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山杏开发与利用研究进展



全 文 :第 28 卷 第 6 期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 28 No.6
2 0 0 8 年 11 月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Nov., 2 0 0 8
文章编号:1001-3776(2008)06-0076-05

山杏开发与利用研究进展

王利兵
(中国林业科学研究院 林业研究所,北京 100091)

摘要:在植物分类学上根据现代分子生物学的研究结果,将山杏定为杏属植物。全世界杏属共有 10 个种。我国山杏
主要有野杏、西伯利亚杏、辽杏、藏杏、紫杏等 9 个种,目前国内外山杏的开发利用主要有山杏油、山杏蛋白、苦
杏仁甙、山杏种皮黑色素和杏壳活性炭等产品,提出了我国山杏的综合开发利用要解决如下问题:①确定山杏在中
国的资源分布状况和分布规律;②加大对山杏综合开发利用的研究,研究和开发新产品,进行深度加工;③对现有
山杏加强管理,提高其产量;④选择优良新品种;⑤进行种质资源和遗传多样性分析。
关键词:山杏;开发利用;分类;综述
中图分类号:S662.2 文献标识码:A

Progress of Exploitation and Utilization Research of Wild Apricot

WANG Li-bing
(Research Institute of Forestry of CAF, Beijing 100091, China)

Abstract: It is clear that apricot is classified as Armeniaca. There are 10 species in the world, and 9 ones in China, such as A. vulgaris, A.sibirica, A.
mandshuric, A. holosericea, A. dasycarpa etc. Comprehensive analysis were made on different exploitation and utilization of apricot such as kernel
oil, almond proteins, amygdalins, seed capsule melanin and activated carbon at home and abroad. Suggestions were offered for apricot exploitation
and utilization in China, like investigation on wild apricot resources and its regulation in China, strengthening research new product and deep
processing, increasing yield by management, selecting improved varieties and analysis on germplasm and genetic diversity.
Key words: wild apricot; exploitation; utilization

山杏为蔷薇科李亚科杏属木本植物,是亚洲特有的生态经济型树种,通常为落叶乔木或灌木,原产地为大
陆性干燥地区的深山。主要分布在俄罗斯的西伯利亚,蒙古东部、东南部以及我国内蒙古、辽宁、北京、山西、
黑龙江、吉林、新疆、西藏等地区,多分布在半干旱、半湿润的风沙平原、山地和丘陵地区[1]。山杏喜光、抗
寒、耐旱、耐瘠薄、耐风沙、根系发达、萌蘖能力强、容易繁殖、生长快、病虫害少,是固沙保土、涵养水源、
改善生态环境的优良乡土树种,并且有较高的经济价值及药用价值[2]。
近几年来,山杏在退耕还林、山区绿化及果树种植业结构调整中发挥了重要作用,生产规模日渐扩大,是
发展贫困山区农村经济的重要手段之一[3]。但是,目前关于山杏在植物学上的分类仍比较混乱,还有其开发利
用效率极低,造成了极大的浪费,现将国内外关于山杏的植物分类学和开发利用研究进展综述如下,旨在为山
杏资源的科学研究和开发利用及产业化提供理论依据和参考。
收稿日期:2008-06-09;修回日期:2008-09-20
基金项目:国家科技部“十一五”科技支持项目“生物质资源高效培育技术研究”(2006BAD07A04)和国家林业局“十一五”科技支持
项目“能源林高效培育技术研究”(2006BAD18B01)资助
作者简介:王利兵(1981-),男,内蒙古呼和浩特人,博士生,从事能源植物开发与利用研究。


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1 山杏的植物分类学研究
在李、杏植物的分类上,国内外很多学者认为李、杏均属于李属(Prunus),而现代分子生物学的研究结
果更支持将它们分成不同的属[4],即李属和杏属(Armeniaca)。因此,杏应为杏属植物,全世界杏属共有 10
个种,中国有普通杏(Armeniaca vulgaris)、西伯利亚杏(A. sibirica)、辽杏(A. mandshurica)、藏杏(A. holosericea)、
紫杏(A. dasycarpa)、志丹杏(A. zhidanensis)、梅(A. mune)、政和杏(A. zhengheensis)与李梅杏(A. limeixing)
共 9 种。其中普通杏、西伯利亚杏、辽杏和梅 4 个种内还有许多变种和类型,共有 2 000 余个品种和类型[5]。
山杏即山中野杏,我国山杏资源物种及其分布主要有:
1.1 野杏(山杏)A. vulgaris var. ansu
野杏是普通杏的野生类型,其灌丛主要分布在河北、山西和陕西北部海拔 600 m以上的山地阳坡。灌丛所
在地的土壤一般比较干燥瘠薄,多粗砂碎石裸露[6]。新疆野杏是第三纪温带阔叶林的孑遗树种,分布在西部天
山伊犁谷地前山地带,垂直分布海拔 800 ~ 1 400 m,主要分布在阔叶林带下半部的山坡和河谷中[7]。
1.2 西伯利亚杏(山杏)A. sibirica
西伯利亚杏及其变种,原产于中国东北和内蒙古东南部地区,现分布于东北和华北各地,在内蒙古的东南
部,河北北部,山西北部,辽宁西部及大兴安岭南部最为集中。多为野生或半野生状态,集中成片生长。在俄
罗斯的西伯利亚和远东地区,以及蒙古的东部和东南部亦有分布。在瘠薄而干旱、寒冷的环境下生长良好[5~6]。
1.3 辽杏(东北杏)A. mandshurica
辽杏原产于辽宁和吉林的东部,为栽培或半栽培资源。主要分布于辽宁、吉林和黑龙江地区,在内蒙古、
河北、山西等地也有少量分布。多生长在海拔 400 ~ 1 000 m,在向阳多石的山坡上,在散生的阔叶乔木疏林地
内,均可找到该种的零星植株。在朝鲜的中北部和俄罗斯的南乌苏里地区也有辽杏的自然分布[5]。
1.4 藏杏(毛叶杏)A. holosericea
藏杏原产西藏东南部和四川西部,以及云南的西北部。生于向阳山坡或干旱河谷海拔 2 700 ~ 3 800 m的灌
木丛林中,为野生或半野生资源。现分布于西藏、四川、云南、贵州、陕西等地[5]。
1.5 紫杏(黑杏)A. dasycarpa
产于中国新疆的巩留和善鄯等地区,为栽培种。现在新疆各地均有栽培,近年甘肃、陕西、辽宁等地引种
试栽生长良好,在中国总的栽培不多。该种主要分布于中亚细亚、克什米尔、伊朗等地[5]。
2 山杏资源开发利用研究进展
2.1 山杏油开发和利用
2.1.1 作为木本能源生物柴油物种 生物柴油作为一种可再生能源,在燃料特性方面与矿物柴油有着十分相似
的品质,使用时无须对柴油发动机做任何改造,而且不会对大气中CO2浓度的升高做出贡献,其燃烧产物中不
含SO2,排放的固体颗粒物质、光化学烟雾和CO分别为矿物柴油的 30%、40%和 50%[8]。
生物柴油的研究最早是从 20 世纪 70 年代开始的[9~10],美国、法国、意大利等国相继成立了专门的生物柴
油研究机构[11]。目前意、法、德等国建成或在建的生物柴油的生产装置有 12 座,规模最大的年产量达 57 万t,
而且美国、德国和澳大利亚已制定了生物柴
油的品质标准[11]。
表 1 山杏仁油化学组成[5,12]
Table 1 The chemical composition of kernel oil of wild apricot
名称 结构式 代表符号 含量/%
软脂酸 CH3(CH2)14COOH C16:0 3.66
棕榈油酸 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH C16:1 0.78
硬脂酸 CH3(CH2)16COOH C18:0 00.00
油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH C18:1 70.58
亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH C18:2 24.75
亚麻酸 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH C18:3 0.12
生物柴油的主要成份是软脂酸、硬脂酸、
油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂肪酸同
甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。山杏仁为
原料制取的杏仁油,其化学组成如表 1 所示。


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根据Kevin J. Harrington的研究[13],作为柴油替代品的理想物质应当具有如下的分子结构:①拥有较长的碳
直链;②拥有一个以上的双键,并且双键位于碳分子链的末端或者是均匀分布在碳分子链中;③含有一定量的
氧元素,最好是酯类、醚类、醇类化合物;④分子结构尽可能没有或只有很少的碳支链存在。而杏仁油生物柴
油的分子结构基本上与理想的柴油替代品的分子结构相类似。因此,山杏仁油饱和脂肪酸含量低,软脂酸仅占
3.66%,而在植物油脂中普遍存在的硬脂酸,山杏仁油中却不存在;不饱和脂肪酸含量高达 96%以上,易于储藏
[12],再加上符合前述的 4 个条件,杏仁油作为生物柴油从其含油率和分子结构式上讲是可行的。
还有罗艳和刘梅[14]于 2007 年根据十六烷值、碘值、不饱和脂肪酸的含量和脂肪酸甲酯的碳链长度等这些参
数建立一个初步筛选生物柴油原料的准则,评估是否能够用于生物柴油生产的木本植物。通过评估,山杏适合
作为生物柴油原料的树种,并且明确指出,山杏是值得推广种植的生物柴油植物。
2.1.2 杏仁油的其它用途 山杏仁含油率 50% ~ 55%,为不干性油,油的折射率为 1.470 9(25℃),旋光度
0.973 6(25℃),碱化值为 260.1 ~ 266.1,碘值为 46.8 ~ 49.0,酸值 17.0 ~ 17.5,酯值 242.6 ~ 249.1。在-10℃
时仍保持澄清,在-20℃时才凝结,是理想的润滑油[5],用于航空和精密仪器的润滑和防锈,不仅是优质食用
油,而且还是制造高级化妆品、高级涂料等的原料[15],具有很高的经济价值。
苦杏仁的植物油富含不饱和脂肪酸[17],其含量在 95%以上,尤其是油酸、亚油酸含量颇高,但不含芥酸[18]。
不饱和脂肪酸是人体必需脂肪酸,其对人体的重要生理作用和药用价值,己引起国内外广泛关注,如:维持大
脑和神经功能必需的因子;抗血栓和降血脂;预防癌变和抑制肿瘤细胞转移;抑制变态性病症;长期食用能延
长生命期等[15,19~20]。
2.2 山杏蛋白开发和利用
目前国内的苦杏仁加工利用方式主要为榨油,在一些加工杏仁油的地区,加工剩余的蛋白质含量达 60%以
上的杏仁粕被丢弃,没有充分发挥其作用。杏仁蛋白以易消化的低分子蛋白为主,占总蛋白含量的 80%以上,
因此杏仁蛋白是一种食用价值极高的植物蛋白[21],进一步分析杏仁蛋白的氨基酸组成,发现杏仁蛋白含有人体
必需的 8 种氨基酸,总量为 7.922%,占氨基酸总量的 29.64%,具有较高的营养功能[22]。由于在较短时间内很
难大幅度提高动物性蛋白供应,因此,加强植物蛋白利用的研究,是一条现实而又重要的道路。植物蛋白不仅
可以满足人类对蛋白的需要,而且国内外大量研究证明,植物蛋白在预防心脑血管疾病方面具有积极作用[23]。
世界各国都十分重视新的植物蛋白资源的开发利用[24]。
最早对于杏仁蛋白的生物学价值的研究是 1980 年Moussa和Abo-Baker[25],但是到了 1986 年M.H.Abd El-Aal
等才较为全而地研究了苦杏仁蛋白的消化性、物化特性及功能特性,认为苦杏仁蛋白具有典型的植物蛋白的物
化特性,主要由易消化的代谢蛋白组成,具有较高的食用价值,同时脱毒杏仁蛋白粉所具有的良好功能特性使
其可以用于糕点生产[26]。史清华和李科友于 2002 年研究了苦杏仁蛋白的氨基酸组成,认为苦杏仁是一种富含氨
基酸且有利于人体氨基酸营养平衡及保健作用的天然干果资源[22]。
因此,加强杏仁蛋白的加工利用研究,提高杏仁的加工产品附加值对于促进山杏的产业化发展,解决三北
地区山区农村的“三农”问题有重要的作用。
2.3 山杏药用价值开发和利用
2.3.1 苦杏仁甙开发和利用 苦杏仁甙,即维生素B17,是苦杏仁中主要的活性成分,人们对它的研究己有近
200 a的历史,早在 1803 年Schrader在研究苦杏仁成分时就发现了此类物质,直到 1830 年Robiquet等从中分离出
苦杏仁甙,其广泛存在于杏、桃、李子等多种蔷薇科植物种子中,尤其在山杏中含量最多,在 2% ~ 3%[27],苦
杏仁甙分子由一单元苯甲醛、一单元氢氰酸和两单元葡萄糖组成,其分子式为C20H27NO11[28]。
苦杏仁甙具有明确的生理、药理活性。苦杏仁甙内服后,可在体内分解为氢氰酸和苯甲醛,氢氰酸对呼吸
中枢可产生一定的抑制作用,使呼吸运动趋于安静而达到镇咳平喘的作用[29];苦杏仁甙及其水解所产生的氢氰
酸和苯甲醛体外试验均被证明有抗癌作用,被用作治疗癌症的辅助药物[30];在进行苦杏仁甙的毒性实验时,口
服给药的毒性所以大于静脉给药,研究证明主要是由于苦杏仁营被肠道微生物水解产生较多的氢氰酸所致,剂
量减为每日口服 0.6 ~ 1.0 g,则可避免毒性[31]。另外,苦杏仁营还具有镇痛作用[32]、抗凝血作用以及其它在免


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疫调节方面的作用[30]。
2.3.2 其它药用价值开发和利用 苦杏仁中含丰富的常量和微量元素,常量矿物元素钾、钙、磷的含量非常高,
它们参与机体骨骼的形成,神经冲动的传导,酶的激活,维持体液平衡和渗透压调节等生理、生化过程。杏仁
中有多种微量元素,如镁、铁、钙、铜、锰、锌、磷以及非金属元素硒等。杏仁中还含有丰富的维生素[35]。其
中杏仁中硒的含量为各类仁果之冠,硒是防癌能力很强的微量元素,对冠心病、动脉硬化、高血压、中风、心
肌梗塞等疾病也有很好疗效。维生素E在体内与硒有协同作用,从而可以保护杏中的不饱和脂肪酸,使其不受氧
化破坏[36];微量元素锌的含量也颇高,能延缓衰老[37]。
苦杏仁的营养成分丰富,食疗和药疗功效与某些活性成分密切相关。研制疗效型、保健型苦杏仁食品前景
广阔,值得大力开发。
2.4 山杏种皮黑色素开发和利用
黑色素普遍存在于生物界,是一类结构复杂多样的酚类或吲哚类生物大分子色素的总称,在医药、化妆品、
食品、电子等领域有着广泛的应用前景。目前,黑色素既可以通过酪氨酸或其衍生物的氧化进行化学合成,也
可以从动植物材料中提取,还可以利用微生物合成。相比而言,植物黑色素安全性较高,应用范围更广,山杏
种皮是杏仁深加工过程中产生的下脚料,其种皮约占杏仁质量的 5%[38]。国外已有利用此下脚料提取天然酚类化
合物的报道[39],但还很少见从中提取黑色素的研究报道。2007 年姚增玉等从山杏种皮中提取得到了黑色素,其
含量较高,为 4.73%,而植物材料中黑色素的含量一般很低,只有 2‰ ~ 3‰[40]。
2.5 山杏杏壳活性炭开发和利用
活性炭是广泛应用的工业原料,也是保护生态环境、提高人们生活与健康水平以及出口创汇的重要物资。
杏壳活性炭具有碘值高(900 ~ 1 300 mg/g),质地坚硬(硬度达 95% ~ 98%),孔隙密度大(总孔密积为 0.70 ~
1.00 cm/g)、吸附能力强(笨吸附量为 300 ~ 680 mg/g)、比表面积高(1 000 ~ 1 500 m/g)等优点,并且不含
对人体有害的可溶性有机物或无机物、可以再生和重复使用,是生产高档活性炭的优质原料[41]。
杏壳是山杏系列产品加工的重要副产品,作为一种新型的化工材料,杏壳活性炭产品被广泛应用于水处理、
医药、化工、食品、电子、气相吸附、环保等工业及民用领域,有着广阔的开发利用前景[16]。
3 山杏开发利用急需解决的问题
山杏资源量在我国十分丰富,除福建、广东、海南等省分布较少,其他各省、自治区、直辖市的分布均比
较丰富。中国有广大的山区、沙区可供栽种山杏,这样不仅可以为综合开发利用提供丰富的可再生原料,还有
利于农村产业结构调整,增加农民收入,解决部分农村剩余劳动力,对保障能源安全、保护生态环境、促进农
业和加工业发展、繁荣农村经济,将产生重要和深远的影响[42]。但是,我国对山杏的综合开发利用研究正处于
初级阶段,还有很多问题需要解决,下面为急需解决的主要问题。
3.1 资源调查和分布规律研究
全面调查山杏在我国各省、自治区、直辖市及其所辖县、市、区、旗的资源分布状况,精确确定山杏在中
国的分布范围,分析山杏在我国的分布规律,划分山杏在我国的资源分布区和资源量。
3.2 综合合理利用资源
加大对山杏综合开发利用的研究力度,研究与开发新产品,进行深加工,最大限度地把资源优势转化为经
济优势,以便充分发挥山杏良好的经济效益、生态效益和社会效益。
3.3 提高产量
对现有山杏加强管理,包括土肥水管理、整形修剪、花前期、花期、幼果期管理等,以提高产量。
3.4 选育优良新品种
采用表型选择的方法选择山杏优良单株,对不同分布区典型优良单株的表型特征进行分析评定,选择高产
的优良单株,大力发展栽培。


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3.5 种质资源和遗传多样性的分析
对山杏种质资源、亲缘进化关系和遗传多样性的分析,不仅有助于从理论上了解山杏各种的进化和起源,而
且也有助于山杏基因组学的研究以及品种培育,从而为山杏资源物种开发利用和种质资源的保存提供理论依据。
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