鐵皮石斛莖干含水率及多糖含量研究

趙 鋒，李 娟，何云芳，滕士元，史驥清*

（1.蘇州神元生物科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215222；2.吳江市苗圃集團有限公司，江蘇 蘇州 215222；3.浙江省林業(yè)種苗管理總站，浙江 杭州 310020）

鐵皮石斛（Dendrobium officinale）是蘭科石斛屬多年生附生草本植物，干品稱為鐵皮楓斗，是我國傳統(tǒng)名貴中藥。鐵皮石斛的藥用部分是新鮮或干燥莖，有益胃生津、滋陰清熱、調節(jié)免疫、延緩衰老等功效[1]，用于陰傷津虧，口干煩渴，食少干嘔，病后虛熱，目暗不明[2]。成書于一千多年前的道家醫(yī)學經典《道藏》將鐵皮石斛列為“中華九大仙草”之首，民間稱為“救命仙草”。隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛的有效成分為石斛類多糖及生物堿等[1]，而多糖是鐵皮石斛的特征性成分[3～6]。鐵皮石斛多糖含量一般高達25%以上，是野山參、雪蓮等的幾倍。根據我們近年來對鐵皮石斛的培育經驗，鐵皮石斛在不同的生長階段期多糖含量存在著較大的差異。因此，選擇合理的時間對鐵皮石斛進行采收是提高藥材品質的重要途徑。

本文研究了鐵皮石斛在不同生長階段的莖干含水率及多糖含量變化情況，為鐵皮石斛的科學采收提供數(shù)據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗于2009年7月中旬在江蘇省吳江市八坼社區(qū)西郊的蘇州神元生物科技股份有限公司鐵皮石斛種植基地開始進行。

吳江市位于江蘇省南端，30° 04′ N，120° 38′ E，屬于北亞熱帶濕潤季風氣候，四季分明。年平均氣溫為15.8℃，極端最高氣溫28.0℃；極端最低氣溫－3.3℃，無霜期200 ～ 240 d，年平均降水量為1 093.5 mm。

1.2 試驗材料

試驗材料為蘇州神元生物科技股份有限公司溫室內盆栽的ZY12號和ZY13號兩個鐵皮石斛群體。

1.3 試驗方法

1.3.1 取樣 在ZY12和ZY13的二年生植株群體中，選擇當年生莖干進行跟蹤調查。從新萌發(fā)的莖干3個月齡（7月）時開始檢測，每月20日從同批次群體中取樣，進行不同月齡的莖干含水率和多糖含量檢測記錄，測3個樣本，取平均值。共記錄25次，至莖干27個月齡、多糖含量變化呈明顯下降趨勢、莖干開始萎縮時停止調查。

1.3.2 檢測方法 將鐵皮石斛樣品去葉、洗凈，晾干，測定莖干鮮重。將莖干切成小段后于60℃下烘干至恒重測定干重。由莖干鮮重和干重計算含水率，取平均值。樣品采用苯酚—硫酸法處理后進行分光光度比色法測定多糖含量，主要試驗儀器有分光光度儀、高速離心器、真空泵、移液槍等，檢測方法建立參考文獻[7～10]。

2 結果與分析

2.1 鐵皮石斛莖干含水率動態(tài)變化

兩個品種莖干含水情況變化規(guī)律一致，見圖1、圖2。

由圖1可以看出，鐵皮石斛莖干鮮重變化分為兩個階段，以鐵皮石斛的封頂時期為臨界點，在封頂之前即1 ～ 6月齡，鐵皮石斛莖干鮮重快速增長并在封頂前達到峰值，封頂后由于生長停滯，水分流失，莖干鮮重開始下降，且下降速度逐漸加大。

由圖2表明，在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長期，物質積累迅速增長，莖干干重快速增長；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長，體內干物質仍不斷轉化積累，莖干干重增長放緩；12月齡后由于發(fā)芽、開花，部分干物質轉化為養(yǎng)分供給新芽，莖干干重略有下降；18月齡后莖干干重繼續(xù)增長，至24月齡達到最高；24月齡以后鐵皮石斛莖干開始萎縮，干重快速下降。

圖1 鐵皮石斛莖干鮮重動態(tài)變化Figure1 3 Dynamic change of fresh weigh

圖2 鐵皮石斛莖干干重動態(tài)變化Figure2 Dynamic change of dry weight

由圖3可以看出，在整個生長周期內鐵皮石斛莖干含水率總的趨勢不斷下降，下降速度逐漸放緩。在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長期，物質積累迅速增長，含水率下降，由90.25%降至86.35%；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長，物質積累轉化，水分流失，含水率下降由79.23%降至74.51%；12月齡后由于發(fā)芽、開花，水分供給新芽，含水量下降由74.51%降至62.73%，24月齡以后鐵皮石斛開始萎縮，含水率下降放緩，在60.98% ～ 59.34%。

2.2 鐵皮石斛莖干多糖含量的動態(tài)變化

對不同生長階段采收的鐵皮石斛莖干樣品測定其多糖含量，結果見圖4。

由圖4可以看出，ZY12不同時期的多糖含量均高于 ZY13，而兩個品種多糖含量變化規(guī)律一致；莖干13個月齡時多糖含量達到一個峰值為43.8%，隨后多糖含量略有下降后再次平緩上升；21個月齡時多糖含量達到最大為45.8%，超過22個月齡時多糖含量開始顯著下降。

圖3 鐵皮石斛莖干含水率的動態(tài)變化Figure3 Dynamic change of moisture content

圖4 鐵皮石斛莖干多糖含量的動態(tài)變化Figure4 Dynamic change of polysaccharide content

3 結論與分析

（1）在整個生長周期內鐵皮石斛莖干含水率總的趨勢不斷下降的，下降速度逐漸放緩。在1 ～ 6月齡鐵皮石斛處于高速生長期，物質積累迅速增長，含水率下降；7月齡后鐵皮石斛受冬季溫度的影響封頂停止生長，干物質轉化積累、水分流失，含水率下降；12月齡后由于發(fā)芽、開花，水分供給新芽，含水量下降；24月齡以后鐵皮石斛開始萎縮，含水率下降放緩。

（2）鐵皮石斛莖干生長分為四個時間段：生長旺盛期、封頂積累期、萌芽開花期、失水萎縮期。第一個階段莖干多糖含量不斷增長；第二個階段鐵皮石斛封頂，干物質積累并轉化，多糖含量持續(xù)上升；第三階段，鐵皮石斛莖干多糖含量受到氣溫、發(fā)芽、開花、結果等內外因數(shù)的變化而發(fā)生波動產生下降，隨后延續(xù)緩慢上升趨勢；第四階段，鐵皮石斛莖干上葉片已經凋落，無法經行光合作用得到養(yǎng)分，干物質轉化為養(yǎng)分供給新芽生長，莖干開始萎縮，多糖含量迅速下降。

（3）通過鐵皮石斛莖干的含水率及多糖含量的動態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛莖干的多糖含量峰值出現(xiàn)在10 ～ 12月齡和20 ～ 22月齡。在這兩個時期多糖含量已經完全能夠達到藥典[7]規(guī)定要求，但20 ～ 22月齡的多糖含量提高并不顯著、而且生產周期大幅延長。因此，鐵皮石斛于10 ～ 12月齡時期采收經濟效益最高。本研究僅限于鐵皮石斛石斛莖干不同生長階段的含水率和多糖含量動態(tài)變化研究，對這兩個多糖含量峰值時期的鐵皮石斛藥材的藥效是否具有顯著差異，還需進一步的研究。

[1]韓曉紅，段春紅，閻賀靜，等.鐵皮石斛原球莖液體懸浮培養(yǎng)研究進展[J].安徽農業(yè)科學，2010，38（20）：10 570－10 572.

[2]李桂鋒，李進進，許繼勇，等.鐵皮石斛研究綜述[J].中藥材，2010，33（1）：150－153.

[3]華允芬，陳云龍，張銘.三種藥用石斛多糖成分的比較研究[J].浙江大學學報（工學版），2004，38（2）：249－252.

[4]呂洪飛，郭衛(wèi)東，羅文姬，等.2種石斛屬植物和小葉石仙桃多糖的組織化學定位[J].中山大學學報（自然科學版）, 2007, 46（3）：79－83.

[5]趙俊凌，馬潔，段立勝.西雙版納地區(qū)鐵皮石斛及齒瓣石斛品質的初步研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2009，20（12）：2 944－2 946.

[6]白音.藥用石斛鑒定方法的系統(tǒng)研究[D].北京：北京中醫(yī)藥大學，2007.

[7]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典2010年版一部[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010.

[8]劉云.當歸多糖的提取及含量測定[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐，2003，17（1）：49, 53.

[9]杜清，秦民堅，郭巧生.明黨參多糖提取工藝研究[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐，2005，19（4）：51－53.

[10]魯建江，王莉，顧承志，等.天花粉多糖的提取及含量測定[J].天津藥學，2001，13（2）：54－55.