鹽生地被植物白刺的研究與展望

崔世友 （江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所，南通市耐鹽植物公共技術(shù)服務(wù)平臺，江蘇 南通226541）

白善軍 （江蘇森茂生態(tài)科技有限公司，江蘇 如東226400）

張蛟蛟 （江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所，南通市耐鹽植物公共技術(shù)服務(wù)平臺，江蘇 南通226541）

白刺屬 （Nitraria）是蒺藜科 （Zygophyllceae）的一個(gè)小屬，為落葉小灌木，是沙漠和鹽堿地區(qū)重要的耐鹽固沙植物。白刺的適應(yīng)性極強(qiáng)，耐旱、喜鹽堿、抗寒、抗風(fēng)、耐高溫、耐瘠薄，為荒漠地區(qū)及荒漠平原典型植物，是我國寒溫、溫和氣候區(qū)的鹽漬土指示植物。

1 白刺的研究概況

1.1 國外研究現(xiàn)狀

對白刺屬的研究，前蘇聯(lián)學(xué)者做的工作最多，E.Г.Бобров （1965）、М.П.Петров （1972）及И.Р.Васильценко（1982）等先后探討過白刺屬的系統(tǒng)與起源問題。俄羅斯對白刺的研究有悠久的歷史，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院中心植物園長期致力于白刺新品種選育方面的研究，選育的新品種果實(shí)更大、抗逆性更強(qiáng)。國外對白刺的研究主要集中在其國家特有種的植化分離 （生物堿類、黃酮類）、單體的藥理活性與單體的生物合成上。烏茲別克斯坦科學(xué)院植物物化研究所 （Institute of Chemistry of Plant Substances，Uzbekistan Academy of Sciences）的Tulyaganov等對白刺各物種生物堿進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，先后從西伯利亞白刺、里海白刺、鹽生白刺中分離鑒定出23種生物堿，大部分為首次發(fā)現(xiàn)的新的化合物［1－8］。Leventüstünes等［9］從鹽生白刺 （Nitraria sehoberi）中分離出一種吲哚生物堿nazlinin，對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定并發(fā)現(xiàn)具有舒緩血管的藥理活性。Halim等［10］從凹葉白刺 （Nitraria retusa）葉和嫩枝中分離出出黃酮醇苷 （flavonol glycosides）和異鼠李素苷 （isorhamnetin glycosides）類化合物共7種。

除了生物活性物種的提取和鑒定外，還研究了單體的藥理活性。Senejoux等［11］研究認(rèn)為白刺果實(shí)水醇提取物有舒張血管和降低血壓的作用。Hadj Salem J等［12］研究了凹葉白刺水醇提取物對Caco2細(xì)胞的抗氧化活性和抗增殖特性。Boubaker等［13］指出凹葉白刺類黃酮可促進(jìn)淋巴母細(xì)胞的凋亡。

根據(jù)國外白刺研究的現(xiàn)狀，可以預(yù)期發(fā)展趨勢將主要著重于白刺提取物分離純化、生物活性及其醫(yī)藥的應(yīng)用等方面，并在白刺新藥產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面有望取得突破。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)白刺的研究應(yīng)用除營養(yǎng)、醫(yī)藥等方面外，主要著重于沙漠半沙漠、鹽堿地的改良及植被恢復(fù)。唐古特白刺 （Nitraria tangutorum）在青海省柴達(dá)木盆地的沙漠綠洲邊緣、鹽堿沙灘地和戈壁灘上廣泛分布。其中相對集中成片具有開發(fā)價(jià)值的天然白刺林約3.3～4萬公頃，每年產(chǎn)白刺鮮果5～10萬噸［14］。白刺治堿已經(jīng)在吉林省白城地區(qū)取得顯著成效，推廣面積已達(dá)3.3萬公頃以上，推廣應(yīng)用區(qū)植被蓋度由10%提高到75%［15］。吉林省白城市林科院已與俄羅斯、哈薩克斯坦、澳大利亞就白刺資源引進(jìn)、鹽堿地改良、白刺產(chǎn)品加工等建立了良好的合作關(guān)系。

目前白刺的開發(fā)尚處于野生資源的利用方面，總體而言品種改良尚未引起重視。白刺屬多有雄性敗育現(xiàn)象，唐古特白刺屬于異花授粉的異質(zhì)群體，且可與近緣種雜交，種群內(nèi)存在豐富的遺傳變異。甘肅省治沙研究所高志海等［16－17］、北京林業(yè)大學(xué)王尚德等［18］曾有過白刺品種遺傳改良方面的報(bào)道，白城市林科院成功地引進(jìn)了俄羅斯鹽生白刺9個(gè)優(yōu)良類型、西伯利亞白刺5個(gè)優(yōu)良類型［15］。

從白刺中分離鑒定生物活性物質(zhì)的工作國內(nèi)也有一些報(bào)道，賈忠建等［19］從唐古特白刺種子中分離得到6種黃酮類化合物，段金廒等［20］從唐古特白刺葉中分離出8種黃酮類及酚酸類化合物，Duan等［21］從唐古特白刺的葉片中分離得到一種新的生物堿Tangutorine，具有一種新穎的β－咔啉骨架，王洪倫等［22］從唐古特白刺種子中分離得到2種生物堿。以上這些物質(zhì)均為新發(fā)現(xiàn)化合物。

中國科學(xué)院西北高原生物研究所索有瑞研究團(tuán)隊(duì)對白刺的藥用價(jià)值進(jìn)行了較為廣泛的研究，認(rèn)為唐古特白刺果實(shí)具有降血脂、防治動脈粥樣硬化和抗氧化［14，24］以及較好的降血糖作用［23］，采用環(huán)磷酰胺所致的免疫功能低下的模型小鼠試驗(yàn)還表明柴達(dá)木盆地唐古特白刺果實(shí)具有免疫調(diào)節(jié)作用［25］，白刺籽油具有明顯的保護(hù)化學(xué)性肝損傷的保健作用［26］。

在唐古特白刺繁殖方面，以往多采用種子育苗、造林［27－28］，近年一些學(xué)者就白刺無性繁殖進(jìn)行了探討［29－31］，一致認(rèn)為采用特定的激素處理插條可顯著提高扦插成活率。

2 江蘇沿海灘涂白刺的開發(fā)利用

2009年江蘇沿海開發(fā)上升為國家戰(zhàn)略，沿海灘涂的農(nóng)業(yè)、生態(tài)開發(fā)也得到高度重視，其開發(fā)利用受制于既有較強(qiáng)的耐鹽性又有較好的開發(fā)利用潛力的耐鹽植物／鹽生植物的挖掘方面。白刺的引進(jìn)種植是一種積極的嘗試，有可能部分地破解江蘇沿海灘涂開發(fā)利用的難題。

2.1 白刺開發(fā)利用的主要領(lǐng)域

（1）增加植被綠化環(huán)境 白刺耐鹽堿，且特抗風(fēng)沙，作為鹽堿地植被的優(yōu)勢樹種，在我國廣大的鹽堿地區(qū)，通過合理區(qū)劃和科學(xué)種植，擴(kuò)大白刺栽培面積，充分發(fā)揮其在防風(fēng)固沙、保持水土、改良鹽堿、增加植被、綠化環(huán)境及維護(hù)生態(tài)平衡方面的重要作用。

（2）飲料、果酒與營養(yǎng)保健食品 劉松濤［32］以白刺果干為主要原料研制出白刺保健飲料，初步探明浸出溫度、浸出時(shí)間、溶劑、溶劑用量和浸出方法對白刺有效成分浸出率影響.以及沉清和過濾方式對飲料穩(wěn)定性的影響。宋永朋等［33］以新鮮白刺果為原料，采取壓榨取汁、精細(xì)膜過濾、超高溫瞬時(shí)滅菌 （UHT）、無菌灌裝等工藝技術(shù)生產(chǎn)的果汁飲料，營養(yǎng)豐富、香味濃郁、口感細(xì)膩、組織均勻，具有較好的色澤和穩(wěn)定性。青海柴達(dá)木地區(qū)已開發(fā)出白刺果冷凍干燥粉，以及以白刺果為主要原料的降血糖、調(diào)節(jié)血脂和降血壓等系列營養(yǎng)保健食品。

（3）天然生物色素的提取與開發(fā) 白刺果汁、果皮均富含生物色素，每100g鮮果汁含花青素24mg，在酸性條件下呈天然玫瑰紅色。每10kg鮮果可產(chǎn)膏體色素1.2kg，產(chǎn)粉狀色素1kg，該色素對光、熱、氧的穩(wěn)定性良好，且其中色素具有大量的營養(yǎng)物質(zhì)。所以可以從白刺果實(shí)中提取天然色素，用于食品飲料。國內(nèi)外食品工業(yè)急需要這種天然生物色素，市場暢銷，加工工藝簡單。

2.2 近期突出的研究課題

加強(qiáng)白刺遺傳改良培育新品種是近期內(nèi)一個(gè)突出的研究課題。我國的白刺開發(fā)尚停留在野生資源利用方面，有關(guān)果用白刺遺傳改良工作尚未得到重視。由于唐古特白刺雌、雄蕊的退化使得自交幾率減小，株系間雜交幾率大大增加，加之唐古特白刺在自然狀況下甚至可與大果白刺雜交等，導(dǎo)致種內(nèi)遺傳多樣性十分豐富［34］。有關(guān)白刺種內(nèi)遺傳變異性已有一些報(bào)道［35－37］，野生白刺株系間變異大、果小、核大、果味多變，這在一定程度上降低了其在產(chǎn)業(yè)開發(fā)中的價(jià)值。至于具體的選擇指標(biāo)高志海等提出果徑、出肉率和果味可作為優(yōu)良類型選擇和品質(zhì)評價(jià)的主要指標(biāo)［36］；王尚德等［37］則認(rèn)為應(yīng)重視更能代表白刺果產(chǎn)量的重要性狀——果序重等。加強(qiáng)白刺遺傳改良研究，培育高產(chǎn)、味佳、核小、色澤美觀、生態(tài)價(jià)值高的果用和生態(tài)兼用型新品種［38］，已成為白刺研究工作的重要課題之一。

2.3 江蘇沿海灘涂白刺開發(fā)前景

江蘇沿海灘涂開發(fā)白刺具有廣闊的前景。白刺是鹽堿地區(qū)公路綠化和城市園林綠化的優(yōu)良地被植物，除用于護(hù)坡，還可以栽植于公路及城市道路綠化帶、分隔帶，也可以孤植于草地中或成片栽植作為花境，有的品種還可以用作綠籬。隨著人們的綠化、美化意識的提高，白刺在鹽堿地區(qū)綠化中將會得到重視和發(fā)展，白刺必將會成為鹽堿地區(qū)綠化美化的新興植物。在江蘇沿海開發(fā)中，無論是濱海工業(yè)園區(qū)建設(shè)還是沿海高等級公路的建設(shè)，白刺因其強(qiáng)耐鹽護(hù)沙的功能而具有良好的應(yīng)用前景。

隨著人們生活條件的改善和生活質(zhì)量的提高，國內(nèi)外高血糖、高血脂、高血壓、動脈硬化以及免疫功能低下人群逐年的增多，2004年10月12日，衛(wèi)生部公布的2002年 “中國居民營養(yǎng)與健康狀況”報(bào)告顯示，中國的超重和肥胖人口已達(dá)2.6億，高血壓人口1.6億，血脂異常人口1.6億。我國已變成了全球第一 “肥胖”國，第一 “三高”（高血壓、高血脂、高血糖）國，第一 “慢性病”大國。開發(fā)利用白刺資源，生產(chǎn)白刺特色食品、保健食品和藥品將具有非常廣闊的前景。

由于白刺具有極大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，目前國內(nèi)尤其是荒漠、鹽堿地區(qū)產(chǎn)業(yè)需求巨大。不過總體而言國內(nèi)的白刺研究才剛剛開始，急需大力推進(jìn)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。其發(fā)展趨勢包括2個(gè)方面，一是將加強(qiáng)白刺的引進(jìn)和新品種選育工作，為沙漠、半沙漠和鹽堿地白刺的規(guī)模化高效種植提供優(yōu)良品種；二是將加強(qiáng)白刺產(chǎn)品 （漿果）的加工增值研究，以及白刺葉為原料的生物制藥研發(fā)。

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