全 文 :浅谈橡胶草胶乳品质影响因素
梁素钰1,2,李 琳1,2,王文帆1,2,杜 倩1,2,翟红丽1,2,刘铁男1,2
(1.黑龙江省森林工程与环境研究所,哈尔滨150040;2.黑龙江省森林可持续与微生物重点实验室)
摘要:橡胶草是多年生的菊科蒲公英属草本植物,根中含约20%以上的天然橡胶,品质类似于巴西橡胶,可在
我国北方种植,是可替代巴西橡胶的寒温带天然产胶植物。从天然胶乳基因遗传结构特性、气候与种植因素、采
收、储藏及分离技术等方面分析天然胶乳品质形成的影响因素,为在北方种植橡胶草如何获得优良胶乳品质提供
理论依据。
关键词:橡胶草;天然橡胶;品质;胶乳;植物
橡胶草是多年生菊科蒲公英属草本植物,在我国则称作橡胶草,又称TKS或俄国蒲公英,是可替代巴西
橡胶的寒温带天然产胶植物[1],其根中含约20%以上的橡胶。最早于20世纪30年代前苏联开始研究[2,3],
20世纪50年代我国对新疆橡胶草进行了调查并对其形态进行了观察[4],进而对其染色体、乳管系统等生物
特性[5]和胶乳初步提取进行了研究[6]。随着分子生物学技术的发展,橡胶草的组织培养与遗传转化体
系[7,8]、橡胶草内橡胶的生物合成技术[9,10]等的研究也取得了阶段性进展。
1 植物天然橡胶胶乳品质评价指标
植物天然橡胶胶乳的品质主要是指其机械稳定度、挥发脂肪酸值、黏度和热稳定度参数,而这些参数又
受到胶乳的化学成分诸如总固体含量、干胶含量、粒径、各种离子浓度和水溶物及灰分等的影响[11]。
胶乳品质的好坏,主要是由植物遗传特性、种植时的土壤、气候以及储藏和加工过程中的诸多因素共同
作用的综合结果。
2 橡胶草胶乳品质的影响因素
2.1 植物基因遗传特性
不同产胶植物具有不同的橡胶异构体,天然橡胶是以多个单体异戊二烯(C5H8)聚合而成的,存在2种
同分异构体,即顺式-聚异戊二烯和反式-聚异戊二烯,使天然橡胶呈现不同的性质[12]。顺式构型的橡胶是具
有柔性弹性体的无定型胶团,反式构型的橡胶则具有硬塑性。橡胶草胶、银胶菊胶和巴西橡胶属于顺式构
型,杜仲胶则属于反式构型。
同一种植物的不同品系,因遗传基因性状个体差异也影响橡胶的品质[13],可以利用转基因技术可培育
出含胶量更高的新品种天然产胶植物。要想获得性状优良的橡胶草胶,也需要对橡胶草进行优良种质资源
的选育工作。
胶乳的品质除遗传特性外,由于含有(C5H8)异戊二烯单体个数的不同,导致胶乳分子量的不同,也会使
橡胶呈现出不同的性质。橡胶草的分子量数值范围分布广,随着生长时间的延长,养分充足,分子量也逐渐
变大[14]。
2.2 气候与种植因素
越冬后采收橡胶草胶品质会明显优于越冬前的橡胶草胶。种植密度[15]和合理的施肥[3]有利于胶乳内
橡胶与非橡胶成分的比例。
2.3 采收、储藏与分离技术
天然胶乳的品质随采收时间、储藏方式的不同也会发生改变。收获储藏时植株脱水会使胶乳流失[16],
收稿日期:2014-03-18
基金项目:黑龙江省森工总局研究课题(sgzjY2012010,sgzjY2010020);黑龙江省财政面上项目(2013-04SCZ,2011-02);黑龙江
省博士后启动金(LBH-Q10010)
作者简介:梁素钰(1970-),女,吉林双阳人,博士,副研究员,主要从事生物能源与技术研究。
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而采后湿贮可提高含胶植物胶乳的产量[17]。
各种常用分离技术如折断法、发酵法、溶剂法、碱浸法、苯-甲醇法和综合法都可以用来对胶乳进行测定,
不同的分离技术获得的橡胶特性也不同[18-20],而植物来源的天然胶乳在蒸发浓缩时也会影响橡胶的品
质[21]。
橡胶草的胶乳存在于茎根皮的薄壁细胞组织中,乳胶进行提取和分析之前,必须以外力破坏组织,这又
会引起胶乳的流失而使得率降低[22]。溶剂法获得的橡胶草胶纯净,不含氮、石灰等,碱浸法获得的橡胶草胶
纯度较低,平均约含有8.99%的苯不溶性物质[23],重量溴化法在分析时间和精确度上相比溶剂法和碱浸法
要好一些[24]。
3 小结
影响橡胶草胶乳品质因素有以下几点:高质量和产量的橡胶草胶与橡胶草的遗传品系有关;橡胶草胶的
分子量大小受采收时间、温度、肥料等气候与种植因素影响;不同的分离技术影响了胶乳的总固体含量、干胶
含量、粒径、各种离子浓度和水溶物及灰分等,从而改变最终获得橡胶的机械稳定度、挥发脂肪酸值、黏度和
热稳定度,使得橡胶草胶的品质随之发生变化。
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