本文根据近年对传统名贵中药铁皮石斛研究和应用文献,用现代医学知识解读临床功效和应用依据。文中简单介绍了铁皮石斛主要有效成分,着重阐述铁皮石斛的氧自由基清除、免疫调节、肿瘤抑制、降糖降脂、心血管保护、抗疲劳等作用,并适当地陈述临床应用的相关理论基础。 According to recent literature of research and application of the traditional precious Chinese medicine Dendrobium officinale, its efficacies are reviewed with modern medical interpretation and knowledge. The main active ingredient of dendrobium is simply introduced. We focuses on oxygen free radical scavenging, immune regulation, tumor suppression, reducing blood glucose and lipids, cardiovascular protection, anti-fatigue effect and so on in dendrobium and properly states the theoretical basis of clinical applications.
江学成1,张宇琦2,于明波3,张乐新4,任大成1,佟柏杉2
1解放军第97医院,江苏 徐州
2安徽霞瑞生态农业科技有限公司,安徽 合肥
3解放军第301医院,北京
4武警安徽省总队医院,安徽 合肥
收稿日期:2016年7月11日;录用日期:2016年7月30日;发布日期:2016年8月3日
本文根据近年对传统名贵中药铁皮石斛研究和应用文献,用现代医学知识解读临床功效和应用依据。文中简单介绍了铁皮石斛主要有效成分,着重阐述铁皮石斛的氧自由基清除、免疫调节、肿瘤抑制、降糖降脂、心血管保护、抗疲劳等作用,并适当地陈述临床应用的相关理论基础。
关键词 :石斛,铁皮石斛,多糖,生物碱,功效
石斛(Dendrobium)为兰科石斛属草本植物,多生长于岩壁,茎节似古代量器斛而得名。国内石斛有70多种,其中铁皮石斛(Dendrobium officinale)是最常用草本,唯霍山石斛为上品。石斛作为药用最早载于2000年以前的《神农本草经》 [
近年对铁皮石斛研究较为广泛,其中很多从分子学水平进行了研究,对石斛从模糊认识,经验用药到分子水平认识,依理用药产生质的飞跃。本文根据所得文献用现代医学知识阐述铁皮石斛临床功效,以便更好地促进铁皮石斛开发、研究和应用。
铁皮石斛的药用部位是新鲜或干燥全草,含有多糖、生物碱等生物活性成分数百种之多。
石斛多糖是石斛中多糖类的总称,是石斛的主要有效成分,由D-木糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖及D-葡萄糖等单糖构成,其中以D-葡萄糖为主。石斛多糖种类繁多,如石斛多糖Ⅰ、石斛多糖II、石斛多糖III、2-O-乙酰葡萄糖甘露聚糖等。据认为石斛多糖含量与生物活性或功效密切相关,多糖含量越高,品质越优。人工栽培铁皮石斛和野生铁皮石斛总多糖含量相近,分别为25.31%和29.38% [
石斛生物碱是石斛的另一类生物活性成分,主要为石斛碱、石斛次碱、石斛醚碱、次甲基石斛素、石斛宁等30多种生物碱。
铁皮石斛生物碱含量较低,丁亚平报道铁皮石斛总生物碱的含量为0.24%,金蓉鸾报道为0.11% [
铁皮石斛中含有多达16种氨基酸,含量最高的5种氨基酸为甘氨酸、亮氨酸、谷氨酸、缬氨酸和天门冬氨酸,占总氨基酸含量的56%。除色氨酸不易测得外,人体必需氨基酸铁皮石斛中都有丰富的含量,约0.28~2.96 mg/g,其他9种氨基酸的平均含量在0.53~4.20 mg/g。氨基酸含量与生长期和部位存在一定联系,1年生石斛茎含量最高,铁皮石斛中的酪氨酸明显高于其他品种石斛。
机体必需矿物质和微量元素基本都能在铁皮石斛中发现,其中含量较高的是锌、铜、铁、锰和锶。微量元素的种类、含量在根茎叶不同部位存在显著差异,其中茎中含量几乎是最低的。根中铁、铝、钒、锌、镍、磷含量最高,叶中硼、钙、镁、锰、钡含量最高。种植年龄越长,金属元素的含量越高。微量元素是铁皮石斛独特的药用功效的一部分。
铁皮石斛还含有一些其它化学成分,如联苄类、倍半萜类、芪类、菲酚类、菲醌类、芴酮类、苷类、甙类、香豆素等,石斛花还含有酯类、醛类、萜烯类等数十种挥发性和芳香类成分,都具有一定的生物活性,对其功效研究资料较少。
另外,铁皮石斛无疑含有丰富的维生素,但用石斛和维生素中英文词条在万方数据库和Pubmed数据库没有查得石斛中维生素含量的资料。
石斛性寒,味甘淡微咸,入胃、肺、肾经。具有益胃生津、滋阴清热的功效,2010版中国药典已有记载。
主治范围:益胃生津,清热解毒,补脏护腑,目暗不明,强筋健骨,补肾益精,延年益寿。
传统医学中,石斛的运用非常普遍,许多经典方剂都有石斛伍用,如著名的石斛夜光丸、华佗云母丸、棘刺丸、内补石斛秦艽散、淮南八公石斛万病散、七子散、万金散、小风引汤、地黄饮子等都有石斛一药[千金翼方,备急千金要方],就连时下的脉络宁注射液、通塞脉片等现代制剂中也有石斛。
对铁皮石斛的功效,中医自有理论阐述,然而,用现代医学知识认识和解读,以促进二者贯通和融合,则有利石斛的临床应用和广众接受。
首先让我们认识下氧化性损伤机制吧,人体摄氧和用氧的过程中,在提供能量,维持细胞功能、生存和繁衍等生命活动的同时,产生一些氧自由基(free radical),如超氧阴离子(
王爽 [
衰老的自由基学说已为许多学者接受,机体对自由基清除障碍是衰老过程重要生理变化之一,自由基清除手段也已成为延年益寿的广泛实践。张静探讨霍山石斛胶囊对延缓果蝇衰老的作用显示,给果蝇喂食霍山石斛,随给药时日增加,果蝇体内多糖含量累加,SOD活性显著提高,MDA含量显著减少,果蝇的半数死亡时间延长约10%左右、寿命及最高寿命延长约20%左右,因此认为石斛可能因抗氧化作用延缓衰老 [
机体免疫系统通过免疫器官、免疫细胞、抗体补体以及数以万计的细胞因子(如血小板激活因子(PAF)、白介素系列(IL)、肿瘤坏死因子(TNF-α)等)组成庞大的防御网络,实现免疫监视、防御、调控的作用,抵抗外来侵袭,维护体内环境稳定。其中任何一种免疫物质或细胞因子都不是一种孤立的,它们或相互激活或相互抑制或相互放大,以至于一种细胞因子被激活或释放,不可避免地产生大量性质截然不同的细胞因子。细胞因子即是宿主防御微生物侵袭、基因突变、细胞癌变、细胞凋亡的调节物,又扮演病理变化的主要介质。机体的炎症反应就是免疫调节的一部分。
一些研究显示 [
葛颖华给小鼠接种Lewis肺癌细胞后,以高、中、低剂量石斛多糖分别连续灌胃给药20天,结果显示高、中剂量多糖能明显提高荷瘤小鼠脾淋巴细胞转化、溶血素水平,高剂量多糖还能显著提高荷瘤小鼠碳廓清率和NK细胞活性,提示鲜铁皮石斛多糖对Lewis肺癌小鼠有明显的免疫调节作用,但对小鼠Lewis肺癌的抑瘤率与对照组没有不同 [
李强翔综述铁皮石斛降血糖的作用通过如下途径或机制,调节胰岛α和β细胞胰岛素分泌,修复胰岛β细胞损伤,抑制肾上腺素引起的肝糖原分解和促进肝糖原合成,对D-葡萄糖苷酶的抑制,抗氧化作用,增加胰岛素敏感性,调节脂类代谢 [
将Wistar大鼠以高脂高糖饲料喂40天后以链脲佐菌素(STZ)制作糖尿病模型,用石斛合剂喂养14天,发现血糖、胰岛素、C肽以及胰高血糖素都显著改善,优于降糖灵和玉泉丸 [
高脂血症是导致动脉粥样硬化的主要因素,可引起严重的心脑血管疾病等。目前国内外临床多用他汀类药物,大剂量长期使用他汀类药物除了经济上的负担,还有非常严重的安全隐患,如高血糖、肌病、肝酶异常、记忆和认知障碍等。石斛通过多途径、多环节调节脂代谢紊乱,缓解高脂血症时肝脏的脂肪变性,降低脂质过氧化物对动脉壁细胞及其成分的损伤,预防脂肪肝、动脉粥样硬化等疾病的作用。对霍山石斛胶囊降血脂作用的研究显示,给高脂饲料喂养大鼠4周,再用石斛饲料喂养4~6周,血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)以及动脉粥样硬化指数(Ai)显著降低,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量增加,同时发现血清和肝组织SOD活性增加,MDA含量以及肝系数降低。这些改变有明显的量效关系,并优于降脂药血脂康。另外,高脂血症通常会伴有脂质过氧化性损伤 [
治疗糖尿病不仅仅在于降血糖,更需消除慢性并发症产生的病理基础,如肥胖症、脂质代谢紊乱、高血压、动脉粥样硬化、肾脏损伤等疾病。糖尿病对机体的危害源于糖尿病并发症,尤其是糖尿病血管并发症。糖尿病血管并发症是人类致死、致残的重要原因。许多研究都证实高糖可以诱导血管内皮细胞凋亡,促发活性氧自由基的生成,影响Bax,Bcl-2等基因表达,诱导细胞凋亡。血管内皮细胞受损被认为是诸如动脉粥样硬化等病变基本条件,继之在血管内膜呈斑块状增厚,病变主要累及主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉等,最终导致管腔狭窄以至完全堵塞,发生脑或心肌梗塞等。
研究表明石斛在治疗糖尿病同时显示出对脏器的保护作用。铁皮石斛提取物可能从基因水平抑制高糖诱导的人脐静脉内皮细胞Bax mRNA表达,增强Bcl-2mRNA表达,抑制血管内皮细胞凋亡,促进细胞增殖 [
蛋白质是生命的物质基础,氨基酸是蛋白质的基本单位,对促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。人体如果缺乏或减少其中某一种氨基酸,尤其必需氨基酸,人体的正常生命代谢就会发生障碍,甚至导致疾病。因此,石斛中含有丰富的氨基酸,可增加蛋白合成,促进损伤修复和伤口愈合;改善免疫力,增加免疫球蛋白、抗体、抗原、补体,增强抗病能力;提高酶活性,合成激素,促进代谢,纠正营养失调等功效。
每种微量元素都有其特殊的生理功能,通过与蛋白质和其他有机基团结合,形成了酶、激素、维生素等生物大分子,发挥着重要的生理生化功能,对维持一些决定性的新陈代谢是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素,人体就会出现疾病,甚至危及生命。如铁存在于血红蛋白与肌红蛋白之中,执行载氧与贮氧任务,如果缺乏,就会导致贫血和缺氧等。酶是生命的催化剂,迄今体内发现的1000余种酶中,约有50%到70%需要微量元素参加或激活。谷胱甘肽过氧化物酶分子中含有4个硒原子,该酶具有抑制自由基生成,清除过氧化物,保护细胞膜完整性,可见硒在抗氧化中的作用。锌不仅是碳酸酚酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等几十种酶的必需成分,而且同近百种酶的活性有关。微量元素还参与了激素和维生素的合成。众所周知,碘为甲状腺激素的生物合成所必需的,锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少,每个胰岛素分子结合2个锌原子。目前所知,约30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。
若机体内含铁、铜、锌总量减少,均可减弱免疫功能,降低抗病能力,助长细菌感染,而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在防病治病、防癌、延年益寿等方面都还起着非常重要的作用。
许多研究显示,石斛或石斛成分具有肿瘤抑制作用。石斛多糖能有效抑制肉瘤细胞(S180)生长和人肝肿瘤细胞株(SMMC27721)的增殖,使体外培养的人神经母瘤细胞sHsY5Y出现核固缩和核碎裂,诱导肿瘤细胞凋亡 [
在对家兔冠心病模型的心功能和血管变化的研究中发现,接受铁皮石斛的动物,心功能指标改善如下:左室舒张末压(LVEDP)显著降低,左室收缩压(LVSP)、左室压力变化最大上升和下降速率(±dp/dtmax)、动脉收缩压(BPs)和动脉舒张压(BPd)均升高或显著升高,血管壁变厚得到改善。同时,检测IL-8、TNF-α、血管细胞间粘附分子-1 (VCAM-1)、细胞间粘附分子-1 (ICAM-1)水平、actin表达降低或显著降低。模型组管壁炎细胞浸润明显,血管内膜增生、变粗,管壁粗糙,管壁增厚,而石斛组这些改变较轻。结果表明,铁皮石斛具有改善心功能,增加心脏肌力,增强收缩性,通过改善和抑制血管病理改变、减轻血管损害,软化血管,降低心脏负荷等 [
吴人照等用铁皮石斛对易卒中型自发性高血压大鼠模型和高血压病人降压作用的系列研究显示 [
疲劳是机体活动后产生的不适现象和感觉,常因剧烈活动、劳作、疾病、压力、虚弱或亚健康等情况。对抗疲劳作用的检测主要针对劳力的提高和能源物质的消耗和代谢产物的消除。劳作时机体首先消耗葡萄糖,组织和血液葡萄糖的储备非常少,机体则不断地将肝糖原和肌糖原分解为葡萄糖供利用。通常情况下,葡萄糖靠有氧代谢产生能量(即ATP),但长时间剧烈运动时,为了保障ATP的供应,机体需要通过无氧糖酵解方式分解葡萄糖产生ATP。无氧糖酵解不仅产能低,而且产生乳酸。如果体内来不及处理产生的乳酸,积累过多就会使组织和血液pH降低,影响机体内环境的相对稳定和体内的正常代谢过程。肌肉和腰背酸痛就是其一种症状。糖无氧酵解也会发生于局部或全身缺血缺氧等重危疾病。尿素和肌酸激酶(CK)也是机体的两种代谢产物。血液中的尿素是体内蛋白质和氨基酸分解代谢产物,机体运动后,蛋白质和氨基酸分解代谢加强,尿素含量就会增高。CK是骨骼肌能量代谢的关键酶之一,98%存在于骨骼肌中。正常情况下,肌细胞膜的结构完整和功能的正常保证了CK极少透出细胞膜,故血清中CK活性很低,剧烈运动后,骨骼肌膜的微细损伤使CK增多,血清可升高几倍甚至几十倍。代谢物质清除得越快,疲劳恢复的越早。
鹿伟报道 [
抗疲劳作用可能来自于石斛的代谢调节、心血管功能改善、其他成分的激素样作用以及自由基清除。国外有网站这样陈述,有专家预测和呼吁,石斛可能会成为下一个受推崇的具有兴奋剂作用的滋养补品,或会成为热销的,具有增加能量,提高活力,兴奋提神,限热减肥的体育保健品二甲戊胺(DMAA)的替代品。
石斛具健脾益胃,生津消渴,滋阴清热,补肾益精,强筋健骨,护肝明目,润肺止咳等功效,古今中医临床广泛应用。近20多年对石斛栽培种植、成分分析、提纯加工、功效研究、临床应用等方面进行广泛研究,甚至作为攻关项目,成绩斐然,发表学术论文2500多篇。现代研究表明,铁皮石斛含有丰富的多糖、生物碱、氨基酸、微量元素以及其他生物活性物质,具有氧自由基清除、免疫调节、降糖降脂、调理循环等作用。其中很多从分子学水平进行的研究,对石斛从模糊认识,经验用药到分子水平认识,依理用药产生质的飞跃。然而,对石斛的研究多局限于实验室或动物研究阶段,缺乏高质量的循证医学资料,有待更多的临床医生加入,以促进石斛的临床应用。
江学成,张宇琦,于明波,张乐新,任大成,佟柏杉. 铁皮石斛功效的现代研究和认识Modern Research and Understanding on Efficacy of Dendrobium officinale[J]. 中医学, 2016, 05(03): 77-86. http://dx.doi.org/10.12677/TCM.2016.53013