桑树蜜源植物的特性与利用
2012-08-15代君君章玉萍王储炎吴传华
代君君 范 涛 章玉萍 王储炎 吴传华 刘 健
(安徽省农业科学院蚕桑研究所,合肥230061)
我国是世界养蜂大国,养蜂已有三千多年的历史,蜂数量和蜂产品产量多年来一直稳居世界首位。蜂业是我国集经济、社会和生态效益于一体的传统特色产业,是现代农业的重要组成部分,养蜂业的稳定发展对于促进农民增收、提高农作物产量和维护生态平衡都具有重要意义。我国是世界上种桑养蚕最早的国家,种桑养蚕是中华民族对人类文明的伟大贡献之一,桑树的栽培已有七千多年的历史。桑是被列入我国药典的药食两用植物,桑叶可用来养蚕、制作桑茶,桑枝、桑皮可以入药,桑椹被视为水果珍品,深受人们喜爱。
一、桑树生物学
桑树(Morusalba)是多年生双子叶木本植物,属桑科、桑属、桑种,由根、茎、叶、花、椹、种子等器官组成的落叶乔木或灌木。单叶互生,卵形或宽卵形,有时分裂,托叶早落[1]。树冠倒卵圆形,先端尖或渐短尖,基部圆或心形,锯齿粗钝,幼树之叶常有浅裂、深裂,上面无毛,下面沿叶脉疏生毛,脉腋簇生毛。桑树的根系发达,萌芽力强,长得快,喜光,枝条密度中等。由于桑叶是养蚕的饲料,栽培范围广泛,东北自哈尔滨以南;西北从内蒙古南部至新疆、青海、甘肃、陕西;南至广东、广西;东至台湾;西至四川、云南,以长江中下游各地栽培最多,垂直分布大都在海拔1200m以下。
我国幅员广阔,是桑树遗传多样性中心之一,有着丰富的桑树种质资源,有15个种及4个变种,是世界上桑树种资源最多的国家[2,3],主要有鲁桑、白桑和荆桑三个系统。据统计,全国科研教育单位保存了桑树种质资源2600余份,其中地方品种近千份,新选育品种及材料200余份,优良株系1000余份,野生资源300余份,国外引进品种90余份。
二、桑树的药理保健功能
桑树的药用历史悠久,是药典批准的药食两用植物。现代研究表明,桑树中含有多种天然的活性物质,这些活性物质对人类具有免疫保健作用。王芳等[4]报道桑树中含有类黄酮、1-脱氧野尻霉素、γ-氨基丁酸、桑素等化学成分,能有效预防癌细胞的生成,其中N-丁基-1-脱氧野尻霉素能显著抑制癌细胞的生成;Kim等[5]从桑叶中分离出槲皮素-3-β-D-吡喃葡萄糖苷和槲皮素-3,7-二氧-β-D-吡喃葡萄糖苷两种类黄酮,发现其能显著的抑制人早幼粒白血病细胞系(HL-60)的分化;杨超英等[6]报道桑叶中的桑素具有抗癌活性,并有抑制真菌的作用。罔田忠司[7]发现采用γ-氨基丁酸能显著降低由于AOM(偶氮甲烷)引起的大肠瘤的发生率。王培义等[8]研究发现,采用25%桑叶口服液对丝虫病有治疗作用;体外实验表明,鲜桑叶煎剂对金黄色葡萄球菌、乙型溶血性链球菌、白喉杆菌、炭疽杆菌均有较强的抗菌作用,对大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、脓绿杆菌也有一定的抗菌作用。桑叶中含有黄酮类物质、多糖、多酚类化合物以及SOD等,起到清除自由基和消除自由基毒性的作用,具有抗衰老作用。唐法娣等[9]实验发现,桑叶能够调节机体对应刺激的反应能力、提高机体耐受能力和延缓衰老。赵丽君等[10]证实,桑叶具有类似人参的补益和抗衰老作用。桑树中的生物碱可参与糖脂代谢,有利于降血糖、血脂。欧阳臻等[11]报道,桑叶生物碱DNJ和黄酮类物质对二糖类分解酶活性产生抑制作用,通过桑叶生物碱fagomine及桑叶多糖促进β细胞分泌胰岛素,从而来促进细胞对糖的利用、肝糖原合成以及改善糖代谢,最终达到降血糖的效果;Asano等[12]比较了从桑叶中分离到的七种生物碱的降血糖活性,发现多种羟基生物碱具有很强的糖苷酶抑制作用。桑叶内丰富的多糖、类黄酮、大量矿物质、食物纤维以及粗脂肪,能有效改善人体肠道功能,促进肠道对营养物质的吸收,使肠内水分含量增加,加速肠道蠕动,软化粪便,从而改变肠道功能、预防便秘。随着植物生物技术、植物化学、分析化学、分子生物学和药理学的快速发展,桑树药用资源的药理学研究及应用取得了很大的进步,在中成药方面,据不完全统计,含桑(桑叶或桑白皮、桑枝、桑椹)的单方和复方中成药近240种[13]。
三、桑树的开花习性
桑花起源于芽内花器原基,随着胚芽的成长,发育成芽内花序,在夏季旺盛生长季,芽龄9~13天,即芽鳞的尖端出现褐色时,芽内开始形成花器原基。不久,雌雄性开始分化,在芽龄50天左右,即芽鳞片呈现出品种固有色时已发育成芽内花序。桑树大多数品种有开花的习性,桑花有雌雄异株、同株、异穗、同穗之分[14],桑花的雄花由4枚雄蕊和4片花被构成,许多小花聚集在一起形成一个雄花序,长仅1厘米左右。雌花由1枚雌蕊和4片花被构成,许多小花聚在一起形成一个雌花序,长约7~8mm,桑树花期在4月至5月,由南向北推迟,盛花期大约有10~15日。桑树的雌雄花均为腋生穗状花序,无萼片和明显的花瓣。桑树雌花无柄,有4枚花被与1个雌药。雌药由花柱、柱头与子房构成。花的花柱有长短或有无之分,是桑树分类的重要特征之一。一般说,山桑系的花柱甚长,鲁桑系的花柱甚短。桑树雌花有内花被、外花被各一对,密着于子房的外面,两个在内两个在外,花的柱头左右分开,呈牛角状。桑树的雄花有雄蕊4根,它的外侧为4枚花被,在花蕾的时期,雄蕊向内弯曲,在开花时向内卷曲的雄蕊急速反转伸长,顶端部有2个花粉囊所组成的花药。成熟后,花药破裂所含的大量花粉喷出。桑树花粉属于游离型一类,和所有风媒花植物一样,它的花粉粒由于缺乏粘性的覆盖层,所以并不互相聚集,这和虫媒花植物的情况不同[15]。花粉粒呈黄色球形,干燥时呈束腰状。成熟花粉在高倍显微镜下观察,长度为25~35微米,有时因为表面多缩皱呈多面体,吸水后膨大呈球状。有两层膜,内膜较薄,外膜较厚,有保护作用。一般在花粉粒相对两极的外膜表面,各有一个萌发孔,当花粉附着在雌蕊柱头上萌发时,就由一个萌发孔长出花粉管[16]。
四、桑树的蜜源特性
蜜源植物(honeyplant)是指供蜜蜂采集花蜜和花粉的植物,花的泌蜜性能是养蜂的物质基础[17]。桑树是显花植物,桑树花是由数十上百朵小花聚集在同一花轴上形成花穗,气味芳香,能吸引蜜蜂以桑树花蜜为食制造花蜜。蜜源植物开花泌蜜与外界气候因素密切相关,适于蜜源植物泌蜜的温度一般在 16~25℃,相对湿度为60~80%。目前,桑树多为人工栽培,其根系发达,萌芽力强,长得快,喜光,枝条密度中等,栽培于土层深厚、水源充足、排水良好、阳光充足的南向坡或西向坡地的桑树先开,桑树花在4月至5月份开放,自然温度和湿度都有利于泌蜜,花期泌蜜量大。
天气晴暖时,每天的8∶00到16∶00均泌蜜,气温在20℃以上桑树泌蜜最多,其开花量和流蜜量都比较好。桑树花粉多蜜足,是蜜蜂很好的饲料,故桑树是理想的蜜粉植物,而且我国幅员辽阔,桑树栽培从南到北纬度跨度很大,地域间花期有所不同,这为桑花蜜的生产提供了有利条件。
五、桑花蜜源的养蜂价值与利用
桑树是我国从南到北广泛种植的经济植物,春季开花时间相对较早,在桑树花期,既可进行养蜂生产,又可进行蜜蜂蜂群的复壮。桑树花期气温适中,能为这段时间的蜂群提供丰富的食料,这样采集桑花的蜂群,冬季蜂王停产期短,群内幼蜂多,饲料足,经过越冬期后,春季蜂群繁殖恢复群势就会快。由于桑树是药典中收录的药食两用植物,桑树中含有黄酮、甾体及其苷类化合物、天然DNJ等生物碱及其苷类化合物等多种天然的活性物质,这些活性物质对机体具有免疫保健作用,因此,桑树又是能为蜜蜂提供花蜜或花粉的药用植物,产生的蜂蜜或花粉含有桑树的活性成分,可以治疗某些疾病或起到保健作用。且桑花蜜质细腻,呈琥珀色,浓度大,浓郁馨香,甘甜适口,是清肺热、祛风湿、补肝肾的营养品。且具有桑椹果香,为蜜中上品。
我国桑树栽培历史悠久,数量多,有着丰富的桑树资源,在主要蚕区一般成片栽培,每年产生大量的桑叶,而传统上,桑叶只是用于养蚕,用途非常单一,没能有效利用,桑树蜜源一直处于闲置状态,在发展养蚕业的同时发展养蜂业,充分利用各地桑树蜜源,使养蜂作为桑农的一项副业来发展,对推动桑树的多元化利用具有重要的作用。开发桑花蜜的新品种,对增加农民收入,帮助农民脱贫致富,促进农村经济的增长,进一步提升我国的特色农业都起到积极的作用,因此,桑树作为一种特殊蜜源植物具有良好的开发和应用前景。
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