全 文 ：武汉植物学研究 2006，24(2)：183—190
Journal of Wuhan Botanical Research
能源植物资源及其开发利用简况
傅登祺，黄宏文
(中国科学院武汉植物园，武汉 430074)
摘 要：由于世界能源短缺的矛盾日益尖锐，寻找新的可再生能源资源成为当务之急。通过介绍可提取碳氢化合
物的能源植物，分析对比其化学成分与石油成分的异同，列举了一批可进行初步筛选的科、属、种，并重点报道数种
已在国内外进行不同程度开发的能源植物，探讨今后发展前景及存在问题，为开发利用提供参考依据。
关键词：能源植物；碳氢化合物；化学成分；开发利用
中图分类号 ：Q949．9 文献标识码 ：A 文章编号：1000—470X(2006)02-0183—08
Brief Introduction of Exploration and Utilization of
Fuel Plan ts Resources
FU Deng-Oi，HUANG Hong—Wen
(WuhanBotanical Garden。The ChineseAcademy of＆ ，Wuhan 430074，China)
Abstract：It’S urgent to search new renewable energy resources for supplement as fossil fuel facing witIl
shortage．In this article some hydrocarbon-produced fuel plants are introduced．By comparison the tom-
ponents between the plants and petroleum，large quantity of suitable plants(including families，genera
and species)are reported．especialy those of which developed and used in domestic and foreign．Pros—
pect of development and problems in fuel plan ts are also put forward．
Key words：Fuel plants；Hydrocarbon；Components；Exploitation an d utilization
20世纪中叶以来，随着世界经济的飞速发展，现
代社会对能源的依赖日益增大，能源供给的危机逐渐
凸现，地球上不可再生的矿物能源资源，如煤炭、石
油、天然气等的开采量猛增。据统计，全球能源消耗
总量每年超过370百万兆焦耳(EJ)，相当于每天消耗
1．7亿多桶石油，其中石油、天然气和煤炭等的消耗
约占总消耗量的95％Il。据预测，到2020年全球能
源存储量将会下降至现有储量的10％[21。剩余储量
的开发难度将越来越大，到一定限度就会失去继续开
采的价值。长期无限制的开采利用与有限的蕴藏量
之间的矛盾逐渐尖锐。面对当前以石油为主导的世
界能源消费格局和近年来全球油价不断攀升的现
实，能源危机已成为不争的事实。开发利用各种新
型的、特别是可再生的能源资源，调整并优化能源结
构，已成为化解能源危机的迫切需求和有效途径。
我国植物学家胡先骑先生早在2O世纪3O年代
就指出“从榕属、大戟科、萝蘼科等含胶性植物中开
发树胶代用品”具有重要意义 】。利用绿色植物进
收稿 日期：2005·08-30，修回日期：2006—0l-26。
作者简介：傅登棋(1950一)，女。副研究馆员，从事文献情报工作。
行能源开发的先驱者美国生物化学家卡尔文(Mel。
vin Calvin)认为，有些植物在进行光合作用时，能将
碳氢化合物储存在体内【4】。碳氢化合物的成分是
类似于石油的烷烃类物质，经过加工后可作为汽油
或柴油的替代品。20世纪 7O年代，卡尔文先后对
Cobaifera langsdooCi、大戟科(Euphorbiaceae)大戟属
植物续随子 (Euphorbia lathyrus)，以及十字花科
(Cruciferae)、菊科(Compositae)、萝蓐科(Asclepia-
daceae)、豆科(Leguminosae)、棕榈科(Palmae)等科
的植物进行了调查研究 】，从中筛选出许多开发
价值极高的树种进行引种栽培实验，并建立了石油
植物种植园。
笔者对能源植物资源及其开发利用的状况进行
了综述。通过介绍能源植物的概念、种类和资源概
况，分析部分能源植物的主要化学成分，报道数种有
发展潜力或已进行了不同程度开发的能源植物，探
讨今后的开发利用前景及存在的问题，以期为进一
步研究提供参考。
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武 汉 植 物 学 研 究 第24卷
1 能源植物及其资源概况
1．1 能源植物的定义
能源植物(fucl plant)(又称“石油植物”、“柴油
植物”或“燃料植物”)通常指那些具有合成较高还
原性烃的能力，可产生类似石油成分、可替代石油使
用或作为石油补充产品的植物，以及富含油脂的植
物。主要包括：
． (1)富含碳氢化合物，即烃类成分的能源植物。
如目前已在世界范围内受到重视和应用的续随子
(Euphorbia lathyrus)、绿玉树(E．tirucaUi)、西蒙得
木(Simmondsia chinens~)、西谷椰子(Metroxylon sa—
gi)等 引。
(2)富含碳水化合物，经加工处理后得到燃料
乙醇的能源植物。这类植物种类多，分布广，如高
梁、玉米、木薯、甜菜等 J。
(3)富含油脂的能源植物。据估计，高等植物中
有 7％左右种类的某一器官(多为种子)含油率在
10％以上，有些含油率很高，如樟科(IAtlraceae)植物
的黑壳楠(Lindera megaphyla)种子含油率达57．5％．
红脉钓樟(厶 rubronervia)种子含油率达44．9％．木姜
子(Litsea pungens)的种仁含油率达55．4％t sJ。
1．2 能源植物的资源概况
许多植物体内的分泌组织中富含一种通常呈乳
状的黄色或乳白色乳汁。Esau-9 认为，大约有 9OO
属 12 500种植物含有乳汁，Metcalfe列举了 20多个
科的含乳汁植物，其中大部分为双子叶植物，也有几
种单子叶植物，以及蕨类植物的苹科 (Marsileace—
ae)¨ (见表 1)。乳汁中所含的物质包括水、盐类、
碳氢化合物和各种其他有机成分，其中水和碳氢化
合物被认为是许多植物乳汁中的主要成分¨¨ 。而
且由于植物乳汁中所含碳氢化合物的分子量不同，
所形成的成分和用途也有差异。植物乳汁中所含的
碳氢化合物通常是异戊二烯的聚合物(C H。)，其中
较大分子质量的天然橡胶，分子量一般为 500 000～
2000000；而较小分子质量 ，类似于石油的物质，分
子量一般为 50000或少于 50000 ¨，经萃取后可
作为石油替代品。例如，大戟属植物乳汁中所含的
碳氢化合物分子量较小，约为 2万左右，将水从乳汁
中分离出后即可得到液状油，这一特性引起人们越
来越多的关注¨¨ 。这类分子量较小、富含类似石油
成分的植物就是通常所说的可提取碳氢化合物的能
源植物。
国内外研究表明，能源植物广泛分布于植物界
大量的科、属中，既有藻类等低等植物，也有高等植
物；既有陆生植物，也有水生植物；既有草本植物，也
有木本植物。目前高等植物中已在国内外受到重视
或具有开发潜力的部分科、属或种有 ：棕榈科的扇叶
树头棕(Borassusflabelifer)、西谷椰子、油棕(Elaeis
guineensis)；桑科(Moraceae)的印度榕 (F／cus elasti-
ca)、吉隆桑(Morus serrata)；樟科的沉水樟(Cinna-
momum micranthum)、檫木(Sasafras tstmt)；罂粟科
(Papaveraceae)的番木瓜属(Car／ca)；十字花科；豆
科的金合欢属 (Acacia)、合欢属(Albizia)、黄檀属
(Dalbergia)、银合欢属(Leucaena)及牛蹄豆(Pithe-
celobium dulce)、水黄皮(Pongamia pinnata)、柔黄花
牧豆树 (Prosopis]ulifora)、印度 田菁 (Sesbania 8e8一
ban)、油楠(Sindora glabra)等；楝科 (Meliaceae)的
楝树(Melia azedarach)；大戟科大戟属、橡胶树属
(Hevea)、麻疯树属(Jatropha)、红雀珊瑚属(Pedilan-
thus)、乌桕属(Sapium)以及白苞猩猩草(E．genicu—
lata)、续随子、绿玉树、彩云阁(E．trigona)、橡胶树
(H．brasiliensis)、麻疯树(J．cN,rca$)、红雀珊瑚(
tithymaloides)、乌桕 (S．sebiferum)等；桃金娘科
(Myrcaceae)的桉树 (Eucalyptus robusta)、蓝桉(
globulus)、番 石榴 (Psidium guajava)、海 南 蒲 桃
(Syzygium cumini)；夹竹桃科(Apocynaceae)的假虎
刺属(Carisa)、红月桂属 (Tabernaemontana)、黄花
夹竹桃属(Thevetia)等；萝摩科的马利筋属(Asdepi．
as)、牛角瓜属(Calotropis)、桉叶藤属(Cryptostegia)、
肉珊瑚属(Sarcostemma)等；菊科 (Compositae)的豚
草属(Ambrosia)、蓟属(Cirsium)、银胶菊属(Parthe-
nium)、一枝黄花属(Solidago)、苦苣菜属(Sonchus)、
泽兰属 (Eupatorium)、斑鸠菊属 (Vernonia)等 (见
表 1)。
表 1中列出的植物类群，其成分中或多或少都
含有碳氢化合物，可作为今后研究开发能源植物的
最初筛选依据和突破点。其中有些种类在国外已得
到开发利用。
2 能源植物的主要化学成分
可提取碳氢化合物的能源植物，必须具备与石
油成分相类似的化学成分。石油是烷烃、环烷烃、芳
(香)烃等多种烃类的复杂混合物 ，平均碳含量约
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第 2期 傅登祺等：能源植物资源及其开发利用简况 185
表 1 含碳氢化台物的植物科属或种
Table 1 Hydrocarbon·produced fuel plants(Including Families，Genera or Species)
植物名称 植物名称 植物名称
Name of plants Name of plants Name ofplants
苹科 M矗r8ileace丑e【10】 田菁属 Se．sbanla 桃金娘科 Myrcaee~e
泽泻科 Alismataceae[ 0] 印度田菁 S． n【¨J 桉属 Euca／yptus C]
花蔺科 But0mace丑e[ 0] 油楠属 Sindora 蓝桉 E globulus【，J
棕榈科 P8Imaef’2j 油楠 S．giabra【 J 桉 ．，口6W f 2]
树头棕属 Borasus 槐属 Sophora 番石榴属 Psidium
扇叶树头棕 1．flabelifert” 槐树 S．japonica 番石榴 gl咖∞【”j
西米椰子属 Metroxylon Azadirachta 蒲桃属~ giam
西谷椰子 M 蚵 A．，ndicd【13] 海南蒲桃．s．c i ]
天南星科 A瑚 eae[”】 楝科 Meliaceae 山榄科 Sapotaccae[ ]
石蒜科 Amarylidaeeae 楝属 Melia 铁线子属Achras
葱属 J哇肼l，l[ 0] 楝树 M ∞。出Ⅲ ll3j A
．
sapota [ 】
芭蕉科 Mu88ceae[ 0】 大戟科 Euphorbiaceae[ 0] 铁线子属Achras=Manilkara
木麻黄科 Casuarinaceae 大戟属 Euphorbia 人心果A
．
gapoga = M z．apo ta[ j
木麻黄属 Casuar／na ] E c Ⅲ [7】 夹竹桃科 Apocynaceae
桑科 M0n E coen‘Z∞c f 7] 鸡骨常山属(鸭脚树属)A／storda
榕属(无花果属)Ficus E 如nlD fl6j 糖胶树 A．s o [“】
印度榕 如 I [I4 J 白苞猩猩草 E geniculata= 假虎刺属(刺黄果属)Car／sm
桑属Morus E hoterophyl~[14j 刺黄果 C．carandas【“】
吉隆桑M se丌咖 J 续随子E y^ [6．7．10．13．16] 假虎刺 C sp／narum[13．20】
荨麻科 unjc8ce8e[10] E m c7] 红月桂属 Tahernaemonama[ 】
铁青树科 o】acace∽[ 0】 E obtu~@liaI7] 黄花夹竹桃属 Thevetia
睡莲科 Nymphacaccae[ 0】 绿玉树 E t￡n 陇(6．7．IO] 黄花夹竹桃 peruviana[“]
木通科 IJB zabalac∞e 彩云阁E tngona【 · 0] 萝雄科 Aselepiadaeeae[ 0· 】
猫儿屎属 Decaisnea 橡胶树属 Hevea 马利筋属 c
猫儿屎 D．fargesi( J 橡胶树 H 6 以 m 【 ] A．cu lJ】 [7】
小檗科 Belb dac∞e【l0] 麻疯树属 Jatropha A．incarnate【 ，16]
樟科 Lauraceae 麻疯树 curcns[ j A
．
sri~ t16]
樟属 Cinnamomum 朋l0Jl0dmilm[7] 牛角瓜属 Calotrop~ -
沉水樟 C micranthum[15] M rhizophorum[7] 牛角瓜 C 114j
檫木属 Sassafras 红雀珊瑚属 Pedilanthus 白花牛角瓜 C procera[ ·20j
S． 6 ￡lm￡16 J 红雀珊瑚 tithyrnaloides f 】 吊灯花属(吊金钱属)Ceropegia
罂粟科 Papaveraceae[ 0j 乌桕属 Sapium C juncea~ ]
十字花科 Cmciferae[ 2】 乌桕 S．sebiferumt6．1s] 桉叶藤属(隐冠藤属)Cryptastegia
辣木科 Moringaceae Symuteniam 桉叶藤 C grandglora[ j
辣木属 Morlnga ＆granti[ ] 肉珊瑚属Sarcostemma
肘．岫lc幻r [13】 漆树科 Anacardiaceae s．brunourianlm[I4】
海桐花科 Pitosporaceae 芒果属Mangifera ．s
．
m由 【7．14 J
海桐花属 P／tosporumt 2] 芒果M 【 3J 杠柳科Periploeaceae
杜仲科 Eucommiaceae[10] 盐肤木属 Rhus Hem／desmus
豆科 I~guminosae 光叶漆 R
．
glabra【l6] H ／／~icl／
,$ (14]
金合欢属 ∞^豳 】 卫矛科celas协 e丑e【10】 旋花科 c0nv0l矾Ilace∞【“】
儿茶 A． u^ 】 翅子藤科 Hippoerateace．aet 0] 桔梗科 Campanulaceae[10】
A．1eucocephalat 茶茱萸科 Icacinaceae【Io】 风铃草属 Campanu／a
阿拉伯胶金合欢A．nilotica var．， j 鼠李科 RhⅢnac∞e C．A~ na[16J
合欢属 Albizia 枣属 Ziziphus 半边莲属 妇【 0】
A． rd【l3】 滇刺枣 z．"ln岫 M【。 ] 菊科 Compositae
大叶合欢A． 6ec 【03j 锦葵科 Malvaceae 豚草属Ambrosia
Copaifera 桐棉属 Thespesia 三裂豚草A
．
t 出 [16】
古巴香胶树 C．1angsdorfii【 ．17] 桐棉 populneat。 ] 蟹甲草属 Cacalia
黄檀属 6 出 木棉科 Bombacaccae C atriplicifolia l6 J
印度黄檀D．$／~oo【03 木棉属 BondJax 蓟属 Cirsium
凤凰木属 Ddon／x 木棉B．w池如 clm(0] C d／sco／or【16]
n data【13】 柽柳科Tamaricaceae 银胶菊属 Parthonium
银合欢属 Leucaena 柽柳属 Tamar／x 灰白银胶菊 P．argentatum[ 6 J
银合欢 L leucocephala c 03] 柽柳 ， J 一枝黄花属 Solidago[ 0】
围涎树属 Pithocelobium 大风子科 Flaeourtia~eae【 0 J 苦苣菜属 Sonchus
牛蹄豆 du ] 番木瓜科 Caricaceae 苦荬菜 S
， 口，l 【16[
水黄皮属 Pongamia 番木瓜属 Car／ca【 0] 泽兰属 lm
水黄皮 尸．pinnata[18】 仙人掌科 cac ae【1] 高泽兰 a触u Mm Ⅲ】
牧豆树属 Prosopis 使君子科 Combretaceae 斑鸠菊属 Vernonia
柔黄花牧豆树 gtoratI3] (宽叶)榆绿木属 Anogeisus 高斑鸠菊 ahisima ]
尸．spicigeratI3】 A．／atfo／iatl3】 fas~ l,,te Ll6 J
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
84％ ～85％，平均氢含量约 12％ ～14％ [2U。根据
前人对植物化学成分的分析，以下类群的植物中多
含有萜类、醇类、脂类 享成分，其化学结构大都与石
油的烃类成分相类似，具体如下。
(1)大戟科
大戟科化学成分很复杂，但大多含有萜类(二
萜及三萜)等成分，种子含大量油脂及蛋白质 。
在大戟属、巴豆属(Croton)、麻疯树属和乌桕属的乳
汁、树脂或种子油中含有二萜类化合物，它们有的游
离存在，多数与有机酸结合成酯。常见的类型有：大
戟二萜醇(euphorbo1)、巴豆(大戟)烷(tigliane)、瑞
香烷(daphnane)、铁仔醇(myrsino1)、贝壳杉烷(kau·
rane)及 巨大戟烷 (ingenane)等 引。叶下珠亚科
(PhyUanthoideae)、巴豆亚科 (Crotonoideae)及大戟
属植物的乳汁中含有大量三萜类化合物，其中五环
三萜有：蒲公英萜醇(taraxero1)、蒲公英醇(taraxas·
tero1)、乌苏酸(ursolie acid)、羽扇豆醇(1upeo1)、ger-
manicol、木栓酮(friedelin)、叶下珠醇(phylantho1)、
降香醇(bauereno1)及 muhiflorenol等；四环三萜有：
大戟醇(euphadieno1)、环阿尔廷醇(cyeloarteno1)、
aphyldiene及 obtusifoldienol等 o
巴豆(C．tiglium)种子含巴豆油50％以上，其中
含油酸、亚油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸、
巴豆油酸及顺芷酸的甘油酯等成分 J。蓖麻(Rici—
nus eommunis)种子含脂肪油50％，其主要成分为三
蓖麻油酸甘油酯(rieinoletin)、油酸甘油酯、硬酯酸
甘油酯等 】。乌桕种子含脂肪，主要为二软脂酸甘
油酯及少量软脂甘油酯；并含有干性油 J。
(2)豆科
豆科化学成分复杂，类型多样。豆科的很多植
物中都含有三萜类成分。金合欢属苏门答腊金合欢
(Acacia sunl~)的树皮中含正三十烷醇、羽扇豆庚酸
酯、B一谷甾醇等成分 ；金合欢花含金合欢醇、香叶
醇、芳樟醇、苄醇、(It一松油醇和柳酸甲酯等 】。合欢
属植物合欢(Albizia julibrissin)的树皮含 1．(29一羟
基一二十九碳酸)·甘油酯、1一(24一羟基一二十四碳酸)．
甘油酯、乙酸-△ 一乌苏烯-3—8一醇酯、二十二碳酸乙
酯、B一谷 甾醇、Ot·菠甾醇-3—0⋯f3 D葡萄糖甙等 】。
合欢的花含有二十四烷酸和槲皮甙等 J。黄檀属
海南黄檀(Dalbergla hainanensis)的叶含有 1．0—8一D一
吡喃葡萄糖基一(2S，3S，4R，8z)-2一[(2rt)-2一羟基二
十二碳酰基]_8一十八烯一1，3，4·三醇、蒲公英赛醇
(taraxero1)、38一羟基一黏霉_5一烯(3 ·hydroxy—glutin-5一
ene)、熊果酸、B一谷甾醇和羽扇豆醇等 引。黄檀
(D．hupeana)根皮含蒲公英赛醇(taraxero1)、蒲公英
赛酮(taraxerone)、蒲公英赛醇乙酸酯(tarrxeryl ace-
tare)、无羁萜酮(friedelin)等成分 引。
(3)夹竹桃科
夹竹桃科植物与萝蘑科关系较密切，不仅形态
上有着许多共同特点，植物体内都具有乳汁，并且化
学成分也很相近。两科植物几乎都含有天然橡胶，
还含有不少种类相似的环醇(cyclitols) J。夹竹
桃科鸡蛋花亚科(Plumerioideae)植物叶含(+)一甲
基肌醇或二甲基肌醇，夹竹桃亚科(Apocynoideae)
植物叶含(一)一甲基肌醇或二甲基肌醇，白坚木( 一
pidosperma quebracho—blanco)、络石 (Trachelospermum
diforme)含 (一)一白雀木醇 】。盆架 树 (Winchia
~atophyZta A．DC．)茎皮含羽扇豆烯酮、乙酸羽扇豆
酯、桦木酸、乙酸一Ot一香树醇酯、乌索酸、ptiloepoxide、
B一香树醇和 cycloeucalenol J。
(4)桔梗科
桔梗科(Campanulaeeae)植物体内通常具有乳
汁 J。桔梗 (Platycodon gramiOq,orus)含桦木醇
(betulin)，3-0-B一昆布二糖基远志酸甲酯(methyl-3—
0—8一laminaribiosyl polygalaeate)，2-0一甲基桔梗苷酸
A甲酯(methyl-2—0·methyl platyeonate A)，桔梗苷酸
A甲酯(methyl platyeonate A)，桔梗酸 A(platyeoge-
hie acid A)，桔梗酸 B(platycogenie acid B)，桔梗酸
C(platycogenic acid C)，远志酸(polygalaeie acid)，Ot一
菠菜甾醇 (Ot—spinastero1)，Ot一菠菜甾醇 B—D一葡萄糖
苷(Ot—spinasterol3-D—glueoside)等成分[1引。
(5)菊科
菊科化学成分的多样性和复杂性均居植物界之
首，总计有 3O余类。其中以倍半萜内酯、聚炔类化
合物和菊糖为突出特点。菊科的舌状花亚科(Ligu—
liflorae)植物体内含乳汁。管状花亚科 (Tubuliflo-
rae)缺乳管，但常具有油腺、油管、树脂道或分泌腔，
普遍含有挥发油，尤其以蒿属(Artemisia)、胜红蓟属
(Ageratum)、泽兰属、蓍属(Achilea)、母菊属(Matri
carla)及艾纳香属(Blumea)植物中含量较多。其油
中成分主要是单萜和倍半萜类、低分子烃类、炔类及
含氧衍生物等 】。菊蒿(Tanacetum vulgare)含单萜
烃型(monoterpene hydrocarbon type)挥发油 】。目
前在菊科中已发现500余种倍半萜内酯成分，其生
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第 2期 傅登祺等：能源植物资源及其开发利用简况 187
物活性显著。斑鸠菊属含斑鸠菊内酯(vemolepin)。
管状花亚科植物中多含有三萜皂苷化合物，它们有
的以皂苷形式存在于泽兰属、向 日葵属(Helian—
thus)、水飞蓟属(Silybum)、一枝黄花属、紫菀属( 一
ter)、金盏花属(Calendula)、菜蓟属(Cynara)等属植
物中。此外，菊科植物的瘦果或种子中含有大量油
脂，富含亚油酸及少量的油酸和棕榈酸；很多族属含
有特殊脂肪酸，如斑鸠菊属含有斑鸠菊酸(vernolic
acid) 。
【6)瑞香科
瑞香科 (Thymelaeaceae)植物含有的化合物成
分多样，主要有香豆素类、黄酮类、二萜酯类，以及倍
半萜类和木脂体等。瑞香科荛花属(Wiskstromia)含
有特殊 的双 香 豆素 (daphnoretin)、三 聚香 豆素
(wisktrosin)。沉香属(Aquilaria)植物中发现有沉香
醇(agaro1)等倍半萜类化合物 J。瑞香属(Daph一
舶)、狼毒属(Stelera)中都含有二萜原酸酯成分 J。
3 几种有发展潜力的能源植物
在以上介绍的有望成为能源植物的类群中，有
许多植物的碳氢化合物成分含量丰富，生长适应性
强，易管理，极具发展潜力，国内外正准备或已进行
不同程度的开发，现将最有代表性的列举如下。
【1)续随子
在民间又有香槐、千金子、千两金、菩萨豆、滩板
救、小巴豆等俗称。这是一种二年生草本植物，原产
欧洲，在我国北至吉林、内蒙古，南至广西，东及江
苏、浙江，西南至云南、西藏的广大地区都有栽培或
野生分布。同时广泛分布或栽培于欧洲、北非、中
亚、东亚和南北美洲 ¨ 。续随子喜阳，生长适应性
强，耐瘠薄土地，耐旱性强，并可耐-5—6℃低温。生
长期需水量不大，宜于在不适于粮食作物生长的干
旱山地种植。生长期为 5～7个月，收获期长，生物
产量高 ，管理极为简便，只需在 10月间将种子
直播于向阳处即可，种子自播和繁殖能力强。
续随子种子含有约48％的脂肪油，其中含有油
酸、棕榈酸、亚油酸等甘油酯及多种二萜醇酯[如巨
大戟 二 萜 醇-3一十 六烷 酸 酯 (ingenol 3-hexadeca—
noate)]等，还含有7一羟基千金二萜醇(7-hydroxy la—
thyro1)、 一大戟甾醇( 一eupho1)、0【一大戟甲烯醇(0【．
euphorbo1)、七叶内酯(aesculetin)、瑞香素(daphne．
tin)、山柰酚-3一葡萄糖醛酸苷 (kaempferol-3一glucu．
mnide)等成分 。叶片含有槲皮素、槲皮素-3一p—D一
葡萄糖醛酸苷、山柰酚、山柰酚 3一葡萄糖醛酸苷、p一
谷甾醇、P．香豆酸和阿魏酸。茎含三十一烷(hentri-
acontane)、蒲公英赛酮(taraxerone)、蒲公英赛醇
(taraxero1)、B一谷甾醇和桦木醇。乳汁中含有 0．5％
的3，4．二氧苯丙氨酸。叶片的苯提取物含有 0．1％
橡胶(植物干重)和 0．2％的蜡状物；丙酮提取物含
有 13．7％甘油酯，2．2％类异戊二烯和 8．3％ 的萜
类 ¨。续随子是一种生产成本低、产油量高的理想
能源植物。
【2)绿玉树
又名青珊瑚、光棍树、绿珊瑚、乳葱树、白蚁树
等。是一种小乔木，小枝肉质，具丰富乳汁。原产于
非洲东部的安哥拉一带，在热带和亚热带地区广泛
栽培，并有野生现象 ¨ 。由于原产热带干旱地区，
叶逐渐退化消失，树形奇特，无刺无叶，又被称作
“光棍树”。绿玉树喜温暖，好光照，也耐半阴，耐干
旱，适于排水良好的土壤。由于能适应恶劣的自然
环境而易于栽培管理，在我国南北方均有栽培，其茎
干中的白色乳汁富含碳氢化合物，也是制取石油的
重要原料之一。
绿玉树茎皮含 25一二醇(25一dio1) 等化学成
分。乳汁中含53．8％ ～79．9％的水和水溶性物质，
2．8％ ～3．8％的天然橡胶。鲜乳汁含萜烯类乙醇、
异大戟醛和大戟甾醇。乳汁干物质中含大戟酮，蒲
公英甾醇和甘遂醇。据分析，茎含有三十一烷烯
(hentriacontene)、三十一烷醇、B一谷 甾醇、蒲公英甙
(taraxerin)、3，3’一二一0一鞣花酸、鞣花酸等成分。整
株植物含有 7．4％ 的柠檬酸和少量丙二酸、琥珀
酸 引¨。据卡尔文在20世纪70年代末期的调查，当
年绿玉树在 日本冲绳岛的种植曾取得了极大成功，
每英亩每年可望产油 5—10桶[1 J。
(3)麻疯树
又名黄肿树，假白榄，是灌木或小乔木，具水状
液汁。原产美洲热带，现广泛分布于全球热带地区。
我国福建、台湾、广东、海南、广西、贵州、四川、云南
等省区均有栽培或少量野生[3 。
麻疯树含 0【一香树精、B一谷甾醇、豆甾醇、菜油甾
醇、7一酮一p一谷甾醇、豆甾一5一烯-3一B，7-ct一二醇、豆甾．
5一烯一3 p，7Is一二 醇 等成 分。每 百克 种子 含水 分
6．6 g、蛋白质 18．2 g、脂肪38．0 g、总糖类33．5 g、纤
维 15．5 g和灰质 4．5g【】 。种子含油率达 40％左
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
右，油流动性好，饱和脂肪酸中含棕榈酸 17．5％、硬
脂酸 6．7％，不饱和脂肪酸中含油酸 43％、亚油酸
32．2％。这种油现已在农用柴油机上试用，可作为
解决燃料不足的补充和替代品 。
(4)红雀珊瑚
又名玉带根 引¨，茎、枝粗壮，叶肉质，体内含丰
富的乳汁。原产美洲。我国云南、广西、广东南部常
见栽培，北方温室亦有栽培【2．31J。据报道，红雀珊瑚
在印度的北部和东部一些贫瘠荒芜的土地上有大量
分布，不需任何农耕管理即能生长，具有很大的经济
开发价值。
红雀珊瑚含表无羁萜醇 (eifriedelano1)、乙酸表
无羁萜醇酯 (epifriedelanol acetate) 19]等三萜类化
合物，以及焦樯酚 (pyrogalo1)、脯氨酸 (proline)、酪
酸 (butyric acid)、2-已烯酸 (2一hexenoic acid)、已酸
(caproic acid)、桂皮酸 (cinnamic acid)、二羟基桂皮
酸 (dihydroxycirmamic acid)、P一羟基 桂 皮 酸 (P．
hydroxycinnamic acid)、葡萄糖酸 (gluconic acid)、棕
榈酸 (palmitic acid)、3，4一甲氧基桂皮酸 (3，4一dime—
thoxycinnamic acid)、m-甲氧基 ．羟基桂皮酸 (m．
methoxy-p-hydroxycinnamic acid)和山荷酸 (docose-
noic acid)等成分 。
(5)水黄皮
乔木，产印度、马来西亚至澳大利亚，我国南部
有分布，喜生于近水之地，是很好的防堤植物口 。
水黄皮对环境的适应性很强，耐旱、抗严寒、抗高温，
在贫瘠盐碱地等各种恶劣环境中都能生长。水黄皮
被称为半红树植物，由于其抗风、耐盐性都很强，也
是我国南方沿海及台湾省特有的优良海岸树种。
水黄皮根皮含水黄皮醇(pongamo1) ¨’ 引、B．
谷甾醇和丹宁酸等成分。果仁含水分 19．0％、脂肪
油27．5％、蛋白质 17．4％、淀粉6．6％、粗纤 ．3％
和灰质 2．4％。脂肪酸中含棕榈酸 3．7％ 一7．9％、
硬脂酸2．4％ 一8．9％、花生酸 2．2％ 一4．7％、山荷
酸4．2％ ～5．3％、廿四(烷)酸 1．1％ 一3．5％、油酸
44．5％ 一71．3％、亚油酸 10．8％ 一18．3％和廿(碳 )
烯酸 9．5％ 一12．4％l12]。
(6)白花牛角瓜
常绿阔叶灌木，广泛分布于美洲中部、南部加勒
比海的干旱、半干旱地区，以及非洲，印度和以色列
等地。白花牛角瓜对环境有很好的适应性，能在高
温、缺水等恶劣条件下存活生长 ，生长较快，且不需
管理即可生长良好 ¨。
白花牛角瓜含牛角瓜素(uscharidin)¨引，其花
含9，19．环羊毛甾-23-烯-313，25-二醇 (9，19-cyclo—
art-23．ene．3B，25．dio1) 等三萜类化合物以及白
花牛角瓜甙元 (proceragenin)[3Sl等成分；从其全株
植物、茎、叶或6个月左右的荚果中可提取富含碳氢
化合物的高密度液状物，提取物中碳含量平均为
40．36％，氢含量平均为6．19％【3 ，其比值与原油中
相似，热值容量与原油、燃料油和汽油相似。实验数
据表明，白花牛角瓜小苗的提取物产量比续随子高
2倍。卡尔文 1980年曾预测，不考虑遗传改 良和农
业管理因素 ，续随子和绿玉树提取物的年产量可达
3．9×10 L／hm 以上。虽然尚不知白花牛角瓜的每
公顷年产量，但由于其生长速度比大戟属植物快得
多，估计其年产量将可能超过后者。因此，白花牛角
瓜的提取物可作为较理想的石油或石化产品原料的
替代品 J，是一种有发展潜力的碳氢化合物资源。
4 能源植物在中国的发展前景
能源是国家战略性资源 ，是一个国家经济增长
和社会发展的重要物质基础。中国是世界六大能源
消费大国之一，仅次于美国而位居世界第二。由于
经济的快速增长，国内对能源的需求也在不断增长，
专家预计，到2020年，中国仅石油的需求量就可达
到4．5亿 t一6亿 t，年均递增率为 12％【加】。大规模
的能源消费和以矿物能源资源为主的能源消费结构
对环境的影响、污染和破坏已成为全球关注的焦点。
中国现已成为世界上第三大酸雨污染区，目前全国
酸雨区面积约占国土总面积的30％[41 。因能源消
费不断增长而产生的温室气体大量排放对全球气候
变化形成潜在威胁，目前中国的二氧化硫和二氧化
碳排放量已分别居世界第一位和第二位[加】。为此，
中国政府在 21世纪能源发展战略中提出“积极发
展其他新能源和可再生能源”的战略举措。
发展可再生能源是 21世纪减少环境污染和温
室气体排放以及替代化石能源的必然要求。能源植
物是一种可再生的资源，开发能源植物作为现有能
源的补充和替代品一方面能逐步缓解能源危机，为
寻找新能源走出一条新路；另一方面生产成本低，生
产和使用不仅不污染环境，而且对保护环境、保护生
态系统具有重要意义，同时也符合可持续发展的要
求和趋势。中国是世界上生物多样性最丰富的国家
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第 2期 傅登祺等：能源植物资源及其开发利用简况 189
之一，中国的种子植物种类居世界第三位 ，并且
目前尚有大面积的宜林荒山荒地，结合国家开展的
退耕还林工程，大面积营造木本能源植物林，既可以
开发利用生物能源，又能够变荒山劣势为优势，改变
因森林植被减少而导致大量水土流失的状况，对水
土保持、减少温室气体排放都会有明显的作用。中
国是最有条件进行能源植物开发的国家之一，政府
应在这方面继续加大投入，加强研究和开发力度，以
达到缓解能源压力和保护环境的双赢，为开辟一条
可持续发展能源的道路，解决国家乃至世界的能源
短缺做出贡献。
上述几种能源植物大都具有一些共同特点，如
有很多属速生型树种，生长周期短，收获期长；有些
植物树身不高，便于采收，有的可多季收获，这些特
点都有助于降低生产成本；这些植物对环境的适应
能力普遍很强，如耐旱、抗严寒、耐高温，可在干旱地
带、盐碱地等环境恶劣、瘠薄的土地上生长，也可栽
种在铁路、高速公路、灌溉渠道等的边缘地带；这样
可充分利用非农业用地和荒地，不用与农作物和农
田竞争土地和肥料，对于进行规模开发非常有利；由
于对环境的适应性强，植物本身的繁殖力强，也便于
管理，有些甚至无需管理。同时，开发能源植物，也
有利于提高农民收入，发挥他们开发第三产业的积
极性。
但我国对能源植物的开发和应用研究起步较
晚，与西方发达国家相比还有相当的差距，大多数研
究尚处在开发阶段，当前仍存在许多问题。首先是
尚未摸清家底，对全国能源植物的资源及其分布状
况没有进行过全面的普查；其次是 目前可利用的优
良品种不多，很多尚处在自生自灭的野生状态，未被
驯化栽培。因此还需要筛选或引进含量丰富的种，
或通过遗传改良手段人工选育速生或含烃量高的
种；再次，由于我国对能源植物的开发利用刚开始起
步，缺乏经验，更没有进行大面积栽培的实践。为此
国家应重视建立能源植物种植园，学习借鉴国外先
进经验，从而扩大生产规模；最后，应加大研究萃取
工艺的力度，寻求最简便易行的提取方法，降低生产
成本，早 日走上商业化、产业化、规模化经营的良性
发展之路。
总之，加强能源植物开发利用的研究，实施我国
可持续发展的能源战略，已成为实现经济、社会、
环境的协调发展和建设环境友好的和谐社会的重要
课题。
致谢：卢大炎先生对本文植物化学方面提出了宝贵意
见，特此致谢。并衷心感谢匿名审稿人为本文提出的建设性
修改意见。
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