多糖在不同来源不同部位铁皮石斛中的分布规律研究

尚喜雨

铁皮石斛为兰科石斛属多年生草本植物，是我国传统名贵中药材，其药用成分主要为多糖、生物碱等。近年来人工栽培和相关研究正在迅速而普遍的开展。栽培植株和野生植株有效成分到底有多少差异，组织培养和细胞培养产生的愈伤组织和组培苗有没有药用价值，一直是人们感兴趣的问题。卢文芸等［1］曾就环草石斛野生植株和组培苗总生物碱和多糖含量进行过比较，陈云龙等［2］研究过野生细茎石斛不同部位的有效成分及其分别规律。本文将对铁皮石斛的组培苗、野生植株和栽培植株中的多糖含量及分布进行比较系统的分析和研究。

1 材料与方法

1.1 实验材料 铁皮石斛(Dendrobium candidum)野生植株采自云南绿春，组培苗取自云南蒙自，一年生和两年生栽培植株购自云南屏边。样品洗净，一部分材料95℃杀青，再于60℃烘箱中烘干;另取一部分先于25℃室温下放置20 d，再置阳光下曝晒干燥。然后所有材料按组培苗全株、野生型及一年与两年生栽培全株和各自的茎上段、茎中段、茎下段、根和叶分开粉碎，过60目筛，备用。试剂及仪器:苯酚、硫酸、乙醇等试剂均为分析纯，电子天平，真空干燥箱，紫外可见光分光光度计等

1.2 方法 准确称取用不同工艺方法(先杀青后烘干和先室温放置后曝晒)处理的不同来源(组培苗、野生型、一年和两年生栽培型)铁皮石斛的不同部位(全株、茎上段、茎中段、茎下段、根、叶)的干燥粉末各3 g，置于烧瓶中。采用微波辅助的方法(即:微波功率400W，pH值为8，微波作用时间6 min;固液比为1:50)，对上述材料中的石斛多糖进行提取，并稍加改进以进一步纯化精制，然后进行多糖含量的测定。具体步骤为:称取上述粉末3 g，平均分成3份，各加入蒸馏水150 ml，添加缓冲液调节pH值到8，先用功率为400W的微波炉处理6 min，再趁热过滤，浓缩，加1%活性炭脱色，滤液稀释定容，测其吸光度A，由回归方程计算其多糖浓度，求得多糖含量。所有实验重复3次，统计平均值和方差。

2 结果与分析

2.1 多糖测定数据见表1。

表1 不同来源铁皮石斛不同部位的多糖含量(±s)

表1 不同来源铁皮石斛不同部位的多糖含量(±s)

材料 多糖含量(%)烘干 晒干组培苗6.36±0.42 5.51±0.62一年生全株 12.56±0.48 9.29±1.25一年生茎上段 15.14±0.63 11.66±0.38一年生茎中段 16.60±0.23 12.40±0.58一年生茎下段 15.09±0.37 14.68±0.52一年生叶 9.38±0.60 8.35±0.55一年生根 8.53±0.53 10.54±0.37二年生全株 17.84±0.46 13.14±0.69二年生茎上段 21.35±0.60 14.92±0.45二年生茎中段 25.61±0.59 24.42±0.40二年生茎下段 20.57±0.55 19.26±0.72二年生叶 13.29±0.57 13.40±0.54二年生根 9.93±0.68 11.44±0.72野生型全株 25.11±0.58 19.48±0.60野生型茎上段 29.74±0.59 21.54±0.82野生型茎中段 32.42±0.45 29.27±0.72野生型茎下段 26.95±0.55 25.78±0.69野生型叶 17.62±0.56 18.14±0.76野生型根11.78±0.52 13.14±0.67

2.2 多糖分布规律探讨:

2.2.1 不同部位多糖含量的差异比较 铁皮石斛全株都含有较多的多糖，尤以茎部含量最高，上、中、下茎段的含量稍有差异。除了晒干方法处理的一年生栽培植株外，所有其他类型的植株都以茎中段的多糖含量最高。其次是茎上段或者茎下段，再次是叶，根部的多糖含量最低。糖一般是由植物叶绿体光合作用产生的，故茎部的含量要高于根部。

2.2.2 不同采收阶段的多糖含量分布比较 对于人工栽培的铁皮石斛来说，不管是植株的任何部位，两年生植株的多糖含量都明显高于一年生植株。尤其是茎部的含量差别特别大，采用晒干方法干燥石斛植株的的两年生茎中段的多糖含量更是接近一年生茎中段的2倍(见图1)。这说明多糖在石斛体内的积累和生长发育时间长短密切相关，从多糖的有效性角度看，两年生植株的药用价值要大大高于一年生植株。野生型植株的多糖含量最高，说明人工栽培并没有完全实现和模拟野生环境下石斛的生存状态。

图1 晒干后测得的多糖含量

图2 烘干后测得的多糖含量

组培苗的多糖含量比其他类型植株都低，但也有相当的数量，说明铁皮石斛从人工培养的初始阶段就已经开始了次生代谢产物的生产，而且也有一定的药用价值，这也是目前采用细胞悬浮培养生产和提取石斛多糖的一个主要依据。

2.2.3 不同干燥方法测得的多糖含量比较 石斛采后不同的加工处理工艺会造成不同部位有效成分含量发生变化。如果不经杀青烘干，而是让其自然晒干，则多糖含量有所降低，降低幅度一般在20%左右，且各部位含量差异更大。其中茎上段的多糖含量下降最快，根部则有所增加(图1、2)。这是由于在自然晒干过程中，石斛植物仍保持着呼吸作用，需要消耗糖份以维持集体的生理活动，其中茎尖呼吸作用最旺盛。

3 讨论和结论

石斛多糖的研究已经开展了不少，大多数的多糖含量数据都各不相同，这是因为，作为一种天然产物，石斛的生产受到地区、季节等诸多客观因素的影响;石斛的生长又及其缓慢，不同地区不同时间采收的铁皮石斛的多糖含量都存在一定差别。另外，提取和测定方法存在一些区别也是常见的现象。而在一般条件下，只要同一批实验处理方法一致，得到的结果在所针对的实验对象上就应该有参考价值。

从我们的实验结果可以看出，铁皮石斛的多糖含量很高，尤以茎段为最;不同部位的含量存在一定差异，茎部的差异要大于根、叶的;人工栽培的两年生植株的多糖含量要比一年生的多，野生型的比栽培型的多。杀青后烘干处理可以有效地减少多糖在处理过程中的损失。在这些变化的背后，存在什么内在原因，我们准备提取变化过程中的铁皮石斛的RNA进行深入研究，以期找到是否存在差异表达的基因。

［1］卢文芸，张宇斌，洪化鹏，等.环草石斛野生植株与组培苗总生物碱和多糖含量的比较.安徽农业科学，2006，34(8):1606-1607.

［2］陈云龙，张铭，华允芬，等.细茎石斛不同部位有效成分及分布规律研究.中国中药杂志，2001，26(10):709-710.