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入选中国科技期刊卓越行动计划
本文获国家重点研发计划项目（2022YFF1300700）；广西林业局项目（2024LYKJ01）；广西林业科技推广示范项目（2023LYKJ03 and [2022]GT23）；广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室项目（ZRJJ2023-6）。
摘要
大部分石斛属植物为传统药食两用植物，具有很高的营养价值，了解不同石斛种类营养价值的差异，可为其开发利用提供理论依据。本研究对梳唇石斛（D. strongylanthum）、束花石斛（D. chrysanthum）、鼓槌石斛（D. chrysotoxum）、喇叭唇石斛（D. lituiflorum）、滇桂石斛（D. scoriarum）、钩状石斛（D. aduncum）、重唇石斛（D. hercoglossum）和罗河石斛（D. lohohense）8种石斛属植物的一般营养成分、矿物质元素、药效成分及氨基酸组成与含量进行了测定和分析，并对其营养价值进行综合评价。结果显示：8种石斛均表现出低脂肪（含量范围0.98%~1.74%）的营养特点，且富含Mg（1.03×103~6.06×103 mg/kg）、K（0.39×104~1.66×104 mg/kg）、Ca（0.3×104~2.33×104 mg/kg）等多种矿物质元素。梳唇石斛与喇叭唇石斛的多糖含量较高（分别为51.11%和38.91%）；除钩状石斛外，其余石斛种类的醇溶性浸出物含量均高于6.5%。8种石斛氨基酸种类齐全，氨基酸总量介于1.395%~3.883%，必需氨基酸总含量质量分数介于36.00%~41.12%，表明它们是优质的氨基酸来源。氨基酸总量与必需氨基酸（r=0.92，P<0.01）、药用氨基酸呈极显著正相关（r=0.89，P<0.01）；与氨基酸评分显著相关（r=0.68，P<0.05），但与药效成分无显著相关性（P>0.05）。聚类分析显示，同组内不同石斛营养成分亦存在较大差异性。8种石斛分为Ⅲ大类，其中梳唇石斛与喇叭唇石斛具有较高的品质被归为Ⅰ类，其不仅在多糖含量上表现优异，氨基酸总量（3.041%和3.530%）亦较高，可作为优先选育和利用的优质石斛资源。
石斛属（Dendrobium）作为中国传统中药材的重要组成部分，自古以来便因其独特的药用价值和丰富的营养成分而备受瞩目。在《本草纲目》等古籍中，石斛被详细记载并广泛应用于多种疾病的预防与治疗，被誉为“强阴益精，久服厚肠胃”的佳品。随着现代科学技术的发展，对石斛属植物的研究不断深入，其化学成分及药理作用逐渐被揭示，并且其丰富的药理活性在保健食品领域内引发了广泛的研究，目前，许多研究致力于探索石斛的保健功能和营养成分，为石斛属植物保健产品的开发提供了重要的理论依据。
石斛营养成分组成较为复杂，营养价值高，其丰富的营养成分与矿物质元素，是强化身体机能、提升健康水平不可或缺的基石。不同种石斛具有的营养成分也有所不同，营养成分含量上的差异性会对石斛的药理作用造成一定程度的影响。石斛多糖、醇溶性浸出物及石斛碱作为石斛中的关键活性成分，各自在医疗保健领域展现出重要价值。石斛多糖具有增强免疫力、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等多重功效，是提升人体健康水平、预防疾病和促进康复的宝贵资源；醇溶性浸出物是石斛属植物中的重要活性成分，主要包括多酚、黄酮、生物碱等。多酚和黄酮具有较强的抗氧化活性，能够清除自由基，延缓细胞衰老，并具有抗炎、抗菌和免疫调节等作用。生物碱则表现出显著的抗肿瘤和神经保护活性。这些成分的存在不仅丰富了石斛的营养价值，还为其在功能性食品、保健品及医药领域的开发提供了科学依据。石斛多糖及醇溶性浸出物的含量和成分分析对于评价石斛的综合利用价值具有重要意义。而石斛碱作为石斛中特殊存在的生物碱成分，则以其抗疲劳、增强记忆力、促进生长发育及抑制肿瘤细胞生长等独特作用，为改善神经系统功能、辅助治疗癌症及促进儿童成长发育提供了有力支持。三者相辅相成，共同诠释了石斛在中医药领域的独特魅力和广泛应用前景。氨基酸在人体机体内发挥着至关重要的生理功能，石斛属植物中含有丰富的氨基酸，尤其是多种人体不能自动合成的必需氨基酸，这些成分对于维持人体健康、促进生长发育、增强免疫力等方面具有不可替代的作用。因此，研究石斛属植物营养价值，分析其含量及组成成分，不仅有助于了解其药用保健价值，还能为石斛资源的合理开发与利用提供科学依据。
石斛属植物一直作为药食两用的营养植物被人们知晓，目前，针对石斛属植物的营养价值研究主要集中在某些单一品种上，如铁皮石斛（D. officinale）、霍山石斛（D. huoshanensee）、梵净山石斛（D. fanjingshanense）、金钗石斛（D. nobile）、翅萼石斛（D. cariniferum）等，同时也包括针对同一地区或同一石斛组中的营养成分研究。然而，针对本研究涉及的8种石斛属植物—瘦轴组的钩状石斛（D. aduncum）和重唇石斛（D. hercoglossum），顶叶组的鼓槌石斛（D. chrysotoxum），石斛组的束花石斛（D. chrysanthum）、喇叭唇石斛（D. lituiflorum）、滇桂石斛（D. scoriarum）、罗河石斛（D. lohohense）以及草叶组的梳唇石斛（D. strongylanthum）的营养成分分析则未见相关报道。仅有曲继旭等对鼓槌石斛的氨基酸含量进行了研究。本研究旨在针对上述8种石斛属植物，进行更为全面和深入的营养成分分析和评价，其中多数为传统药用石斛或具有潜在开发价值，既包含相对常见种，也包含具有保护价值的物种。通过研究这些具有典型性和差异性的物种，可为全面认识石斛属植物的营养特征和开发利用提供科学依据。
依据现代植物分类学体系，石斛属目前已确立12个分类组，一般来说，在石斛分类中被归为同组别的石斛在药理作用、营养成分等方面有一定相似性。本研究以4个不同组别的8种石斛为研究对象，通过现代分析技术，系统研究其营养成分组成和含量，并对其营养价值进行全面评价。通过分析比较同组不同种及不同组之间石斛营养成分的差异，探讨营养成分与系统组别之间的关系，为石斛属植物的药用价值挖掘、营养保健品开发以及资源可持续利用提供理论依据和实践指导。
结果与分析
2.1 营养成分分析
2.1.1 一般营养成分
8种石斛属植物一般营养成分测定结果见表2。各石斛种类水分含量分布为8.26%~13.62%，其中喇叭唇石斛（13.62%）和梳唇石斛（13.00%）的水分含量显著（P<0.05）高于其他种类，而重唇石斛（8.26%）含量显著（P<0.05）低于其他种类。灰分含量分布为2.66%~6.47%，滇桂石斛（6.47%）的灰分含量最高，其次为喇叭唇石斛（5.35%）和钩状石斛（5.28%），鼓槌石斛（2.66%）含量最低。粗纤维含量分布为9.61%~49.95%，其中罗河石斛（49.95%）的粗纤维含量显著（P<0.05）高于其他种类，而喇叭唇石斛（14.57%）与梳唇石斛（9.61%）的含量显著（P<0.05）低于其他种类。脂肪含量分布为0.98%~1.74%，其中钩状石斛（1.74%）、束花石斛（1.69%）和滇桂石斛（1.67%）的脂肪含量较高，均超过1.65%，而重唇石斛（0.98%）的脂肪含量最低，显著（P<0.05）低于其他种类。蛋白质含量分布为3.77%~5.68%，其中梳唇石斛（5.68%）、鼓槌石斛（5.57%）和喇叭唇石斛（5.63%）的蛋白质含量较高，均超过5.50%，显著（P<0.05）高于其他种类，而钩状石斛（3.77%）、罗河石斛（3.77%）、滇桂石斛（3.94%）含量较低。
表 2 8种石斛属植物中的一般营养成分组成及含量
Table 2. General nutritional composition and content in 8 species of Dendrobium plants
注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）；表3~表5同。
2.1.2 矿物质元素含量
8种石斛属植物矿物质元素含量测定结果见表3。结果显示各类石斛中除喇叭唇石斛未检测出Se外（定量限为0.006 mg/kg），其余均含有被检测的11种矿物质元素，其含量高低基本表现为：K>Ca>Mg>P>Na>Fe>Mn>Zn>B>Cu>Se。
表 3 8种石斛属植物中的矿物元素组成及含量
Table 3. Mineral element composition and content in 8 species of Dendrobium plants
注：“−”表示未检出。
不同石斛种类的矿质元素含量呈现显著差异（P<0.05）：滇桂石斛在磷（175.32 mg/kg）、镁（6.06×103 mg/kg）、钙（1.19×104 mg/kg）、铜（16.34 mg/kg）和钠（495.02 mg/kg）含量上表现突出，尤其是钠含量显著（P<0.05）大于其他物种，其高钠-高铜特征提示在电解质平衡和抗氧化方面具有开发价值。喇叭唇石斛富含铁（241.67 mg/kg）、锌（66.69 mg/kg）和锰（242.00 mg/kg），铁含量达到普通蔬菜的3~5倍，是潜在的天然补铁原料。而重唇石斛的锰含量最高（303.33 mg/kg），作为超氧化物歧化酶（SOD）的重要组分，显示出抗氧化产品开发潜力。束花石斛的钙含量（2.33×104 mg/kg）显著（P<0.05）高于其他物种，且硒含量（0.052 mg/kg）达富硒标准，是优质的植物性钙硒补充剂原料。钩状石斛和罗河石斛的硒含量同样较高（分别为0.050 mg/kg和0.046 mg/kg），在增强免疫力方面具有优势。
2.1.3 药效成分含量
8种石斛属植物药效成分含量测定结果见表4。结果显示，所有石斛属植物均未检测出石斛碱。石斛多糖含量在3.66%~51.11%之间，其中梳唇石斛（51.11%）的多糖含量最高，显著（P<0.05）高于其他种类，而束花石斛（3.66%）的多糖含量最低，两者相差近14倍。石斛多糖排序依次为：梳唇石斛>喇叭唇石斛>鼓槌石斛>钩状石斛>滇桂石斛>重唇石斛>罗河石斛>束花石斛。中国药典中规定的铁皮石斛多糖含量不得少于25%，梳唇石斛和喇叭唇石斛多糖含量均超过25%，表明其具有较高的多糖含量，可为石斛多糖提取的优质原料。
表 4 8种石斛属植物药效成分含量（%）
Table 4. Content of pharmacologically active ingredients in 8 species of Dendrobium plant (%)
注：“−”表示未检出。
醇溶性浸出物含量在6.28%~18.37%之间，其中束花石斛（18.37%）含量最高，显著（P<0.05）高于其他种类，而钩状石斛（6.28%）的含量最低，两者相差近3倍，醇溶性浸出物从高到低依次为：束花石斛>鼓槌石斛>梳唇石斛>滇桂石斛>罗河石斛>重唇石斛>喇叭唇石斛>钩状石斛。醇溶性浸出物作为石斛主要药效成分的指标之一，其含量的高低与其药理特性与作用有重要联系，按照中国药典中铁皮石斛的醇溶性浸出物不得少于6.5%的规定为标准对比8种石斛属植物，除钩状石斛外（6.28%），其他石斛的醇溶性浸出物含量均表现出含量丰富的特点，表明其在药效成分方面具有较高的开发潜力。
2.2 氨基酸组成及评价
2.2.1 氨基酸组成及含量
8种石斛属植物的氨基酸组成及含量的测定结果如表5所示。8种石斛均含有被检测的16种氨基酸，包括有7种必需氨基酸EAA（Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys）、9种非必需氨基酸NEAA（Tyr、Asp、Ser、Glu、Pro、Gly、Ala、His、Arg）。8种石斛属植物的氨基酸总量TAA介于1.395~3.883 g/100 g，其中束花石斛的氨基酸总含量最高（3.883%），同为瘦轴组的钩状石斛、重唇石斛之间无显著差异，而同为石斛组的束花石斛、喇叭唇石斛、滇桂石斛、罗河石斛之间存在一定差异性，鼓槌石斛的氨基酸含量最低（1.395%）。根据WHO/FAO提出的蛋白质氨基酸理想模式，即必需氨基酸EAA占总氨基酸百分数含量的40%，占非必需氨基酸NEAA百分数含量的60%。在本实验中，8种石斛的两种比值范围分布在33.8%~36.9%和51.0%~56.6%，其中3种石斛接近理想模式，分别是束花石斛、喇叭唇石斛、滇桂石斛，说明这3种石斛是相对优质的蛋白质来源，具有较大的开发潜力。
表 5 8种石斛属植物氨基酸组成及含量（g/100 g）
Table 5. Amino acid composition and content in 8 species of Dendrobium plants (g/100 g)
注：TAA，氨基酸总量；EAA，必需氨基酸；NEAA，非必需氨基酸。
8种石斛属植物均含有4种鲜味氨基酸DAA（Asp、Glu、Gly、Ala）、8种苦味氨基酸BAA（Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、His、Arg）和9种药用氨基酸MAA（Asp、Glu、Gly、Arg、Met、Phe、Leu、Lys、Tyr）。一般情况下药用氨基酸在植物中的含量较少，然而，本研究发现，8种石斛属植物的药用氨基酸与总氨基酸的比值为62.7%~71.1%，平均值为67.5%，含量由高到低依次排序为：钩状石斛>梳唇石斛>鼓槌石斛>重唇石斛>喇叭唇石斛>束花石斛>滇桂石斛>罗河石斛（图1）。与其他植物相比，石斛属植物的药用氨基酸含量更为丰富，表明其在药用价值方面具有显著优势。
图 1 8种石斛属植物各类氨基酸含量
Figure 1. Content of various amino acids in eight species of Dendrobium plants
2.2.2 氨基酸营养价值评价
2.2.2.1 必需氨基酸组成成分分析
根据氨基酸平衡理论，蛋白质的营养价值取决于其氨基酸组成与参考标准的接近程度。具体而言，当待评估蛋白质的氨基酸模式与WHO/FAO推荐标准或卵清蛋白模式相似时，其质量更优。这一理论特别强调氨基酸比例的均衡性对蛋白质营养评价的重要性。在具体评估中，考虑到酪氨酸（Tyr）可由苯丙氨酸（Phe）代谢转化，而半胱氨酸（Cys）可由蛋氨酸（Met）合成，因此通常将Phe与Tyr、Met与Cys合并计算，以更准确地反映蛋白质的氨基酸组成。
由表6可知，8种石斛属植物的必需氨基酸质量分数和氨基酸评分存在一定差异。8种石斛属植物的必需氨基酸总含量质量分数在36.00%~41.12%范围分布，均高于WHO/FAO模式值（35%），表明其必需氨基酸含量较优。其中，喇叭唇石斛、滇桂石斛和束花石斛的必需氨基酸总含量质量分数分别为41.12%、39.71%和39.63%，含量较高。此外，这三种石斛的苯丙氨酸+酪氨酸（Phe+Tyr）含量分别为10.22%、10.03%和8.78%，远高于WHO/FAO模式值（6.00%），进一步凸显了其氨基酸组成的优越性。然而，所有8种石斛属植物的赖氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）含量均低于WHO/FAO模式值，表明这些氨基酸是限制性氨基酸。综合分析表明，喇叭唇石斛、滇桂石斛和束花石斛在必需氨基酸含量组成上表现较优，具有更均衡的必需氨基酸组成和更高的营养价值。
表 6 8种石斛属植物必需氨基酸质量分数与WHO/FAO推荐模式比较（%）
Table 6. Comparison of the mass fractions of essential amino acids in 8 species of Dendrobium plants with the WHO/FAO recommended pattern (%)
2.2.2.2 必需氨基酸比值系数
根据WHO/FAO的必需氨基酸模式，采用必需氨基酸比值系数法评估8种石斛属植物的氨基酸组成质量（表7）。分析结果显示，这些石斛的必需氨基酸比例存在差异。其中，亮氨酸（Leu）、缬氨酸（Val）、苯丙氨酸+酪氨酸（Phe+Tyr）的比值系数（RC）普遍高于参照值1，表明这些氨基酸相对过剩；而赖氨酸（Lys）和蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）的RC值低于1，说明其含量相对不足。此外，蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）的RC均值最低（0.142），是8种石斛属植物的第一限制氨基酸，可能影响其整体蛋白质营养价值。这一结果与WHO/FAO模式值的对比表明，8种石斛属植物在氨基酸组成上存在优化空间，尤其是需补充含限制性氨基酸以提升其营养均衡性。
表 7 8种石斛属植物必需氨基酸的RAA、RC、SRC比较
Table 7. Comparison of RAA, RC, and SRC of essential amino acids in 8 species of Dendrobium plants
注：“*”为第一限制性氨基酸；RC：必需氨基酸比值系数；RAA：必需氨基酸比值；SRC：必需氨基酸比值系数分。
SRC是根据WHO/FAO评价模式建立的蛋白质必需氨基酸评判标准指标。8种石斛属植物的SRC值由高到低排序依次为：罗河石斛>束花石斛>重唇石斛>喇叭唇石斛>滇桂石斛>梳唇石斛>钩状石斛>鼓槌石斛。所有石斛属植物的SRC值均高于49，其中罗河石斛的蛋白质质量最优（57.752），鼓槌石斛虽为最低值（49.222），但仍达到基本营养标准。
2.3 药效成分及氨基酸营养价值相关性评价
为探究8种石斛药效成分与氨基酸成分之间是否存在潜在联系，本研究对药效成分（多糖、醇溶性浸出物）及氨基酸成分的特征性指标进行了相关性分析（图2）。通过相关性分析，旨在揭示初级代谢产物（氨基酸）与次生代谢产物（药效成分）之间的内在关联，为理解石斛药用价值的物质基础提供科学依据。相关性分析表明，氨基酸成分内部各指标之间存在显著或极显著的正相关关系，氨基酸总量与氨基酸比值系数评分呈显著（P<0.05）正相关，与必需氨基酸、非必需氨基酸、药用氨基酸呈极显著（P<0.01）正相关；必需氨基酸与氨基酸比值系数评分呈显著（P<0.05）正相关，与非必需氨基酸、药用氨基酸呈极显著（P<0.01）正相关；非必需氨基酸与氨基酸比值系数评分呈显著（P<0.05）正相关，与药用氨基酸呈极显著（P<0.01）正相关。然而，氨基酸成分各项指标与药效成分之间均无显著（P>0.05）相关性。这一结果为进一步研究石斛属植物中不同成分的功能特性及其相互作用提供了重要参考，同时也揭示药效成分与氨基酸成分（次生代谢与初级代谢）存在分流可能通过不同的代谢途径发挥作用，值得在后续研究中深入探讨。
图 2 8种石斛属植物药效成分相关性分析
Figure 2. Correlation analysis of pharmacologically active ingredients in 8 species of Dendrobium plants
注：*表示显著相关（P<0.05）；**表示极显著相关（P<0.01）；***表示高度极显著相关（P<0.01）；PS：石斛多糖，ASE：醇溶性浸出物，TAA：氨基酸总量，EAA：必需氨基酸；NEAA：非必需氨基酸；MAA：药用氨基酸；SRC：氨基酸比值系数评分。
2.4 综合评价与聚类分析
仅通过单独对比难以准确评估不同种类石斛的营养价值，因为不同指标之间往往难以精确且全面地体现出各自营养价值的真实优良程度。利用主成分分析法对8种石斛属植物的脂肪、灰分、粗纤维、醇溶性浸出物、蛋白质、多糖、氨基酸总含量等7个指标进行综合评价。7个指标标准化后分别设定为X1、X2、X3，......，X7，进行主成分分析，计算特征向量系数，构建评价函数计算综合得分，进行综合评价，计算公式如下。
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根据各主成分系数和标准化后的主要营养成分数据得到3个主成分得分为： Y1=0.574X1−0.539X2+0.510X3−0.266X4+0.174X5+0.063X6−0.119X7
Y2=−0.60X1−0.336X2+0.364X3+0.593X4−0.586X5+0.075X6+0.169X7
Y3=−0.072X1−0.089X2−0.052X3+0.072X4+0.370X5+0.707X6+0.585X7
根据各类主成分方差百分比和主成分得分计算综合得分为：
Y=0.378Y1+0.269Y2+0.180Y3
将初始特征值超过1为提取的准则，以各主成分的方差贡献率（表8）为特征向量系数进行线性加权构建出针对8种石斛属植物的评价函数，得到各主成分的因子得分，并以各主成分的方差贡献率作为权重系数构建综合评价模型，计算综合得分，最后根据综合得分进行综合评价（表9），结果显示综合评价排名依次为：梳唇石斛>喇叭唇石斛>钩状石斛>滇桂石斛>束花石斛>鼓槌石斛>重唇石斛>罗河石斛。
表 8 8种石斛属植物总方差解释结果
Table 8. Explanatory table for total variance of 8 species of Dendrobium plants
表 9 8种石斛属植物因子得分及综合得分排名
Table 9. Ranking of principal component scores and composite scores of 8 species of Dendrobium plants
聚类分析采用系统聚类的方式，情况如图3所示，按照区域密集程度，在欧式距离值等于15处将8种石斛属植物分为三大类群，第一类为梳唇石斛、喇叭唇石斛；第二类为鼓槌石斛、重唇石斛、罗河石斛；第三类为滇桂石斛、钩状石斛、束花石斛。
图 3 8种石斛属植物聚类分析
Figure 3. Cluster analysis of 8 species of Dendrobium plants
结合8种石斛属植物的综合评价和聚类分析结果，第Ⅰ类石斛营养成分含量丰富、品质较为优秀，为梳唇石斛、喇叭唇石斛；第Ⅱ类石斛营养成分适当、品质较为良好，为滇桂石斛、钩状石斛、束花石斛；第Ⅲ类石斛营养成分含量不均衡，品质较为一般，为鼓槌石斛、重唇石斛、罗河石斛。通过聚类情况分析能够更好的反映出各类石斛属植物种间的差异性。第Ⅰ类石斛表现优异，可作为优秀的营养成分来源，为今后石斛针对性的营养价值研究以及品种选育提供有价值的理论指导。
3 讨论
3.1 一般营养成分
金钗石斛是石斛属植物典型的药用珍稀石斛，对比陆礼和等对金钗石斛营养成分的分析研究结果，本研究8种石斛的一般营养成分中的粗纤维、蛋白质、灰分、脂肪均超过金钗石斛，是良好的营养价值来源石斛，同时，当食品中脂肪含量≤3 g·100 g−1时，可声称“低脂肪”，而本研究中8种石斛的脂肪含量均低于1.74%，因此8种石斛还符合“低脂肪”的营养成分特点，适合作为健康食品原料。
3.2 矿物质元素
香蕉作为众所周知的钾含量高的水果，是快速补充钾元素的理想选择，且钾元素具有维持心脏和肌肉正常功能、调节水平和的作用，只佳增等测定云南香蕉的含钾量值在403~439 mg/100 g，本实验中8种石斛属植物的钾含量分布在388~1660 mg/100 g范围内，均高于或接近云南香蕉的钾含量，故其表现出较高的营养价值。且根据2013年世界卫生组织（WHO）倡导的高钾低钠健康饮食原则，8种石斛属植物在常量元素组成上普遍展现出钾元素含量占据主导地位的特点，而钠元素的含量则相对较低。这意味着这些石斛属植物有助于维持人体内钾钠平衡，在改善高血压患者的血压水平方面有着良好作用，能够促进身体健康。吴庆生等对安徽霍山3种石斛的矿物质元素做了研究分析，其结果表明石斛中的Ca、Mg和K元素含量较高。且石斛几乎含有人体所需的必要元素Fe、Mn、Zn、Cu、Se元素，Fe元素是血红蛋白的核心组成部分，血红蛋白负责在血液中运输氧气，缺铁会导致贫血，影响身体的氧气供应。Zn在人体中扮演着多重关键角色，其首要贡献在于稳固机体的免疫防线，确保免疫系统的高效运作。Se是人体内多种抗氧化酶的重要组成成分，具有显著的抗癌潜力，能够增强人体的免疫功能，提高机体对病原体的抵抗能力，降低感染的风险。综合8种石斛属植物所测的11类矿物质元素来看，对比其矿物质排列分布顺序，与吴庆生等的研究结果一致，这些矿物质元素的丰富含量进一步提升了石斛的营养价值，适合开发和利用成功能性食品或药品。不同石斛属植物在矿物质元素含量上存在显著差异（P<0.05），这可能与其生长环境、遗传特性及代谢途径有关。例如，滇桂石斛和重唇石斛在K、Ca、Mg等常量元素以及Mn、Zn等微量元素方面表现突出，表明其在营养补充和功能性食品开发中具有较高潜力。此外，Se作为一种重要的微量元素，在束花石斛和钩状石斛中含量较高，进一步凸显了其在抗氧化和抗癌方面的应用价值。
3.3 药效成分
石斛多糖具有增强免疫力、抗氧化等功效的重要作用，而醇溶性浸出物作为石斛药效成分的主要成分，包含黄酮类等多种有效物质。对比张本厚等对铁皮石斛多糖方面的测定研究，梳唇石斛与喇叭唇石斛均超过其最高值，并且以中国药典所规定的铁皮石斛多糖（≥25%）及醇溶性浸出物（≥6.5%）为标准，梳唇石斛和喇叭唇石斛也超过其规定值，提示其在抗炎、抗菌等药理作用方面具有独特优势，具有一定的药理价值。石斛碱是从石斛属植物金钗石斛的茎中分离提取得到的生物类生物碱，具有高效的药理作用和研究开发价值，但石斛生物碱的含量一般较低，在本研究中的8种石斛属植物均未发现，可能需要进一步探求其生长环境、种植方式、生长期等因素是否影响石斛碱的合成和积累。
3.4 氨基酸组成及含量
石斛一直以来都是药食两用的营养植物，其氨基酸价值可见一斑，通过测定，其氨基酸种类齐全，均含有16种氨基酸，且含量较为丰富，包括6种必需氨基酸，4种鲜味氨基酸，8种苦味氨基酸，9种药用氨基酸，其中束花石斛的氨基酸总含量最高（3.883%），而氨基酸含量最低的鼓槌石斛仅有1.395%，结合普冉等对同为顶叶组的密花石斛（Dendrobium densiflorum）氨基酸成分分析，其值为1.78%，初步推测可能顶叶组的氨基酸含量在石斛属中相对较低。药用氨基酸中以天门冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）的含量为最高，Asp主要参与蛋白质合成、调节神经递质以及能量代谢等方面；而Glu则主要作为神经递质参与神经元的兴奋传递过程，并参与新陈代谢和临床应用等方面，因此富含各种药用氨基酸的石斛属植物可作为药用价值较高的植物蛋白来源。本研究结果显示，8种石斛属植物的必需氨基酸质量分数均达到或超过WHO/FAO模式值，其中，苯丙氨酸+酪氨酸（Phe+Tyr）的含量尤为突出，质量分数达到8.46%~11.55%，显著高于WHO/FAO模式值（6%）。这一特征表明石斛属植物不仅含有丰富的必需氨基酸，其氨基酸组成比例也较为理想，证实了石斛属植物作为优质植物蛋白源的潜力，其较高的营养价值在食品开发和营养补充剂研制方面具有重要应用前景。草药薏苡（Coix lacryma-jobi）是一种营养价值较高的植物蛋白来源，Li等测量其SRC平均值为48.01，8种石斛属植物SRC值分布范围为49.22~57.75，均大于薏苡SRC值，说明各类石斛蛋白质营养价值相对均衡，更容易被人体吸收，具有较好的开发和利用前景。但在氨基酸比值系数（RC）中蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）的RC均值最低，平均值为0.142，是8种石斛属植物的第一限制氨基酸，如何进一步提高其数值仍是今后营养成分需要探究的方向。
3.5 综合评价与相关性分析
根据8种石斛属植物的营养成分含量进行综合评价和聚类分析，将不同种类的石斛归为Ⅲ类。结果表明第Ⅰ类中的梳唇石斛、喇叭唇石斛营养成分含量丰富、品质相对优秀，可作为优秀的天然保健品或功能性食品的原料来源。聚类分析结果显示，同组石斛间营养成分存在较大差异，如瘦轴组石斛中的钩状石斛与重唇石斛并未在同一类，同为石斛组的喇叭唇石斛、滇桂石斛、束花石斛、罗河石斛同样分布于三个不同类别。相关性分析表明，氨基酸营养成分之间存在显著相关性（P<0.05），但氨基酸营养成分与药效成分之间并无显著（P>0.05）相关性，揭示其可能通过不同的代谢途径发挥作用。
本研究对8种石斛属植物的一般营养成分、药效成分和氨基酸含量等多项指标进行了系统测定与分析。结果显示，8种石斛均具有典型“低脂肪”的营养成分特点，同时富含多种矿物质元素，氨基酸种类齐全，是优质的氨基酸来源。梳唇石斛和喇叭唇石斛的石斛多糖含量很高，束花石斛、鼓槌石斛和梳唇石斛醇溶性浸出物含量较高，这几种石斛可能具有较高的药用价值。
综合评价和聚类分析表明，梳唇石斛与喇叭唇石斛作为Ⅰ类石斛，不仅具有丰富的多糖含量及醇溶性浸出物，且在各方面表现均优异，具有较高的营养价值，可作为选种育种或开发利用的良好来源。本研究还发现，同组内不同石斛间营养价值也存在较大差异，阐明了石斛属植物在营养组分结构上的复杂性和多样性。本研究首次系统揭示了8种石斛属植物的营养成分含量及组成，不仅为药用石斛的质量评价提供了科学依据，也为开发针对不同功能需求（如免疫调节、抗氧化等）的石斛产品指明了方向。
引用本文：杨哲，陈妮，彭丽辉，等. 8种石斛属植物营养价值比较分析与评价[J]. 食品工业科技，2026，47（2）：308−318. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025010047.
Citation: YANG Zhe, CHEN Ni, PENG Lihui, et al. Comparative Analysis and Evaluation of Nutritional Value in Eight Dendrobium Species[J]. Science and Technology of Food Industry, 2026, 47(2): 308−318. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025010047.
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