彰武縣元寶楓綜合開發(fā)初探

盧 野

(遼寧省阜新市國有彰武縣四合城林場，遼寧 彰武 123200)

1 元寶楓生物學(xué)特性

1.1 元寶楓的生長特性

元寶楓樹體相對高大，壽命較長，是一種二倍體物種，在槭樹科中位于相對原始的地位。元寶楓主要分布在秦嶺以北，屬于溫帶分布的植物，在-30～42 ℃的溫度范圍內(nèi)均能正常生長。元寶楓的抗逆性較強[1]，文建雷等[2]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)元寶楓受到干旱脅迫時，葉水勢大幅度降低，通過氣孔關(guān)閉程度和調(diào)解光合速率適應(yīng)水分脅迫，可見元寶楓對水分的要求不高。元寶楓對土壤的酸堿度要求也不高，除了過粘重、透氣性差的土壤，一般的沙質(zhì)壤土都適合元寶楓的生長。而彰武地區(qū)屬四季分明的溫帶季風(fēng)氣候，沙質(zhì)壤土分布面積大，相對干旱，也為元寶楓的生長提供了適宜的環(huán)境條件。

1.2 元寶楓的造林特性

元寶楓用種子繁殖居多，研究發(fā)現(xiàn)用40～60 ℃的溫水浸泡12～24 h，再進行催芽，能夠打破種子休眠，保證出芽率和出芽整齊度[3～5]。研究發(fā)現(xiàn)[6]，采用營養(yǎng)繁殖的方法能夠解決元寶楓種子繁殖產(chǎn)生的林木分化現(xiàn)象。用元寶楓造林也比其他樹種更耐干旱，適宜東北地區(qū)“三北”防護林建設(shè)。元寶楓造林既可以營造純林，也可以與油松、沙棘等適合彰武地區(qū)的樹種混植，對立地條件要求不高[7]。彰武地區(qū)的風(fēng)沙較為嚴重，固沙樹種多以彰武松、樟子松為主，元寶楓屬于深根性樹種，病蟲害也比較少，作為綠化樹種提高彰武治沙造林樹種的多樣性也起到一定的作用。在彰武境內(nèi)，四合城林場就有利用元寶楓營造的片狀純林，但由于生長時間短，還沒有對其可持續(xù)經(jīng)營狀況綜合指數(shù)進行評價。

2 元寶楓所含物質(zhì)的提取工藝及經(jīng)濟價值評價

2.1 元寶楓油

元寶楓是優(yōu)良的木本油料，我國衛(wèi)生部在2011年的第9號文件批準了元寶楓籽油作為新資源食品[8]。元寶楓籽油中含有大量不飽和脂肪酸，占總脂肪酸含量的90%以上，功能性脂肪酸——神經(jīng)酸的含量也占到5.8%以上[9]。成冉冉[10]對比了機械壓榨法、索氏提取法、水酶法(單酶)和水酶法(雙酶)提取元寶楓籽油的不同之處，發(fā)現(xiàn)這幾種提取方法的提取出脂肪酸的化學(xué)成分相同，提取效率以索氏提取法最高，但水酶法得到的元寶楓籽油保留固有氣味，無雜質(zhì)，綜合品種最優(yōu)，并且發(fā)現(xiàn)了水酶法提取元寶楓籽油的最佳工藝條件：在以堿性蛋白酶為催化制劑，酶添加量3.5%，酶解pH值10.5，酶解時間7 h，酶解溫度55 ℃，料液比1∶4的條件下，元寶楓籽油提取率達到 51.78%；若以半纖維素酶:中性蛋白酶=2∶1的混合酶為催化制劑，酶添加量5%、酶解時間5 h、酶解溫度50 ℃、料液比1∶4的條件下，其提取率達到50.79%。徐丹研究[11]認為水酶法提取元寶楓脂肪酸綠色環(huán)保、成本小，不破壞營養(yǎng)成分，適用于工業(yè)化連續(xù)性生產(chǎn)。

元寶楓籽油中可再次提取神經(jīng)酸，神經(jīng)酸在多發(fā)性硬化癥、腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、Zellweger綜合征、阿爾茨海默病等疾病上都有很好的療效，從元寶楓籽油中提取的神經(jīng)酸能夠取代鯊魚腦和鯊魚油中的神經(jīng)酸，在醫(yī)學(xué)界得到廣泛應(yīng)用[12]。研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)酸含量較多的植物非常少，只有蒜頭果、盾葉木、五角楓、元寶楓，而蒜頭果和盾葉木不適合在彰武地區(qū)生長，元寶楓和五角楓在彰武都有種植，提取元寶楓油利用其神經(jīng)酸的醫(yī)療保健功效在國內(nèi)市場上已經(jīng)占有了一席之地。從元寶楓籽油中再次提取神經(jīng)酸的方法主要有混合脂肪酸分離法和混合脂肪酸酯分離法兩種。閆莉華[13]建立了元寶楓油超聲提取方法，發(fā)現(xiàn)元寶楓種子在4℃下發(fā)芽率最高，萌發(fā)后的種仁油神經(jīng)酸含量明顯提高，達到萌發(fā)前的1.5倍。王性炎[14]研究認為，元寶楓油中除了神經(jīng)酸外，其含有的60%的油酸和亞油酸及高含量的維生素E，將以其安全無毒性、抗氧化能力和防腐殺菌能力強的優(yōu)勢，成為未來化妝品行業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料。史宣明等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在提取元寶楓籽油中神經(jīng)酸的同時，還能得到生物柴油，不僅減少了普通柴油硫化物排放量的30%，還具有高燃點的特性，比普通柴油更綠色環(huán)保、安全性更高。

2.2 元寶楓單寧

元寶楓的種皮和果殼中含有單寧73.6%，純度75%，達到了國家的特級品標(biāo)準。王性炎[16]總結(jié)出元寶楓單寧的提取工藝流程，依次為元寶楓翅果清洗、脫離、種皮果殼與種仁分離、果殼粉碎、保溫、浸提、過濾、浸提液濃縮、噴霧干燥后得到產(chǎn)品。相比其他植物單寧存在于樹皮和樹根里，提取元寶楓單寧更便捷環(huán)保。

單寧在藥物學(xué)有很好的應(yīng)用，比苯巴比妥有明顯的鎮(zhèn)靜作用，延長睡眠時間；比嗎啡更能有效延長生物體對熱刺激的痛閾，鎮(zhèn)痛作用明顯；顯著延長凝血時間[17]。元寶楓單寧還是優(yōu)質(zhì)的鞣料和紡織印染固色劑，與進口的黑荊樹栲膠相媲美，可作為新型輕化工原料得到廣泛應(yīng)用。

2.3 元寶楓蛋白

元寶楓種仁榨油后得到的油粕，大部分的成分為蛋白。元寶楓蛋白在種仁中含量高達27%以上，含有氨基酸的種類17種，其中人體必需氨基酸8種。將油粕加工成蛋白精品，其殘留的油脂還起到防腐劑作用，從而生產(chǎn)出綠色食品。而在元寶楓葉中也還有19種氨基酸，其中人體必需氨基酸9種，亮氨酸的含量達0.99%，元寶楓葉中還有鈣、鋅以及超氧化物歧化酶、維生素C、維生素E和類胡蘿卜素等物質(zhì)，且礦物質(zhì)鉀的含量非常高，而鈉的含量非常低，可將其開發(fā)成保健茶，不僅口感好，還有保健作用。

2.4 元寶楓葉黃酮與綠原酸

元寶楓葉中的黃酮含量7.26%，高于銀杏葉。王蘭振等[18]研究認為，利用體積分數(shù)為70%的乙醇提取法和體積分數(shù)為60%的丙酮提取法是提取元寶楓葉總黃酮的較好方法。這與施衛(wèi)省等[19]發(fā)現(xiàn)的用乙醇回流法提取總黃酮的研究結(jié)論一致。劉祥義[20]發(fā)現(xiàn)，利用超聲輔助可以減少提取的時間，還能節(jié)省溶劑，提取率也能隨之提高。

元寶楓黃酮類化合物具有抗過敏、降血壓血脂、殺菌滅毒、保護肝臟、對抗腫瘤等作用，在醫(yī)學(xué)界得到普遍重視，也是價格高昂的緊俏產(chǎn)品。元寶楓葉黃酮類及其他抗氧化物質(zhì)能夠替代化學(xué)合成的抗氧化劑，對食用油和肉類的保鮮起到很好的作用。綠原酸是一種苯丙素類物質(zhì)，利膽、降壓、能夠增高白血球和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，藥理作用多種，經(jīng)濟效益較大。

3 建議與展望

3.1 元寶楓在彰武地區(qū)的前景

彰武縣自然環(huán)境較惡劣，土地較貧瘠，種植一般的經(jīng)濟作物都會面臨投入高回報少的痛點。而元寶楓對種植和栽培技術(shù)的要求不高，抗逆性強，對環(huán)境要求較低，元寶楓的生物學(xué)特性適合彰武地區(qū)生態(tài)環(huán)境。元寶楓樹冠濃密，體形美觀，果實呈現(xiàn)出元寶狀。春季新生枝葉呈紅色，展葉后顯綠色，秋季樹葉金黃，從春季到秋季，都是一道美麗的景觀。元寶楓對于環(huán)境污染的抗性極強，也十分適合作為行道樹。元寶楓作為一種風(fēng)景園林樹種，不僅可起到生態(tài)環(huán)境保護的作用，還能實現(xiàn)園林綠化美化，更能將其作為一種旅游資源，在欣賞彰武歷史故事的同時欣賞彰武野生元寶楓美景，融入彰武全域旅游的整體規(guī)劃之中。元寶楓所含的特殊物質(zhì)更是其他物種不可比擬的，更重要的是，彰武縣有生長超過千年和百年的野生元寶楓，其他樹齡的野生元寶楓也較為普遍，以野生元寶楓為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了元寶楓的批量化種植，在實現(xiàn)生態(tài)價值外，通過合理的開發(fā)利用，也可以實現(xiàn)元寶楓的經(jīng)濟價值，助力地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。

3.2 開發(fā)利用元寶楓應(yīng)注意的問題

(1)進一步保護和開發(fā)種質(zhì)資源。重點保護彰武現(xiàn)有的元寶楓野生資源，注意對種質(zhì)資源進行調(diào)查、收集和保存，改變片面保護的觀念，加強資源培育、科學(xué)合理利用資源，著重開展品種區(qū)域試驗，篩選出適合不同區(qū)域的品種。由于傳統(tǒng)育種周期長，個體繁殖系數(shù)低，可輔助以分子育種，培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病蟲抗逆的優(yōu)良品種。

(2)尋找與科研機構(gòu)或企業(yè)合作的路徑，實現(xiàn)元寶楓的全株利用，拉長產(chǎn)業(yè)鏈條，針對市場需求，高效提取和利用元寶楓的活性成分，也要注重提高綜合利用效率，減少資源浪費。借助全省招商引資的大環(huán)境，可將元寶楓作為彰武獨有的資源對外推介，政府部門在招商中也要著重尋找與元寶楓開發(fā)利用相關(guān)聯(lián)的企業(yè)引進彰武，快速實現(xiàn)元寶楓的經(jīng)濟價值，促進經(jīng)濟增長。

(3)加快元寶楓優(yōu)良品種和野生品種的培育和推廣，帶動更多林農(nóng)獲得經(jīng)濟效益。如果按照高標(biāo)準和高起點建園，可選用5～6年生優(yōu)良樹種定植，加強定植后管理，在第3年進入初果期時，單株產(chǎn)量實現(xiàn)3～5 kg，油的產(chǎn)量能達到750 kg/hm2以上。進入中果期時，單株產(chǎn)量可達10 kg以上，油的產(chǎn)量能達到2250 kg/hm2[21]。只產(chǎn)油一項，即可達到可觀的經(jīng)濟收益。