王秀全 李建輝 李藝堅(jiān) 高宏華 豐明 張永發(fā)
摘 要 葛根是一種既具食用價(jià)值又具藥用價(jià)值的植物。本文從葛根種質(zhì)資源開發(fā)及利用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,結(jié)合葛根種質(zhì)資源的篩選、栽培、繁育及其價(jià)值的開發(fā)提出有關(guān)策略,并針對(duì)葛根種質(zhì)資源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的利用做出研究,旨在通過質(zhì)量評(píng)價(jià)、品種選育、技術(shù)提升等手段,發(fā)揮葛根的藥用與食用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)葛根種質(zhì)資源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
關(guān)鍵詞 葛根 ;種質(zhì)資源 ;開發(fā)利用 ;產(chǎn)業(yè)化
中圖分類號(hào) R282
Industialization Strategy on Development and Utilization of Pueraria lobata Germplasm Resources
WANG Xiuquan LI Jianhui LI Yijian GAO Honghua FENG Ming ZHANG Yongfa
(Rubber Research Institute,CATAS,Danzhou,Hainan 571737)
Abstract Puerarin is a strange edible value and medicinal value of plants, presently for puerarin variety breeding and germplasm research also mainly from two aspects, resource development and utilization of more problems.This article from the development and utilization of pueraria germplasm resources analysis,the research status of combination of pueraria germplasm resources selection,cultivation,breeding and its value of development strategy is put forward,and to make a research on development of industrialization of pueraria germplasm resources utilization,through quality evaluation and breeding varieties,strengthening technical means, such as play puerarin medicinal and edible value, realize the industrialization development of pueraria germplasm resources.
Key words Pueraria lobata ;germplasm resources ;development and utilization ;industrialization
葛根(Pueraria lobata)是葛的塊根,也是中國傳統(tǒng)中藥之一,其藥用歷史較為悠久,具有清熱解肌、升陽止瀉等功效。隨著時(shí)代與技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代葛根也逐步在心血管系統(tǒng)及血糖層面發(fā)揮藥性,實(shí)現(xiàn)藥食兩用的發(fā)展目標(biāo)[1-6]。葛根種質(zhì)資源的優(yōu)良決定了葛根藥用價(jià)值的高低,因此篩選葛根優(yōu)良種質(zhì)資源、開發(fā)葛根藥用價(jià)值、利用其生態(tài)價(jià)值,對(duì)醫(yī)藥行業(yè)具有重要的作用。因此,針對(duì)葛根種質(zhì)資源開發(fā)及利用進(jìn)行研究,對(duì)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也帶來重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 葛根種質(zhì)資源的種類及分布
葛根種質(zhì)資源共有20余種,大多分布于中國、日本、泰國等亞洲東南部國家,中國共有葛根資源約11種。筆者對(duì)葛根種質(zhì)資源進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)葛根資源極為豐富,以野葛為主,其分布廣,開發(fā)利用的價(jià)值極高。葛根主要產(chǎn)于云南、廣西、貴州、江蘇、河南、湖南等省份[7-9]。云南葛屬植物種類較多,約為9種,分別是野葛、越南葛、峨眉葛、粉葛、三裂葉葛等。當(dāng)然,從葛根的分布情況看,除了新疆、西藏等地區(qū),葛根在全國皆有發(fā)現(xiàn),區(qū)別在于葛根的種類及數(shù)量。不同種類及產(chǎn)區(qū)的葛根中,大豆苷、大豆苷元、醇溶性進(jìn)出物等含量均不同,因此不同葛根種類有不同的用途。例如野葛中總異黃酮含量較高,大多以黃酮為主的產(chǎn)品皆可用野葛作為原材料;再如粉葛中淀粉含量較高,可用于生產(chǎn)淀粉含量較多的產(chǎn)品。
2 中國葛根種質(zhì)資源開發(fā)與利用現(xiàn)狀
2.1 葛根品種選育研究
葛屬植物的種類較多,依照其生長習(xí)性主要分為野生葛與栽培葛2類;同時(shí),葛屬植物也可分為藥用葛與食用葛2類。食用葛主要以粉葛為主,淀粉含量約為30 %;藥用葛以野葛為主,總黃酮含量約為7.5 %。因此,針對(duì)葛根品種選育等方面的研究較多,大部分學(xué)者也針對(duì)野葛的雜交優(yōu)化、馴化等做出研究,并取得了明顯的成果。而葛根品種的選擇則以其淀粉含量與產(chǎn)量為衡量標(biāo)準(zhǔn)。就目前而言,針對(duì)葛根品種的選育研究已有一定的進(jìn)展,以藥用葛為首,但針對(duì)食用葛的選育工作還需加強(qiáng)。
2.2 葛根種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)
針對(duì)葛根種質(zhì)資源的評(píng)價(jià),大多體現(xiàn)在其藥用評(píng)價(jià)與生物學(xué)評(píng)價(jià)層面。首先,針對(duì)葛根的藥用評(píng)價(jià)已經(jīng)取得了一定的成果。經(jīng)過資料的查閱可知,葛屬植物中異黃酮類化合物含量較多,而總黃酮含量以及葛屬植物的特有成分葛根素含量的高低是其藥用價(jià)值評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。野葛的藥用水平較高,其次是粉葛,再次是峨眉葛,剩余葛屬植物的葛根素含量較低,不適宜作藥用。針對(duì)葛根生物學(xué)的評(píng)價(jià),主要從葛根的花粉及花冠入手,這是鑒別葛屬植物種類的有效依據(jù),也是葛屬植物分類的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 葛根種質(zhì)資源開發(fā)利用存在的問題
當(dāng)前,國內(nèi)外逐步加強(qiáng)對(duì)葛根開發(fā)與利用的重視程度,國外也會(huì)從中國進(jìn)口大量的葛根加工品,然后生產(chǎn)各類以葛根為原材料的保健藥物與食品[10-12]。但中國針對(duì)葛根種質(zhì)資源的開發(fā)與利用仍處于起點(diǎn)階段,距離產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有較遠(yuǎn)的距離。首先,中國在進(jìn)行葛根生產(chǎn)時(shí)沒有充分利用葛根內(nèi)部元素,在進(jìn)行藥用葛根的生產(chǎn)時(shí),通常會(huì)忽視淀粉的提取,從而導(dǎo)致資源的浪費(fèi);其次,針對(duì)食用葛根的開發(fā)仍處于起點(diǎn)階段。因此,需充分利用葛根種質(zhì)資源,培育更多優(yōu)質(zhì)葛根品種;并充分利用葛根資源,提升其藥用、食用價(jià)值,最終提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)葛根種質(zhì)資源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
3 葛根種質(zhì)資源的開發(fā)策略
3.1 篩選葛根優(yōu)良種質(zhì)資源
針對(duì)葛根優(yōu)良種質(zhì)資源的篩選,可為優(yōu)良葛根的培育奠定基礎(chǔ)。因此,首先需要選取不同類型的葛屬植物,并將其統(tǒng)一種植到同一片實(shí)驗(yàn)田中,給予其統(tǒng)一的生存環(huán)境,可結(jié)合實(shí)際情況,施用農(nóng)家肥,以保障葛屬植物的優(yōu)良生長;然后,針對(duì)長出的植物進(jìn)行抽樣調(diào)查,統(tǒng)計(jì)各資源的成長情況,測(cè)定葛根養(yǎng)分含量,對(duì)葛屬植物進(jìn)行綜合鑒定及評(píng)價(jià);最后結(jié)合資源開發(fā)方向,選取不同種類的葛根種質(zhì)進(jìn)行培育[13],例如針對(duì)食用葛根,可選取淀粉含量高的粉葛;針對(duì)藥用葛根,可選取總黃酮素與葛根素含量高的野葛,分別利用其種質(zhì)資源進(jìn)行培育。
3.2 葛根種質(zhì)的栽培與繁育
3.2.1 栽培
葛根的資源分布十分廣泛,極具開發(fā)潛力;此外,且葛根的品種資源十分豐富,不論其品種屬于早熟或是晚熟,葛根的產(chǎn)量都很高,且纖維少,也沒有過多病蟲害的侵?jǐn)_。因此在栽培時(shí),需結(jié)合葛根的品種選取適宜的生產(chǎn)環(huán)境,進(jìn)行粗放式栽培,無需施加農(nóng)藥。但需針對(duì)葛根的栽培價(jià)值、肥水管理、抹芽打頂?shù)扰嘤^程進(jìn)行系統(tǒng)化的研究,最終采用適宜的策略進(jìn)行葛根種質(zhì)的栽培。
3.2.2 繁育
葛根可通過2類方式進(jìn)行繁育,分別是有性、無性。傳統(tǒng)的繁育方法有分根法、種子法、壓條法以及扦插法4類。在進(jìn)行種子法繁育時(shí),還需提前進(jìn)行特殊處理,通常采用破種皮、溫湯浸種等策略,以提升種子在生長過程中的吸水能力,從而提高其發(fā)芽率。但此法不適用于南方部分地區(qū),因其葛屬植物的收獲時(shí)間較短,種子較小,成活率較低。分根法與扦插法在生產(chǎn)中利用率較低;壓條繁殖法的成本小,繁殖速度較快,生長優(yōu)勢(shì)十分明顯,利用率較高。
3.3 葛根價(jià)值的開發(fā)
葛根具有藥用價(jià)值,含有多種藥用成分,可有效促進(jìn)心腦血管的復(fù)原,防治心腦血管疾病,還具備抗癌的功效。同時(shí),葛根還可防止腹痛、血糖高等病情的出現(xiàn),有效緩解心絞痛,提升記憶能力與免疫力[14]。因此,可結(jié)合葛根素的含量,選擇藥用葛根種進(jìn)行培育,并開發(fā)、生產(chǎn)葛根藥品,真正發(fā)揮其藥用價(jià)值,例如,中國現(xiàn)已投入生產(chǎn)的葛根素(針劑、片劑)、葛根素浸膏粉(顆粒劑、粉劑)、愈風(fēng)寧心片、心血寧片、葛根岑連片等。葛根可有效輔助治療心腦血管疾病、糖尿病等,還可解痙止痛、活血化瘀、止瀉止痢。此外,葛根還具有食用價(jià)值,如鮮葛根可入菜,也可提取淀粉,葛根淀粉含有鈣、鐵、銅、鋅等多種微量元素,對(duì)人體有很大的作用。中國已經(jīng)開發(fā)出的食品有速溶葛根粉、面條、粉絲、低聚糖等,不但有效滿足人們對(duì)營養(yǎng)的需求,而且使葛根的食用方式多樣化。
4 葛根種質(zhì)資源利用產(chǎn)業(yè)化策略
4.1 加大投入,重視質(zhì)量評(píng)價(jià)
針對(duì)葛根種質(zhì)資源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,首先,各級(jí)政府需明確葛根發(fā)展的重要性及其價(jià)值,加大經(jīng)濟(jì)投入,為葛根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供保障,并解決葛根種質(zhì)資源利用中的技術(shù)問題。同時(shí),還需針對(duì)葛根種質(zhì)資源進(jìn)行研究,重視質(zhì)量評(píng)價(jià),如針對(duì)葛根種質(zhì)資源進(jìn)行鑒別,從而選取合適的品種進(jìn)行利用。鑒別指標(biāo)通常為葛根內(nèi)部元素含量的高低,從中選取藥用、食用的葛根種質(zhì)進(jìn)行針對(duì)化利用。
4.2 選育藥用葛根品種,發(fā)揮葛根藥理作用
葛根的利用價(jià)值較高,藥用葛根通常以野葛為主,但由于不合理的開采,野葛資源已經(jīng)遭到嚴(yán)重的破壞,資源數(shù)量日漸減少。因此,首先需要保護(hù)野葛資源,合理并科學(xué)地對(duì)其進(jìn)行開采;其次,還可針對(duì)野葛的生存環(huán)境、生長條件進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)野葛的家養(yǎng)目標(biāo),從而有效擴(kuò)大野葛的種植規(guī)模,提升野葛資源數(shù)量,并加大其利用率。爭(zhēng)取在生產(chǎn)食用葛根的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)野葛的培育與利用,真正發(fā)揮出葛根的藥理作用[15],以保障葛根內(nèi)部的總黃酮素促進(jìn)腦部血液循環(huán)、葛根素促進(jìn)心肌代謝并調(diào)節(jié)血壓、葛根黃銅調(diào)節(jié)心率并抑制血小板的聚集、葛根醇提取物改善學(xué)習(xí)記憶等,真正為人體健康帶來巨大的幫助。
4.3 加強(qiáng)葛根種質(zhì)栽培技術(shù)研究,開發(fā)葛根產(chǎn)品
葛根的生長情況與品質(zhì)高低取決于其栽培技術(shù)。因此,需要加強(qiáng)葛根種質(zhì)栽培技術(shù)的研究,開發(fā)栽培集成技術(shù)、提取技術(shù)、資源能源研發(fā)技術(shù)等,保障葛根的量多優(yōu)產(chǎn),從而開發(fā)出優(yōu)秀的葛根產(chǎn)品。首先,可選擇合適的葛根品種,整治培育田地,并及時(shí)對(duì)種質(zhì)進(jìn)行培育,選取合理的密植方法,利用集成技術(shù)提高葛根的產(chǎn)量;其次,還可將各元素的提取與生產(chǎn)進(jìn)行結(jié)合,提升元素的提取效率,如利用新型提取技術(shù),將葛根中總黃酮素、葛根素、淀粉等進(jìn)行提取,并制作出淀粉、葛總黃酮浸膏等,提高葛根種質(zhì)資源的利用率,發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益[16]。此外,還可建立針對(duì)性研發(fā)機(jī)制,以檢測(cè)葛根培育中的農(nóng)藥施用量、發(fā)病率、蟲害率等,并為葛根產(chǎn)業(yè)技術(shù)的提升提供保障。
除了上述葛根淀粉、葛根面條等葛根產(chǎn)品的開發(fā)以外,還可利用先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)葛根食用菌,以及能源資源。首先,可將葛渣進(jìn)行篩選,選擇適宜的品種進(jìn)行加工,使之成為全新的食用菌產(chǎn)品;還可將葛根中的淀粉與纖維素進(jìn)行提取,利用生物質(zhì)原料促進(jìn)資源能源的開發(fā)。以緩解資源危機(jī),提升中國產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)力。
4.4 全面探尋葛根特點(diǎn),發(fā)揮其產(chǎn)業(yè)價(jià)值
4.4.1 飼用價(jià)值利用
葛根種質(zhì)隸屬于豆科,若將其有效培育,可長出葛藤、藤尖、葉片等除去葛根以外的藥用、食用部分。其中,葛藤也是較為常見的草藥,也具有藥食同用的特點(diǎn)。據(jù)有關(guān)資料顯示[17],葛屬植物的藤尖及葉片干物質(zhì)總能量為19.47 MJ/kg,代謝能7.7 MJ/kg,消化能8.54 MJ/kg。此外,其粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量也較高,分別為28.9 %及21.7 %。葛藤的產(chǎn)量也極高,每公頃鮮草可產(chǎn)出26.25 t,干草可產(chǎn)出15 t。葛藤的藤與葉片皆可喂養(yǎng)牲畜,若將其有效利用,則可發(fā)揮出其應(yīng)有的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
4.4.2 生態(tài)價(jià)值利用
葛根是各國較為重視的植物,其藥理作用極強(qiáng)。葛藤的老枝較為粗壯,枝葉覆蓋廣闊,且枝葉數(shù)量極為繁多;同時(shí),葛藤的枝蔓節(jié)間有不定芽,在合適的環(huán)境下皆能生根發(fā)芽。此外,葛根的系統(tǒng)十分龐大,新枝蔓的萌發(fā)速率較快,其根系上有根瘤,根瘤內(nèi)有豐富的菌類,可將氮素有效固定于土壤中,在沒有施肥的情況下,能使土壤達(dá)到施肥的效果,在施肥后,也能充分維持肥料的效度。加上葛藤的枝葉極易分解,也可維持施肥的效果,保持水土的活性。若選擇合適的葛根種質(zhì)進(jìn)行培育,既可提升藥食產(chǎn)品的產(chǎn)量,也能充分發(fā)揮其產(chǎn)業(yè)價(jià)值中的生態(tài)價(jià)值,綠化復(fù)墾礦山,對(duì)城市環(huán)境的綠化也有潛在的價(jià)值。
4.4.3 能源價(jià)值利用
葛根種質(zhì)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值還包括其能源價(jià)值,主要體現(xiàn)在葛根的塊根中,其內(nèi)部含有豐富的淀粉,含量約為50 %,且新鮮的塊根(葛根)中含有60 %的水分。經(jīng)過計(jì)算可知,約為7.5 kg的葛根可產(chǎn)出1 kg的乙醇。若將葛根作為生產(chǎn)乙醇的原料,也可有效解決傳統(tǒng)乙醇生產(chǎn)中原料缺乏、價(jià)格昂貴等問題,同時(shí)還能有效拓寬葛根的發(fā)展空間,對(duì)于葛根的綜合利用,促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。現(xiàn)階段,中國科學(xué)院亦針對(duì)利用葛根生產(chǎn)乙醇的技術(shù)做出研究,并取得明顯的成果。
5 結(jié)語
為了有效促進(jìn)葛根種質(zhì)資源開發(fā)及利用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,本文結(jié)合葛根資源的研究現(xiàn)狀及存在的問題,提出篩選葛根優(yōu)良種質(zhì)資源、葛根種質(zhì)的栽培與繁育對(duì)葛根藥食同用價(jià)值開發(fā)的作用。同時(shí),也從葛根種質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)入手,提出葛根產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化價(jià)值利用的相關(guān)策略,真正實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展目標(biāo)。但現(xiàn)如今針對(duì)葛根的栽培與利用還存在很多薄弱的環(huán)節(jié),對(duì)葛根種質(zhì)資源的保護(hù)力度較小,同時(shí)也缺乏生物學(xué)研究,針對(duì)葛根種質(zhì)資源的開發(fā)與利用效率較低。因此,還需進(jìn)一步針對(duì)葛根資源的保護(hù)與循環(huán)利用進(jìn)行研究,確保葛根種質(zhì)資源的品質(zhì)。
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