楊 斌,陳功錫,蔣道松,劉作梅

(1.吉首大學(xué) /植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南吉首 416000;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南長沙 410128)

1 分類與分布

槲蕨屬于槲蕨科 (Drynariaceae)槲蕨屬[D rynaria(Bory)J.Sm.],該屬植物有肉質(zhì)、密被鱗片的根狀莖;葉常二型,積聚葉短而基生,營養(yǎng)葉能育,羽狀裂片深裂幾達(dá)羽軸,葉脈明顯隆起,有規(guī)則地多次連接成大小四方形的網(wǎng)眼;孢子囊群著生于葉脈交叉處,圓形,不具囊群蓋;一般附生于樹干或巖石上[1]。全屬共 16種,我國 9種,即:槲蕨 [Drynaria fortunei(Kunze)J.Sm.]、團(tuán)葉槲蕨 (Dynariabonii Christ)、石蓮姜蕨 [Drynaria propinqua (Wall. ex Mett.)J.Sm.]、硬葉槲蕨 [Drynariarigidula(Sw.)Bedd.]、中華槲蕨 (Drynaria sinica Diels,又名秦嶺槲蕨)、毛槲蕨 (Drynariamollis Bedd.)、櫟葉槲蕨[Drynaria quercifolia(L.)J.Sm.]、川滇槲蕨 (Drynariadelavayi Christ)等。

槲蕨屬屬于亞洲熱帶至大洋洲熱帶分布[1]。根據(jù)已有資料[2],將其分布區(qū)繪制成圖1(注:地圖均引自國家測繪局網(wǎng)站 www.sbsm.gov.cn)。

圖1 槲蕨屬在中國的分布

從等種線 (圖2)上可以看出,從云貴高原的西南部,一直到泰國、緬甸、老撾的撣邦高原是該屬的分布多度中心。由于青藏高原的阻擋,其東側(cè)的等種線密集,是該屬植物進(jìn)一步向高原擴(kuò)散的障礙。

圖2 槲蕨屬在中國的等種線

2 化學(xué)成分

2.1 醇溶性成分

槲蕨屬中研究最多的當(dāng)數(shù)斛蕨,有研究表明其醇溶性成分主要為山柰酚 7-O-α-L-呋喃阿拉伯糖、紫云英苷、阿福豆苷、柚皮甙、北美圣草素、3-乙酰胺基 -4-羥基苯甲酸、5-乙氧基 -2-羥基苯甲酸乙酯、β-谷甾醇 (β-sitostero)(圖3)以及石蓮姜素 [(-)-epiafzelechin-3-O-β-D-allopyranoside]、(-)-表阿夫兒茶精 [(-)-epiafzelechin][3]等。

圖3 槲蕨根莖某些醇溶性成分的分子結(jié)構(gòu)

槲蕨的藥用指標(biāo)性成分為柚皮甙。通過對(duì) 13個(gè)不同產(chǎn)地的槲蕨的柚皮甙含量測定,結(jié)果表明由南向北有遞減趨勢,并且不同小生境中的槲蕨柚皮甙含量也有差別,依次為石壁 (0.71%)、樹干(0.68%)、墻頭 (0.31%)[4]。這表明槲蕨化學(xué)成分含量與地理分布具有一定關(guān)系。根據(jù)文中數(shù)據(jù)繪制成等柚皮甙含量線 (圖4)。

圖4 槲蕨的等柚皮甙含量線 (%)(虛線表示暫缺數(shù)據(jù)的地區(qū))

在其他種中,石蓮姜蕨含有與槲蕨相同的石蓮姜素,此外還有 4-O-β-吡喃葡萄糖咖啡酸、β-谷甾醇 -3-β-D-吡喃葡萄糖苷 (beta-sitosterol-3-beta-D-glucopyranoside) 、胡蘿卜素[5]。櫟葉槲蕨除含有柚皮甙、β-谷甾醇、β-谷甾醇 -3-β-D-吡喃葡萄糖苷外,還含有無羈萜 (friedelin)、表無羈萜 (epifiedelinol)、β-香樹脂醇 (β-amyrin)[6]。

通過對(duì)槲蕨、中華槲蕨、團(tuán)葉槲蕨、櫟葉槲蕨、光葉槲蕨、川滇槲蕨這 6種植物的總黃酮進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),中華槲蕨的總黃酮含量為 4.78%,川滇槲蕨為 2.30%,槲蕨 1.44%,光葉槲蕨 1.00%,團(tuán)葉槲蕨0.85%,櫟葉槲蕨 0.38%。通過測定紫外光譜,它們的最大吸收都在 281 nm左右,為二氫黃酮類化合物的特征吸收。從 TLC分析結(jié)果來看,槲蕨含有大量柚皮甙,團(tuán)葉槲蕨和櫟葉槲蕨僅含少量,其余未檢測出,而中華槲蕨的成分不同于槲蕨,還有待分離鑒定[7]。

2.2 脂溶性成分

槲蕨中已鑒定出的有里白烯 (diploptene)、何帕-21-烯 (hop-21-ene)、里白醇 (diplopterol)、羊齒 -9(11)-烯 (fern-9-(11)-ene)、環(huán)勞頓醇(cyclolaudenol)、環(huán)麻根醇 (cyclomargenol)、環(huán)勞頓酮 (cyclolaudenone)、三十二烷酸 (n-dotriaeontanic acid)、25-烯 -環(huán)阿爾廷醇 (25-en-cycloartenol)、25-烯 -環(huán)阿爾廷醇 (25-en-cycloartenone)、24-烯 -環(huán)阿爾廷醇 (24-en-cycloartenol)、24-烯 -環(huán)阿爾廷酮 (24-en-cycloartenone)、5-豆衡烯 -3-醇 (5-stigmasten-3-ol)、5-豆留烯 -3-酮 (5-stigmasten-3-one)[8]。石蓮姜蕨中的脂溶性成分有 9(11)-羊齒烯 (Δ9(11)-fernene)、N-苯基 -2-萘胺 (N-phenyl-2-naphthylamine)、29-何伯烷醇乙酸酯 (hapan-29-ol-acetate)、21-去異丙基 -21-何伯烷酮 (21,29,30-trisnor-17αhapan-21-one)。

2.3 揮發(fā)油成分

槲蕨中該類成分最多,已鑒定出的成分有 29種(表1)。

3 藥理作用及應(yīng)用

槲蕨是中藥“骨碎補(bǔ)”的主要來源。經(jīng)考證,包括本屬的中華槲蕨、團(tuán)葉槲蕨、光葉槲蕨、川滇槲蕨、櫟葉槲蕨,以及水龍骨科的崖姜蕨、光葉瘤蕨和骨碎補(bǔ)科的骨碎補(bǔ)、大葉骨碎補(bǔ)、圓蓋陰石蕨、鱗軸小膜蓋蕨等有時(shí)都作為骨碎補(bǔ)使用,本文僅討論槲蕨屬的骨碎補(bǔ)。

3.1 強(qiáng)筋骨

長期以來,斛蕨屬植物作為“骨碎補(bǔ)”被廣泛使用使用。動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它確能改善軟骨細(xì)胞功能、推遲細(xì)胞體退行性變、降低骨關(guān)節(jié)病變率;能明顯促進(jìn)雞胚骨原基的鈣磷沉降、提高培養(yǎng)組織中 ALP的活性和促進(jìn)蛋白多糖的合成,而蛋白多糖的合成是促進(jìn)鈣化的重要因素[10];能對(duì)骨的發(fā)育生長有顯著的促進(jìn)作用,還能夠顯著抑制由醋酸可的松引起的骨丟失和由激素引起的骨質(zhì)疏松[11-12];并對(duì) TGF-β1mR-NA、BMP-2mRNA基因表達(dá)具有有益的調(diào)節(jié)作用,能促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞向成骨細(xì)胞系及成軟骨細(xì)胞系分化,并能增進(jìn)其合成活性[13]。有試驗(yàn)證明促進(jìn)骨損傷愈合的主要活性成分為柚皮甙,但是否是唯一有效成分,目前還不很清楚。

另有報(bào)道表明,在補(bǔ)肝腎的基礎(chǔ)上,骨碎補(bǔ)能促進(jìn)體外培養(yǎng)的人牙齦成纖維細(xì)胞在牙周病根面上附著和生長。

3.2 防止鏈霉素、卡那霉素的毒副作用

早在 20世紀(jì) 70年代就有骨碎補(bǔ)補(bǔ)腎活血性能防治鏈霉素耳毒性的報(bào)道。20世紀(jì) 80年代以后,一系列動(dòng)物試驗(yàn)表明骨碎補(bǔ)有抑制鏈霉素耳毒性的作用[14],但不能控制停藥后毒性耳聾的發(fā)展,并且對(duì)卡那霉素的耳毒性也有一定的預(yù)防作用。從腎臟的石蠟切片觀察,卡那霉素對(duì)腎臟也有損害,而耳毒性與腎損害呈正相關(guān),表明骨碎補(bǔ)的解毒機(jī)理可能是通過對(duì)腎臟的保護(hù)作用實(shí)現(xiàn)的[15]。

表1 槲蕨根莖的揮發(fā)油成分[9]

3.3 降血脂作用

通過家兔試驗(yàn)證明,骨碎補(bǔ)能夠預(yù)防血脂升高、降低高血脂癥、防止動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。骨碎補(bǔ)也能夠拮抗實(shí)驗(yàn)性高血脂癥血管內(nèi)皮損傷,促進(jìn)肝、腎上腺內(nèi)膽固醇代謝過程,從而使無粥樣硬化區(qū)主動(dòng)脈壁、肝臟、腎上腺中膽固醇含量明顯下降?？箘?dòng)脈硬化的活性成分之——骨碎補(bǔ)多糖酸鹽,能保護(hù)肝及腎上腺的細(xì)胞器,抗細(xì)胞內(nèi)高膽固醇的損傷,從而增強(qiáng)細(xì)胞功能,改變細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝過程。另一種活性成分不飽和δ-甾體內(nèi)脂可降低血清中甘油三酯含量,而對(duì)膽固醇含量無明顯影響[16]。

3.4 強(qiáng)心、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜等

從骨碎補(bǔ)分離的雙氫黃酮甙,能夠使家兔心肌收縮力增強(qiáng),心律規(guī)整。其強(qiáng)心作用直接作用于心肌而非交感神經(jīng)系統(tǒng),也能夠增加小鼠耐缺氧能力,單獨(dú)使用具有顯著的鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜作用。骨碎補(bǔ)還可用于治療雞眼、白癜風(fēng)、禿斑、老年癡呆、美尼爾病、腎虛頭痛、花斑癬、扁平疣、骨質(zhì)增生等[17],但這一部分還沒有系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)和藥理學(xué)文獻(xiàn),一般以實(shí)際治愈病例說明,或以民間“偏方”、“妙用”的形式出現(xiàn)。另有一種已失傳的瘡科用藥“占斯”,經(jīng)考證就是唐代以后的骨碎補(bǔ)。該些功能的機(jī)理尚不清楚,對(duì)其進(jìn)行深入研究有利于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)骨碎補(bǔ)的藥理作用。

4 其 他

用作骨碎補(bǔ)的原植物很多,其中槲蕨的干燥根莖是主要來源,入藥應(yīng)用的歷史悠久,1995年版《中國藥典》僅收載槲蕨一種。實(shí)際使用中存在混用、代用情況,來源共有 3科 6屬 12種,但只有槲蕨、崖姜蕨、團(tuán)葉槲蕨、櫟葉槲蕨含有指標(biāo)性成分柚皮甙[7]。已有文獻(xiàn)對(duì)槲蕨及其混淆品的鑒別作出描述[18]。

骨碎補(bǔ)可生炙兼用,炮制對(duì)骨碎補(bǔ)中二氫黃酮甙的含量影響不大,但能明顯提高溶出率[19]。對(duì)比砂燙法和清炒法炮制骨碎補(bǔ),結(jié)果顯示前者柚皮甙含量為 3.15%,后者為 1.66%,所以槲蕨的炮制以砂燙法為宜。

在槲蕨的發(fā)育方面,張曉燕等發(fā)現(xiàn),在光照強(qiáng)度3 000 lx下槲蕨孢子葉發(fā)生明顯的光抑制,葉綠素、類胡蘿卜素的含量比 2 000 lx、1 000 lx下明顯下降,同時(shí) POD、MDA、SS升高,表明槲蕨是一種耐蔭植物[20]。但從野外觀察來看,槲蕨多生長在較光禿的樹干或巖石上,小生境郁閉度較低,且附生的生態(tài)學(xué)意義就在于獲得更多的光線,這些現(xiàn)象似乎說明槲蕨應(yīng)是一種喜光植物。

關(guān)于槲蕨的人工繁殖,劉保東等發(fā)現(xiàn):新鮮、成熟的孢子在 4℃下干燥保存,萌發(fā)力可保持 2a以上,可隨時(shí)播種;先期水培催萌、后期土壤培養(yǎng);最適環(huán)境條件是 25℃ ±2℃、每天日光 (2 000 lx±300 lx)光照 14 h、相對(duì)濕度大于 90%;發(fā)育節(jié)律為:5～7 d孢子萌發(fā),14 d左右發(fā)育成原絲體,約 45 d原葉體始有成熟,2個(gè)月左右的受精率能達(dá)到 13%～15%,若人工輔助受精,受精率可提高至 75%,培養(yǎng) 3個(gè)月左右,可將幼抱苗分株復(fù)壯,復(fù)壯培養(yǎng) 3個(gè)月后方可定植[21]。吳艷芳等研究了影響槲蕨配子體發(fā)育的因素,結(jié)果表明:光照強(qiáng)度為 2 500～3 500 lx、溫度為 25℃、pH值為 7.0～7.5時(shí)最適于槲蕨配子體的生長發(fā)育,激素 6-BA和 NAA濃度為 0.5 mg～1.0 mg/L時(shí)有利于槲蕨配子體的增殖和增長[22]。劉聞川等對(duì)外植體褐化的研究證實(shí),1 000 lx是槲蕨組織培養(yǎng)較為適宜的光照條件,在此條件下,外植體的總酚的含量積累較少、PPO活性最小[23]。這些結(jié)果,不僅具有一定的理論價(jià)值,也可為生產(chǎn)實(shí)踐提供參考。

5 結(jié)論與展望

槲蕨在我國主要分布在華中 -華東地區(qū)、華南地區(qū)、古熱帶區(qū)、部分喜馬拉雅山脈、以及西北地區(qū)的東南部分,滇緬泰地區(qū)是分布的多度中心,向北逐漸減少。很多種的分布區(qū)延伸到日本、印度北部、中南半島、馬來西亞、甚至澳大利亞,屬于亞洲熱帶至大洋洲熱帶分布。

長期以來,槲蕨作為“骨碎補(bǔ)”被廣泛使用。在治療禿斑、白癜風(fēng)、雞眼、老年癡呆癥等方面,但還只停留在實(shí)際病例的治愈和民間偏方上。雖已有臨床應(yīng)用,但具體的作用機(jī)理和有效成分的研究相對(duì)缺乏。對(duì)這些分散于民間的偏方進(jìn)行系統(tǒng)的研究,將有助于更深入地認(rèn)識(shí)槲蕨的藥用價(jià)值,也有利于將民間積累的知識(shí)從感性經(jīng)驗(yàn)上升到學(xué)理層次,為中藥的發(fā)展開拓更多的資源和線索。

槲蕨的成分復(fù)雜多樣,已從中鑒定出了醇溶性、脂溶性、揮發(fā)油成分多達(dá) 60余種。這些成分的功能有的已有報(bào)道,但絕大多數(shù)并不清楚。弄清這些成分的功能,是進(jìn)一步揭示其補(bǔ)腎、強(qiáng)筋骨、防止鏈霉素和卡那霉素的毒副作用、降血脂、強(qiáng)心、鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜等功效機(jī)制的重要任務(wù)。尤其是強(qiáng)筋骨、活血、續(xù)傷方面,已確認(rèn)柚皮甙是有效成分,但還不能肯定是其唯一有效成分。

一直以來,植物地理學(xué)和植物化學(xué)是研究兩個(gè)不同領(lǐng)域的學(xué)科,已經(jīng)有學(xué)者試圖將兩者結(jié)合起來。盡管這方面的研究還處于萌芽狀態(tài),但也能從有限的數(shù)據(jù)中看出些許端倪,如槲蕨中柚皮甙的含量有由南向北逐漸遞減的趨勢,這就是一個(gè)信號(hào)。但現(xiàn)在關(guān)于植物化學(xué)地理的研究還是“線性的”,朝著“面”、甚至“立體化”拓展,即同時(shí)考察多種植物中的某種化學(xué)成分,或者考察某種植物中的多種成分,甚至考察多種植物中的多種成分,應(yīng)是今后研究的重要方向。

作為一種應(yīng)用歷史悠久、療效顯著、藥理研究比較透徹的藥材,槲蕨的市場需求量是可觀的。雖然已少量關(guān)于槲蕨人工栽培的文獻(xiàn),報(bào)道了種質(zhì)保藏、栽培、分株、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等各個(gè)方面,但對(duì)于野生資源評(píng)價(jià)以及保護(hù)方面還未見有系統(tǒng)的報(bào)道。在獲取野生藥材的同時(shí)保護(hù)野生資源,加強(qiáng)野生資源調(diào)查、種質(zhì)資源收集,同時(shí)發(fā)展槲蕨的人工栽培和組織培養(yǎng),是資源保護(hù)與持續(xù)利用的迫切之需。

[1] 陸樹剛.蕨類植物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2007:302.

[2] 中國植物志編委會(huì).中國植物志 第二卷[M].北京:科學(xué)出版社.

[3] 高 穎,王新巒,王乃利,等.骨碎補(bǔ)中的化學(xué)成分 [J].中國藥物化學(xué)雜志,2008,18(4):284-287.

[4] 李順祥,張志光,龍 勉.不同產(chǎn)地骨碎補(bǔ)的柚皮甙含量考察[J].中南藥學(xué),2003,1(2):103-104.

[5] 劉松青,肖倬殷.石蓮姜槲蕨化學(xué)成分研究[J].中國中藥雜志,1991,17(12):737-739.

[6] Ramesh N,Vis wanathanM B,Saras wathyA,et al.Phytochemical and antimicrobial studies on Drynaria quercifolia.Fitoterapia,2001,72(8):934.

[7] 周銅水,林東武,李瑞洲,等.12種骨碎補(bǔ)黃酮類成分定性定量分析[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),1996,27(9):540-543.

[8] 劉振麗,呂愛平,張秋海,等.骨碎補(bǔ)脂溶性成分的研究[J].中國中藥雜志,1999(24)4:222-223.

[9] 劉振麗,呂愛平,張秋海,等.骨碎補(bǔ)揮發(fā)油成分分析[J].中藥材,1998,21(3):135-136.

[10] 馬克昌,朱太詠,劉鮮茹,等.骨碎補(bǔ)注射液對(duì)培養(yǎng)中雞胚骨原基鈣化的促進(jìn)作用[J].中國中藥雜志,1995,20(3):178.

[11] 馬克昌,高子范,馮 坤,等.骨碎補(bǔ)提取液對(duì)小雞骨發(fā)育的促進(jìn)作用[J].中醫(yī)正骨,1990,2(4):7.

[12] 周銅水,劉曉東,周榮漢.骨碎補(bǔ)對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性骨損傷愈合的影響[J].中草藥,1994,25(5):249.

[13] 董?；?鄭 軍,程 偉.骨碎補(bǔ)對(duì)骨愈合過程中相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2003,23(7):518-521.

[14] 王進(jìn)洪,張碎凡.骨碎補(bǔ)混用品光葉槲蕨的生藥鑒定[J].中藥材,1996,19(10):497-498.

[15] 張桂茹,宋士杰.中藥骨碎補(bǔ)對(duì)卡那霉素耳毒性預(yù)防效果的實(shí)驗(yàn)研究[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1993,19(2):164.

[16] 王敖格,王維信.骨碎補(bǔ)多糖酸鹽對(duì)高膽固醇血癥家兔肝及腎上腺細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響[J].中藥藥理與臨床,1985(1):128-129.

[17] 李 軍,賈天柱,張 穎.骨碎補(bǔ)的研究概況[J].中藥材,1999,22(5):263-266.

[18] 周銅水,周榮漢.骨碎補(bǔ)類生藥原調(diào)查與分類鑒定研究[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),1993,24(2):70-72.

[19] 李孟廣,李曉東.燙制對(duì)骨碎補(bǔ)中二氫黃酮甙含量和溶出率的影響[J].中藥材,1992,15(3):28.

[20] 張曉燕,胡禪娜,林 霞,等.不同光照強(qiáng)度對(duì)槲蕨葉綠素?zé)晒鈪?shù)、色素含量及抗性生理的影響 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(34):11006-11008.

[21] 劉保東,石 雷,連永權(quán).槲蕨人工繁殖的研究[Z].中國植物學(xué)會(huì)七十周年年會(huì)論文摘要匯編(1933-2003),2003.

[22] 吳艷芳,尤 敏,王新勝.槲蕨配子體發(fā)育影響因素的初步研究[J].武漢植物學(xué)研究,2005,23(5):461-463.

[23] 劉聞川,俞慧娜,戎華磊,等.不同光照條件對(duì)槲蕨組織培養(yǎng)外植體褐化的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(8):22-25.