張寶峰,劉寧,張桂芹
(黑龍江省帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所,黑龍江 伊春 153106)
全世界有香薷屬(Elsholtzia)(唇形科)植物40種,主要分布在亞洲東部,我國(guó)有33種,廣泛分布于全國(guó)各地[1]。多數(shù)為草本,少數(shù)為亞灌木或灌木,屬內(nèi)大多數(shù)植物具有重要的藥用與觀(guān)賞價(jià)值。
黑龍江省的香薷屬植物-香薷(Elsholtziaciliata)別名野蘇子。1年生草本。莖高30~50cm,葉片卵形或橢圓狀披針形,疏被小硬毛。輪傘花序多花,組成偏向一側(cè),花冠淡紫色,花期7~9月。果期8~10月,小堅(jiān)果矩圓形[2]。黑龍江省各地均有分布,生于山坡、河岸、路旁、田邊等地。是食用、藥用、蜜源及觀(guān)賞的重要野生植物種類(lèi)。
目前香薷屬植物還處于野生狀態(tài),對(duì)其研究和利用沒(méi)有形成系統(tǒng)。主要在種質(zhì)資源及形態(tài)學(xué)、植物化學(xué)(揮發(fā)、不揮發(fā)成分)、藥理學(xué)、修復(fù)重金屬污染土壤等領(lǐng)域開(kāi)展了相關(guān)研究。
由于環(huán)境等的影響,香薷屬植物形態(tài)多變,種間形態(tài)區(qū)別較難識(shí)別[3]。周慕蓮[4]、胡珊梅[5]等分別對(duì)海洲香薷、紫花香薷、木香薷、密花香薷、鼠尾香薷的性狀特征、孢粉學(xué)等開(kāi)展了研究。董霞[6]對(duì)密花香薷的泌腺結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了研究。張慶芝[7]、韋群輝[8]等對(duì)水香薷、野拔子的莖、葉解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。但對(duì)各個(gè)種的分布現(xiàn)狀、居群大小、遺傳多樣性的研究還未見(jiàn)報(bào)道[3]。
朱甘培[9]、張繼[10]等對(duì)15種香薷屬植物揮發(fā)油成分及含量進(jìn)行了研究。目前已經(jīng)從香薷屬植物揮發(fā)油中分離出100余種化合物,主要為單萜類(lèi)、月桂烯、酮類(lèi)、醇類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)等[3]。
香薷屬植物非揮發(fā)性成分主要是黃酮類(lèi)物質(zhì),還有無(wú)機(jī)元素、有機(jī)酸、維生素等。
龔慕辛[11]、文美瓊[12]、趙明霞[13]等分別對(duì)香薷揮發(fā)油、野拔子、東紫蘇、木香薷的殺菌成分、抗氧化、抗癌、殺蟲(chóng)、微生物功能等進(jìn)行了研究,香薷屬其它種的藥理學(xué)研究還較少。
趙明霞[13]、李峰民[14]等研究發(fā)現(xiàn)海洲香薷、紫花香薷對(duì)銅有較強(qiáng)的吸附能力。姜理英等[15]發(fā)現(xiàn)東紫蘇對(duì)錳有較強(qiáng)的富集能力。我國(guó)利用海洲香薷修復(fù)銅污染土壤的研究已得到應(yīng)用,在杭州地區(qū)已建立了海洲香薷對(duì)重金屬污染與研究治理的863基地[16]。
近年來(lái)隨著化學(xué)成分測(cè)試手段的提高,研究人員發(fā)現(xiàn)在香薷屬植物的體內(nèi)除了芳香成分和藥用成分以外,還含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分、天然色素成分和許多天然抗氧化物質(zhì)的抗菌物質(zhì)。這意味著該植物的開(kāi)發(fā)利用將是一個(gè)全方位的開(kāi)發(fā)。
香薷為民間常用中藥,全草入藥,提取物中含有許多具有抗病毒、抗菌、鎮(zhèn)痙、平喘、活血、化淤及殺蟲(chóng)等作用的活性成分[3],如百里香酚、香荊芥酚是抑制細(xì)菌、流感病毒的主要成分,具有廣譜抗菌作用?,F(xiàn)階段已能夠?qū)⒔戕?、石香薷的基本成分制備為膠囊、顆粒等劑型[16]。
香薷屬植物富含的揮發(fā)油,有特殊香氣,可做為調(diào)料、添香劑加入到糕點(diǎn)、飲料、果凍等食品中。香薷籽油是不飽和脂肪酸含量極高的植物油之一[3],對(duì)促進(jìn)人體健康具有重要意義。
陳子?xùn)|[17]研究表明石香薷揮發(fā)油具有較好的綜合保鮮效果,與其他保鮮劑相比,在抑制細(xì)菌生長(zhǎng)、保持蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定等方面有著顯著的效果,在食品防腐領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
將香薷里提取的殺菌成分,消炎成分用于化妝品研發(fā)中。
香薷屬植物是秋冬季重要的野生蜜源植物[3],栽植于蜂場(chǎng)附近,省去搬動(dòng)費(fèi)用。
在園林綠化中,芳香植物以其芳香性和保健功能而倍受青睞。香薷枝、葉、花有特殊香氣,花期長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月,有較高的觀(guān)賞價(jià)值,可用來(lái)營(yíng)造芳香園林景觀(guān),適合人們進(jìn)行芳香療法、保健療法[3]。
利用香薷屬植物對(duì)重金屬銅、錳等有較強(qiáng)的吸附與富集能力,將其用于受重金屬污染的土壤治理中。目前海洲香薷已利用到修復(fù)銅污染的土壤修復(fù)中。
香薷屬植物用途廣泛,其學(xué)術(shù)研究和經(jīng)濟(jì)利用日益受到人們的關(guān)注,目前,黑龍江省香薷屬植物還處于野生狀態(tài),對(duì)野生香薷的成分分析、含量測(cè)定及人工栽培還未見(jiàn)研究報(bào)道。因此2016年帶嶺林科所開(kāi)展了小興安嶺野生香薷的提取、成分測(cè)定及人工栽培研究,旨在形成野生馴化-人工栽培-提取-應(yīng)用等系列配套研究技術(shù),使這一寶貴的香薷屬植物資源得到進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用。
選用溶劑萃取法、水蒸氣蒸餾法和二氧化碳超臨界萃取法對(duì)香薷不同生長(zhǎng)時(shí)期植株的地上部分提取揮發(fā)油產(chǎn)物;通過(guò)不同提取方法下?lián)]發(fā)油產(chǎn)物及含量的比較分析,篩選最佳提取方法,確定提取工藝參數(shù)。
通過(guò)氣相-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)機(jī)對(duì)獲取的揮發(fā)油樣品進(jìn)行鑒別測(cè)定,分析GC-MS數(shù)據(jù),討論香薷各生長(zhǎng)時(shí)期揮發(fā)油化學(xué)組成及相對(duì)含量,以獲取該地區(qū)野生香薷不同生長(zhǎng)時(shí)期植株的不同部位器官(莖、葉、花、種子)揮發(fā)油產(chǎn)物的差異,為后期開(kāi)發(fā)利用中確定最佳采收期提供數(shù)據(jù)參考。
3.3.1 種子萌發(fā)特性研究。包括種子成熟期、最佳采收期、種子處理方式、發(fā)芽率等。
3.3.2 播種技術(shù)研究。包括整地方式(壟播、床播)、播種量、覆土厚度、留苗量。
3.3.3 栽培管理技術(shù)研究。包括立地條件;水、肥管理、土壤管理、病蟲(chóng)害防治;采收期(分藥用與留種)。
3.3.4 優(yōu)株選擇技術(shù)研究。以分枝、花穗、香氣為指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)選。
目前,對(duì)小興安嶺地區(qū)蓄積量頗為豐富的野生香薷提取、人工栽培方面的相關(guān)研究未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道,在當(dāng)前天然林禁伐、大批森工職工安置就業(yè)壓力較大的大背景下,該項(xiàng)研究技術(shù)一旦培育成熟,可以形成栽培-提取-應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈,可以為森工職工的再就業(yè)提供機(jī)遇,成套技術(shù)可在小興安嶺林區(qū)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,對(duì)當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的轉(zhuǎn)型、就業(yè)乃至自主創(chuàng)業(yè)等具有現(xiàn)實(shí)意義。
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