石斛叶的传统用途、化学成分、药理活性和毒理学作用的研究进展
摘要：民族药理学意义：在中国，石斛茎尤其是霍山石斛和铁皮石斛的茎是传统的名贵药材，被列入《中国药典》，而石斛叶往往被丢弃。为了更好地利用石斛叶，本文对石斛叶的传统用途、化学成分、药理活性和毒理学作用进行了综述。
资料与方法：以“兰科”、“石斛”、“叶”、“传统用途”、“民族植物学”为关键词在网络上筛选文献，引用1960年至2020年的来自谷歌学术搜索、中国知网（CNKI)、科学发现者（SciFinder)论文中的相关文献。
结果：文献中综述了16种石斛叶的传统用途，主要包括：治疗皮肤病、代谢综合征、神经系统疾病和肌肉骨骼系统疾病。同时在10种石斛叶中鉴定出了包括类黄酮、联苯、香豆素、氨基酸、多糖等在内的五十种具有生物活性的化合物。同时证明石斛叶具有抗高血脂、抗高血压、抗高尿酸血症、抗炎、抗菌、抗氧化、抗细胞毒性和抗肿瘤、保肝、促进免疫调节、促进脂肪抑制酶的生成的作用。根据报道，六种石斛叶具有酪氨酸酶抑制活性。研究已表明铁皮石斛叶对雄性大鼠没有生殖毒性，狐尾石斛叶在体外研究中已经证实具有轻微的遗传毒性。在石斛属植物中，利用范围最广的是铁皮石斛叶。
结论：针对铁皮石斛叶的研究，为铁皮石斛叶类资源的开发和利用提供了新的思路和范例。在未来有必要对石斛叶的开发进行更广泛深入的研究。
关键词：兰科；石斛叶；类黄酮；多糖；抗氧化活性；
1. 前言
石斛属是一种兼具观赏价值和商业价值的药用植物，是兰科(Schuiteman, 2011)三大类之一，主要分布于南亚、大洋洲的热带和亚热带等地区(Zheng et al.,2018，世界范围内认定的石斛有1547种(Plants of the World online)，而中国境内有80多种石斛属植物(Zheng et al., 2018）。
在中国，石斛（鼓槌石斛、流苏石斛或铁皮石斛的茎）均为名贵中药，被列入《中国药典》(Editorial Board of Chinese Pharmacopoeia, 2020)，霍山石斛曾经不被“世界植物网”接受，但是这个名字被《中国药典》使用(Editorial Board of Chinese Pharmacopoeia，2020)，所以它被引用在这篇论文中。在世界范围内，全年栽种石斛的量超过了1900万公斤，其中铁皮石斛和霍山石斛总量超过900万公斤，金钗石斛约为450万公斤(Teoh，2019)。在《中国药典》中，石斛只有茎被作为药用部位使用，它们的叶子往往被丢弃。然而石斛叶中的成分与石斛茎十分相似(Huang et al., 2012; Zhang et al., 2017a; Zhou et al., 2014)，且石斛叶的产量十分可观，例如铁皮石斛茎叶干重比约为1.6：1(Zeng et al., 2018; Zhang et al., 2013)。
为了更好地利用石斛叶，本文对石斛的传统用途、化学成分、药理作用、毒理学作用等方面进行了综述。以“兰科”、“石斛”“叶”“传统用途”、“民族植物学”为关键词在网络上筛选文献，引用1960年至2020年的来自谷歌学术搜索、中国知网（CNKI)、科学发现者（SciFinder)论文中的英文或中文文献。
2. 石斛叶的传统用途
十六种石斛叶的传统用途被记载于澳大利亚、孟加拉国、印度、印度尼西亚、韩国、利比里亚、马来西亚、缅甸和尼泊尔的文献中（表1）。基于民族药理学中的疾病分类和Staub（2015）等在民族医药学、人种药理学提到的治疗方法，石斛叶的主要用途有治疗皮肤病（迭鞘石斛、兜唇石斛、木石斛、流苏石斛、金钗石斛等）、代谢综合征（鼓槌石斛、密花石斛、流苏石斛以及细茎石斛）、神经系统疾病（兜唇石斛、杓唇石斛等）、骨骼肌肉系统紊乱疾病（迭鞘石斛、兜唇石斛、密花石斛、流苏石斛以及杓唇石斛）。
3. 石斛叶的化学成分
在十种石斛叶中已经发现了五十多种化学成分（表2），石斛种类包括鼓槌石斛、密花石斛、四角石斛、流苏石斛、澳洲石斛、霍山石斛、杓唇石斛、金钗石斛、铁皮石斛以及球花石斛。化学成分主要包括类黄酮(1–23, Fig. 1)、联苯(24–32)、香豆素(33-36)、氨基酸(37–41) (Fig. 2)、其他类型的小分子化合物(42–52, Fig. 3)和多糖(53–56)。黄酮类化合物是石斛叶中最重要的化学物质，针对铁皮石斛叶的化学成分的研究在石斛类中是最多的。
本文综述了石斛属植物叶中化合物的分离与纯化，以及利用光谱分析进行鉴定。本文列举了由GC-MS检测含量大于10%的化合物，而由LC-MS检测到的结构不确定的化合物没有被列举。在最新的一项代谢组学研究中，超过600种化合物在铁皮石斛的茎和叶中被检测到，这些分子大致可以分为32种主要类别，如有机酸、氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物和黄酮(Cao et al., 2019)，在这篇报道种提出了一些在石斛叶中含量高于石斛茎的成分。
3.1 黄酮类化合物
黄酮类化合物是植物中最丰富的天然化合物之一(de la Rosa et al., 2010)，威廉姆斯报道中提到在对兰科75个属的142种植物的叶子的研究中，鉴定出了黄酮C-苷糖（存在于52%的物种中）作为最常见的成分(Williams, 1979)。
在鼓槌石斛、密花石斛、法式石斛、流苏石斛、澳洲石斛、铁皮石斛中已经发现了23种黄酮类化合物(1–23, Fig. 1 and Table 2)。黄酮C-糖苷（3-19）是石斛叶中主要的化学成分。维采宁-2（4）被认为是不同来源铁皮石斛叶中一种常见的化学成分(Zhang et al., 2019)。铁皮石斛叶中最重要的化学成分是apigenin6-C-alpha;-L-arabinopyranosyl-8-C-beta;-D-xylopyranoside (15)，检测到的含量约为0.36-1.01 mg/g。但是这种化学成分未在重唇石斛、细茎石斛或者金钗石斛中检测到(Zhou and Lv, 2012b)。
在中国浙江采集的铁皮石斛干制品中，黄酮类化合物的含量为7.66-9.50 mg/g，芦丁的含量为1.33-2.89 mg/g(Zhang et al., 2017b)。采自云南和浙江的铁皮石斛叶，利用大孔树脂提纯后的黄酮含量分别达到18.07%(Lou et al., 2019)和19.40%(Gao et al., 2019)。
3.2 酚类
联苯是石斛中常见的化合物(He et al., 2020; Ng et al., 2012)，迄今为止只有两项研究(24–32, Fig. 2 and Table 2)对石斛叶中的联苯进行了提取与研究(Ren et al., 2020; Zheng et al., 2018b)。这类化合物，尤其是酚类在铁皮石斛茎叶中的含量高于茎中的含量，达到了4.79 mu;g/g(Zheng et al., 2018b)。
3.3 豆香素
1960年Wrigley公司报道从球花石斛中分离出三种豆香素，分别是ayapin (34), scopoletin (35), 和 scoparone (36)(Wrigley, 1960)。在其中一项研究中发现球花石斛的根与叶中都含有豆香素(Zheng et al., 2009)。在另外一项研究中，利用气相色谱-质谱联用的方法检测出杓唇石斛中含有豆香素（33），含量达到了47.8%(Robustelli della Cuna et al., 2018)。
3.4 含氮化合物
生物碱是最早从石斛中分离得到的化学物质(Tang et al., 2017)，利用GC-MS或者LS-MS，研究者在石斛叶中发现了一些含氮化合物(37–41, Table 2 and Fig. 2)，但是目前没有将单一的石斛碱分离出来。有研究者采集了来自中国贵州的金钗石斛，并对石斛碱进行了含量测定，结论得出石斛碱含量为0.14-15%(Meng et al., 2017)。产自浙江的铁皮石斛茎和叶中的石斛碱含量分别为0.13%和0.043%(Zhang et al., 2017a)。在另外一项研究中发现，来自云南的不同成长阶段的铁皮石斛的茎和叶中，石斛碱的含量分别为0.013-0.027%和0.018-0.036%(Tang et al., 2015)。
3.5 其他小分子化合物
在石斛叶中发现的其他类型小分子化合物(42–52, Fig. 3 and Table 2)，包含萜类化合物(42–52, Fig. 3 and Table 2)、五种脂肪族化合物(43–47) (Ma et al., 2018; Robustelli della Cuna et al., 2018; Shao et al., 2014)、三种酚酸(48–50) (Cao et al., 2019; Tao et al., 2015)、类固醇(51) (Paul et al., 2017)和一种二糖(52) (Tao et al., 2015)。
表1.不同国家石斛叶的民族植物学和传统用途
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|
拉丁名 |
国家 |
俗称 |
传统用途 |
分类 |
参考文献 |
|
Dendrobium affine(Decne.) Steud. |
印尼 |
Santouk feton |
治疗精神错乱 |
神经系统疾病 |
Taek and Mali (2017) |
|
Dendrobium amoenum Wall. |
印度 |
- |
叶膏用于治疗皮肤病 |
皮肤病 |
Barua et al. (2006) |
|
ex Lindl. |
印度 |
Mitha alu |
将叶子与姜花混合在一起形成膏状，用于治疗皮肤病，也可用于创口和骨折处，减少肿胀加速愈合 |
皮肤病、肌肉骨骼系统 |
Maikhuri and Ramakrishnan (1992) |
|
Dendrobium aphyllum(Roxb.) C.E.C. Fisch. |
孟加拉国 |
Fasia mach |
叶子用于治疗婴儿头部畸形，治疗往往需要持续很长时间。 |
肌肉骨骼系统 |
Hossain (2009) |
|
孟加拉国 |
- |
叶子的糊状物或者汁液用于治疗伤口、耳病、癫痫或瘫痪 |
皮肤病、耳朵、神经系统 |
Akhter et al. (2017) |
|
|
印度 |
- |
新鲜的汁液用于治疗皮肤感染 |
皮肤病 |
Rahamtulla et al. (2020) |
|
|
Dendrobium chrysotoxum Lindl. |
缅甸 |
Shwe tu mout khan war |
叶子煮沸后过滤得到的液体用做补药和退热药 |
代谢综合征和不确定的病症 |
Shein et al. (2020) |
|
Dendrobium crumenatum Sw. |
印度 |
- |
用作解毒剂 |
解毒 |
Kamble et al. (2008) |
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