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野生植物火棘的研究进展



全 文 :收稿日期:2001-06-12.
基金项目:湖北省教育厅 2000年度重点资助项目(2000A09008).
作者简介:侯建军(1966-),男(土家族),副教授 ,主要从事人体及动物生物化学研究.
野生植物火棘的研究进展
侯建军 ,魏文科 ,薛 慧 ,张 宏
(湖北民族学院 基础医学系 ,湖北 恩施 445000)
摘要:对近几年火棘的资源 、分类 、形态解剖 、生理特征 、生药学 、营养成分 、化学成分 、药理及保健作用 、产品开
发研制等方面的进展进行了系统地综述 , 在此基础上讨论了火棘有待深入研究的问题 ,为火棘的进一步开发
利用提供了文献依据.
关键词:火棘;化学成分;药用价值;产品开发
中图分类号:Q949.9    文献标识码:A    文章编号:1008-8423(2002)01-0015-04
火棘[ Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li]为蔷薇科苹果亚科(Maloideae)火棘属(Pyracantha Roemer)的常绿
野生灌木果树植物 ,西南 、西北地区如贵州 、重庆 、四川 、陕西等地叫赤阳子 、红子 、小红果 、火把果 、水沙子 、赤
果 、纯阳子 、红姑娘 、救军粮;湖北如恩施地区叫红果泡 、木瓜子 、红果子 、救兵粮 、救命粮 、红壳刺等 ,分布于我
国东南和西南各省的广大地区 ,如四川 、云南 、贵州 、陕西 、甘肃 、湖南 、湖北 、广东 、广西 、江苏 、浙江 、安徽 、福
建 、江西乃至西藏 、台湾 ,均有大量发现 ,北方较少[ 1] .火棘药用始载于《滇南本草》 ,其果实性味干酸 ,药用具
有健脾消积 ,生津止渴 ,清热解毒 ,活血止血的功效 ,治胸中痞块 ,食积 、崩漏 、产后淤血 ,还可消虫 、明目[ 2] .其
果实 、叶 、根均可作药用[ 3] .火棘总提取物具有清除氧自由基 、降血脂 ,增强免疫力 、增强体力和促进消化功能
等作用[ 4] ,产区皆有果实代粮的历史.据《农部琐录》记载:“救军粮┄┄武侯南征 ,军士采食之 ,故名.”说明早
在一千七百多年前的三国时代就以赤阳子代粮了[ 4] .陕西 、贵州 、四川 、重庆 、武汉等地均对火棘进行了初步
的研究工作 ,发现火棘具有很大的药用价值及食用开发价值.现就近年来对火棘的研究进展情况综述如下.
1 生物学和生药学研究
火棘属(Pyracantha Roemer)共有10种 ,分布于亚洲东部至欧洲南部.在我国发现 7种 ,产量最高 、分布最
广的当数火棘(Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li),主要分布于我国东南和西南 、西北部[ 1] ;分布在西北的还
有甘肃火棘[ P.crenulata (D.Don.)Roem.var.kansuensis Rehd.] (变种)[ 5] ,分布在湖北省的主要有全缘火棘
[ P .atalantioides(Hance)stapf] 、细齿缘火棘[ P.crenulata (D.Don)Roem] 、窄叶火棘[ P .angustifolia (Franch)
schneid]等 3个品种[ 6] .火棘资源十分丰富 ,如贵州省火棘鲜果年产量在 2500万 kg 以上[ 7] ,湖北省鄂西南及
神农架年均产果近 0.5亿kg[ 6] ,全省全国的储量则更为可观.
李淑久[ 8]以火棘[ Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li] 、全缘火棘[ P.atalantioides (Hance)Stapf.] 、细圆齿
火棘[(P.crenulata (D.Don)Roem.)] 3个种为材料 ,对火棘果实发育解剖学进行了研究.火棘属(Pyracantha)
植物的托附呈深杯状 ,具有 5个分离心皮 ,子房半下位 ,托附杯发育成肉质果壁.子房壁全部石细胞化 ,发育
成骨质瘦果状小果的果皮.火棘属的果实不是典型的梨果 ,是蔷薇科果实在演化过程中的一个过度类型.火
棘属肉质果壁的厚角组织经过角隅减薄后再转变成厚壁组织.董立莎等[ 9]对火棘进行了鉴定研究 ,细致地描
述了火棘的药材性状 ,粉末显微特征 ,理化反应 ,并进行了微量元素及氨基酸分析 ,为开始利用这一药用资源
提供了鉴定依据.
杨乾洪等[ 10]进行了火棘种子的育苗研究.结论如下:①火棘种子的育苗 ,果实采收期是主要的限制因
子.随着果实成熟的变化 、种子的发芽率和发芽势呈上升规律性的变化 ,但从 3月上旬后 ,过熟果的种子发芽
第 20卷第 1期
2002年 3月
湖北民族学院学报(自然科学版)
Journal of Hubei Institute for Nationalities(Natural Science Edition)
Vol.20 Vo.1
Mar.2002
率 ,发芽势下降.育苗果实的采收以 2月份为最佳 ,其次是 1月份;②火棘种子育苗 ,对果实的果皮必须揉碎
或处理出种子后方能播种;播种期 3月上旬优于秋季;砂壤土类的幼苗出土率和粗生长都优于紫色土 、黄粘
土类 ,选择砂壤土培育火棘优质壮苗最适宜.王三根等[ 1]对火棘形态及生理特征进行了研究.火棘枝条为暗
褐色 、无毛 、嫩枝外被锈色短柔毛 、多刺.叶革质或半革质 ,叶片呈倒卵形 ,长轴 1.4 ~ 4.5 cm ,叶面积 0.70 ~
4.25 cm2 ,单叶互生.复伞房花序 ,直径 3 ~ 4 cm ,花白色 ,偶有红色.火棘果实为梨果 ,近似圆球 ,略扁 ,果皮呈
鲜红或金黄色 ,富含色素 ,内含 5粒种子.鲜果实皮肉(可食部分)与种子重量比约为(3.8 ~ 4.0):果径 0.61 ~
0.93 cm ,体积 0.10 ~ 0.31 cm3 ,鲜重 0.08 ~ 0.23g ,含水量 73.9%~ 75.8%[ 8] .果实虽小 ,但单株产量高 ,一般
在10 ~ 25kg.平均单果重仅为0.177g[ 11] .火棘枝叶茂密 ,根系发达 ,生长迅速 ,适应性强.用刚收获的种子或
果实在培养皿 ,盆钵及撒播于土壤中 ,均能较快地萌发 ,整株移栽和扦插也易成活 ,赤霉素处理种子可提高发
芽率.火棘引种驯化栽培较易施行推广.火棘是常绿灌木 ,故一年四季均可进行光合作用.叶片每克鲜重含叶
绿素 0.77 ~ 1.27mg ,加之果实挂果期长 ,前数月为绿色 ,可光合累积相当一部分产物 ,一般头年栽插 ,次年即
可结果.从 6月份起枝头即硕果累累 ,到 12月至次年初 ,果实逐渐成熟 ,含水量渐增 ,可溶性糖 、维生素 C等
营养成分增多 ,酸 、涩味降低 ,独特风味表现出来 ,霜雪后尤为香甜.
2 营养成分和化学成分研究
为了寻找火棘的有效成分 ,充分利用野生火棘资源 ,目前已有部分科研工作者尝试对火棘的营养成分和
化学成分进行了研究.王军宪等[ 5]对秦岭地区所产两种火棘属植物果实中的各种维生素 、微量元素 、氨基酸 、
糖类 、蛋白质 、鞣质和芦丁等成分进行了含量分析.研究证实:①火棘果实中所含营养成分齐全 ,且含量较高.
其中所测的18种氨基酸中 ,8种为人体必需氨基酸.这些成分进一步证实了火棘的营养价值 ,并为火棘保健
产品的开发提供了理论根据;②火棘果作为食用野生果实在中国已有近两千年历史 ,这与其含有大量淀粉和
水溶性糖类有关;③火棘果总提物具有清除自由基 、降血脂等作用 ,可能与所含大量芦丁有关;④秦岭产两种
火棘果中各成分的种类和含量稍有差异 ,甘肃火棘果中各类成分含量普遍低于火棘.这为火棘开发利用和选
用优良品种提供了依据.
蔡金滕等[ 12]经系统分析和比较测定火棘 、刺梨果实特性和主要营养物质含量及部分酶活性 ,其结果表
明:火棘 、刺梨果实营养成分种类齐全 、含量丰富;维生素种类 ,火棘有 8种 ,刺梨有 11种;均含有 18种氨基
酸 ,其中包括8种人体必需氨基酸 ,5种脂肪酸 ,18种无机盐和微量元素 ,其中Fe ,Zn ,Mn ,Cu等有保健疗效作
用的元素含量较高;火棘中各种酶活性也较强 ,其中 SOD活力火棘为 4.44×10-3mol/(s·kg),刺梨为 4.60×
10-3mol/(s·kg)
王敬勉等[ 6]也系统分析测定了火棘果实的营养成分 ,如维生素 、微量元素 、氨基酸的含量 ,研究了火棘果
果胶的最佳提取条件及其理化性质 ,论证了火棘果这一丰富资源的开发利用价值.牟君富等[ 13]对肉质果壁
的成分进行了分析 ,其含有 8种维生素 , 18种无机盐和微量元素以及种类齐全的氨基酸 、脂肪酸 ,近年来还
有其它对火棘属果实营养成分的研究[ 14] 、生理变化及采收利用[ 13~ 15] 、火棘果实发育与储藏期间营养成分和
色素的变化[ 16]等均有报道.
王军宪等[ 17 ,18]还对火棘的化学成分进行了较深入的研究 ,该工作曾从火棘叶中分离得到 3个黄酮化合
物和 1个双氢黄酮化合物[ 17] .为了寻找火棘有效成分 ,他们继续进行了果实化学成分分离鉴定工作 ,从火棘
果实中分得6个化合物 ,经波谱和化学方法确定其结构分别为 β—谷甾醇(β—Sitosterol),北美圣草素(Eriod-
ictyol),芦丁(Rutin),芒甙(Miscanthoside),异槲皮甙(Isoquercitrin)和槲皮素(Quercetin).以上成分均为首次由
火棘果实中分离得到 ,它们可能与火棘具有清除氧自由基和降血脂等作用有关[ 18] .
3 药理作用研究
我国早就把火棘作为“充饥”和“救荒”食物 ,其根 、叶和果实可用于防治多种疾病;现代科学研究也揭示
了火棘的广泛用途 ,扩大了其作为食品和在医药方面的应用范围 ,并发现了火棘在防病治病方面的神奇功
效.现就火棘在药用和保健方面的用途作一介绍 ,以供综合开发火棘资源作参考.
3.1 基础药理实验研究
将火棘实验用制剂分 3种类型即 A 型 赤阳子 60℃烘干粉碎配入普通饲料中;B型 赤阳子以
16 湖北民族学院学报(自然科学版) 第 20 卷
70%酒精提取 ,石灰硫酸法沉淀后消毒成针剂 ,C 型 赤阳子煎提的流浸膏 ,分组进行动物实验[ 4] .①急
性毒性实验:以 C型制剂小鼠灌胃 ,安全倍数为 314倍;C 型灌胃∠D50 ,相当于鲜品(488.1±15.2)g/ kgB型
腹腔注射∠D50 ,鲜品(362.5±15)g/ kg;结果表明火棘具有安全无毒的特性;②亚急性毒性实验:以 B型制剂
小鼠腹腔注射 15d ,A型制剂大鼠口饲 30 d ,均未见肝 、肾功能异常和肝肾切片发生病理改变;B型制剂小鼠
静脉给药未见对呼吸 、血压 、心率有明显影响;B型制剂小鼠腹腔注射未见小鼠肝 、脾 、胸腺明显变化 ,对生长
代谢有明显的促进作用.
3.2 药理及保健作用研究
清除自由基试验测得清除 O-2 自由基活力为 2.50×10-3mol/(s·kg);抗氧化酶类测定有过氧化氢酶 ,过
氧化物酶存在且过氧化氢酶量较高[ 4] ;对血脂的影响表明 A型饲料口饲实验结果甘油三酯明显下降 ,总胆
固醇变化不大;B 型制剂对小鼠体内 PHA激发淋巴细胞转化观察显示赤阳子具有增强细胞免疫功能作
用[ 4] .此外 ,实验还表明火棘对增强体力促进消化有明显的作用.
由此可见 ,野生火棘不仅营养保健成分合理 ,可以食疗两用 ,并且安全无毒 ,具有促进机体代谢功能 ,抗
自由基作用 ,增强体质 ,防病等方面的保健作用.
4 其他开发及应用研究
火棘可生食或干后磨粉代粮食用 ,故民间称其为“救命粮” 、“救军粮”.由于其营养十分丰富 ,如含有多种
维生素 、人体必需微量元素 、蛋白质及人体必需氨基酸 、糖类等 ,药理实验也表明其具有明显的防病保健作
用[ 4] .其营养成分较苹果 、桃 、梨 、猕猴桃等均丰富 ,另还含有丰富的果胶和色素 ,可作为提取食品添加剂的资
源.因此现有许多厂家在尝试开发火棘酒 、果丹皮 、果酱 、果茶 、低度果酒 、果汁等多种产品.
现将有关开发研究工作介绍如下.①火棘冲剂的研制.篮和楼等[ 19]采用 L9(34)正交试实验法 ,研究了火
棘冲剂制粒时的蔗糖用量 、稀乙醇的体积分数及用量和混合时间等对合格颗粒收率的影响.结果表明火棘浸
膏1 kg 、蔗糖粉 4kg ,15%稀乙醇 100ml ,混合 8min为最佳工艺;②火棘果胶的研制.王敬勉等[ 6]研究了火棘果
胶的最佳提取条件及理化性质 ,表明火棘果胶的最佳提取酸度为:0.3%~ 0.4%的盐酸 ,最佳提胶时间为
90min ,提胶温度为煮沸温度.其他条件为:果胶∶溶液为 1∶5.50%~ 60%乙醇溶液提取 3次 ,则产胶率最高;
③色素的提取研制.余红英[ 20] 、王敬勉等[ 6]研究了火棘色素的提取条件;④火棘饮料的研制.鲁周民等[ 21]研
究了碳酸型火棘饮料和果汁型火棘饮料的加工技术 ,给出了产品的加工工艺及工艺参数.蔡金滕等[ 22]对刺
梨 、火棘果实的取汁方法以及刺梨 、火棘复合果汁的配比和制作方法进行了研究.丁筑红[ 23]研制成绿豆芽火
棘复合饮料 ,并探讨了该饮料的加工工艺 ,通过正交试验设计 ,确定出产品的最佳配方.邓如福等[ 24]也对火
棘饮料酿制的工艺技术进行了研究 ,探讨了火棘饮料的酿制工艺 、技术要点如采果时间 、灭菌选洗 、脱涩处
理 、加液破碎 、调配 、混合冲气 、杀菌 、发酵 、过滤 、均质 、脱气等.对火棘饮料制作过程中的技术难点如减少 Vc
损失 、去果胶和单宁等也作了介绍.
5 讨论
火棘这种丰富的野生植物资源具有丰富的营养价值 、极大的药用价值和食用开发价值.有关火棘的研究
工作虽然已具备一定的基础 ,取得了一定的成果 ,但深度研究仍然不够.如果从下述方面做深入的研究工作 ,
开发出具有高生物效价的饮品 、食品及添加剂直至相关疾病的治疗剂 ,则将产生巨大的经济 、社会和生态效
益.
目前对火棘的研究工作主要集中在对火棘营养成分和化学成分的研究方面 ,对化学成分方面的研究深
度还不够 ,尤其是对火棘根 、叶 、果实中营养成分和药用成分的分离 、提取 、纯化和结构及性质分析 ,有必要建
立简单 、低廉 、高效的火棘有效成分的分离提取工艺 ,以便实用于工业化生产.已有研究表明火棘具有较高的
药用价值[ 4] ,如健脾消积 ,活血止血 ,清除氧自由基 ,降血脂 、增强免疫力 、增强体力和促进消化功能.但至目
前为止 ,只有很少工作对其药用及保健作用进行了初步研究 ,对火棘有关成分的药理 、毒理 、人体对其吸收和
利用程度及临床研究还远远不够.有必要研究火棘有关成分对脂代谢 、糖代谢 、肥胖症 、癌症 、衰老和疲劳 、以
及消化功能的影响及作用机理 ,在此基础上开发相应的营养强化剂或有关疾病的预防或治疗剂.
在火棘产品开发方面 ,饮料的开发较为成功 ,在色素 、食品及添加剂的研究方面还需加强.有必要结合地
17 第 1期 侯建军等:野生植物火棘的研究进展
方资源优势和产业优势开发出系列火棘产品 ,以便能产生较大经济效益.这也是适应地方经济建设和人民生
活逐步提高的需要.有必要强调火棘资源的保护和繁育驯化工作.要摸清火棘家底 ,防止竭泽而渔或杀鸡取
卵式的滥采乱伐 ,只收不管 ,任其自生自灭的掠夺式开发 ,要吸取在某些野生植物如宣恩县野生刺梨资源开
发中的深刻教训.
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Advances on the Research of Pyracantha Fortuneana (Maxim.)Li and its Products
HOU Jian-jun ,WEI Wen-ke ,XUE Hui ,ZHANG Hong
(Hubei Institute for Nationalities ,Enshi 445000 ,China)
Abstract:Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li is a plant in Maloideae , Pyracantha Roemer.This paper provided a sys-
tematic approach to the research of Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li , and mainly reviewed its resources , classification ,
anatomy and morphology , physiological characteristic , pharmaceutics , nutrient and chemical composition , the function of
health protection and pharmacology ,development.In the meanwhile ,what needs to be further studied is put forward so as
to offer theoretical and documentrary base for developing new products on Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li.
Key words:Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li;chemical composition;pharmaceutical value;development of products
(责任编辑:雷红灵)
18 湖北民族学院学报(自然科学版) 第 20 卷