全 文 ：“全能灌木”牛角瓜研究热点及发展趋势
田 湘 1，严 理 2，唐 丹 2，秦武明 2
（1.广西国有高峰林场，广西南宁530001；2.广西大学林学院，广西南宁530004）
摘 要：牛角瓜全株不同部位具有不同功能，富含多种强心苷、黄酮类化合物及理化性能优良的纤维等特征，令这
一矮小灌木具有药用、纺织、能源、抗病虫等多种经济价值。尤其牛角瓜对于石漠地、盐碱地、海边滩涂等瘠薄脆弱
生境的优良适应性，使其成为新型“全能”树种。就国内外研究牛角瓜的现状及热点进行了综述，并对其未来的发
展趋势提出展望。
关键词：牛角瓜；药用；纺织；多功能；展望
中图分类号：S567.23＋9 文献标识码：A 文章编号：1002-2481（2015）08-1061-04
Research Hot Spot and Trend of Development about the
Versatile Bush Calotropis gigantea L.
TIANXiang1，YANLi2，TANGDan2，QINWu-ming2
（1.GuangxiGaofengForestFarm，Nanning530001，China；2.CollegeofForestry，GuangxiUniversity，Nanning530004，China）
Abstract：TheCalotropis gigantea L. entire various spots had the different function, was richly including many kinds of cardiac
glycosides, theflavonoid and characteristicsand soon physicsand chemistry performance fine textile fiber, which made this diminutive
bush with medicial, textile, energy, disease reistance, and other economic value. Especially theCalotropis gigantea L. had good adapt-
ability of barren fragile habits, such as the stone desert, the saline and alkali land, the seashore shallow seas and tidelands and so on,
which caused it to become emerging versatile the tree seed. The article carries on the summary on the domestic and foreign research
Calotropis giganteaL.presentsituationandthehotspot,andwillproposetheforecasttothefuturetrendofdevelopment.
Key words：Calotropis giganteaL.;medicinal;textile;multi-purpose;forecast
收稿日期：2015-04-14
作者简介：田 湘（1973-），男，湖南汉寿人，工程师，主要从事人工林培育研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2015.08.37
牛角瓜（Calotropis giganteaL.）为萝藦科牛角瓜
属灌木，又名羊浸树（云南、广东）、断肠草（广东）、
五狗卧花心（广东崖县）等[1]，其在我国主产于云南、
四川、广西和广东等省区，多生长在低海拔向阳山
坡、旷野地及海边，研究表明，其在干热河谷、盐碱
地等生境下适应能力较强，可起到改善生态环境的
作用[2]。牛角瓜属植物在我国还有一种白花牛角瓜
（C. proceraL.）分布于两广及云南。牛角瓜在世界范
围内主要分布于印度、斯里兰卡、缅甸和越南等亚
洲及非洲热带、亚热带地区。其茎皮纤维可用于造
纸、制绳及人造棉等纺织工业；种毛可作丝绒原料
及填充物；全株含有毒乳汁，提取物中含多种强心
苷，在抗肿瘤、风湿、强心、镇痛等方面均有显著疗
效[3-4]；其乳汁经干燥后还可用作树胶原料，可制鞣
料及黄色染料；全株可作绿肥；因含烷烃等类石油
成分，热值高，牛角瓜还被誉为“石油植物”[5-6]。可
见，牛角瓜是具有多功能、高价值的“全能”生态经
济物种。自20世纪以来，国外学者相继对牛角瓜的
药用价值展开了多项研究，而国内研究一直较少，对
牛角瓜认识不够深入。近年来，我国学者对牛角瓜的
研究逐步增加，并主要集中在化学成分鉴定及提取、
组织栽培等方面。随着对牛角瓜的逐步重视和深入
研究，对牛角瓜的开发利用必将造福更多领域。
1 生物学特性
牛角瓜为直立灌木，高达3m，全株具乳汁；茎
黄白色，枝粗壮，幼枝部分被灰白色绒毛。叶倒卵
状，长圆形或椭圆状长圆形，长8～20cm，宽3.5～
9.5cm，顶端急尖，基部心形；两面被灰白色绒毛，老
渐脱落；侧脉每边4～6条，疏离；叶柄极短，有时叶
基部抱茎。聚伞形花序，腋生和顶生；花序梗和花梗
被灰白色绒毛，花梗长2～2.5cm；花萼裂片卵圆形；
花冠紫蓝色，辐状，直径 3～4 cm，裂片卵圆形，长
1.5cm，宽1cm，急尖；副花冠裂片比合蕊柱短，顶
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端内向，基部有距。蓇葖单生，膨胀，端部外弯，长7～
9cm，直径3cm，被短绒毛；种子广卵形，长5mm，
宽3mm，顶端具白色绢质种毛；种毛长2.5cm。花
果期几乎全年[1]。
费魏鹤等[7]在前人研究的基础上，应用电镜扫
描、热重分析等方法对牛角瓜纤维的外部形态、结
晶结构、热稳定性等方面进行研究，发现其具有壁
薄、中空程度高等结构特点，木质素等含量较高的
不定形成分导致牛角瓜纤维结晶度低。此外，还就
热分解温度、回潮率等与棉纤维进行了对比，发现
牛角瓜纤维具有良好的机械性能及化学性能。
2 化学成分分析
牛角瓜的一项显著特征为全株各部位均含白
色有毒乳汁，其毒性成分主要为含强心苷类的化合
物[8-9]，部分三萜类、甾类、黄酮类物质也在牛角瓜成
分中被鉴别出[10-13]。王茂媛等[14-15]对牛角瓜重要器官
根和花的化学成分进行分析，包括从根中提取出
62种化学成分并分离出具有较强活性的强心苷化
合物及新发现的孕甾烷类，其后从牛角瓜茎的提取
物中进一步分离出9种化合物，包括原儿茶酸在内
的6种化合物为首次从牛角瓜植株中提取成功。王
聪等[16-17]从云南等地的白花牛角瓜根与茎提取物中
分离出不同种类的化合物，为研究其药用机理打下
良好基础。李瑞等[5]的研究测定出牛角瓜汁液中烷
烃含量，计算整株总烷烃含量约为 0.01%～
0.015%，同时对牛角瓜植株中灰分、总纤维素的分
布，多糖、蛋白质等含量均进行了系统测算。
3 光合生理
目前，针对牛角瓜的生理生态研究还较少，为
探究牛角瓜在干热河谷的光合作用机理，高柱等[18]
对红河牛角瓜种子育苗后进行光合作用日变化及
光响应曲线测定，发现牛角瓜光饱和点较高，属典
型阳生植物，并分析牛角瓜的蒸腾速率、气孔导度
与水肥气热的关系。相信随着牛角瓜栽培种植规模
的日益扩大，对其生理生态特性的研究会日趋完善。
4 价值与功能探索
4.1棉纺原料
作为近年来棉纺工业领域发现的新型材料，牛
角瓜植株的茎皮可用于造纸、制绳、麻布及人造棉，
种毛是填充物与丝绒原料的良好来源。因而，牛角
瓜被誉为继棉花纤维之后又一具有广泛应用前景
的新型天然植物纤维。
Maity等[19]研究发现，牛角瓜的纤维密度约为
0.9g/cm3，是自然界质量最小的纤维。在对传统棉纤
维、木棉纤维及牛角瓜纤维的直径、长度和成分的
对比中发现，牛角瓜绒的结构类似于木棉纤维且具
有更优良的机械性能。牛角瓜绒具有一定的可纺
性，但其中空结构导致纤维易脆裂，并且光滑的纤
维表面一定程度上影响纱线强度。由于牛角瓜纤维
可与多种纤维进行混纺，李璇等[20]运用燃烧法、红外
光谱法等多种方法对牛角瓜纤维进行鉴别，结果显
示，天然牛角瓜纤维可通过燃烧法与化学溶解法，
与其他非纤维素纤维进行区别，而通过显微镜观察
纤维纵横向形态，可与棉及粘胶纤维进行区别。
现有的研究已经证明，牛角瓜绒与棉的混纺纱
能满足服饰的基本需求，李璇等[21]通过溶解方法对
牛角瓜绒与粘胶纤维的混合物进行试验，证明甲硫
氨酸锌、59.5%硫酸等4种化学试剂均可用于上述
2种纤维混合物的定量检测，并发现氢氧化钠、硫
脲、尿素混合液准确度最高。目前，牛角瓜绒多用在
室内装修和填充料领域，但由于可用资源有限，未
能大规模应用，但随着纺纱前处理、混纺工艺、上浆
方法等技术的改善，其利用率将得到大幅度提高，
前景广阔[22]。Karthik等[23]提取牛角瓜的纤维，分析出
其茎纤维主要包括全纤维素80%、蜡状物3%以及
少量灰分，其木质素含量较高，适宜生产高强度耐
用的复合材料；并且发现，由牛角瓜纤维和聚乳酸
树脂合成的复合材料在NaOH等化学物质处理下
性能得到改善，机械性能提高。
4.2药用
国内早在20世纪60年代昆明医学院邓士贤
等[24]就对生长于云南的牛角瓜根皮提取到的牛角瓜
苷进行了研究，分别用两栖动物在体心脏、哺乳动
物在体心脏、哺乳动物离体心脏等为实验对象，发现
牛角瓜苷具有强心作用，并计算出其使鸟类致死的
最小剂量。经研究证实，牛角瓜茎叶含有丰富的白
色乳汁，有毒但富含大量不同种类强心苷，在治疗
皮肤病、风湿、痢疾及支气管炎等病症方面效果明
显。英国学者研究了白花牛角瓜的根部粉末经有机
溶剂提取后的制剂，证明其对实验大鼠的足肿胀、
关节炎、棉球肉芽肿等症状具有显著消炎作用[25-26]。
近年来，国内外学者对牛角瓜药用价值的研究
可总结为以下几方面：强心苷类物质对人及其他哺
乳动物具有的细胞毒活性带来的抗肿瘤药效[9]；从
牛角瓜乳汁中提取的牛角瓜苷等物质具有强心作
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用；牛角瓜根及花的提取物具有抗炎、镇痛、退热等
作用[27-28]。此外，牛角瓜的不同提取物还具有护肝、
促进伤口愈合、抗氧化等多种作用[3]。国外学者对牛
角瓜的化学成分及其药用机理进行了大量研究，关
于强心苷的抗肿瘤作用也已在美国获得专利[29-30]。
牛角瓜的化学物提取已经取得诸多成果，但是在研
究其特定药用功能上却不够深入，我国对牛角瓜的
研究在最近几年才得到逐步重视。随着今后研究的
不断深入，牛角瓜内含物的药用机理及在医学上的
应用都将得到进一步发展。
4.3能源
牛角瓜被称为“石油植物”（汁液中含有大量碳
氢化合物及部分烃类物质，因与天然石油成分近似
而具有广阔应用前景[5]），其油脂含量的热值与原煤
接近，可用于发展植物染料和相关化学品的开发。
乳汁经干燥处理后可作为树胶生产原料，并用于制
造黄色染料，其植株是优良绿肥[31]。
4.4染料及染色
牛角瓜作为新型纤维材料来源，其面料爽滑并
兼具良好透气性[32]，龙丹[33]通过对其染色温度、氧化
时间等参数进行研究，探讨牛角瓜纤维染色深度及
效率，结果发现，靛蓝染料对牛角瓜纤维染色在渗
透剂质量浓度为0.4g/L的常温下进行8min工艺
最优化，并且染色前去除果胶等杂质会提高染色
率。高静等[34]运用沙拉菲尼尔对牛角瓜纤维进行染
色，发现沙拉菲尼尔翠蓝的染色最佳工艺为70℃
下用量1%持续70min，并辅以20g/L的NaCl。不
同沙拉菲尼尔染料的上染率大致为黄（98%）＞大
红（95%）＞翠蓝（49%）。
4.5病虫害防治
大规模人工种植牛角瓜的过程中会带来病虫
害防治的问题，但是在有机杀虫剂的使用过程中，
发现昆虫的抗药性发展较之于杀虫剂的更新毫不
逊色，而且过度使用杀虫剂还会带来农产品安全隐
患并对生态环境造成破坏。因而，人们在防治害虫
时开始考虑采用害虫拒食或趋避的方式来代替杀
死这一唯一手段，对昆虫拒食的研究显示，在保证
有效防虫效果的同时对环境的危害将大大降低。
牛角瓜含有大量具有细胞毒活性的苷类化合
物，其所含的部分三萜、黄酮类化合物具有驱虫作
用，其中，三萜可终止昆虫幼虫的发育进程，最终引
起死亡，黄酮类对象鼻虫等害虫具有拒食效用[35-36]。
牛角瓜提取物LC50毒性强，对线虫的毒杀率在48h
可达96.31%，较夹竹桃等含毒植物活性强[37]。Um-
salama等[38]发现，牛角瓜提取物获得率最高的部位
为叶片，且生物活性最高，经牛角瓜提取物处理过
的南瓜叶遭到非洲瓜瓢虫幼虫的拒食，而摄入含有
牛角瓜提取物的南瓜叶后的幼虫无法化蛹而死亡。
5 栽培技术
由于牛角瓜具有多种价值，其野生资源分布早
已无法满足需要。在人工培育的过程中学者研究发
现，牛角瓜的单一集约种植无法达到最佳产出，因
而栽培技术的试验研究成为不少学者关注的重点。
高柱等[39-40]以云南省原生牛角瓜种子为试验材
料，结果发现，牛角瓜的生长随播种季节变化而出
现差异，在整个生长期呈单峰曲线。由单株纤维产
量结果表明，不同种植区域会较大程度影响纤维产
量。刘鹏等[41]用不同配比的N，P，K对牛角瓜种子进
行施肥试验，在105d的试验过程中，发现施肥对牛
角瓜生长量有明显促进作用，每株采用N2.5g，P
2.25g，K1.0g施肥处理的牛角瓜苗高指标最佳，是
对照组的3.7倍，但过高的施肥量会抑制其生长，牛
角瓜对P和K大量需求，对N一般需求。通过试验
结果推断，合理的施肥策略能显著缩短牛角瓜的栽
培时间。李克烈等[42]曾以牛角瓜无菌苗嫩叶为材料
进行愈伤组织培养，结果表明，2，4-D的诱导成功
率可达86%，30d后生根率为100%。该项研究为牛
角瓜的人工大规模培养提供了良好的技术支持。
6 研究展望
自20世纪国内外对牛角瓜展开研究以来，牛
角瓜的诸多价值逐渐被发现并进入商业开发和利
用。国内针对牛角瓜的研究目前还以提取物为主，
药用机理及纺织技术的研究正在逐步深入并取得
不断突破。随着对牛角瓜的重视，相信在药用、能
源、纺织、病虫害防治等方面都将取得重大进展。
6.1资源保护与栽培技术的发展
牛角瓜主产于我国西南地区，虽然对盐碱地等
瘠薄地区有较强适应性，但目前仍处于零散分布，
加上组织培养与良种驯化技术不完善等原因，规模
化种植还未能形成。在市场需求日益扩大的情形
下，必须保护好牛角瓜的野生资源，并及时开展良
种选育与栽培技术的研究，为今后提高产量和相关
产品的质量打下基础。
6.2药用活性成分研究
在国外，对牛角瓜的研究已经接连取得相关专
利的情形下，我国目前还只有少部分学者进行提取
田 湘等：“全能灌木”牛角瓜研究热点及发展趋势
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物的试验，对于药用成分的研究不够深入和广泛，
今后关于牛角瓜的研究必将很大程度上集中在药
用活性成分及其机理上，以便让这一本土物种在我
国发挥出巨大的价值。
6.3棉纺及能源利用
多项研究结果显示，牛角瓜纤维是一种新型的
天然植物纤维，其轻柔、抑菌、中空度高，适宜生产
健康环保的高档针织品。但目前针对牛角瓜的纺纱
技术和工艺还有待研究，其混纺的鉴别标准等还未
规范和统一，未来应结合牛角瓜纤维的特点配合优
良的纺织工艺，从而充分发挥其性能。
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