​沙棘植物资源的分布

gexiaofeng 植物解析 2019-09-05 26 0

本期期刊速读内容来自《中国水土保持》杂志2019年第7期的文章《沙棘植物资源分布与营养学应用综述》,作者卢顺光

卢顺光(1966—),男,福建龙岩市人,教授级高级工程师,硕士,主要从事沙棘育种研究和资源建设开发管理。

沙棘作为一种多功能植物树种,其抗干旱、耐瘠薄、生长快、易种植等优良的生物学、生态学特性已经被水土保持、林业等生态行业的广大科研和生产工作者所熟知,沙棘种植和利用已成为北方许多经济落后的水土流失地区农牧民脱贫致富和地方经济发展的一条有效路径。

为更好地宣传展示沙棘的经济价值,进一步加快沙棘事业发展,充分发挥沙棘的多功能效益,从沙棘植物种质资源与分布、沙棘的营养成分及功能应用、沙棘的营养学与医药学特性三个方面进行了综述。

自1985年我国沙棘事业的奠基人、时任水电部部长钱正英提出“以开发沙棘资源作为加速黄土高原治理的一个突破口”以来,在水利部的组织下,在全国各级各有关行业的专家、领导、从业人员的积极参与和大力支持下,沙棘作为小灌木被做出了大文章,它不仅在我国东北、西北、华北广大地区的水土保持生态治理、荒山造林绿化美化、矿区土地复垦、山区河道护岸整治等领域发挥着独特的生态效益,

而且在营养食品、保健品、化妆品、药品等产品开发中得到系列、深度应用,其复合营养、纯天然、无污染的特性得到国内外高端市场的充分认可,沙棘种植和利用成为北方许多经济落后的水土流失地区农牧民脱贫致富和地方经济发展的一条有效路径。


1 沙棘植物种质资源与分布

沙棘又名醋柳、酸刺、酸溜溜、圪针等,属胡颓子科沙棘属落叶灌木或小乔木。按照我国沙棘植物学家廉永善的最新分类法,沙棘属植物分为6个种12个亚种,其中在我国分布有6个种8个亚种。全球沙棘天然分布在欧亚大陆温带气候地区的约45个国家,后经人工引种到亚洲的朝鲜、韩国、日本,北美洲的美国、加拿大,南美洲的玻利维亚,非洲的南非等。全球约52个国家有沙棘分布。


中国是世界上天然沙棘种质资源最丰富的国家,也是人工种植沙棘面积最大的国家,截至2018年,全国有沙棘总面积约215万hm2(其中天然林约75万hm2,人工林约140万hm2),约占世界沙棘总面积230万hm2的93%。据统计,我国12个省、自治区、直辖市(北京、河北、山西、内蒙古、四川、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)有沙棘天然分布,还有4个省(辽宁、吉林、黑龙江、山东)虽无天然分布但有人工种植沙棘。

1.1 鼠李沙棘(种)Hippophae rhamnoides L.

  • (1)中国沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. sinensis Rousi。天然分布在中国西藏、四川、青海、甘肃、宁夏、山西、陕西、内蒙古、河北、北京,天然维生素、黄酮类物质含量高,是中国特有的沙棘种群,也是全球分布最广、面积最大、生态经济利用程度最高的种群。后人工引种到朝鲜、韩国、日本、玻利维亚、加拿大、美国等。
  • (2)云南沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. yunnanensis Rousi。天然分布在中国云南、四川、西藏,是中国特有的种群。
  • (3)中亚沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. turkestanica Rousi。天然分布在中国新疆、西藏、甘肃,以及印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、俄罗斯等。
  • (4)蒙古沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. mongonica Rousi。天然分布在中国新疆,以及蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦,天然果实大、种子含油量较高、少刺或无刺,是人工选育新品种最多、商业应用最广的种群。后人工引种到加拿大、美国、南非、德国、芬兰、瑞典、拉脱维亚、白俄罗斯等国家。
  • (5)海滨沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. rhamnoides。天然分布在法国、比利时、英国、爱尔兰、波兰、德国、拉脱维亚、爱沙尼亚、立陶宛、丹麦、挪威、瑞典、芬兰、俄罗斯等波罗的海滨海国家。

  • (6)溪生沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. fluviatilis V.Soest。天然分布在奥地利、瑞士、卢森堡、法国、意大利、西班牙等阿尔卑斯山区。

  • (7)高加索沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp.  caucasia Rousi。天然分布在伊朗、土耳其、保加利亚、格鲁吉亚、阿塞拜疆、俄罗斯等高加索地区。后引种到亚美尼亚。

  • (8)喀尔巴阡山沙棘(亚种)Hippophae rhamnoides subsp. carpatica Rousi。天然分布在罗马尼亚、前南斯拉夫(塞尔维亚)、匈牙利、奥地利、捷克、斯洛伐克、德国、希腊、摩尔多瓦、乌克兰、白俄罗斯等喀尔巴阡山地区。


1.2 柳叶沙棘(种)Hippophae salicifolia D. Don

柳叶沙棘天然分布在中国西藏、四川,以及印度、巴基斯坦、尼泊尔、不丹等,天然维生素C 含量高。

1.3 西藏沙棘(种)Hippophae tibetana Schelechtend

西藏沙棘天然分布在中国西藏、四川、青海、甘肃,以及印度、尼泊尔、不丹,是海拔分布最高的种群。

1.4 江孜沙棘(种)Hippophae gyantsensis(Rousi) Lian

江孜沙棘天然分布在中国西藏,以及印度。

1.5 肋果沙棘(种) Hippophae neurocarpa S. W. Liuet T. N. He

  • (1) 密毛肋果沙棘(亚种) Hippophae neurocarpa subsp.  stellatopilosa Lian et X. L. Chen。天然分布在中国西藏、四川、青海,是中国特有的沙棘种群。
  • (2)肋果沙棘(亚种) Hippophae neurocarpa subsp. neurocarpa。天然分布在中国四川、青海、甘肃,是中国特有的沙棘种群。

1.6 棱果沙棘(种) Hippophae goniocarpa Lian X. L. Chenet K. Sun

  • (1)理塘沙棘(亚种) Hippophae goniocarpa subsp. Litangensis Lianet X. L. Chen。天然分布在中国四川,是中国特有的沙棘种群。
  • (2)棱果沙棘(亚种) Hippophae goniocarpa subsp. goniocarpa。天然分布在中国四川、青海,是中国特有的沙棘种群。


2 沙棘富含的十大类营养成分及其功能

沙棘是天然的植物营养宝库,同时具有200多种含量丰富、功能相互协同作用的珍贵营养化合物。

2.1 维生素类


  • (1)维生素E。主要存在于果油、籽油中,特别是果油中。主要成分是生育酚等脂溶性化合物,具有消除自由基、抗氧化、抗衰老、延缓细胞老化等作用。

  • (2)维生素C。主要存在于果肉、果汁中。据测定,产于我国山西、甘肃的中国沙棘鲜果中,维生素C含量高达1500~1700mg/100g,因此沙棘号称“维C之王”。主要成分是抗坏血酸等水溶性化合物,具有抗疲劳、抗肿瘤、提高人体免疫力等作用。

  • (3)维生素K。主要存在于果油、籽油中,尤其是籽油中。主要成分是叶绿醌等脂溶性化合物,是在肝内合成凝血蛋白必不可少的物质,具有维护血液正常凝固的功能。

  • (4)维生素A。主要存在于果肉、果汁中。主要成分以维生素A 原(胡萝卜素)形式存在,具有维持表皮细胞功能、预防夜盲症和干眼症等功能。

  • (5)维生素B。主要存在于果肉、果汁和叶片中。主要成分是维生素B1、B2、B6等,可以帮助维持心脏、神经系统功能,维持消化系统及皮肤的健康,参与能量代谢,增强体力,滋补强身,具有辅助治疗营养不良、厌食、脚气病和糙皮病等功效。

  • (6)维生素P。主要存在于果油、籽油中。主要成分是黄酮类和酚类化合物,具有增强人体耐久性、减少毛细血管渗透性、预防机体中维生素C受到破坏、治疗心脑血管疾病等作用。


2.2 类胡萝卜素类

主要存在于果油、籽油中。主要成分是β-胡萝卜素、番茄红素等萜烯类脂溶性化合物,具有抗肿瘤、抗溃疡作用。

2.3 黄酮类及多酚类

主要存在于果肉、果油和叶子中。黄酮类物质主要成分是异鼠李素、槲皮素、杨梅素、山柰酚等,多酚类物质主要是儿茶素、花青素等。它们具有消炎、抗肿瘤、抗衰老、增强心肌功能、抗血管硬化、利尿抗毒、降低血液胆固醇的作用,还能协同维生素C发挥营养学功效。

2.4 脂肪酸类

主要存在于果油和籽油中。主要成分是肉豆蔻酸、棕榈酸、十六碳烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等,包括饱和与不饱和脂肪酸,其中籽油中含85%~90%的不饱和脂肪酸(亚油酸、亚麻酸、油酸)。

具有降血脂、降低血液胆固醇、抑制血栓症、抗炎生肌、抗溃疡、提高免疫力、抗肿瘤、治疗皮炎等作用。近年来,ω-3等多元不饱和脂肪酸受到国内外消费者的广泛关注。

2.5 甾类化合物

主要存在于果肉、果油和籽油中。主要成分是β-谷甾醇、β-香树素等脂溶性化合物,具有促进细胞代谢、增强细胞活力、防治动脉粥样硬化、抗胃溃疡的作用。

2.6 有机酸类

主要存在于果肉、果汁中。主要成分是苹果酸、丁二酸。苹果酸具有保护其他生物活性物质、促进果汁耐储藏作用;丁二酸具有缓解巴比妥、抗生素和其他药物毒性的作用。

2.7 氨基酸类

主要存在于果肉、果油和叶子中。主要成分是天冬氨酸、谷氨酸等17种氨基酸(其中包括除色氨酸外的其余7种人体必须从外界摄入的氨基酸)。氨基酸是人体生长必不可少的化合物,是合成蛋白质的原料。

2.8 珍贵活性物质

5-羟色胺:是植物中一种罕见的物质,它以游离态和化学态存在于根皮、茎皮和果实中。作为一种神经递质,对人体情感、血压、体温、机体内环境、激素等有重要调节作用,具有抗辐射、抗传染疾病、抗癌、促进血液凝固等作用。

超氧化物歧化酶(SOD):存在于果实和叶片中,是一类高活性抗氧化剂,能够有效清除人体氧自由基,具有提高免疫力、抗衰老、消炎和抗癌作用。

2.9 挥发油类

又称为精油,主要成分是200多种萜类化合物。有些是无香的烃类,有些是有芳香味的醇、酚、醚、醛、酮类,具有消炎、抑菌、防腐、抗病毒、镇静、清香等作用。

2.10 植物蛋白与脂肪

主要存在于果肉、果渣和叶子中,其粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分等营养成分含量与苜蓿、红三叶、白三叶等优良牧草大致相当,是很好的天然饲料及饲料添加剂。


3 沙棘的八大营养学、医药学特性与应用

沙棘属的拉丁学名为Hippophae,意为“使马闪闪发光”。正因为沙棘的营养特性,在古希腊流传着一群病马吃了沙棘之后恢复体力,变得膘肥体壮,然后重新奔赴战场的传奇故事。

沙棘是中国古代藏医、蒙医的常用药。据唐代《月王药珍》和藏医巨著《四部医典》,以及清代蒙医经典《晶珠本草》记载,“沙棘果挖除肺病,化血并治培根病”,沙棘果实具有祛痰、利肺、养胃、健脾、活血、祛瘀等药理药效。1903年,俄文版《四部医典》在圣彼得堡出版,成为西方国家研究应用沙棘的最早医书。

1977年,我国卫生部首次将沙棘列入《中华人民共和国药典》,明确沙棘是一种既可食用又可药用的“药食同源”珍贵植物,具有“止咳祛痰,消食化滞,活血化瘀”功能,主治“咳嗽痰多、慢性支气管炎、胸满、消化不良、胃痛、跌扑瘀肿、经闭”。

1985年以来,中国医学科学院、西安医科大学、高原圣果沙棘制品有限公司、内蒙古宇航人高技术产业有限公司等全国数十家医药、食品保健品研究开发机构的长期研究认为,沙棘具有以下八大营养学、医药学功效。

3.1 治疗心脑血管疾病

据华西医科大学章茂顺等研究,沙棘黄酮对心脏功能有加强作用,可增加冠状动脉血流量,降低心肌耗氧量,抑制血小板凝聚,改善冠心病心绞痛、缺血性心脏病。四川成都、内蒙古通辽制药厂等多家药厂相继研制出治疗缺血性心脏病、缓解心绞痛的新药沙棘黄酮片。目前产品主要有醋柳黄酮片和沙棘黄酮胶囊、沙棘茶等。

3.2 提高人体免疫力

据南京铁道医学院钟飞、甘肃省肿瘤研究所张培珍、中国医学科学院李电东等研究,沙棘提取物既有轻度抗过敏作用,又能提高巨噬细胞的吞噬功能,增加血清溶菌酶含量,提高外周血T 淋巴细胞百分比,从而增加非特异性免疫功能,显示其在提高人体免疫力、预防肿瘤方面有良好的应用前景。

沙棘的有效成分具有清除人体自由基作用,能提高白细胞介素-2含量,影响其基因表达,从而提高机体免疫力,是一种天然的有效免疫调节剂。目前产品主要有果汁、沙棘油(果油、籽油)及其保健食品和化妆品等。

3.3 辅助抗肿瘤

据甘肃省肿瘤研究所张培珍、山西省肿瘤研究所杨建平、山西医学院黎勇等研究,沙棘除通过免疫机制抑制肿瘤外,还有直接抑制癌细胞及阻断致癌因素的作用。

研究表明,沙棘提取物(籽油、黄酮)对动物肉瘤(S180)、淋巴细胞白细胞(P388)、艾氏腹水癌均有一定抑制作用,对人体白血病细胞株(K562)和胃癌细胞株(SGC7901)具有直接杀伤作用,有阻断N-亚硝基化合物的致癌作用,以及抑制黄曲霉毒素B1 诱发癌前病灶的作用。

研究认为其作用机理是,沙棘提取物能增强荷瘤动物机体的免疫能力和激活巨噬细胞的吞噬作用,而且能增强氧自由基清除剂——超氧化物歧化酶(SOD)的活性。

因此,沙棘在研制抗癌辅助治疗药物,协同抗癌药物提高肿瘤患者的免疫力,减轻某些化疗药物副作用等方面有着很好的应用前景。目前产品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黄酮及其药品和保健食品,沙棘果汁,沙棘枝叶提取物等。

3.4 抗衰老

中国科学院沈阳应用生态研究所靳月华、山西医学院芮立新、内蒙古医学院句海松等研究认为,人体衰老和疾病的产生与体内物质过氧化作用密切相关,而阻断过氧化及消除体内过氧化产生的自由基成为抗衰老的关键。

沙棘叶、果汁中含有丰富的SOD、维生素C,沙棘油中富含维生素E、总黄酮、花青素、儿茶素等,具有明显的抗氧化作用和清除细胞膜自由基作用,能显著提高红细胞膜活性。目前产品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黄酮及其保健食品和化妆品,沙棘果汁等。

3.5 抗炎生肌,促进溃疡愈合

据中国中医研究院徐铭渔、天津达仁堂制药厂顾清萍、解放军第二军医大学江贞仪、西安医科大学吴霭如等研究,沙棘油具有明显的抗炎镇痛、化腐生肌和扶正固本作用,对于放射性皮炎、黏膜炎,以及烧伤、烫伤、褥疮、皮肤溃疡、子宫糜烂等非放射性炎症均有显著疗效,表明沙棘油具有抗炎生肌、促进组织再生和溃疡愈合作用。目前产品主要有沙棘油、喷雾剂等。

3.6 治疗呼吸系统疾病

《四部医典》全书4部156章,其中有30章记载了沙棘果实具有祛痰、利肺、养胃、健脾、活血、祛瘀等药理药效,有沙棘的汤、散、丸、酥、灰、酒等7种制剂和84种配方,可用于抗病毒、止咳化痰、治疗咽炎和慢性支气管炎等。目前产品主要有沙棘果、沙棘果汁、沙棘叶等及其制品。

3.7 治疗消化系统疾病

沙棘油中富含饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、卵磷脂等生物活性物质,沙棘叶中富含黄酮类、脂类物质,对治疗口腔溃疡、食道炎症、便秘有着独特功效。沙棘籽油具有良好的保肝护肝、促进胃溃疡和十二指肠溃疡愈合作用,β-谷甾醇可能是其中的有效成分。目前产品主要有沙棘油及其保健品、沙棘果汁、沙棘茶等。

3.8 其他独特功效

有实证表明,沙棘果汁富含营养素,可用于减肥健体,其苹果酸、草酸等有机酸具有缓解抗生素和其他药物毒性的作用,能保护肝脏。沙棘油及其产品可用于保肝护肝,饮酒前服用能显著提高饮酒量;沙棘油用于治疗外伤(烧伤、烫伤、刀伤),伤口愈合后不留疤痕,还可用于治疗色素沉着、老年斑、色斑、皮炎等疑难杂症。目前产品主要有沙棘果汁、沙棘黄酮胶囊、沙棘油及其化妆品。


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