金钗石斛多糖的研究进展
安凤娟
，
何宇新
*
（
西华大学生物工程学院
，
四川成都
610039
）
摘要
金钗石斛是我国的名贵中药
，
化学成分主要有多糖类
、
生物碱类和酚类等
，
其中多糖为主要成分之一
。
现代药理学研究表明
，
金
钗石斛多糖具有调节免疫
、
抗肿瘤和抗氧化等功能
，
引起了众多专家学者的广泛关注
。
文中分类综述了金钗石斛多糖的含量
、
结构分析
及生物活性等方面的研究工作
，
为金钗石斛多糖的开发应用提供参考
。
关键词
金钗石斛
（
Dendrobium
nobile
Lindl．
）
；
多糖
；
结构分析
；
生物活性
中图分类号
S567
；
Q539
文献标识码
A
文章编号
0517
－
6611
（
2014
）
13
－
03857
－
06
Ｒesearch
Advance
of
Polysaccharides
from
Dendrobium
nobile
Lindl．
AN
Feng-
juan
，
HE
Yu-
xin
（
School
of
Bioengineering
，
Xihua
University
，
Chengdu
，
Sichuan
610039
）
Abstract
Dendrobium
nobile
，
is
widely
used
in
traditional
Chinese
and
folk
medicine
，
contains
a
variety
of
chemical
constituents
，
such
as
poly-
saccharides
，
alkaloids
，
polyphenolsand
so
on．
Modern
pharmacological
studies
showed
that
bioactivities
，
such
as
immuno-
modulatory
，
anti-
tumor
，
and
antioxidant
properties
，
have
been
found
for
Dendrobium
nobile
polysaccharides
，
which
has
provoked
widespread
concern
among
many
experts
and
scholars．
The
recent
progresses
of
polysaccharide
from
Dendrobium
nobile
on
content
，
structure
analysis
and
biological
activity
were
summarized
in
this
review
，
which
can
provide
curtain
theory
for
the
development
and
application
of
Dendrobium
nobile
polysaccharides．
Key
words
Dendrobium
nobile
；
Polysaccharide
；
Structure
analysis
；
Biological
activity
作者简介
安凤娟
（
1989
－
）
，
女
，
四川眉山人
，
硕士研究生
，
研究方向
：
中药新制剂
。
*
通讯作者
，
教授
，
硕士生导师
，
博士
，
从事中
药新制剂新剂型研究
。
收稿日期
2014-
04-
16
金钗石斛
（
Dendrobium
nobile
Lindl．
）
是兰科
（
Orchidace-
ae
）
石斛属
（
Dendrobium
）
多年生附生草本植物
，
是中国药典
记载的主要石斛品种之一
，
主要以新鲜或干燥茎入药
［
1
］
。
金
钗石斛素有
“
千金草
”
之称
，
驰名中外
，
被国际药用植物界称
为
“
药界大熊猫
”
，
被道家称为中华
9
大仙草之首
［
2
］
。
在我国
金钗石斛主要产于秦岭以南的各个省区
，
主要产区有广西
、
贵州
、
四川和云南等
［
3
－
6
］
。
几十年来
，
中外学者对金钗石斛
的化学成分和药理作用进行了大量研究
，
发现金钗石斛化学
成分多种多样
。
以往对金钗石斛的研究主要集中在小分子
成分的研究上
，
如酚类
，
菲类
，
倍半萜类和生物碱等
，
对其生
物活性大分子的研究不多
［
7
－
12
］
。
多糖类物质是生命代谢不
可缺少的重要物质
，
是由多个单糖或其衍生物聚合而成的大
分子活性化合物
［
13
］
。
近期研究表明
，
金钗石斛多糖是金钗
石斛的主要活性成分之一
，
具有抗肿瘤
、
抗氧化
、
免疫促进和
抗白内障等活性
［
14
－
18
］
。
笔者就金钗石斛多糖的含量
、
结构
分析及药理作用等方面的研究工作进行综述
。
现报道如下
。
1
金钗石斛多糖的含量研究
金钗石斛多糖类成分含量不高
［
19
－
20
］
。
不同器官组织
、
不同生长期多糖含量不同
，
且不同生长条件下
，
多糖含量也
不尽相同
，
甚至加工前后多糖的含量也有很大差别
。
传统经
验认为
，
金钗石斛的质重
、
嚼之粘牙
、
味甘
、
无渣者为优品
，
多
糖含量较高
［
2
］
。
包英华等采用徒手切片法对金钗石斛多糖
进行组织化学定位研究
［
21
］
，
结果表明金钗石斛多糖主要分
布在根的皮层薄壁细胞
、
茎的中部和内部的薄壁细胞的细胞
质和叶片皮层薄壁细胞内
。
从不同器官多糖含量比较来看
，
2
种石斛的多糖含量呈现茎
＞
叶
＞
花
＞
根的趋势
，
且相互之
间存在明显差异
。
吴庆生发现
，
多糖含量按此方式分布
，
可
能是因为糖是靠植物叶绿体的光合作用产生的
，
随着光合能
力逐渐减弱
，
糖的生成和积累也逐渐减少
［
23
］
。
因而以上
（
梢
）
部为最高
，
药用时首先考虑这个部位
；
茎下部虽枯老
，
但
其含量并不比中部低
，
有的甚至更高
，
与中
、
上部呈相似分
布
，
因此这部分药材仍可药用
；
而且其叶片中多糖含量也不
低
。
因此
，
在实际生产中应重视金钗石斛叶片的开发利用
，
可提高资源的综合利用效率
［
21
］
。
不同月份采收的金钗石斛多糖含量差异较大
，
无论是野
生金钗石斛还是组培金钗石斛
，
3
月份时多糖含量最低
，
从
3
月到第
2
年
1
月总体呈上升趋势
，
7
月份前后金钗石斛多糖
的含量在稍有下降后持续升高
，
10
月份左右含量达到最高
，
11
月份略有降低
，
总体仍相对较高
，
12
月份开始降低
［
21
－
22
］
。
综合多糖和生物碱的含量变化以及生物量的因素
，
并结合考
虑传统的采收期
，
最佳采收期在
10
月到
11
月之间较为适
宜
［
24
］
。
随着生长期的延长
，
金钗石斛体内水溶性多糖累积出现
先增加后降低的趋势
，
在第
1
年基本达到饱和
，
在第
2
年达
2．
83%
，
为最高值
，
但在
3
年龄金钗石斛体内水溶性多糖含
量则降低到
2．
25%
［
25
］
。
王令仪也研究了贵州赤水人工栽培
的不同生长期金钗石斛多糖含量
，
发现金钗石斛
1
、
2
、
3
年生
多糖含量分别是
7．
74%
、
2．
75%
和
2．
20%
［
26
］
。
金钗石斛多
糖含量
1
年生最高
，
是
2
年生和
3
年生金钗石斛多糖含量的
3
倍
，
且随着年份的延长
，
其含量依次递减
。
结合多糖和生物
碱的含量变化
，
故金钗石斛以
1
年采收为最佳
。
不同产地金钗石斛的水溶性多糖含量之间存在明显差
异
，
杨立昌等发现赤水与其他
3
个产地之间有极显著差异
（
P
＜
0．
01
）
［
25
］
。
其中
，
以赤水产金钗石斛为最高
（
2．
290%
）
，
合江产金钗石斛为最低
（
1．
893%
）
；
以鲜重计算的话
，
则
4
个
产地金钗石斛的水溶性多糖含量之间存在显著差异
（
P
＜
0．
05
）
。
水溶性多糖含量最高和最低的产地分别是罗甸和赤
水
，
依次为
0．
365
7%
和
0．
277
2%
。
王燕燕等比较了各地区
安徽农业科学
，
Journal
of
Anhui
Agri．
Sci．
2014
，
42
（
13
）
：
3857
－
3862
责任编辑
石金友
责任校对
况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.13.129
金钗石斛多糖含量
，
发现各地区金钗石斛多糖含量各不相
同
，
其中以贵州习水所产金钗石斛多糖含量最高
，
海南东方
霸王岭下生长的金钗石斛多糖含量最低
［
13
］
。
还发现贵州的
2
份样品多糖含量较其他产地的高
，
在采样过程中
，
贵州习水
的海拔最低
，
贵州赤水的海拔较其略高一些
，
推测海拔的高
低与植物多糖的含量累积有一定的相关性
。
在温室中驯化栽培与野外栽培相比
，
前者具有方便
、
成
本低
、
利于控制石斛生长条件的优势
。
杨立昌等以贵州赤水
产金钗石斛为试验材料
，
研究了野外栽培和温室栽培过程中
的金钗石斛体内水溶性多糖的累积
［
25
］
。
结果表明
，
栽培环
境显著影响水溶性多糖含量
，
特别是以干重计算
，
野外和温
室栽培条件下金钗石斛水溶性多糖含量分别为
2．
325
0%
和
2．
106
7%
，
存在极显著差异
（
P
＜
0．
01
）
。
章金辉等发现
，
野
生石斛的茎段多糖含量与组培金钗石斛没有显著差异
，
但其
他器官
，
组培金钗石斛与野生金钗石斛的多糖含量具有显著
性差异
［
22
］
。
目前随着野生金钗石斛资源的匮乏
，
以组培快
繁
、
温室大棚种植的趋势越来越被社会采用
，
因此
，
组培金钗
石斛具有很好的开发潜力和替代应用的可行性
。
采集后的处理方法对石斛多糖含量的影响较大
，
如自然
晒干的金钗石斛总多糖含量降低
，
茎上段的多糖含量较烘干
处理的下降了
50．
35%
，
根部的含量则上升了
90．
63%
。
这是
由于自然晒干过程中
，
石斛植物仍保持着呼吸作用
，
需用消
耗一定量的糖分来维持有机体的生理活动
，
其中茎尖呼吸作
用最旺盛
，
同时多糖在石斛植株全草的不同部位发生了运输
和渗透平衡
，
直至失水死亡
，
这一过程可持续数月
［
27
］
。
陈照
荣等比较了金钗石斛干品
、
清炒石斛
、
酒炙石斛
3
种炮制品
的多糖溶出率
。
结果发现酒炙法炮制的石斛的的多糖含量
明显高于其他炮制方法
［
28
］
。
因此在试剂应用中可采用酒炙
的方法预先炮制
，
这样既可以节省煎煮时间
，
又可提高药物
的利用率
，
增加疗效
，
同时还有利于石斛资源的有效利用和
保护
。
2
金钗石斛多糖的结构分析
多糖的化学结构包括单糖残基组成
、
单糖残基排列顺
序
、
相邻糖残基连接方式
、
糖链分支等
，
其对多糖发挥药理活
性有着重要的意义
。
蒋玉兰等研究总结了近
5
年来金钗石
斛均一多糖的分子量分布和单糖组成
，
发现金钗石斛的多糖
往往由几个不同分子量范围的组分构成
，
且不同分子量均一
组分的单糖组成也不相同
［
16
］
。
Luo
等从金钗石斛粗多糖中分离出
4
个组分
，
它们的分
子量分别为
136
、
27．
7
、
11．
8
和
11．
4
kD
，
单糖组成分析表明这
4
个组分都主要包含甘露糖
、
葡萄糖
、
半乳糖和少量的鼠李
糖
、
阿拉伯糖和木糖
［
29
］
。
从金钗石斛茎中分离出一种新的
水溶性多糖
DNP
（
8．
76
×
10
4
Da
）
。
单糖分析表明
，
DNP
主要
由甘露糖
（
17．
0%
）
，
葡萄糖
（
63．
3%
）
，
半乳糖
（
16．
5%
）
，
以及
少量的鼠李糖
（
0．
5%
）
，
阿拉伯糖
（
1．
2%
）
和木糖
（
1．
5%
）
组
成
，
其摩尔比为
30．
8∶
118．
0∶
31．
8∶
1．
0∶
2．
8∶
2．
2
。
研究发现
，
DNP
的主链由
（
1
→
6
）
-
Glc
p
，
和
（
1
→
6
）
-
Gal
p
组成
，
支链由
-
（
1
→
4
）
-
β
-
Glc
p
和
-
（
1
→
4
）
-
β
-
Man
p
残基组成
；
发现从金钗石
斛茎中已分离出的多糖
，
大部分是由
-
（
1
→
4
）
（
1
→
6
）
-
Man
，
-
（
1
→
3
）
-
Man
，
-
（
1
→
4
）
-
Man
或
Glc
，
-
（
1
→
4
）
（
1
→
6
）
-
Man
或
Glc
组成
［
30-
31
］
。
王军辉将
DNP-
W
进一步分离纯化
，
获得
7
个均一多糖
组
分
DNP-
W1A
、
DNP-
W1B
、
DNP-
W2
、
DNP-
W3
、
DNP-
W4
、
DNP-
W5
和
DNP-
W6
［
32
］
；
并采用化学
（
甲基化分析
、
高碘酸氧
化
-
Smith
降解反应
、
部分酸水解
）
与波谱学
（
UV
、
IＲ
、
GC
、
GC-
MS
、
ESI-
MS
、
NMＲ
）
结合的手段
，
对各均一多糖的一级结构进
行了表征
。
结果表明
，
DNP-
W1A
是由
Man
、
Glc
和
Gal
组成
的半乳葡甘聚糖
，
主链由
（
1
→
6
）
-
α
-
Man
p
和
（
1
→
3
）
-
α
-
Man
p
组成
，
Glc
p
和
Gal
p
残基支链分别通过
（
1
→
6
）
-
α
-
Man
p
的
3
位
和
2
位连接在主链上
。
DNP-
W4
是一个主链由
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
、
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
及
β
-
（
1
→
6
）
-
Gal
p
组成的酸性杂多糖
。
DNP-
W6
为果胶类多糖
，
由
［
→
4
）
-
α
-
GalA
p
-
（
1
→
2
）
-
α
-
Ｒha
p
-
（
1
→
］
二糖重复单位构成主链
，
DNP-
W6
主链
Ｒha
p
的
4
位存
在分支
，
支链区包括半乳糖区域和葡萄甘露糖区域
。
DNP-
W1B
为均
一
多
糖
组
分
，
分
子
量
为
7．
7
×
10
5
Da
。
DNP-
W1B
的比旋度
［
α
］
20
D
=
+
81．
3°
（
c
0．
3
，
H
2
O
）
，
紫外扫描
结果表明
DNP-
W1B
不含肽或蛋白质
。
在
DNP-
W1B
的红外
光谱中
，
890
cm
－
1
处的特征峰为
β
吡喃型葡萄糖的吸收峰
，
810
及
870
cm
－
1
附近无吸收峰
，
表明不含甘露糖
。
糖醛酸含
量测定结果表明
，
DNP-
W1B
不含糖醛酸
。
单糖组成分析表
明
，
DNP-
W1B
由葡萄糖
、
阿拉伯糖和半乳糖
3
种单糖组成其
摩尔比为
6．
2∶
3．
1∶
0．
9
。
甲基化分析结果表明
，
组成
DNP-
W1B
的
3
种残基共有
6
种连接方式即
1-
Glc
p
，
1
，
3-
Ara
f
，
1-
Ara
f
，
1
，
6-
Glc
p
，
1
，
4-
Glc
p
，
1
，
4
，
6
-
Glc
p
，
摩尔比为
0．
8∶
2．
1∶
1．
0∶
2．
9∶
1．
1∶
2．
9
。
非还原末端糖残基连接与具有分支的糖
残基连接摩尔比基本相等
，
表明
DNP-
W1B
已完全甲基化
。
三取代糖残基的存在
，
表明
DNP-
W1B
具有分支结构
。
DNP-
W1B
是一个阿拉伯半乳葡聚糖
，
拥有
［
→
4
）
-
β
-
Glc
p
-
（
1
→
6
）
-
β
-
Glc
p
-
（
1
→
］
二糖单位的主链结构
，
在
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
的
4
位
形成分支
，
支链由
Gal
p
和
Ara
p
残基组成
。
综上所述
，
DNP-
W1B
是一个以
［
→
4
）
-
β
-
Glc
p
-
（
1
→
6
）
-
β
-
Glc
p
-
（
1
→
］
二糖单
位为主链的半乳阿拉伯葡聚糖
，
在
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
的
4
位形
成分支
，
支链由末端
Gal
p
和
Ara
f
及
1
，
3
-
Ara
f
组成
。
比较发
现
，
DNP-
W1B
的单糖组成比例及各糖残基连接方式之间组
成的重复结构特征与已报道的石斛多糖都不同
，
是一个石斛
中获得的具有新结构特征的多糖化合物
［
32
－
33
］
。
DNP-
W2
是一个部分乙酰化的半乳甘露葡聚糖
，
主链由
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
、
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
及
β
-
（
1
→
4
）
-
Man
p
组成
，
其中
部分
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
及
β
-
（
1
→
4
）
-
Man
p
的
6
位连接有末端
Gal
p
。
DNP-
W2
为均一多糖组分
，
分子量为
18
kDa
。
DNP-
W2
的比旋光度
［
α
］
20
D
=
+
81．
6°
。
糖醛酸含量测定结果表明
，
DNP-
W2
不含糖醛酸
。
GC
分析表明
DNP-
W2
主要由葡萄
糖
、
甘露糖和半乳糖
（
摩尔比为
6．
1∶
2．
9∶
2．
0
）
，
以及少量的阿
拉伯糖组成
，
DNP-
W2
所有的糖残基都为
D
构型
。
甲基化分
析结果表明
，
主要组成
DNP-
W2
的
3
种残基共有
6
种连接方
式即
2
，
3
，
4
，
6-
Me4-
Gal
p
，
2
，
3
，
6-
Me3-
Man
p
，
2
，
3-
Me2-
Man
p
，
2
，
8
5
8
3
安徽农业科学
2014
年
3
，
4-
Me3-
Glc
p
，
2
，
3
，
6-
Me3-
Glc
p
，
2
，
3-
Me2-
Glc
p
，
摩尔比为
2．
0∶
1．
9∶
0．
9∶
1．
3∶
4．
0∶
1．
1
，
以及少量的
2
，
3
，
5-
Me3-
Ara
f
。
结果表
明
，
DNP-
W2
具有分支结构
。
非还原末端残基的摩尔比约等
于该分支残基的摩尔比
，
这表明
DNP-
W2
已完全甲基化
。
综
上所述
，
DNP-
W2
是一个部分乙酰化的半乳甘露葡聚糖
，
主
链由
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
、
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
及
β
-
（
1
→
4
）
-
Man
p
组成
，
其中部分
β
-
（
1
→
4
）
-
Man
p
的
2
位被乙酰基团取代
，
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
及
β
-
（
1
→
4
）
-
Man
p
的
6
位连接有末端
Gal
p
［
32
，
34
］
。
DNP-
W3
为阿拉伯半乳聚糖
，
主链由
β
-
（
1
→
3
）
-
Gal
p
组
成
，
在其
4
位连接
Ara
p
和
Ｒha
p
残基支链
。
DNP-
W3
为均一
多糖组分
，
分
子
量
为
71
kDa
。
DNP-
W3
的
比
旋
光
度
［
α
］
20
D
=
+
19．
6°
（
c
0．
5
，
H
2
O
）
。
紫外扫描结果表明
，
DNP-
W3
在
280
nm
处无吸收
，
不含肽或蛋白质
。
GC
分析表明
DNP-
W3
主要由半乳糖
、
鼠李糖
、
阿拉伯糖组成
，
其摩尔比为
3．
1∶
1．
1∶
1．
0
，
以及少量的阿拉伯糖
。
DNP-
W3
的鼠李糖
、
阿拉伯糖残
基是
L
构型
，
半乳糖残基是
D
构型
。
糖醛酸含量测定结果表
明
，
DNP-
W3
不含糖醛酸
。
甲基化分析结果表明
，
主要组成
DNP-
W3
的
3
种残基共有
4
种连接方式即
2
，
3
，
5-
Me3-
Ara
p
，
2
，
3-
Me2-
Ｒha
p
，
2
，
4
，
6-
Me3-
Gal
p
，
2
，
6-
Me2-
Gal
p
，
摩尔比为
0．
9∶
1．
1∶
2．
0∶
1．
1
。
非还原末端残基的摩尔比约等于该分支残基
的摩尔比
，
这表明
DNP-
W3
已完全甲基化
。
综上所述
，
DNP-
W3
为阿拉伯半乳聚糖
，
主链由
β
-
（
1
→
3
）
-
Galp
组成
，
在
Gal
p
的
4
位形成分支
，
支链由
Ara
p
和
Ｒha
p
残基组成
。
显然
DNP-
W3
的结构特点与已报道的石斛多糖都不同
，
是
1
个石斛中
获得的具有新结构特征的多糖化合物
［
32
，
35
］
。
果胶多糖
DNP-
W5
为均一多糖组分
，
分子量为
4．
6
×
10
5
Da
。
DNP-
W5
的比旋光度
［
α
］
20
D
=
－
12．
1°
（
c
0．
5
，
H
2
O
）
。
紫
外扫描结果表明
，
DNP-
W3
在
280
nm
处无吸收
，
说明不含肽
或蛋白质
。
DNP-
W5
的红外光谱中
，
1
720
cm
－
1
附近有弱吸
收峰
，
表明
DNP-
W5
含有糖醛酸或乙酰基
。
间羟基联苯法测
定它含有
14．
2%
糖醛酸
。
TLC
分析表明
DNP-
W5
包含甘露
糖
（
11．
0%
）
，
葡
萄
糖
（
28．
8%
）
，
半
乳
糖
（
29．
2%
）
，
木
糖
（
2．
1%
）
，
鼠李糖
（
14．
9%
）
和半乳糖醛酸
（
13．
9%
）
。
GC
分
析表明
DNP-
W5
主要由甘露糖
、
葡萄糖
、
半乳糖
、
木糖
、
鼠李
糖和半乳糖醛酸组成
，
摩尔比为
3．
1∶
8．
1∶
8．
2∶
0．
6∶
4．
2∶
3．
9
。
其中半乳糖醛酸中有
21%
以甲酯形式存在且乙酰基含量达
到
6．
9%
。
试验结果表明
，
DNP-
W5
是
ＲG-
II
的多糖
，
以
2
糖
重复单位
［
→
4-
GalA
p
-
（
1
→
2
）
-
Ｒha
p
-
1
→
］
为主链
，
在
Ｒha
p
的
4
位和
Man
p
的
3
位存在分支
。
Ｒha
p
的
4
位存在侧链
，
包含
β
-
（
1
→
4
）
-
Glc
p
，
β
-
（
1
→
6
）
-
Man
p
，
β
-
（
1
→
6
）
-
Gal
p
及
末
端
Gal
p
。
1
，
3
，
4-
GalA
p
的
3
位连接着
Xylp
。
侧链被进一步取
代
，
Man
p
的
3
位被末端和
β
-
（
1
→
6
）
-
Glc
p
残基取代
，
Gal
p
的
3
位被末端和
β
-
（
1
→
6
）
-
Gal
p
取代
［
32
，
36
］
。
3
金钗石斛多糖的生物活性
3．
1
免疫调节作用
陈志国等研究了金钗石斛水溶性粗多
糖
（
DNCP
）
和粗多糖的脱蛋白样品
（
DNPP
）
对小鼠脾细胞的
增殖的影响
，
发现
DNCP
和
DNPP
在体外一定浓度下均能明
显促进小鼠脾细胞的增殖
，
且随着浓度的增高其对脾淋巴细
胞的增殖作用越强
，
两者存在正比例关系
［
37
］
。
DNCP
和
DN-
PP
（
25
和
50
mg
/L
）
可显著提高
ConA
诱导小鼠的
T
淋巴细
胞增殖和
LPS
诱导小鼠的
B
淋巴细胞的增殖
（
P
＜
0．
01
）
。
相同的剂量
（
25
或
50
mg
/L
）
下
，
DNCP
对小鼠脾细胞增殖的
效力均高于
DNPP
（
P
＞
0．
05
）
［
31
］
。
王军辉等发现
DNP-
W1B
对
Con
A
诱导的脾
T
淋巴细胞
和
LPS
诱导的脾
B
淋巴细胞的体外增殖具有显著的促进作
用
，
且促进作用随着
DNP-
W1B
浓度的增加而加大
，
呈现剂量
依赖性关系
。
当添加的
DNP-
W1B
为
200
μ
g
/ml
时
，
T
淋巴
细胞和
B
淋巴细胞的增殖率分别为对照的
6．
3
与
4．
6
倍
［
33
］
。
Wang
等研究了不同浓度的多糖的样品
（
DNP-
W
、
DNP-
W2
、
DNP-
W3
、
HDNP-
W2
和
HDNP-
W3
）
对脾的
T
和
B
淋巴细
胞的影响
［
34
－
35
］
。
研究结果表明
，
DNP-
W
、
DNP-
W2
、
DNP-
W3
、
HDNP-
W2
可显著促进脾的
T
和
B
淋巴细胞的增殖
（
P
＜
0．
05
）
，
并且随着多糖的浓度的增加淋巴细胞增殖作用增强
。
然而
，
HDNP-
W2
、
HDNP-
W3
在低剂量时对体外淋巴细胞增殖
没有影响
，
且在高剂量时对体外淋巴细胞增殖的效果极微
。
构效关系表明
，
DNP-
W2
的分支对其免疫活性的增强的表达
不重要
，
而
DNP-
W3
的分支对其免疫活性增强的表达是极
其重要的
。
Wang
等还发现
DNP-
W5
显示出对
T
淋巴细胞和
B
淋巴
细胞显著的免疫增强活性
，
其分支和乙酰基是非常重要的免
疫学活性的表达
［
36
］
。
构效关系的研究表明
，
果胶无支链的
区域具有低的活性
，
并且高度支化的区域具有较高的活性
。
李小琼等发现金钗石斛多糖干预
LPS
诱导的巨噬细胞
后
，
TNF-
α
和
NO
分泌减少
，
而金钗石斛多糖浓度越高
，
TNF-
α
、
NO
的分泌
、
iNOS
活性及
TNF-
α
mＲNA
、
iNOS
mＲNA
表达
下降越明显
（
P
＜
0．
05
）
［
38
］
；
表明金钗石斛多糖可通过抑制
TNF-
α
、
NO
的产生发挥抗炎作用
，
其可能的机制与金钗石斛
多糖抑制小鼠腹腔臣噬细胞
TNF-
α
mＲNA
、
iNOS
mＲNA
的表
达有关
，
这为金钗石斛的临床应用奠定了一定的理论基础
。
张俊青等观察了不同浓度的石斛多糖
（
0．
025
、
0．
250
和
2．
500
mg
/L
）
对细胞激活的影响
［
39
］
，
发现
LPS
刺激星形胶质
细胞后
MTS
检测吸光度明显升高
，
NO
含量
、
TNF-
α
和
IL-
6
mＲNA
及其蛋白表达均明显升高
，
与正常组比较有显著性差
异
（
P
＜
0．
01
）
；
石斛多糖
3
个剂量组对
LPS
诱导的
NO
释放
具有改善作用
（
P
＜
0．
05
）
。
研究结果显示
，
石斛多糖能明显
抑制
LPS
所诱导的大脑皮质
Ac
内
NO
的释放
，
提示其可能
是金钗石斛抗炎作用的主要有效成分
。
3．
2
抗氧化作用
金钗石斛多糖在体外具有一定的清除
－
OH
和氧自由基的能力
，
在体内能显著提高正常小鼠血清和
肝组织中
SOD
、
GSH-
Px
的活性
，
并明显降低正常小鼠肝组织
中
MDA
水平
，
说明石斛多糖具有显著的抗氧化作用
［
31
，
40
］
。
Luo
等在初步的体外活性试验中
，
发现
DNP
对
ABTS
自
由基表现出较高自由基清除活性
（
78．
00%
）
，
尤其在
2．
0
mg
/ml
时清除活性近似于维生素
C
［
30
］
。
DNP
在各浓度点对
羟基自由基的清除效果都弱于维生素
C
，
但在
0．
5
mg
/ml
时
清除活性近似于维生素
C
（
50．
09%
～
60．
02%
）
。
但
DNP
在
9
5
8
3
42
卷
13
期
安凤娟等
金钗石斛多糖的研究进展
每个浓度点对
DPPH
自由基表现出非常低的自由基清除活
性
，
且比维生素
C
低得多
。
因此
，
DNP
对
DPPH
自由基清除
无显著作用
。
综上所述
，
DNP
可作为一种新的潜在的抗氧
化剂
。
Luo
等还发现纯化的多糖对
ABTS
自由基清除能力随浓
度增加而增加
。
此外
，
DNP4-
2
对
ABTS
自由基表现出较高
的自由基清除活性近似于维生素
C
［
41
］
。
在
2．
0
mg
/ml
时
DNP4
-2
的清除能力最强
，
达到
82．
6%
（
P
＜
0．
05
）
。
ABTS
自由基清除能力为维生素
C
＞
DNP4-
2
＞
DNP2-
1
＞
DNP3-
1
＞
DNP1-
1
。
这些结果表明
，
DNP4-
2
对
ABTS
自由基具有较强
的清除活性
，
并应作为潜在的抗氧化剂
DNP4-
2
对羟基自由
基清除活性比
DNP1-
1
、
DNP2-
1
和
DNP3-
1
强
（
P
＜
0．
05
）
，
但
在
0．
1
～
2．
0
mg
/ml
的范围内大大低于维生素
C
。
DNP1-
1
、
DNP2-
1
和
DNP3-
1
对
DPPH
自由基表现出非常低的自由基
清除活性
。
而在
1．
0
mg
/ml
时
DNP4
-
2
的作用稍强
（
38%
）
，
但是比维生素
C
低得多
（
95%
）
。
宾捷等发现金钗石斛多糖能有效抑制自然衰老小鼠体
内
MDA
的升高
，
使机体受自由基攻击程度减低
，
清除自由基
的能力增强
，
抑制和延缓自由基反应
［
42
］
。
同时能增加老龄
小鼠体内抗氧化剂
SOD
、
GSH-
Px
的活性水平
。
综上所述
，
金
钗石斛能有效抑制体内过多的自由基及提高体内抗氧化酶
的活力
。
金钗石斛对老龄小鼠具有抗氧化作用
，
表明金钗石
斛多糖的抗衰老与抗氧化有关
［
26
］
。
3．
3
抗肿瘤活性
从金钗石斛的水提物分离出四种水溶性
多糖
（
DNP1-
1
、
DNP2-
1
、
DNP3-
1
和
DNP4-
2
）
。
肿瘤抑制和免
疫调节活性的评价显示
，
NP4-
2
在
2．
5
mg
/ml
时抑制肿瘤细
胞生长率可达
67．
01%
。
DNP4-
2
能显著增加免疫指标
，
并大
力促进
IL-
2
、
TNF-
α
和
IFN-
γ
的分泌
（
P
＜
0．
01
）
，
同时也降低
MDA
浓度血清
（
P
＜
0．
01
）
。
DNP4-
2
可作为一种潜在的抗肿
瘤新药
。
研究人员认为抗肿瘤的活性是由于
DNP4-
2
优良的
增强免疫和抗氧化活性
［
29
，
31
］
。
Wang
等对金钗石斛多糖的抗肿瘤活性进行了研究
。
体
内活性试验发现
DNP-
W
有
31．
3%
的抑制生物活性
［
43
］
。
对
DNP-
W
进一步分离纯化后
，
结果发现
DNP-
W1
和
DNP-
W3
对
Sarcoma180
肿瘤细胞表现出显著更高的抗肿瘤活性
，
抑制
率分别为
65．
3%
和
61．
2%
。
DNP-
W2
和
DNP-
W4
与
DNP-
W
表现出类似的抗肿瘤活性
，
抑制率分别为
33．
7%
和
33．
4%
。
对于
DNP-
W5
和
DNP-
W6
的抗肿瘤活性数据都在体内表现
出非常低的抗肿瘤活性
，
抑制率分别
10．
3%
和
8．
7%
。
体外活性试验发现
，
所有多糖都表现出对
HL-
60
白血病
细胞的生长有较强的抑制作用
，
特别是
，
DNP-
W1
和
DNP-
W3
在
200
μ
g
/ml
时显著呈现超过
80%
的高抑制率
。
MTT
试
验结果表明
，
金钗石斛多糖是有效的肿瘤细胞生长抑制剂
，
相较于贴壁的
HepG2
肿瘤细胞
，
对悬浮
HL-
60
肿瘤细胞的增
殖表现出选择性高的抗肿瘤活性
。
综上所述
，
DNP-
W1
和
DNP-
W3
可作为潜在的抗白血病资源
，
也可被视为一种有效
的抗肿瘤天然源
。
另一研究发现
，
金钗石斛水提物对
HelaS3
和
HepG2
细
胞有不同程度的抑制作用
，
且在所选浓度范围内成良好的
剂量依赖性和时间依赖性
，
形态学观察结果验证了其抑瘤
作用
［
44
］
。
郑斯卓等
［
45
］
在体外培养人白血病
K562
细胞
，
发现金钗
石斛多糖可抑制
K562
细胞增殖并诱导其凋亡
，
且随剂量和
时间的增加效果增强
；
金钗石斛多糖可使
BCＲ-
ABL
融合基
因表达量下降
，
且随多糖浓度增加和作用时间延长
mＲNA
表
达量下降明显
。
金钗石斛多糖能直接抑制
K562
细胞增殖并
诱导其凋亡
，
其可能机制与金钗石斛多糖抑制
K562
细胞中
BCＲ-
ABL
融合基因
mＲNA
的表达有关
。
金钗石斛多糖可诱
导
K562
细胞凋亡
，
且这种促凋亡的效应随着浓度和时间的
增加而增加
。
金钗石斛多糖可有效抑制
BCＲ
/ABL
融合基
因
，
并随浓度和作用时间的延长
，
抑制效果增强
，
由此可以推
断金钗石斛多糖可能通过抑制
BCＲ
/ABL
融合基因的表达来
诱导
K562
细胞凋亡
，
从而达到抗肿瘤效果
。
3．
4
抗白内障
金钗石斛对眼科疾病有明显的治疗作用
。
其多糖具有较好的抗糖性白内障作用
，
可下调
iNOS
基因的
表达
，
明显抑制
NOS
的活性
，
减少
NO
的产生
，
从而减轻氧化
损伤作用
，
达到抗白内障作用
。
体外研究表明
，
金钗石斛的
总生物碱和粗多糖均有一定的抗白内障作用
，
而总生物碱的
作用优于粗多糖
［
19
，
46
－
47
］
。
王军辉在抗白内障活性试验中发现
，
金钗石斛水提粗多
糖及各均一多糖组分都对链脲佐菌素
（
STz
）
诱导的糖尿病性
白内障有一定的延缓作用
，
但各多糖处理组之间差异较大
，
以粗多
糖
与
DNP-
W1A
处
理
组
的
效
果
最
好
，
呈
剂
量
依
赖
性
［
32
］
。
试验结束时
，
粗多糖与
DNP-
W1A
处理组大鼠晶体混
浊程度明显低于模型及其他多糖处理组
，
体重增加幅度在
150%
～
190%
，
血糖下降了
25%
以上
，
晶体各清除氧自由基
酶活性及
GSH
含量明显高于
STZ
模型组
，
膜脂过氧化指标
MDA
与
H
2
O
2
、
蛋白质氧化损伤产物
、
糖基化终产物等含量明
显低于
STZ
模型组
。
龙艳等采用体外构建氧化损伤白内障模型的方法
，
对金
钗石斛总生物碱和粗多糖的抗白内障作用进行探讨
［
48
］
。
发
现模型组可溶性蛋白含量显著低于正常对照组
，
而各用药组
可显著缓解可溶性蛋白的减少
，
生物碱高剂量组尤其明显
；
同时
，
金钗石斛的提取物总生物碱和粗多糖均可提高晶状体
GSH
含量及
SOD
活性
，
同时降低
MDA
活性
，
即通过提高晶
状体抗氧化能力而达到抑制白内障的作用
。
石斛具有抗白
内障的作用早已被证实
。
研究发现
，
金钗石斛的两种药效部
位
（
总生物碱和粗多糖
）
在体外可通过减轻晶状体的氧化损
伤而抑制白内障的进程
，
且总生物碱的效果优于粗多糖
［
49
］
。
3．
5
其他作用
李向阳等观察了金钗石斛多糖对
Wistar
大
鼠高脂血症和肝脏脂肪变性的影响
，
发现金钗石斛多糖能明
显降低高脂血症
Wistar
大鼠血清中总胆固醇
、
甘油三酯和低
密度脂蛋白含量
（
P
＜
0
．
05
）
，
使高密度脂蛋白水平明显升高
（
P
＜
0．
05
）
，
并具有改善高脂血症
Wistar
大鼠肝脏脂肪变性
的作用
［
50
］
。
综上所述
，
金钗石斛多糖对高脂血症大鼠血脂
代谢异常具有调节作用
，
能够有效减轻高脂血症大鼠肝脏组
0
6
8
3
安徽农业科学
2014
年
织的脂肪变性
。
金钗石斛多糖能有效降低高脂血症大鼠血
清中
TC
、
TG
和
LDLC
的含量
，
升高血清中
HDLC
的含量
，
降
低肝脏指数
，
降低肝脏组织中
MDA
的含量和升高
SOD
的活
性
，
并具有减轻高脂血症大鼠肝脏脂肪变性作用
。
李菲等观察金钗石斛多糖和生物碱对正常小鼠及肾上
腺素性高血糖小鼠血糖的影响
［
51
］
。
金钗石斛多糖和生物碱
对肾上腺素引起的高血糖小鼠有明显的降血糖作用
，
但对正
常小鼠血糖无明显影响
。
研究结果表明
，
金钗石斛多糖和生
物碱均能显著降低肾上腺素所致小鼠血糖升高
，
可能机制是
抑制肝糖元分解和肌糖元酵解
，
促进外周组织对葡萄糖的摄
取和利用
，
从而降低血糖
。
陶凤研究发现
，
金钗石斛明显性降低血糖
、
糖化血红蛋
白
、
血尿素
、
24
h
尿白蛋白水平
、
肾脏指数
、
增加肌酐清除率
、
减轻系膜的扩张和基底膜的增厚
，
从而表明金钗石斛水提物
有可能通过降低血糖延缓糖尿病肾病的发生发展
［
52
］
。
这也
证实了金钗石斛水提物能通过降低血糖
、
抑制非酶糖基化和
氧化应激的发生
，
改善糖尿病大鼠肾功能
、
减轻其病理变化
，
从而延缓糖尿病肾病的发生发展
，
为探讨金钗石斛对糖尿病
肾保护作用机制奠定了基础
。
金徽发现金钗石斛水煎剂能减少大鼠血清中
AGE
的生
成
，
下调肾组织中受体蛋白
ＲAGE
的含量
，
可能的机理是其
降低血糖减少糖基化反应进程及其修饰生物大分子导致蛋
白质理化性质改变
，
易被酶降解使其含量减少
，
或蛋白非酶
糖基化反应减轻
，
从而对
DM
大鼠的肾脏起到了积极的保护
作用
［
53
］
。
金钗石斛通过抑制蛋白非酶糖基化来保护
DM
大
鼠肾脏的机制可能是因为金钗石斛具有降血糖和抗氧化作
用
，
对高血糖诱导的
AGE
形成具有一定的抑制
。
因此使
AGE
生成量减少
，
血液中
AGE
的含量降低
，
从而减少
AGE
在肾小球系膜及基膜的沉积
；
另外
，
金钗石斛提取物可以降
低
DM
大鼠血清中
AGE
的水平
，
也可能对
AGE-
ＲAGE
具有
直接抑制作用
，
使得
AGE
与
ＲAGE
相互作用所介导的细胞
生物学效应
、
细胞内信号传导改变
、
激活核转录因子等一系
列反应减少
，
从而减缓了肾小球及血管内皮细胞的损伤
。
张艳磊等研究认为
，
金钗石斛多糖
FDP1
可以抑制高糖
诱导下的
HBZY-
1
细胞总抗氧化能力的下降
、
ＲOS
生成的增
加
；
并能够促进
Nrf2
的核移位
，
并能增加其表达量
，
使更多处
于激活状态的
Nrf2
蛋白参与到提高机体自身对于氧化还原
稳态的反馈调节
［
54
］
。
其可以上调其下游
NADPH
醌氧化物
还原酶等大部分抗氧化物酶与抗氧化分子
，
参与对氧化应激
的抑制
，
保护细胞正常的代谢运行
，
为金钗石斛多糖对于糖
尿病肾病的防御保护的作用机制提供一定的理论基础
。
Pan
等比较了
4
种石斛多糖的降血糖和抗氧化作用
，
发
现除鼓槌石斛多糖
（
DCP
）
外
，
霍山石斛多糖
（
DHP
）
、
铁皮石
斛多糖
（
DOP
）
及金钗石斛多糖
（
DNP
）
，
均能够显著降低四氧
嘧啶糖尿病小鼠的
FBG
和
GSP
，
并能够增加血清胰岛素水
平
，
从而达到降血糖作用
［
55
］
。
降血糖能力
DHP
＞
DNP
＞
DOP
。
组织病理学观察证实
，
DHP
、
DOP
和
DNP
有干预胰腺
组织损伤的能力
。
超氧化物歧化酶的测定
，
肝肾过氧化氢
酶
，
丙二醛和
L-
谷胱甘肽水平显示
DHP
、
DOP
和
DNP
对四氧
嘧啶诱导的氧化损伤有保护作用
，
且
DHP
效果最佳
。
四种
石斛多糖的降血糖和抗氧化作用存在显著差异
，
可能是四种
石斛多糖的理化性质不同
。
4
小结与展望
野生金钗石斛资源日益匮乏
，
积极开发组培金钗石斛
，
对野生石斛资源的保护能起到积极的推动作用
，
而且其低廉
的价格也能满足普通大众的需求
。
并深入研究金钗石斛多
糖成分的作用机制和构效关系
，
为多糖成分的应用提供进一
步的科学依据
，
具有重要的理论意义和临床应用价值
。
参考文献
［
1
］
钱桂敏
，
章华泼
．
金钗石斛化学成分及药理作用研究进展
［
J
］
．
中国中
医药现代远程教育
，
2011
，
9
（
4
）
：
194
－196．
［
2
］
王琳
，
叶庆生
，
刘伟
．
金钗石斛研究概况
［
J
］
．
亚热带植物科学
，
2004
，
33
（
2
）
：
73
－76．
［
3
］
张光浓
，
毕志明
，
王峥涛
，
等
．
石斛属植物化学成分研究进展
［
J
］
．
中药
学
，
2003
，
34
（
6
）
：
附
5
－8．
［
4
］
杨春勇
，
李荣英
，
唐德英
．
金钗石斛的研究进展及在西双版纳的种植发
展前景
［
J
］
．
云南农业科技
，
2007
（
2
）
：
56
－59．
［
5
］
张明
，
刘宏源
．
药用石斛产业的发展现状及前景
［
J
］
．
中国现代中药
，
2010
，
12
（
10
）
：
8
－11．
［
6
］
邵日凤
，
胡粉青
，
邹澄
，
等
．
石斛属植物化学成分和药理活性研究现状
［
J
］
．
天然产物研究与开发
，
2012
，
24
（
12
）
：
152
－157．
［
7
］
凌志扬
，
房玉良
．
石斛的化学成分及药理作用
［
J
］
．
中国当代医药
，
2012
，
19
（
5
）
：
13
－14．
［
8
］
郁美娟
，
孟庆华
，
黄德音
，
等
．
石斛属植物有效成分及药理作用研究
［
J
］
．
中成药
，
2003
，
25
（
11
）
：
918
－921．
［
9
］
YANG
S
，
GANG
Q
H
，
WU
Q
，
et
al．
Alkaloids
enriched
extract
from
Den-
drobium
nobile
Lindl．
attenuates
tau
protein
hyperphosphorylation
and
ap-
optosis
induced
by
lipopolysaccharide
in
rat
brain
［
J
］
．
Phytomedicine
，
2013
，
21
（
5
）
：
712
－716．
［
10
］
HWANG
J
S
，
LEE
S
A
，
HONG
S
S
，
et
al．
Phenanthrenes
from
Dendrobium
nobile
and
their
inhibition
of
the
LPS
－
induced
production
of
nitric
oxide
in
macrophage
ＲAW
264．
7
cells
［
J
］
．
Bioorganic
＆
Medicinal
Chemistry
Letters
，
2010
，
20
（
12
）
：
3785
－3787．
［
11
］
XU
J
，
GUAN
J
，
CHEN
X
J
，
et
al．
Comparison
of
polysaccharides
from
dif-
ferent
Dendrobium
using
saccharide
mapping
［
J
］
．
Journal
of
Pharmaceuti-
cal
and
Biomedical
Analysis
，
2011
，
55
（
5
）
：
977
－983．
［
12
］
YE
Q
H
，
QIN
G
W
，
ZHAO
W
M．
Immunomodulatory
sesquiterpene
glyco-
sides
from
Dendrobium
nobile
［
J
］
．
Phychemistry
，
2002
，
61
（
8
）
：
885
－890．
［
13
］
王燕燕
，
徐红
，
施松善
，
等
．
不同产地金钗石斛多糖的含量比较研究
［
J
］
．
中药材
，
2009
，
32
（
4
）
：
493
－495．
［
14
］
朱华
，
黄学萃
，
杨海广
，
等
．
石斛属多糖的研究进展
［
J
］
．
医学导报
，
2007
，
26
（
12
）
：
1476
－1478．
［
15
］
李小琼
，
葛晓军
，
郑斯卓
，
等
．
金钗石斛多糖的提取及部分理化性质分
析
［
J
］
．
江苏大学学报
：
医学版
，
2008
，
18
（
5
）
：
446
－447．
［
16
］
蒋玉兰
，
罗建平
．
药用石斛多糖药理活性及化学结构研究进展
［
J
］
．
时
珍国医国药
，
2011
，
22
（
12
）
：
2986
－2988．
［
17
］
郑晓珂
，
曹新伟
，
冯卫生
，
等
．
金钗石斛的研究进展
［
J
］
．
中国新药杂志
，
2005
，
14
（
7
）
：
826
－829．
［
18
］
陈超琴
，
蒋丽华
，
赵黎明
，
等
．
石斛多糖的研究进展
［
J
］
．
食品工业科技
，
2012
，
33
（
2
）
：
441
－444．
［
19
］
徐琼
，
陈素红
，
吕圭源
．
3
种不同石斛的化学成分及相关药理学研究进
展
［
J
］
．
亚太传统医药
，
2010
，
6
（
4
）
：
115
－118．
［
20
］
陈晓梅
，
肖盛元
，
郭顺星
．
铁皮石斛与金钗石斛化学成分的比较
［
J
］
．
中国医学科学院学报
，
2006
，
28
（
4
）
：
524
－529．
［
21
］
包英华
，
白音
，
石海英
．
金钗石斛多糖的组织化学定位研究
［
J
］
．
时珍
国医国药
，
2012
，
23
（
12
）
：
3026
－3028．
［
22
］
章金辉
，
操君喜
，
朱根发
，
等
．
春石斛杂交种多糖及生物碱含量比较研
究
［
J
］
．
热带作物学报
，
2013
，
34
（
4
）
：
727
－731．
［
23
］
吴庆生
，
丁亚平
，
徐玲
，
等
．
金钗石斛茎的不同部位中有效成分分析及
其分布规律研究
［
J
］
．
中国中药杂志
，
1995
，
20
（
3
）
：
148
－149．
［
24
］
刘宁
，
孙志蓉
，
廖晓康
，
等
．
不同采收期金钗石斛总生物碱及总多糖质
量分数变化
［
J
］
．
吉林大学学报
：
理学版
，
2010
，
48
（
3
）
：
511
－515．
［
25
］
杨立昌
，
项君
，
洪鲲
，
等
．
金钗石斛生物碱和水溶性多糖的累积规律
［
J
］
．
时珍国药医药
，
2010
，
12
（
11
）
：
2864
－2865．
1
6
8
3
42
卷
13
期
安凤娟等
金钗石斛多糖的研究进展
