中條山區(qū)域野生油脂植物資源及特征分析

滕紅梅，王艷萍，閆麗清，曹發(fā)昊，郝浩永

(運城學(xué)院 生命科學(xué)系，山西省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，山西 運城 044000)

植物油脂占世界油脂總產(chǎn)量的 70%左右[1]，除食用外，植物油脂在醫(yī)藥、紡織、化妝品、化工等方面具有廣泛的用途，同時，植物油脂還是重要的再生性能源，隨著世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，植物油脂的能源價值越來越凸顯[2-3]。我國油脂植物種類繁多，資源豐富，利用歷史悠久，是世界上最早將油脂作為食物的國家之一，也是油料生產(chǎn)大國，然而目前卻不能滿足我國的食用植物油需求，需要大量進(jìn)口[4]。尤其是我國豐富的野生油脂植物資源，大多尚處于未開發(fā)利用的狀態(tài)。因此，加大對野生油脂植物的研究，進(jìn)一步分析野生油脂植物資源特質(zhì)，挖掘我國食用植物油脂的種類，培育或篩選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的油料新品種和新種類，對充分開發(fā)利用野生油脂植物資源、增加油脂產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能、發(fā)掘新的能源植物以及資源的可持續(xù)利用都具有深遠(yuǎn)的意義。

本文以中條山區(qū)域油脂植物為研究對象，通過野外調(diào)查和文獻(xiàn)資料分析，對該地區(qū)油脂植物的種類、資源特征等情況進(jìn)行研究，以期為野生油脂植物的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 研究區(qū)域概況及研究方法

1.1 中條山概況

中條山位于山西省最南端，在東經(jīng)110°18′～112°、北緯34°42′～35°50′之間,其所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Ъ撅L(fēng)型大陸性氣候，年降水量598 mm，年日照時數(shù)1 750～2 300 h，年平均氣溫13.3℃。山脈走向為東北西南展布，東西綿延220余公里，以陡峻的高中山和較緩的低山丘陵地形為主。中條山屬于石質(zhì)山地，地層及巖石組成比較復(fù)雜。中條山的主峰歷山總面積為100 km2，海拔2 358 m，為國家級自然保護(hù)區(qū)，境內(nèi)峰巒疊翠，地形復(fù)雜，保存著華北地區(qū)僅有的一片原始森林，這里是山西省境內(nèi)植物資源種類、數(shù)量最多的地方，素有“山西植物資源寶庫”之稱。

1.2 調(diào)查研究方法

2010—2019年，通過線路調(diào)查和樣地調(diào)查相結(jié)合的方法，同時進(jìn)行標(biāo)本采集、拍照建檔、種類鑒定、特征及生境記錄等工作，在此基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)，查閱油脂含量相關(guān)資料[1,5-7]，對野生油脂植物的含油量、分布、含油部位、用途等進(jìn)行了統(tǒng)計分析。本研究涉及的油脂植物含油量均在10%以上，低于此標(biāo)準(zhǔn)的含油植物未做統(tǒng)計。

2 結(jié)果與討論

2.1 中條山野生油脂植物的種類組成

中條山地區(qū)野生油脂植物資源概況見表1。由表1可見，中條山地區(qū)共有含油量在10%以上的野生油脂植物57科135屬176種，分別占中條山種子植物總量的44.88%、25.81%、17.58%，占全國油脂植物總量的52.78%、34.01%、21.62%。據(jù)統(tǒng)計我國約7%的高等植物含油量超過10%[1]，中條山含油量在10%以上的野生油脂植物占中條山高等植物總數(shù)的17.58%，表明中條山野生油脂植物資源豐富。

表1 中條山地區(qū)野生油脂植物資源概況

中條山野生油脂植物種類、含油量、用途、蘊藏量情況見表2。由表2可見，176種中條山野生油脂植物中，裸子植物3科4屬6種(1～6)，被子植物52科131屬170種(7～176)，被子植物中雙子葉植物50科128屬167種(7～173)，單子葉植物2科3屬3種(174～176)，可見中條山油脂植物中雙子葉植物占絕對優(yōu)勢。種類最多的科是薔薇科，共有15種；其次是唇形科11種；依次為豆科9種；菊科8種；榆科和忍冬科7種；十字花科6種；樺木科、蕓香科、漆樹科、衛(wèi)矛科、木犀科、茄科5種；松科、槭樹科、胡頹子科、山茱萸科4種；胡桃科、藜科、樟科、罌粟科、五加科3種；?？?、毛莨科、木通科、木蘭科、苦木科、楝科、大戟科、省沽油科、無患子科、鼠李科、錦葵科、獼猴桃科、柿樹科、野茉莉科、馬鞭草科、桔?？啤俸峡?種；柏科、紅豆杉科、殼斗科、蓼科、石竹科、防己科、虎耳草科、葡萄科、椴樹科、梧桐科、大風(fēng)子科、八角楓科、傘形科、蘿藦科、玄參科、紫葳科、葫蘆科、鳶尾科1種。18種屬于單種科植物，占總數(shù)的10.2%。

表2 中條山野生油脂植物種類、含油量、用途、蘊藏量

續(xù)表2

續(xù)表2

續(xù)表2

續(xù)表2

2.2 中條山野生油脂植物生活型特點和含油部位分析

中條山野生油脂植物的生活型包括草本、木本、藤本。176種中條山野生油脂植物中，木本植物106種，占總數(shù)的60.2%；草本植物52種，占總數(shù)的29.5%；藤本植物18種，占總數(shù)的10.2%。藤本植物中，草質(zhì)藤本植物有5種(葎草、栝樓、黨參、忍冬、蝙蝠葛)，木質(zhì)藤本植物有13種(三葉木通、白木通、連翹、山葡萄、南蛇藤、苦皮藤、紫藤、中華獼猴桃、軟棗獼猴桃、葛藤、山刺玫、華中五味子、五味子)。說明中條山油脂植物中木本植物占優(yōu)勢，這與粵東[8]、河南雞公山[9]、南岳衡山[10]油脂植物中以木本植物為主的研究結(jié)果相似。

176種中條山野生油脂植物中，油脂貯存在果實的有39種，貯存在種子的有116種，貯存在種仁的有20種，貯存在鱗莖的有1種。

2.3 中條山野生油脂植物含油量分析

176種中條山野生油脂植物含油量分析見圖1。由圖1可知：含油量在10%～19.9%之間的為40種，占總數(shù)的22.73%；含油量在20%～29.9%之間的為63種，占總數(shù)的35.80%；含油量在30%～39.9%之間的為41種，占總數(shù)的23.30%；含油量在40%～49.9%之間的為16種，占總數(shù)的9.09%，含油量在50%～59.9%之間的為11種，占總數(shù)的6.25%；含油量在60%～69.9%之間的為5種，占總數(shù)的2.84%。其中，含油量在20%～29.9%之間的種數(shù)最多。

圖1 中條山野生油脂植物含油量分析

按照含油量的高低，可將中條山野生油脂植物大致分成低富油植物(10%～19.9% )、中富油植物(20%～39.9% )和高富油植物(>40% )3類。其中，低富油植物40種，占總數(shù)的22.73%；中富油植物104種，占總數(shù)的59.09%；高富油植物32種，占總數(shù)的18.18%。以現(xiàn)有栽培的開發(fā)利用的油脂植物含油量為參照系來評價野生油脂植物，要求其含油器官的含油量在20%以上，如果以20%作為起始量，中富油植物和高富油植物具有開發(fā)利用價值，則中條山具有潛在開發(fā)利用的油脂植物有136種，占油脂植物總數(shù)的77.27%。

2.4 中條山野生油脂植物用途分析

從野生油脂植物的用途來看，主要分為工業(yè)用、食用和醫(yī)藥及保健用。工業(yè)用途主要包括以下幾個方面：植物油可以做生產(chǎn)油漆和涂料的原料；表面活性劑、增塑劑，例如，油酸酯、硬脂酸酯；潤滑劑、皮革、油墨、蠟燭、制肥皂和潤滑油等。食用油脂植物主要是利用其含有的不飽和甘油酯作為主要成分。醫(yī)藥上的傳統(tǒng)用途主要是將植物油作為一些藥物的溶劑以制作成針劑、乳劑和栓劑。從表2可知，中條山野生油脂植物中，具有工業(yè)用途的158種，占總數(shù)的89.78%，具有食用價值的45種，占總數(shù)的25.57%，具有醫(yī)藥及保健作用的72種，占總數(shù)的40.91%。其中，兼具食用和醫(yī)藥保健作用的25種，占總數(shù)的14.20%。近年來，隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強(qiáng)，具有醫(yī)療保健作用的油脂越來越受到人們的青睞。其中，沙棘油和翅果油生產(chǎn)的軟膠囊、化妝品、健身茶、復(fù)合飲料、滋補(bǔ)蜜等相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場。

2.5 中條山野生油脂植物蘊藏量分析

由表2可知，中條山地區(qū)油脂植物資源蘊藏量上各有不同。蘊藏量豐富的油脂植物資源有18種，如油松、側(cè)柏、山核桃、胡桃、榛、榆、山杏、山桃、蒼耳、地膚、播娘蒿、薺菜等，這些油脂植物在中條山蘊藏量豐富，可以優(yōu)先開發(fā)利用；蘊藏量相對豐富的油脂植物資源有47種，如白皮松、毛榛、毛櫻桃、紫花苜蓿、香椿、五角楓、金銀忍冬、山葡萄、枸杞、野西瓜苗等，這些油脂植物蘊藏量相對豐富，也是綜合開發(fā)利用的重點；蘊藏量中等的油脂植物資源有82種，如千金榆、鵝耳櫪、旱榆、榔榆、五味子、華中五味子、遏藍(lán)菜、山野豌豆、花椒、山桐子、翅果油樹、沙棗、沙棘、楤木、刺楸、毛梾等，這些油脂植物中條山蘊藏量適中，可以選取適當(dāng)優(yōu)勢樹種開發(fā)利用；蘊藏量較少的油脂植物資源有29種，如虎榛子、麻櫟、裂葉榆、大果榆、風(fēng)花菜、木梨、扁核木、軟棗獼猴桃、紅瑞木、雞樹條莢蒾、小葉梣、南方紅豆杉等，這些油脂植物中條山蘊藏量較少，以保護(hù)種子資源為主，應(yīng)結(jié)合實際因素用于開發(fā)利用。

3 中條山野生油脂植物資源特征分析

中條山野生油脂植物具有以下3個特征：

(1)中條山野生油脂植物種類豐富，具有明顯的暖溫帶區(qū)系特征。中條山地區(qū)含油量在10%以上的野生油脂植物共57科135屬176種，占中國油脂植物總數(shù)的21.62%，其中優(yōu)勢科為薔薇科、唇形科、豆科、榆科、忍冬科、菊科、十字花科等，具有明顯的暖溫帶區(qū)系特征。木本植物占總數(shù)的60.2%，占據(jù)優(yōu)勢。

(2)含油量相對較高，富含不飽和脂肪酸的種類較多。含油量為20%～39.9%的中富油植物占總數(shù)的59.09%；含油量大于40%的高富油植物占總數(shù)的18.18%。即接近60%的油脂植物為中富油植物，近五分之一的油脂植物為高富油植物，具有較大開發(fā)價值和開發(fā)利用潛力。取用部位以種子為主，少數(shù)為果實和種仁。富含不飽和脂肪酸的種類豐富，具有廣闊的開發(fā)前景，如山核桃、榛、山桃、山杏、刺五加、楤木、胡桃楸、千金榆、大葉樸、構(gòu)樹、石竹、華中五味子、省沽油、合歡、苦參、山葡萄、毛梾、連翹、細(xì)葉益母草、忍冬屬、栝樓、黨參、桔梗、鬼針草、黃花蒿、蒼耳、知母、獨行菜、軟棗獼猴桃、中華獼猴桃、藿香、水棘針、香薷、紫蘇等。

(3)資源蘊藏量較豐富，有不少珍稀種類。從調(diào)查結(jié)果來看，中條山野生油脂植物蘊藏量中等及以上的種類有147種，占總數(shù)的83.5%，說明中條山區(qū)域可開發(fā)利用的野生油脂植物資源豐富，具有很大的開發(fā)潛力。同時，還有不少珍稀植物，如翅果油樹，該植物屬于中國特有植物，主要分布在山西和陜西兩省。南方紅豆杉、青檀、省沽油、膀胱果、文冠果、軟棗獼猴桃、山桐子、刺楸、山茱萸、郁香野茉莉、流蘇樹等都屬于珍稀植物。因地制宜開展珍稀種類的繁育和利用，對于珍稀種類的保護(hù)及發(fā)展特色油脂產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

4 開發(fā)利用建議

中條山野生油脂植物資源豐富，但開發(fā)利用率相對較低。一方面是開發(fā)的種類有限，絕大多數(shù)有價值的野生油脂植物尚處于無人問津的狀態(tài)，沒有進(jìn)行有目的的開發(fā)和利用，例如，山桃、山杏在中條山分布廣泛，其油脂成分較豐富，產(chǎn)量高，但相關(guān)研究較少，致使資源得不到充分利用；另一方面野生油脂植物的提取工藝、加工技術(shù)和綜合利用相關(guān)技術(shù)研究相對較少，多數(shù)只能做到原料收集或粗加工，多功能、高附加值的產(chǎn)品少，省沽油、元寶槭、毛梾等開發(fā)利用潛力巨大的優(yōu)質(zhì)野生油脂植物未得到充分開發(fā)。

因此，針對利用現(xiàn)狀，提出以下利用建議：第一，發(fā)揮區(qū)域地方特色，立足發(fā)展本地優(yōu)勢資源，有目的的篩選潛力較大的品種進(jìn)行栽培馴化。在搞清本地資源的基礎(chǔ)上，篩選一批生長能力強(qiáng)、結(jié)實率高、產(chǎn)油量高、油脂品質(zhì)高的野生油脂植物進(jìn)行種質(zhì)資源選育、豐產(chǎn)栽培技術(shù)試驗和馴化，建立野生可持續(xù)利用基地和人工種植、引種馴化基地，為產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定而優(yōu)質(zhì)的原料。例如，槭樹科的元寶槭、五角楓，五加科的楤木、刺楸，無患子科的毛梾，忍冬科的接骨木，省沽油科的省沽油等。尤其要注重名優(yōu)特稀資源的培育，要大力發(fā)展特色油脂植物，例如元寶槭、文冠果、翅果油樹等，為名優(yōu)特稀產(chǎn)品的開發(fā)提供資源基礎(chǔ)。第二，加強(qiáng)油脂深精加工的關(guān)鍵技術(shù)研究，通過提純精制、產(chǎn)物后加工等環(huán)節(jié)，開發(fā)出高附加值的新產(chǎn)品，尤其是對藥食同源價值的野生油脂植物，例如，沙棘、花椒、枸杞、香薷、紫蘇、藿香、薄荷、蒼耳、連翹、五味子、華中五味子等，應(yīng)充分利用現(xiàn)代生物提純及精制技術(shù)，開展聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)研制出新型多樣的保健營養(yǎng)油脂產(chǎn)品、功能食品和化妝品等，進(jìn)行新產(chǎn)品、新用途的開發(fā)，以滿足市場的各種需求，同時，在盡可能的條件下，對副產(chǎn)物和中間產(chǎn)物進(jìn)行深加工，提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。第三，注重植物資源的持續(xù)利用。在開發(fā)野生油脂植物資源時要注重有序開發(fā)，建立可持續(xù)發(fā)展模式，要根據(jù)野生油脂植物的分布、資源量進(jìn)行科學(xué)評價，因地制宜做出合理開發(fā)的長遠(yuǎn)規(guī)劃，同時要對原產(chǎn)地進(jìn)行保護(hù)，注重保護(hù)野生資源，這樣才能保證野生油脂植物這一再生資源永續(xù)不斷。