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薯莨的研究概况



全 文 :薯莨的研究概况
李晓菲1,林海荣1,卢治友1,徐 政2 (1. 湛江市农业技术推广中心,广东湛江 524038;2. 湛江市环境保护监测站,广东湛江
524022)
摘要 薯莨是薯蓣科薯蓣属的一种多年生藤本野生植物,营养丰富,功能多样,具有很好的应用价值。该文就薯莨的生物学性状、化学
成分分析、作为天然染料的扎染、药物功效、以及其他应用等方面的研究进行综述性概述,为相关研究提供参考。
关键词 薯莨;应用; 研究;概况
中图分类号 S632 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 20 -08517 -02
Research Overview on Dioscorea cirrhosa Lour.
LI Xiao-fei et al ( Agriculture Technology Popularizing Center in Zhanjiang City,Zhanjiang,Guang dong 524038)
Abstract Dioscorea cirrhosa Lour.,which belongs to Dioscorea and Dioscoreaceae family,is a perennial vines wild plant. It has good prospects
because of its abundant nutrition and several functional properties. The researches about biological characteristic,chemical components,as natu-
ral dyes,medicinal value and other uses of D. cirrhosa were reviewed,which will provide a reference for relevant study.
Key words Dioscorea cirrhosa Lour. ; Application; Research; Overview
作者简介 李晓菲( 1983 - ) ,女,甘肃武威人,助理农艺师,硕士,从事
农业技术推广研究,E-mail: lixiaofei198532@ 163. com。
收稿日期 2013-06-10
薯莨又名薯良、鸡血莲、血娃、红药子、长寿果、山猪薯、
染布薯,为薯蓣科(Dioscoreaceae)植物薯莨(Dioscorea cirrho-
sa Lour.)的块茎,生长在海拔 350 ~1 500 m的山坡上和灌木
丛中,盛产于我国浙江南部、江西南部、福建、台湾、广东、广
西、湖南、四川南部和西部、贵州、云南和西藏墨脱等地。薯
莨块茎含鞣质[1]、酚类,苷类、多糖、人体必需氨基酸、矿质元
素、不饱和脂肪酸和挥发性组分等多种成分[2 -3],具有止血、
抗菌和清热化瘀等功效[4 -5],也被用于抗辐射和延缓衰老等
研究[6],是中国独有的补益中草药之一。目前,有关薯莨的
研究主要集中在生物学性状研究、化学成分分析、作为天然
染料的扎染[7]、药物功效以及其他应用方面的研究等。笔者
就薯莨的生物学性状、化学成分分析、作为天然染料的扎染、
药物功效以及其他应用等方面的研究进行综述性概述,以期
为相关研究提供参考。
1 生物学性状研究
薯莨块茎一般生长在表土层,多为卵形、长圆形,外皮黑
褐色,凹凸不平,断面新鲜时为红色,薄壁细胞中含大量单
宁,块茎粉末为浅红棕色,有草酸钙针晶[8]。其茎绿色,无
毛,有分枝,下部有刺。单叶在茎下部互生,叶柄长 2 ~ 6 cm;
雌雄异株,花期 4 ~ 6 月,果期 7 月至来年 1 月仍不脱落[9]。
目前仍有将薯莨与中药黄药子混用的现象,如《本草纲目》上
记载的黄药子的原植物图还是薯莨的图。边振考等人对二
者饮片进行了光谱学分析,发现二者的水提液在 380 ~ 450
nm的吸光度(A)完全不同,由此为二者的鉴别提供了科学
依据[10]。
2 化学成分分析
薯莨块茎化学成分主要是鞣质及苷类[1],各产地的含量
差别较大,在 11. 00% ~ 38. 22%[11]。例如,广西天等县和隆
林县的薯莨药材鞣质含量分别为 29. 93%和 38. 23%[12]。此
外,薯莨块茎还含有酚类、蛋白质、糖类、黏液、淀粉及维生素
C等成分[13]。目前,已从薯莨中分离得到酚性糖苷、鞣质右
旋儿茶精、左旋表儿茶精及原花青色素[14]。
关于薯莨的化学成分研究基本局限于对其色素、单宁的
提取工艺研究。程志波等用紫外和红外光谱对提取的薯莨
色素结构进行了研究。紫外和红外光谱显示,薯莨水提物为
单宁,具有多酚结构[15]。苏青等首次采用薄层层析方法,定
性分析了薯莨中鞣质成分。结果表明,薯莨所含鞣质为儿茶
素类缩合鞣质[16]。黎碧娜[17]、周青青[18]、张淑云等[19]先后
分别对薯莨色素的最佳提取工艺及色素性能进行了研究。
熊晓燕等研究了从薯莨中提取单宁的最佳工艺条件[20]。黄
瑞松等也通过均匀设计法对薯莨中的鞣质成分提取进行了
优化[21]。
3 天然染料的扎染研究
薯莨绝大部分被当作天然染料应用于香云纱的制作工
艺中。香云纱又名薯莨纱,学名茛绸,是一种用广东特有植
物薯莨的汁液浸染桑蚕丝织物[22],始于北宋时期,是我国历
史悠久的传统面料,被誉为丝绸中的珍品,颇负盛名[23]。根
据其呈色机理,学者们尝试使用不同的金属离子以及复合金
属离子进行后处理,以期获得颜色各异的香云纱。
程志波等对薯莨作为天然染料进行了轧染研究[7]。关
本清等采用 Fe2 +、Ti4 +和 Sn4 +等 3种金属离子对真丝织物进
行了后处理[24],周青青等采用 Fe2 + -Ti4 +、Cr6 + -Fe3 +、Fe2 + -
Fe3 +和 Fe2 + -Cu2 +等 4组复合金属离子对真丝织物进行了后
处理,结果都一致,均认为金属离子不但可以增加真丝织物
的重量还在一定程度上提高了薯莨汁液染色真丝的色牢度
及拒水性能;同时,对真丝织物的紫外屏蔽性能也有一定的
加强作用[25]。
由于香云纱制作特殊的原料需求及复杂的生产流程,生
产过程中原料薯莨经破碎,浸出部分汁液用于染色丝绸,废
渣都被遗弃,时至秋冬近数万吨的薯莨废渣经风干后直接被
焚烧处理。为减少薯莨资源的浪费及环境污染的压力,也有
学者在寻求解决香云纱生产带来的薯莨废弃物再利用的问
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(20):8517 - 8518,8521 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.20.110
题,希望使其变废为宝,但距离实际生产应用,尚须进一步的
研究与实践。
4 药物功效研究
薯莨民间药用其块茎,是中南地区常用的中草药,历史
悠久。民间曾用于多种疾病的治疗,如对眼镜蛇等毒蛇咬
伤、贫血、母乳缺乏等均有一定疗效[26]。薯莨也可用作生物
碱及某些重金属中毒时的解毒剂。但有关其药理活性研究
也仅基本上局限于传统的民间用法,有效部位、有效成分尚
不明确。现已有的报道大多也是薯蓣属其他植物的研究,如
山药具有抗高脂血症的作用[27 -28];穿龙薯蓣总皂苷具有降
低胆固醇[29 -30]、治疗冠心病抗动脉粥样硬化降脂的作用
等[31 -32]。
4. 1 止血 《全国中草药汇编》中记载薯莨苦、微酸、涩,能
活血补血,收敛罟涩[33];《中华本草》亦记载薯莨有类似血小
板的促凝作用[34],能提高纤维蛋白原的含量,所以可以用于
治疗出血症[35 -36],并具有理气止痛和清热解毒的功效[5]。
薯莨鞣质又具收敛性,内服可用于治疗胃肠道出血、溃疡和
水泻等症。吴国正等对薯莨煎剂治疗应激性溃疡效果最佳
的作用机制进行了深入研究[37 -38]。
4. 2 抑菌 薯莨鞣质能与蛋白质作用,凝固微生物体内的
原生质。因此,其又具有抑菌作用[39]。据报道,薯莨酊剂或
煎剂在试管内对金黄色葡萄球菌有抑制作用,对皮肤浅部真
菌也有较好的治疗效果[40]。也有报道称薯莨对病毒性乙型
肝炎具有一定疗效[41]。
5 其他应用方面研究
薯莨除应用在香云纱的制作及中草药药理研究方面,还
被用于制备栲胶、酿酒、抗氧化剂、新型色素源研究。我国从
20世纪 70年代已开始研制薯莨栲胶,但是可查阅的研究文
献尚少见,陈茜文利用薯莨提取物与甲醛在碱性条件下制备
出具有较好的防水性能的胶粘剂[42]。
薯莨含有淀粉及丰富的酚类物质和胶质,可用于造酒。
袁建波以糯米和薯莨为原料生产薯莨保健酒,通过单因素试
验确定了发酵生产薯莨保健酒的最优工艺条件[43]。深圳市
梁子时装实业有限公司以糯米和薯莨为原料,获得了一种薯
莨保健酒的生产技术[44]。薯莨块茎中主要成分单宁具有较
强的还原性,可清除生物体内的超氧自由基[45]。因此,是一
种天然的油脂抗氧化剂。黎碧娜等通过在新炼制的猪油中,
加入薯莨乙醇提取液,验证了提取物的抗氧化活性[46]。此
外,薯莨也是一种珍稀的色素资源,因其原料来源便捷,成本
较低,目前,被应用于食品加工着色及珍珠染色等[47 -48]。
6 小结与展望
综上所述,薯莨的应用较广泛。目前,除被用于中草药、
印染、食品添加剂外,也被用于酿酒及栲胶等方面,但对于薯
莨的有效化学成分分析、鉴定及废渣资源的综合利用研究,
亦只是处于起步阶段,且因为产地的原因,目前也只见国内
的研究报道,故需要进一步深入研究。
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8158 安徽农业科学 2013 年
3 讨论
前人在研究葡萄解剖结构时,认为细胞大小、组织紧密
度以及皮层和木质部在根系结构中所占的比例可作为抗寒
性鉴定的形态指标。抗寒性强的植物根木栓化程度高,木栓
层细胞层数多、厚度大,组织结构比较紧密,导管小而密度
低,射线发达,皮层在根系中所占比例低,木质部比例
高[8 -9]。解剖结构显示,白花败酱根的次生生长较旺盛,通
过次生生长分化出较厚的木栓层,以便与低温的环境相适
应。而成熟的根维管组织发达,木质部导管较大,射线发达,
细胞排列紧密。导管直径大及根毛丰富,说明了输导组织发
达,有利于植物在生长季节吸收水分,而冬季根中木栓层明
显增厚及细胞排列紧密则是其抗寒的有力保证。另外,根的
皮层薄壁细胞中还发现有大量的淀粉粒,淀粉粒作为贮藏物
质能够为抵御寒冷及来年生根萌芽提供能量。白花败酱在
野外常见于山地溪沟边、林下、林缘、路旁等,是一种较耐寒
的植物[1],人工栽培表明其能耐受 -6 ℃的低温[10]。而从根
的解剖结构和淀粉粒的大量分布恰能很好地解释其抗寒性。
白花败酱也较喜阴湿的环境,叶片海绵组织在叶肉组织中所
占比例高,细胞间隙大,这与白花败酱喜阴的特点是相适应
的。另外,白花败酱的气孔随机气孔分布于下表皮。而气孔
随机分布的植物较聚集分布的耐阴性强。同时,气孔在叶片
上的形态、分布、密度、大小及开闭规律,也与植物的适应性、
抗逆性有着密切关系[11]。白花败酱下表皮气孔密度较高,
但上表皮极少发现。气孔作为植物蒸腾作用和光合作用的
关键器官,对其进一步研究将有利于揭示白花败酱及败酱属
的适应性。
白花败酱幼茎及叶的表皮有较多的腺毛,而腺毛主要分
泌一些挥发性的物质,如单萜和倍半萜等,可能在吸引昆虫
传粉、杀菌抑菌和防止动物吞食等方面起作用。而叶脉等处
分布密集的长茸毛,可能在阻止刺吸式口器的昆虫及其他小
动物摄食方面起着防御作用。另外,白花败酱营养器官的细
胞中还含有较多的后含物,如比较典型的草酸钙簇晶。白花
败酱生境很广泛,从低海拔到高海拔,平原到山地均有分布,
环境变化多端,自然不可避免不良环境的胁迫,而代谢产生
的或从环境中吸收的有害物质形成晶体后能够减弱对细胞
的毒害作用。同时,茎受阳光照射一侧的表层细胞中还常有
色素的分布,使茎呈红色或紫红色,其很可能为花色苷,在防
止强光伤害等方面起保护作用[12],并且叶的表层细胞中也
有分布。此外,野外观察及当前生产实践均发现白花败酱少
有病虫害,而白花败酱带有较浓烈的陈腐气味[4,13]。据报道
白花败酱挥发性成分中含有樟脑,薄荷醇等萜类,呋喃类衍
生物及有机硫化合物等,而这些物质多具有抗菌、抗病毒、杀
虫等功效,在参与植物的化感作用,提高植物的竞争能力方
面可能起着重要的作用[14]。因此,这些结构和物质的存在
可以解释白花败酱抗逆性强,适应性广的特点。
白花败酱在我国分布非常广泛,野生资源十分丰富,且
对土壤要求不严,易于栽培。作为一种野生的多年生草本植
物,长期地适应环境,其形态结构必然会与环境相适应。而
形态解剖结构的研究有助于理解植物与环境的关系,从而可
指导农业生产。白花败酱喜湿、耐阴、耐寒,食用及药用价值
高,对于不同环境因子对白花败酱的形态解剖结构的影响仍
有待进一步的研究。
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