金線蓮的研究進展

劉英孟， 張海燕*， 汪鎮朝， 楊 明,2， 鐘 萍

(1.江西中醫藥大學 現代中藥制劑教育部重點實驗室，江西 南昌 330004；2.成都中醫藥大學，四川 成都 610075)

金線蓮為蘭科開唇蘭屬多年生草本植物，又稱金線蘭，別名鳥人參、金線虎頭蕉、金線入骨消等，主要分布于東南亞，我國南部省份、福建、臺灣等地，產量豐富，是大宗資源[1]，風味溫和甜美，在民間已被廣泛用作藥食同源植物，在《中藥辭海》《全國中草藥匯編》《中華本草》《福建藥物志》等專著中均有記載，富含多糖、甾體化合物、有機酸、萜類化合物、生物堿、揮發油、黃酮及苷類等成分，具有抗炎、抗腫瘤、保肝、抗氧化、抗HBV等生物活性[2]，主要應用于治療Ⅱ型糖尿病、老年高尿酸血癥、急慢性肝炎、化膿性骨髓炎、口瘡、性病等疾病，應用安全[3]，無毒副作用。此外，金線蓮的葉子上分布著清晰可見的金黃色或銀白色網紋，花為白色或淺紅色，具有極高的觀賞價值[4]。

金線蓮在自然環境中生長緩慢，并且對環境要求極其嚴格，隨著生態環境不斷遭受破壞其數量急劇下降。目前，金線蓮的組培快繁技術發展迅速，已可大規模的栽培、開發和利用，但目前為止還沒有被2020年版《中國藥典》所收錄，有“地標”無“國標”的局面使其只能在部分地區銷售，無法在全國范圍內廣泛應用[5]；各個省份的地方標準也都未建立規范的金線蓮的質量評定標準，相關市場良莠不齊；在藥理方面，還未深入地進行臨床試驗，市場上主要還是以干、濕等初級產品流通，深層次的加工產品則是一片空白，因此給其產業化發展帶來了很大的制約。基于此，本文從金線蓮的種植技術現狀、化學成分、質量標準、藥理作用等方面進行論述，期望能為該資源的質量標準、藥物研發、食品開發等方面提供參考，并對其產業化面臨的瓶頸進行探討。

1 人工栽培

金線蓮由于受到市場的追捧，價格十分昂貴，使得人們對野生金線蓮采挖過度，加之金線蓮生長緩慢及其生長環境改變，野生金線蓮越來越少，早在1990年福建省就將其歸入《福建省重點保護野生藥材品種目錄》。近些年，金線蓮種植技術取得突破性進展，終于可以進行大規模的種植，為其工業化發展打下了根基。

1.1 組織快繁 組織快繁是利用植物細胞的再生能力培育出完整植株的一種技術，周期短、成本低[6]，金線蓮的組織培養多以種子、莖、葉作為外植體，經愈傷組織的誘導及分化，生根壯苗[7]。該技術成功地解決了金線蓮在自然環境中繁殖率低的問題，滿足了市場對種苗需求。

1.2 大棚栽培 大棚栽培操作與種植方便，栽培密度大和產量高，是以模擬金線蓮在自然生長環境中的土壤情況作為主要原則，不同地方需按照實際土壤情況進行不同比例的配置，保證基質土壤疏松透氣、保濕性強、排水性好，適合金線蓮的生長，此外還需控制好棚內溫濕度、光照強度、通風換氣、謹防葉螨危害等。金線蓮移栽后，平均株高顯著提高，植株水分、粗蛋白、粗脂肪等含量均高于野生植株，而有害物質大大降低，安全性好，營養價值高[8]。

1.3 林下仿野生栽培 金線蓮為陰生植物，金線蓮的林下栽培技術是選用陰濕，弱光，水濕條件優越林地，并利用樹木枝葉遮光效果，滿足了金線蓮野生狀態對環境的要求[9]，既提高了林地的利用率，又有效地解決了生產金線蓮占用土地問題。

2 化學成分

2.1 多糖類 金線蓮多糖主要為葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖和巖藻糖，其中3/4以上為半乳糖和葡萄糖[10]。張曉輝[11]從金線蓮中分離出2種多糖PSA-1和PSA-2。Zhang等[12]從金線蓮中提取了兩種新的多糖ARPP-40(40%乙醇沉淀)和ARPP-70(70%乙醇沉淀)，分子量分別為423、10.8 kDa，中性糖含量分別為97.4%、51.4%。從單糖組成來看，ARPP-40只含有葡萄糖，而ARPP-70由7種單糖組成，其中葡萄糖和半乳糖是主要成分。

2.2 黃酮及其苷類 不同產地金線蓮總黃酮含量也不同，主要是槲皮素、異鼠李素、山萘酚、蘆丁及其衍生物[13]，糖取代主要是位于C-3、C-3′、C-7、C-4′，單糖取代多為葡萄糖，雙糖取代則以蕓香糖為主[14]。鄭成鳳等[15]通過液質聯用法對金線蓮進行檢測鑒定，確認了10個黃酮類化合物。見表1、圖1。

表1 金線蓮中黃酮及苷類成分

另外，金線蓮還含有其他苷類成分，如O-β-D-吡喃葡萄糖基3-吡啶甲醇、胡蘿卜苷、天麻素、金線蓮苷等[16]。其中，金線蓮苷是金線蓮的特征性成分和主要的活性成分，具有多種生物活性[17]，其化學結構式見圖2。

2.3 甾醇類 從金線蓮中已經分離出來7種甾醇類成分，見表2。

圖1 金線蓮中黃酮及苷類結構

圖2 金線蓮苷結構

2.4 有機酸類 金線蓮中有機酸類成分主要有阿魏酸、棕櫚酸、硬脂酸等11種，見表3。

2.5 三萜類 金線蓮中三萜類成分均為五環三萜，見表4。

2.6 核苷類 吳萍萍等[21]通過HPLC法確定了金線蓮22個共有峰，液相色譜串聯質譜法對其中7個進行鑒別，其中核苷類有4種，見表5。

表2 金線蓮中甾醇類成分

表3 金線蓮中有機酸類成分

2.7 生物堿類 朱善嵐[22]使用高效液相色譜/電噴霧飛行時間質譜聯用技術確認了石杉堿甲、烏頭堿。陳春雄等[23]首次在金線蓮中發現異亮石松堿。Han等[24]從金線蓮中分離得到anoectochine。見表6。

2.8 揮發油類 金線蓮揮發油含有淡淡的霉味香氣，是區分其真假的重要依據之一，見表7。

表4 金線蓮中三萜類成分

表5 金線蓮中核苷類成分

表6 金線蓮中生物堿類成分

表7 金線蓮中揮發油類成分

2.9 微量元素及氨基酸 金線蓮中必需氨基酸含量為2.81%～4.47%，總氨基酸含量為11.38%～17.06%；礦物質元素以鉀元素為主，其次是鈣元素和鎂元素，均為人體必需常量元素；氨基酸含量以天門冬氨酸最高，其次為谷氨酸[27]。金線蓮中的微量元素、氨基酸總量及8種必需氨基酸的含量均高于國產西洋參和野生人參，在延緩衰老、抗早衰等方面具有重要作用[28]。

3 質量標準

迄今為止，金線蓮仍未收錄在2020年版《中國藥典》中，沒有“國標”大大的阻擋了金線蓮在全國范圍內的推廣使用，無論是福建省地方標準《金線蓮培育技術規程》還是貴州省地方標準《金線蓮規范化生產技術規程》，都未提及金線蓮的質量標準的問題。在判斷金線蓮的真假好壞方面，缺少嚴格的質量控制和檢測標準，市場上的產品良莠不齊。因此，建立健全的質量標準評價體系，對于規范金線蓮市場意義重大。

3.1 基源鑒定 金線蓮植物來源混雜，市場上同名不同物或同物不同名的情況十分常見，加之其葉形態多變，鑒別十分困難，因而，陳育青等[29]認為應把花當作其基源鑒定的主要特征，即有呈T型或Y型的唇瓣，唇瓣向上或向下，基部呈圓錐狀距，中部全緣有乳突、流蘇或細齒。但金線蓮是以葉為主的藥材，以花作為主要特征鑒定存在一定的局限性。《地理標志產品永安金線蓮》是從外觀特征、多糖、黃酮含量等指標作為評定標準，《福建省中藥材標準(2006)》也僅是規定了其外觀特征及薄層分析方法。王海閣等[30]對金線蓮采取分子生物學鑒定，從DNA、RNA等角度進行分類和鑒別，極具價值性。

3.2 指標成分含量測定 目前，金線蓮有效成分的含量測定主要集中于多糖、黃酮及苷類的成分上。張賽男[31]通過對不同產地金線蓮的多糖含量進行測定發現，不同產地金線蓮多糖的含量也各不相同，臺灣地區最低，廣西地區最高。黃哲等[32]通過對金線蓮中4種黃酮類成分測定發現，金線蓮的水仙苷含量明顯高于銀線蓮與斑葉蘭，且銀線蓮與斑葉蘭中未檢測到槲皮素，能有效的區別金線蓮、銀線蓮和斑葉蘭。

金線蓮苷是金線蓮的特征性成分，產地不同其含量也會有較大的差異，導致藥材質量可能參差不齊。

3.3 指紋圖譜 中藥指紋圖譜是一種綜合的、可量化的鑒定手段，是控制中藥質量的關鍵技術。陳瑩等[33]建立了不同來源金線蓮HPLC指紋圖譜，發現在同一批次內相似度較高，在各個批次間有所差異，但血葉蘭與野生金線蓮在典型的指紋圖譜中明顯不同，可以區分鑒別。張藏蔓等[34]基于超高壓液相色譜-飛行時間質譜儀技術建立金線蓮的指紋圖譜，并從中指認出36種成分，發現對成分種類及含量產生顯著影響的因素是產地和栽培時間。

金線蓮如欲建立完善的質量標準，其重點在于對國家際準的指標進行完善和補充[35]。目前，在福建省政府的支持下，金線蓮質量標準在不斷的完善中，隨著權威標準的出臺，相關產業將會煥發出新的活力。

4 藥效

多部傳統文獻對金線蓮的藥效均有所記載，其中性味稍有不同，功效也略有差異，主要用于肺結核咯血、糖尿病、腎炎等疾病的治療，見表8。

表8 金線蓮藥效

5 藥理作用

5.1 抗炎 天然植物的活性成分在不同炎癥模型上會有不同的抗炎作用。金線蓮主要是通過黃酮類化合物及苷類等成分來發揮抗炎作用。

Guo等[36]研究發現，金線蓮多糖可抑制IκB和p65的磷酸化來顯著抑制NF-κB通路的激活，從而下調LPS中IL-1β、IL-6的mRNA表達，從而明顯降低了CIA大鼠的關節炎指數并改善了炎癥細胞的浸潤和滑膜組織的破壞。此外，金線蓮水提物還可通過抑制醋酸誘導小鼠的毛細血管通透性增加，來發揮其抗炎作用[37]。

5.2 抗腫瘤 現如今，癌癥的致死人數全球第一，現有的抗腫瘤藥物又普遍存在嚴重的副作用，急需找到一種更為安全有效的藥物。金線蓮提取物具有很好的抗腫瘤活性，其開發前景廣闊。

張晶等[38]發現金線蓮中抗腫瘤作用的主要部位是石油醚部位且對各種癌細胞增殖均顯示出較強的抑制作用，尤其是人結腸癌LoVo細胞。翁秀華等[39]發現金線蓮多糖可以很好地抑制人前列腺癌細胞株PC-3的增殖，藥物濃度與凋亡率呈正相關，體外抗前列腺癌癥作用顯著。

5.3 降血糖 目前，糖尿病已是嚴重影響人類健康的問題之一。金線蓮提取物降血糖作用顯著，一直是金線蓮藥理研究的重點任務。

鄧燕群等[40]通過研究發現，金線蓮多糖可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性和抑制糖異生來用于糖尿病的防治。Liu等[41]在鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病小鼠實驗中發現，金線蓮多糖具有良好的降血糖活性，其中1,3-β-D-葡聚糖是金線蓮多糖的主要成分，起著重要作用。Li等[42]在研究HFD和STZ誘導的糖尿病小鼠的血糖及對腎臟保護作用時發現金線蓮可能是部分通過抑制p38-MAP激酶信號通路介導調節糖尿病小鼠的血糖水平和體重和改善糖尿病小鼠的腎功能，ARP的血管保護作用可能與NF-κB和p38MAPK通路有關。此外，金線蓮還可通過NF-κB和p38MAPK通路保護血管，作為治療糖尿病患者血管病變的有用物質[43]。

5.4 保肝 肝臟作為一個重要的器官，具有重要的功能，如血清蛋白和激素的產生、內源性和外源性物質的代謝、解毒等，藥物、感染、酒精和化學物質等外源性物質可引起肝臟毒性，導致肝臟代謝功能全面下降。金線蓮在中國傳統上用于治療各種類型的慢性和急性肝炎。

金線蓮苷可抵抗DC負載的肝癌細胞誘導的小鼠T細胞介導自身免疫性肝炎，靶向結合血管內皮生長因子受體2激酶域，抑制代謝相關的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白途徑，協同阻斷JAK2-STAT3途徑，從而破壞DC誘導的交叉反應性CD8+T細胞的反應，減少了淋巴細胞浸潤以及細胞因子誘導的炎癥反應，從而避免了肝組織病理性損傷[44]。張鑫[45]研究發現金線蓮苷可以顯著降低膽汁淤積大鼠血漿生化指標、改善肝臟病理生理情況，并降低血漿中濃度顯著性升高的膽汁酸濃度，灌胃給犬體后吸收十分的迅速，具有很好的生物利用度，新藥研發的前景十分廣闊。Zeng等[46]研究發現，金線蓮多糖能夠減輕四氯化碳誘導小鼠的氧化應激、炎癥和細胞凋亡，對CCl4誘導的小鼠肝毒性具有一定的保護作用。此外，Zeng等[47]又通過相關代謝組學研究表明，金線蓮多糖通過影響氨基酸代謝、脂質代謝、腸道細菌代謝、能量代謝和甲基化途徑等至少5種不同的途徑減輕CCl4誘導的小鼠肝毒性的代謝效應。

5.5 抗氧化 氧化應激通常被認為是導致衰老和疾病的一個重要因素，隨著衰老機體自由基產生和消除的不平衡，過量的自由基可損傷細胞膜、DNA結構等，最終導致細胞死亡。

Wang等[48]在研究金線蓮類黃酮提取物(AFR)對H2O2和D-gal誘導衰老小鼠LO2細胞氧化應激的保護作用中發現，ARF對H2O2誘導的LO2細胞有一定的保護作用，能有效提高細胞上清液中SOD、GSH-PX活性，降低MDA含量。在體內ARF對D-gal誘導的衰老小鼠有不同程度的改善記憶、改善皮膚和肝組織病理形態學、降低MDA含量、提高SOD、GSH-PX和MAO活性、上調GPx-1和GPx-4表達的作用，從而保護LO2細胞免受H2O2誘導的氧化應激，為金線蓮作為食品添加劑和天然抗氧化劑的發展提供參考。劉青等[49]研究發現，給予金線蓮多糖能提高衰老小鼠抗氧化能力，顯著抑制衰老小鼠大腦皮層的NF-κB信號通路，增高衰老小鼠大腦皮層抗氧化酶活性，平衡小鼠的抗氧化系統，有效提高衰老小鼠的學習、認知能力。陳強威等[50]對金線蓮乙醇提取物抗氧化作用的研究發現，人工種植金線蓮乙醇提取物可提高自然衰老小鼠血清和肝中中SOD與GSH-PX活力，并能降低MDA的含量，通過清除自由基，提高體內抗氧化酶的活性，改善自由基對小鼠體內組織的氧化損傷，緩解衰老。

5.6 免疫調節 免疫調節是指機體識別和排除抗原性異物，維持自身生理動態平衡與相對穩定的生理功能，一旦機體免疫能力出現異常，則很容易導致多種疾病的發生。

林碧霞[51]在金線蓮揮發油體外免疫實驗中發現無論在正常小鼠或免疫缺陷吞噬中性紅能力實驗中，金線蓮揮發油均出現了雙向作用現象，即金線蓮揮發油對小鼠免疫有調節作用，低濃度促進免疫，高濃度抑制免疫。馬玉芳等[52]研究發現，金線蓮多糖可能通過促進免疫抑制小鼠脾淋巴細胞增殖，促進NO產生并提高IL-2、IL-6、IFN-γ的分泌水平來提高免疫抑制小鼠脾淋巴細胞體外免疫活性。臺灣學者從金線蓮中純化并克隆了一種免疫調節蛋白(IPAF)，IPAF可選擇性地誘導小鼠脾B淋巴細胞而非T淋巴細胞增殖，IPAF誘導的B細胞CD69和MHC Ⅱ類表達增加，IgM產生呈劑量和時間依賴性增強[53]。這些結果提示IPAF對增強體液免疫有潛在的作用。

5.7 抗HBV 金線蓮在我國民間常用于治療慢性乙型肝炎，但在文獻上罕見報道。研究表明，金線蓮提取物對含HBV基因的細胞分泌HBs Ag和HBe Ag均有一定的抑制作用，其藥物濃度和時間呈正相關，從而證明了金線蓮具有抗HBV的作用，但活性成分跟機制尚不明確[54]。

6 總結與討論

金線蓮作為一種傳統珍貴藥材，有著悠久的應用歷史，豐富的資料積累，廣泛的生物活性，開發利用前景廣闊。組織快繁技術與大棚栽培技術的相結合，使得金線蓮逐步擺脫了產量所帶來的問題，已經可以很好地滿足市場的需求，金線蓮的開發和利用將不再受到限制，潛力巨大。隨著人們對金線蓮研究的不斷深入，金線蓮的化學成分不斷被發現，這為金線蓮的質量標準的建立帶來了極大的幫助。傳統文獻的指導外加現代藥理研究的不斷深入，金線蓮多種生物活性得到證實，藥用價值巨大，可以很好的開發為安全有效的藥品，此外，金線蓮有著豐富的營養物質，可有效緩解貧血、降血糖、增強免疫力。總而言之，金線蓮無論是作為食品、保健品還是藥品的開發，前景都十分巨大。

金線蓮目前還是以初級產品進行流通，其產品鏈延伸不夠，遠未體現出金線蓮的價值所在。當前金線蓮資源短缺的瓶頸已得到突破，如何更加全面的、深入的、系統的研究金線蓮活性成分及其藥理作用，確立權威的質量標準，加快對金線蓮食品、藥品、保健品等一系列深層次產品的研發，是推動金線蓮可持續發展的關鍵所在。

7 瓶頸與展望

目前，雖然金線蓮的開發潛力巨大，但是金線蓮產業化仍然面臨著十分嚴峻的問題。①金線蓮質量標準體系依舊薄弱，真假優劣難分，造成金線蓮市場的混亂不堪，企業生產者對金線蓮的質量控制也缺乏硬性的標準，從而導致金線蓮廠家的產品質量參差不齊，消費者對金線蓮產品的信任感下降；②金線蓮由于沒有“國標”只能在地區范圍內銷售，在全國的認知度偏低，這極大地阻擋了金線蓮在全國范圍內的推廣；③金線蓮深度開發的產品過少，主要是以原料的初加工產品為主，如鮮品、干品，茶飲等等，創新產品太少，產品過于雷同。

現今，我國金線蓮種植的技術已經相當成熟，極大地減少了野生資源的壓力，緩解了金線蓮的資源緊缺問題，已經可以很好地滿足市場的需求，隨著對金線蓮化學成分研究也不斷深入，各種常見的藥用化學成分不斷被發現，藥理作用研究也日漸深入，金線蓮的質量標準也在不斷的探索之中，再加上地方政府對金線蓮產業化的大力扶持，金線蓮開始重煥新生。目前，國內外市場對金線蓮的需求不斷擴大，金線蓮無論是應用于食品、保健品、化妝品還是藥品都具有極大的經濟效益和社會效益。