小隴山林區(qū)菊芋開發(fā)前景

屈 晶

（甘肅省小隴山林業(yè)實(shí)驗(yàn)局麻沿林場(chǎng)，甘肅 天水 741020）

菊芋是提取高純度低聚果糖的最佳原料。菊粉（菊糖）及低聚果糖因其結(jié)構(gòu)明確、生理保健功能確切而成為一種重要的功能性食品，我國功能性低聚果糖的研究始于20世紀(jì)90年代，起步較晚，但發(fā)展很快。國家科委“九五”攻關(guān)項(xiàng)目取得的科研成果——酶法生產(chǎn)低聚果糖，即為第3代保健食品功能因子，并被稱為21世紀(jì)高科技生物制品。經(jīng)國內(nèi)外多家著名大學(xué)及醫(yī)學(xué)院研究證實(shí)，菊粉及低聚果糖具有超強(qiáng)增殖人體雙歧桿菌的作用，是對(duì)人體有益的功能性物質(zhì)，它對(duì)于調(diào)節(jié)機(jī)體平衡、恢復(fù)胃腸道功能、促進(jìn)新陳代謝、預(yù)防各種疾病、維護(hù)人體健康有著極為重要的作用，是21世紀(jì)人類健康最具有代表性的典型產(chǎn)品。菊粉作為一種天然功能性食用多糖，具有水溶性膳食纖維和生物活性前體的生理功能，因而已被廣泛應(yīng)用于低熱量、低糖、低脂食品中。另外，利用菊芋等植物的塊莖制備菊粉，再經(jīng)酶水解直接生產(chǎn)高純度果糖，具有工藝簡單、轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)物純等優(yōu)點(diǎn)。

1 植物學(xué)特性及生長習(xí)性、資源分布

菊芋（Helianthus tuberosus（L.1753））為菊科（Asteraceae）向日葵屬（Helianthus L.）多年宿根性草本植物，又名洋姜，天水及小隴山林區(qū)周邊稱為洋洋芋，高1～3m，有塊狀的地下莖及纖維狀根。有塊狀的地下莖及纖維狀根。莖直立，有分枝，被白色短糙毛或剛毛。葉通常對(duì)生，有葉柄，但上部葉互生；下部葉卵圓形或卵狀橢圓形，有長柄，長10～16cm，寬3～6cm，基部寬楔形或圓形，有時(shí)微心形，頂端漸細(xì)尖，邊緣有粗鋸齒，有離基三出脈，上面被白色短粗毛、下面被柔毛，葉脈上有短硬毛，上部葉長橢圓形至闊披針形，基部漸狹，下延成短翅狀，頂端漸尖，短尾狀。頭狀花序較大，少數(shù)或多數(shù)，單生于枝端，有1～2個(gè)線狀披針形的苞葉，直立，徑2～5cm，總苞片多層，披針形，長14～17mm、寬2～3mm，頂端長漸尖，背面被短伏毛，邊緣被開展的緣毛；托片長圓形，長8mm，背面有肋、上端不等三淺裂。舌狀花通常12～20個(gè)，舌片黃色，開展，長橢圓形，長1.7～3cm；管狀花花冠黃色，長6mm。瘦果小，楔形，上端有2～4個(gè)有毛的錐狀扁芒?；ㄆ?～9月。

原產(chǎn)北美洲，經(jīng)歐洲傳入中國，現(xiàn)中國大多數(shù)地區(qū)有栽培。小隴山林區(qū)普遍栽培。

2 食用等價(jià)值

菊芋可食用，其塊莖含有豐富的淀粉，是優(yōu)良的多汁飼料。新鮮的莖、葉作青貯飼料，營養(yǎng)價(jià)值較向日葵為高。菊芋塊莖質(zhì)地白細(xì)脆嫩，無異味，可生食、炒食、煮食或切片油炸，若腌制成醬菜或制成洋姜脯，更具獨(dú)特風(fēng)味，天水及周邊地區(qū)群眾主要生食，調(diào)制涼拌等。菊芋是一種無病蟲危害和農(nóng)藥污染、適于制作綠色食品的上乘原料。菊芋是提取高純度低聚果糖的最佳原料。低聚果糖可有效增殖人體內(nèi)雙歧桿菌、降低血脂、改善脂質(zhì)代謝，提高人體免疫功能，已被廣泛運(yùn)用于醫(yī)藥、保健領(lǐng)域。日本、歐美每年市場(chǎng)消費(fèi)量約為8萬t（高純度低聚糖粉末），用于功能型飲料、食品的添加劑。中國市場(chǎng)上的“雙歧因子”等醫(yī)藥保健品，均以菊芋為原料。

3 繁殖

菊芋應(yīng)用塊莖播種。春季解凍后，選擇20～25g重的塊莖播種，667m2需塊莖種子50kg，株行距0.5m×0.5m，播種深度10～20cm，播后30d左右出苗。菊芋1年播種，收獲后有塊莖殘存土中，翌年可不再播種，但為了植株分布均勻，需疏除過密苗，缺株需補(bǔ)栽。菊芋出苗后，要及時(shí)補(bǔ)苗，結(jié)合補(bǔ)苗進(jìn)行1次除草。一般播后30～40d中耕松土，深度6cm左右，結(jié)合中耕進(jìn)行除草。秋季采收后整地，667m2施土雜糞肥5000kg，70%撒施，30%播種時(shí)集中溝施；另施硫酸鉀15kg，深耕30cm，耕后整平作畦以備播種。在施足基肥的基礎(chǔ)上，菊芋的生長期需追施2次肥：第1次在5月下旬前后，667m2追施尿素10kg，促使幼苗健壯多發(fā)新枝；第2次在現(xiàn)蕾初期，667m2追施硫酸鉀15kg，追后澆水。在塊莖膨大期要摘花摘蕾，以促使塊莖膨大。

4 前景展望

在全球油價(jià)上漲及能源危機(jī)的背景下生物柴油技術(shù)引人注目。菊芋塊莖中富含系列多聚果糖-菊粉，而經(jīng)提取后的菊粉（多聚果糖）經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)過程，可轉(zhuǎn)化為果寡糖，果寡糖中含有的高果寡糖加入大腸桿菌后經(jīng)過細(xì)胞工廠的作用，即可轉(zhuǎn)化為生物柴油。我國有部分研究人員在這項(xiàng)技術(shù)有了突破，正在尋求更為經(jīng)濟(jì)、便捷、簡單的轉(zhuǎn)化過程和方法，最大限度地降低成本，最終實(shí)現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化，讓機(jī)動(dòng)車真正能夠告別天然柴油或汽油，讓人類擺脫能源危機(jī)的威脅。

1 安定國.甘肅省小隴山高等植物志[M].蘭州：甘肅民族出版社，2002