biological active ingredients are focused on. The polysaccharides from Dendrobium hushanense can enhance general body immuniy and cure cataract. However, deterioration of its natural habits and excessive collection for growing medicinal demands has resulted in a serious danger of extrinction. How to achieve the persistent development of Dendrobium hushanense, and to clarify the material basis for Dendrobium huoshanense pharmacological activity would be the focus of future research.
       Key words:Dendrobium huoshanense;  Resource;  Polysaccharides;  Cataract
        霍山石斛Dendrobium huoshanense Tang et Cheng属兰科石斛属多年生草本植物，为常用名贵中药材，主产于大别山安徽霍山等地，具有生津益胃、抗肿瘤、抗白内障等多种功效［1］。由于霍山石斛生长环境特殊及人工采集过度，其野生资源已濒临灭绝。从20世纪50年代末开始，国内开始霍山石斛资源可持续开发利用的研究。本文即对近50年来有关霍山石斛的研究进展作一综述，并提出存在的问题，以期为霍山石斛资源可持续开发利用提供一些参考。
       1  霍山石斛种质资源状况
          
       霍山石斛大多与苔藓、石苇等植物附生在一起，喜阴凉湿润，霍山石斛依靠裸露的须根从空气中吸收水分，光饱和点、光补偿点和净光合速率较低，气孔开闭和光合作用受湿度影响较大［2］，因此分布地域极为狭窄，主产于大别山区的安徽霍山、金寨、岳西以及河南南召等县［3］。霍山石斛植株矮小，茎丛生，茎一般生活期为3年，其种子细小，无胚乳，在自然状态下发芽率低［4］，因此野生资源有限。据安徽《霍山县志》记载，1950～1975年间，每年只能收购1～5 kg鲜货。20世纪80年代于文力等人曾两次在霍山县境内进行野生资源调查，仅在3处采到霍山石斛4.4 kg［2］，近年的野外资源调查已难发现其踪迹，可见霍山石斛野生资源濒临灭绝。
         
       关于霍山石斛种质资源多样性的研究很少。丁小余等［5］曾对霍山石斛与其它枫斗类石斛进行了rDNA ITS区全序列分析，刘石泉等［6］利用rDNA ITS序列对霍山石斛及其相似种进行了位点特异性PCR鉴别，金国虔等［7］利用AP-PCR技术对霍山居群内的霍山石斛、铁皮石斛、黄花石斛和细茎石斛进行了遗传多态性分析，这些工作为探寻霍山石斛替代药材提供了遗传水平的依据。但由于资源分布和资源数量的限制，关于霍山石斛不同居群的遗传多样性研究还没有报道。汪曙等［8］以霍山石斛为父本、细茎石斛为母本培育出杂交石斛，其生长、多糖及总生物碱含量都发生了明显变化，表明通过遗传杂交可以扩大霍山石斛的遗传多态性，可能为霍山石斛种质改良提供遗传资源。
       2  霍山石斛组织快繁与人工移栽
       2.1  组织快繁由于霍山石斛野生资源日渐枯竭，从20世纪80年代开始，国内众多单位对其进行组织快繁技术研究。1983年，徐云等［9］首先开展霍山石斛种子无菌繁殖的试验研究。表明霍山石斛种子在自然界难以萌发，但在无菌培养基上，种子萌发率很高。随后由于受种子来源的限制，研究逐渐转向以霍山石斛野生苗或无菌种子实生苗的茎节、茎尖以及种子原球茎为材料，诱导再生不定芽，以实现试管苗的大量繁殖。归纳起来，当前霍山石斛的组织快繁可分为种子无菌萌发途径（见表1）、外植体器官发生途径（见表2）和类原球茎体胚胎发生途径（见表3）3种途径。表1  霍山石斛种子的无菌萌发（略）表2  霍山石斛试管苗的器官发生途径（略）表3  霍山石斛试管苗的类原球茎发生途径（略）
       
       霍山石斛种子的无菌萌发对培养基的营养成分要求不高，在1/2MS上可以直接萌发，添加香蕉泥或是适宜的激素组合对未成熟的种胚发育具有一定的促进作用。刘石泉等［17］对来自5个不同荚果的霍山石斛种子无菌苗种群进行RAPD检测发现，霍山石斛种子苗在不同发育阶段遗传相似系数较大，变异非常小；邱婧等［18］利用RAPD、ISSR和DALP 3种分子标记技术还证明不同继代次数的霍山石斛试管苗在遗传上没有差异，说明以种子建立霍山石斛的无性快繁体系是切实可行的。
       种子经过萌发可以提供原球茎、无菌苗作为试管苗快繁的起始材料。当以无菌苗为起始材料时，通常以茎节、茎尖为外植体，在激素的作用下，或是从茎节叶腋、茎尖直接再生不定芽发育成苗，或是经过愈伤组织阶段再生不定芽。愈伤组织再生不定芽有器官发生和类原球茎发生两种方式。类原球茎是霍山石斛体细胞胚，除经过愈伤组织形成外，也可由茎节、茎尖以及种子原球茎直接诱导形成，其中最好的材料是种子原球茎。当将种子原球茎切成薄片，在含激素或不含激素的培养基上均可以在短时间内诱导大量的类原球茎形成，而且类原球茎可以在暗处长期继代培养，且遗传稳定［32］，在转入光照下即可发育成植株。秦自清［33］报道霍山石斛类原球茎制作的人工种子，其萌发率可达90%，萌发的幼苗存活率为80%，说明类原球茎具有很强的分化能力。类原球茎的另一个特点是可以在液体条件下大量增殖，本实验室研究表明平均每克类原球茎经液体增殖30 d后可再生近2 000株小苗，因此适合霍山石斛试管苗的工厂化生产。
       2.2  人工移栽组织快繁的试管苗成功进行大田移栽和生长，是实现霍山石斛野生资源人工再生的关键。新形成的霍山石斛试管苗较为弱小，根系也不发达，不适宜田间移栽，需要经过壮苗阶段。目前，霍山石斛试管苗的壮苗主要采用激素配合香蕉、马铃薯提取物调节的方法［34］。霍山石斛人工移栽的经验最早来自于1958年胡天放关于霍山石斛由野生变为栽培的试验［35］，其后50年的进展十分缓慢（见表4）。虽然霍山石斛试管苗移栽在1985年获得成功［9］，但至今规模很小，大田移栽后成活率低的问题还没有从根本上得到解决。霍山石斛经过炼苗，其茎叶的耐旱能力较强，移栽1月后茎叶保持绿色，表现出成活的现象，此时统计成活率非常高，但3～4个月后，很多植株的根没有生长，茎叶开始死亡，最后存活率不到20%。根据白音［36］的调查，安徽作为霍山石斛的主产地，年均栽培石斛产量约有533 kg，根据我们的调查，其中铁皮石斛占有相当大的比例。表4  霍山石斛的人工栽培试验（略）
       3  霍山石斛的化学成分与药理作用
       3.1  化学成分化学成分是药用石斛发挥功效的物质基础。虽然在其它药用石斛已经分离鉴定出生物碱类、倍半萜类、菲醌类、联苄类、芴酮类、香豆素类、甾体类、三萜苷类以及挥发油等多种小分子化合物，但霍山石斛化学成分的研究十分薄弱。丁亚平等［40］测定了霍山石斛不同生长期和不同部位的总生物碱分布，表明总生物碱含量呈现叶> (成熟期) 茎≈根的规律，且总生物碱含量1年茎<2年茎<3年茎> 4年茎，同一课题组还分析了霍山石斛中微量元素、氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C的含量［41,42］，并据此提出霍山石斛根、叶具有茎类似的有效成分分布，且采收期以第3年最佳［43］。
       
       多糖是霍山石斛中一类主要的化学成分。我们实验室最早开展霍山石斛活性多糖的分离纯化和结构鉴定的研究，已从霍山石解水溶性多糖中分离出一种具有免疫活性的均一性多糖HPS-1B23［44］。该多糖为α-吡喃构型，平均分子量为2.2×104 Da，由葡萄糖、甘露糖和半乳糖按31∶10∶8的分子摩尔比组成，含有以下6个重复单元（见图1）。最近，Hsieh等［45］也从霍山石斛中分离出一种均一性免疫活性多糖。
       
       鉴于霍山石斛资源有限的现状，本实验室利用植物细胞工程技术在发酵培养霍山石斛类原球茎合成活性多糖方面做了一些有意义的探讨［46］，发现长期次代培养的类原球茎能稳定合成多糖，并且多糖组分及生物活性和野生材料相比没有大的改变。目前，通过培养基的优化和多糖合成的调控，类原球茎合成多糖的能力比初始提高10.9倍，产量达到22 g·L-1，并实现了10升发酵罐的放大小试。
       3.2  药理作用对霍山石斛药理作用的认识一直根据历代本草中的记载，直至最近才开始它的药理学研究。2007年，陈凤芹等［47］报道了霍山石斛提取物对小鼠具有较好的抗氧化作用；查学强等［48］对霍山石斛和铁皮石斛多糖清除自由基的能力进行比较，表明霍山石斛多糖具有更高的抗氧化能力。本实验室和Hsieh等人分别证实了霍山石斛水溶性总多糖具有促进小鼠巨噬细胞和脾细胞释放TNF-a、IFN-g、IL-10等细胞因子和GM-CSF等造血生长因子的功能，并通过分离纯化、结构表征和构效关系的研究表明霍山石斛多糖发挥免疫增强活性需要适度的乙酰化。最近，利用糖尿病型大鼠白内障模型，本实验室对霍山石斛展开了抗白内障活性化学成分的研究［49］，表明霍山石斛多糖具有明显抑制白内障形成、发展的能力，进一步的药理实验表明霍山石斛多糖能从下调一氧化氮合酶基因表达和上调谷胱甘肽家族抗氧化酶活性两方面协同抑制晶状体蛋白的糖基化交联变性，进而抑制晶状体的浑浊进程，延缓白内障的发生。
       4  问题与展望
        经过50年的研究，霍山石斛在组织快繁方面取得了很大的进展，在多糖化学成分和药理活性研究方面也有良好的开始。但是由于霍山石斛生长环境要求苛刻，人工栽培都处于小规模的试种阶段，资源短缺，因此目前存在以下两个主要问题。
        ①从现有的资料可以看出，霍山石斛试管苗快繁在实验室阶段基本没有技术障碍，但当前霍山石斛组培快繁技术实现产业化的瓶颈是试管苗的大田移栽。虽然做了一些试管苗人工移栽的试验，但实际已进行的试管苗大田移栽成活率很低，很难实现大规模化生产。因此，需要从试管苗移栽前后的生理、生化、生态等方面开展研究，发现和解决试管苗的大田移栽的限制性因子，以成功实现霍山石斛的规模化栽培和资源的可持续利用。
        ②虽然不断有霍山石斛的药理活性研究，药用石斛也广泛用于医药保健品，但其中有效的活性成分是什么，仍无明确的标准。从石斛药材的传统收购标准来看, 茎粗短、嚼之有浓厚黏性的品质较好，一般认为这种特性和多糖含量的高低相关，已经有霍山石斛多糖抗白内障、抗氧化和提高免疫功能的报道，但很初步。因此，急需开展霍山石斛药理活性及其物质基础的研究，特别是霍山石斛多糖具有抗白内障活性值得在化学结构、构效关系、作用机理等方面开展更深入的研究。
       【参考文献】
         1］包雪声, 顺庆生, 陈立钻.中国药用石斛［M］.上海:复旦大学出版社, 2001:75.
       
       ［2］徐云, 于力文, 吴庆生,等.霍山石斛的光合特性研究［J］.应用生态学报,1993,4(1):18.
       
       ［3］王德群.安徽省特有植物的分类、分布和药用类群［J］.中国中药杂志, 1999, 24(8): 451.
       
       ［4］王德群, 彭华胜.霍山石斛的名实混乱与原植物［J］.中国中药杂志, 2004, 9(12): 1198.
       
       ［5］丁小余, 王峥涛, 徐 红, 等.枫斗类石斛rDNA ITS区的全序列数据库及其序列分析鉴别［J］.药学学报, 2002,37(7): 567.
       
       ［6］刘石泉,李小军,余庆波,等.霍山石斛及相似种的位点特异性PCR鉴别［J］.中草药,2006,37(1):111.
       
       ［7］金国虔, 蔡春海,于凌杰,等.霍山地区4种石斛属植物的遗传多态性分析［J］.药物生物技术,2006,13(1):28.
       
       ［8］汪 曙, 林 毅, 蔡永萍,等.霍山石斛杂交种与其亲本生长生理指标及药效成分含量的比较［J］.中国中药杂志, 2006, 31(17): 1401.
       
       ［9］徐云, 于力文, 叶嗣昌,等.霍山石斛种子试管苗的栽培［J］.安徽农业大学学报,1985,1(1):95.
       
       ［10］徐云, 于力文.霍山石斛种子的萌发和试管苗的培养［J］.安徽农业大学学报,1984,1(1):48.
       
       ［11］徐云,于力文.霍山石斛种子试管苗的培养［J］.植物生理学通讯,1984,1(4): 35.
       
       ［12］于力文, 徐云.霍山石斛种子试管繁殖的研究［J］.安徽农业大学学报,1987,14(1):1.