全 文 :收稿日期: 2002- 09- 15
基金项目: 西北师范大学一期创新工程资助项目 ( NWNU:
02)
黑沙蒿资源的综合开发利用研究
张 继 1 马君义 1 姚 健 1 杨永利 1 黄爱仑1 姬小花 2
( 1.西北师范大学生命科学学院 ,甘肃 兰州 730070; 2.兰州机车厂中学 ,甘肃 兰州 730050)
摘 要 对黑沙蒿的生物学特性、化学成分及开发应用进行了综合研究。 结果表明:黑沙蒿是理想的抗旱、防沙和
固沙植物 ;含有丰富的营养物质 ,可作为畜牧业的重要饲料 ;有较高的药用价值和工业利用前景 ,对该植物资源的
开发利用提供了科学依据。
关键词 黑沙蒿 ;资源 ;开发利用
Research on the Resource Utilization of Artemisia ordosica
Zhang Ji
1
, Ma Junyi
1
, Yao Jian
1
, Yang Yongli
1
, Huang Ailun
1
, Ji Xiaohua
2
( 1. Colleg e o f Life Science , Nor thwest No rmal Univ ersity, Lanzhou 730070;
2. M iddle Schoo l o f Locomo tiv e Facto r y, Lanzhou 730050)
Abstract The bio logical characteristic, chemica l composi tion and utilization o f Artemisia ordosica
Krasch. w ere studied. The results show ed tha t it w as an ideal plant in anti- drough t, and i t w as
also an excellent sand- fix ator w hich ef ficient ly protect v ast sandy lands f rom sand drif ting. It
contained suf ficient nutriments and could serv e as impo rtant feedingstuf f in stock raising. It had
g rea t po tentials fo r providing herbal medicines and good prospect fo r industrial uses. The study
provided solid and scientific proof fo r the further exploitation and utili za tion of Artem isia ordosica
Krasch.
Key words Artemisia ordosica Krasch. ; Resource; Exploitation and utili za tion
黑沙蒿 ( Artemisia ordosica Kra sch. )又名油
蒿、是沙地植被的主要建群种和优势种之一 ,其枝叶
可作饲料 ,瘦果可食用、药用、工业用 ,且分布广、数
量大 ,具有重要的资源价值和环境功能 [1 ]。能抗旱抗
风沙 ,耐风蚀 ,是沙漠区冷季草场的重要牧草之一 ,
也是优良的固沙植物 [2 ]。笔者对该植物的分布、生物
学特性、化学成分及应用等方面进行了综合研究 ,以
期为该资源的深度开发和综合利用提供科学依据。
1 黑沙蒿的生物学、生态学特性及固沙作用
分布于内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、新疆等省区。
处于典型草原和荒漠草原带 ,也出现于草原化荒漠
带 ,生于流动、半流动、半固定至固定沙地。
黑沙蒿为小灌木 ,株高 50~ 80 cm ,属深根性植物 ,
主根粗而多数 ,木质 ,根状茎粗壮 ,地上部分枝条密
集、柔软匍匐 ,便于积沙 ,又兼生长期长 ,固沙效果很
好。据陕西榆林地区、内蒙古伊克昭盟和宁夏沙坡头
地区有关资料: 用黑沙蒿固沙 ,风速和流沙量大为降
低 ,并且沙层细土粒增多 ,肥力提高。黑沙蒿生长期
240天左右 ,种子千粒重 0. 18 g ,总含水量和自由水
均较白沙蒿低 ,分别为 187. 2%和 76. 4% ,而束缚水
较高 ,为 10. 7% ,蒸腾强度为 429 mg /g· h。表皮角
质层厚度在所测若干极耐旱的植物中是最厚的 ,达
6. 3μm,高者达 9. 6μm,而且气孔下陷 ,有抑制蒸腾
的作用 ,这些均与其具有很强的耐旱性有关 ,所以黑
沙蒿是我国沙区最优良的固沙植物之一 [1 ]。
2 黑沙蒿的化学成分
2. 1 营养成分
黑沙中所含各化学成分见表 1,其必需的氨基
第 22卷第 1期
2003年 2月 中 国 野 生 植 物 资 源Chinese Wild Plant Resources Vo l. 22, No. 1Feb. , 2003
酸含量见表 2。
表 1 黑沙蒿的化学成分 (占干物质% )
生育期 粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物 粗灰分 钙 磷
花期 17. 94 7. 74 29. 39 35. 25 9. 68 3. 45 0. 54
表 2 黑沙蒿的必需氨基酸含量 (占风干物% )
生育期 缬氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 合 计
营 养 0. 62 0. 54 0. 11 0. 41 0. 93 0. 62 0. 72 0. 24 0. 66 4. 85
2. 2 微量元素含量
黑沙蒿中微量元素含量见表 3。 粉碎的黑沙蒿
地上部分置坩埚中高温灰化 ,经 Si( Li)探测器分析 ,
多道计算机系统记录 X射线能谱 ,并自动扣除空白
Mylar膜的 X射线本底、找峰、计算峰面积 ,与内标
( Y)的含量相比较给出黑沙蒿微量元素的含量 [3 ]。
表 3 黑沙蒿的微量元素含量 (占风干物% )
元 素 K Ca Mn Fe Cu Zn Rb Sr
含量 10- 6 3 729± 60 4 165± 65 25± 5 373± 17 13± 4 17± 5 1± 0. 5 86± 9
2. 3 精油的化学成分
黑沙蒿地上部分粉碎成 20目左右的粉末 ,经水蒸
气蒸馏、石油醚萃取得金红色精油 ,得率 0. 14mg /g ,经
GC /M S分析技术分离、鉴定 ,主要成分见表 4[3 ]。
表 4 黑沙蒿精油的主要化学成分 (峰面积% )
精油 香木兰醇 反式 - β -罗勒烯 1, 2- 二氢苊 α- 宁烯 橙花叔醇 α-罗勒烯 β-蒎烯 榄香烯峰面积 22. 6 11. 6 11. 0 5. 4 4. 6 3. 4 2. 7 2. 4
黑沙蒿油中亚油酸含量见表 5[4~ 5 ]。
表 5 黑沙蒿油与其他植物油亚油酸含量的比较 %
油 名 亚油酸含量 油 名 亚油酸含量 油 名 亚油酸含量
黑沙蒿油 77. 4~ 78. 3 葡萄籽油 58~ 78 红花油 74. 5
枸杞籽油 66. 6~ 67. 8 葵花籽油 66. 2 小麦胚芽油 44~ 65
黑沙蒿油中 VE含量见表 6[4~ 5 ]。
表 6 沙蒿油与其他植物油 V E含量的比较 mg /kg
油 名 V E含量 油 名 VE含量 油 名 V E含量 油 名 V E含量 油 名 V E含量黑沙蒿油 2 779. 1 小麦胚芽油 2 500. 0 大豆油 1 250. 0 米糠油 910. 0 玉米胚芽油 900. 0
棉籽油 830. 0 枸杞籽油 420. 0 花生油 400. 0 葡萄籽油 360. 2
2. 4 沙蒿胶的化学成分
黑沙蒿籽表面被附有沙蒿胶 ,其含量约为 20% ,
沙蒿胶经硫酸水解 ,纤维素柱层析分离可得纯单糖 ,它
是由 D- 葡萄糖、 D-甘露糖、 D-半乳糖、 L- 阿拉伯
糖和木糖组成的一种具有交联结构的多糖类物质 ,该
物质化学成分稳定 ,可耐 115℃以上高温而不变性 ,粘
度大 ,为明胶的 1 800倍 ,不溶于水但可均匀分散于
水 ,是具有极强吸水能力的胶质物质 [6~ 7 ]。
3 黑沙蒿的应用
3. 1 药理作用
黑沙蒿全草用于医尿闭 ;根可止血 ;茎叶、花蕾
祛风湿可医风湿性关节炎和疮疖痈肿 [1 ];果实能消
炎散肿、宽胸利气、杀虫 ,外敷患处能治疗腮腺炎和
疮疖红肿 ,内服能治腹胀等 [3, 5 ]。
亚油酸具有降低血浆中胆固醇的作用。它能与
胆固醇结合生成熔点很低的酯而易于乳化、运输和
代谢 ,从而减少血浆胆固醇含量 ,在制药工业上常配
成复方制剂而用于治疗和预防动脉粥样硬化、高胆
固醇血症和高血脂症等 ,是维护细胞柔性、强性和活
动的重要物质 [8~ 9 ]。
黑沙蒿油中的 VE含量为 2 779. 1mg /kg ,其含
量比世界上公认为植物油含 VE之冠的小麦胚芽油
还高 (表 7) , VE在人体内能抗不妊、防早产、睾丸萎
缩及内脏因氧化而引起的老化 ,具有抗氧化防老化
之作用 ,能防止生成过氧化脂质 ,预防动脉硬化等血
管性病变 ,能促进 T细胞的成熟 ,对增强抗感染免
疫力和某些癌症的预防有重要作用。VE还能促进末
梢血液循环 ,加速伤口愈合 ,改善心绞痛 ,减少心肌
梗塞发生 ,对减轻和消除因激素平衡失调而引起的
更年期障碍、自律神经失调、癔病等有一定功效。 由
于含有丰富的 VE ,黑沙蒿籽是生产功能性保健食
28 中 国 野 生 植 物 资 源 第 22卷
品、化妆品以及制药原料的理想植物资源 [4~ 5 ]。
3. 2 食用
黑沙蒿籽含油率高达 15%左右 ,其中亚油酸和
VE含量高具所研究植物之首 (见表 5, 6) ,其营养保
健作用显而易见 ,在民间早有压榨制取油食用的历
史 ,经过化学方法提炼制备沙蒿籽色拉油具有可观
的经济效益和社会效益 [10 ]。
3. 3 饲用
黑沙蒿枝叶富含各种氨基酸 (表 2) [1 ] ,含粗蛋
白、粗脂肪、 Ca2+ 、 P等营养物质 (表 1) [1 ] ,同时富含
各种氨基酸 (表 2)。 Ca2+ 、磷是构成骨胳和牙齿的重
要材料 ,也是软组织结构的重要成分 ,同时对维持细
胞的渗透压和体液的酸碱平衡起重要作用 ;粗脂肪 ,
粗蛋白不仅为生物体提供生命活动必需的能量 ,而
且粗脂肪经体内一系列的生化反应后转变成机体所
需的脂肪 ,具有一定的保温作用 ,也可做为后备能量
储存备用 ;其叶为骆驼终年所食 ,秋霜后为牛羊等家
畜的饲料。在冬春枯草期 ,其地上部分保存得比较
好 ,而且春季返青较早 ,其饲用重要性明显上升 ,这
有利于动物渡过严冬和早春 [1, 3, 11 ]。所以黑沙蒿可作
为沙区畜牧业的重要饲草之一。
3. 4 食品、工业及其它
沙蒿胶是一种纯天然无污染植物胶 ,是食品工
业中用来提高食品溶液粘度或形成凝胶的一类重要
的绿色食品添加剂 , 本身营养成分含量高 ,粘性大 ,
吸水性强 ,乳化效果好。在食品工业中可代替果胶、
琼胶、阿拉伯胶、海藻酸丙二脂等用作增稠剂、粘合
剂、稳定剂、乳化剂。在面条加工中利用其很强的结
合粘结力而改善面团的流变学特性 ,尤其对不含面
筋质 (麦麸蛋白和麦胶蛋白 )的荞麦面粉改变了面团
易脆裂、无延展性、不易压延成型而无法工业化生产
荞麦挂面的局面。在烘烤加工业中 ,沙蒿粉可用于提
高糕点面包的烘烤性能 ,由于沙蒿胶有很强的吸水
溶胀及保水性能而起到明显的保质保鲜作用。 在饮
料工业中可用沙蒿胶作为稳定剂、增稠剂。在制药工
业中是脂溶性药物的乳化剂 ,中、西药片的粘合剂。
还可用于石油开采、印染浆纱、兵工炸药等领域。此
外 ,在化妆品、发胶等中也可使用。黑沙蒿种子含有
丰富的油脂 ,不饱和脂肪酸含量很高 ,可用作醇酸磁
漆 [2, 5, 12~ 13 ]。因此黑沙蒿种子是一种具有巨大开发前
景的植物胶资源。
4 结 论
黑沙蒿具有发达的根系 ,地上部分枝条密集、柔
软匍匐 ,便于积沙 ,又兼生长期长 ,固沙效果很好 ,种
子表面富含胶质 ,吸水性能好 ,易于沙粒粘结而萌发
生长 ,是理想的抗旱、防沙和固沙植物 ;其枝叶富含
多种必需氨基酸 ,粗蛋白、脂肪及无机离子等 ,是上
等的动物饲料 ,现已被作为沙区畜牧业中的重要饲
料之一 ,在我国沙区畜牧业的饲料平衡中起着重要
作用 ;种子含有丰富的亚油酸和 VE ,是生产功能性
保健食品、化妆品以及制药原料的理想植物资源。过
去生产药物所需的亚油酸大量从粮油、胡麻油、芝麻
油及花生油中提取 ,如果以野生的黑沙蒿取代食用
粮油作物 ,将节约大量的食用油及粮食 ,其意义无疑
与增产粮食相比拟 ;其籽含有大量胶质 ,可作为增稠
剂、凝胶剂、稳定剂等广泛应用于食品、纺织、造纸、
医药、石油、煤矿等领域。 因此大力开发和利用黑沙
蒿 ,根据自身的性质应用于不同的生产领域 ,将会有
广阔的市场前景。
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29第 1期 张继等:黑沙蒿资源的综合开发利用研究