盐生地被植物白刺的研究与展望

2013-04-01崔世友江苏沿江地区农科所南通市耐盐植物公共技术服务平台江苏南通226541

长江大学学报(自科版) 2013年29期

崔世友（江苏沿江地区农科所，南通市耐盐植物公共技术服务平台，江苏南通226541）

白善军（江苏森茂生态科技有限公司，江苏如东226400）

张蛟蛟（江苏沿江地区农科所，南通市耐盐植物公共技术服务平台，江苏南通226541）

白刺属（Nitraria）是蒺藜科（Zygophyllceae）的一个小属，为落叶小灌木，是沙漠和盐碱地区重要的耐盐固沙植物。白刺的适应性极强，耐旱、喜盐碱、抗寒、抗风、耐高温、耐瘠薄，为荒漠地区及荒漠平原典型植物，是我国寒温、温和气候区的盐渍土指示植物。

1 白刺的研究概况

1.1 国外研究现状

对白刺属的研究，前苏联学者做的工作最多，E.Г.Бобров （1965）、М.П.Петров （1972）及И.Р.Васильценко（1982）等先后探讨过白刺属的系统与起源问题。俄罗斯对白刺的研究有悠久的历史，俄罗斯科学院西伯利亚分院中心植物园长期致力于白刺新品种选育方面的研究，选育的新品种果实更大、抗逆性更强。国外对白刺的研究主要集中在其国家特有种的植化分离（生物碱类、黄酮类）、单体的药理活性与单体的生物合成上。乌兹别克斯坦科学院植物物化研究所（Institute of Chemistry of Plant Substances，Uzbekistan Academy of Sciences）的Tulyaganov等对白刺各物种生物碱进行了系统的研究，先后从西伯利亚白刺、里海白刺、盐生白刺中分离鉴定出23种生物碱，大部分为首次发现的新的化合物［1－8］。Leventüstünes等［9］从盐生白刺（Nitraria sehoberi）中分离出一种吲哚生物碱nazlinin，对其进行了结构鉴定并发现具有舒缓血管的药理活性。Halim等［10］从凹叶白刺（Nitraria retusa）叶和嫩枝中分离出出黄酮醇苷（flavonol glycosides）和异鼠李素苷（isorhamnetin glycosides）类化合物共7种。

除了生物活性物种的提取和鉴定外，还研究了单体的药理活性。Senejoux等［11］研究认为白刺果实水醇提取物有舒张血管和降低血压的作用。Hadj Salem J等［12］研究了凹叶白刺水醇提取物对Caco2细胞的抗氧化活性和抗增殖特性。Boubaker等［13］指出凹叶白刺类黄酮可促进淋巴母细胞的凋亡。

根据国外白刺研究的现状，可以预期发展趋势将主要着重于白刺提取物分离纯化、生物活性及其医药的应用等方面，并在白刺新药产业化开发方面有望取得突破。

1.2 国内研究现状

国内白刺的研究应用除营养、医药等方面外，主要着重于沙漠半沙漠、盐碱地的改良及植被恢复。唐古特白刺（Nitraria tangutorum）在青海省柴达木盆地的沙漠绿洲边缘、盐碱沙滩地和戈壁滩上广泛分布。其中相对集中成片具有开发价值的天然白刺林约3.3～4万公顷，每年产白刺鲜果5～10万吨［14］。白刺治碱已经在吉林省白城地区取得显著成效，推广面积已达3.3万公顷以上，推广应用区植被盖度由10%提高到75%［15］。吉林省白城市林科院已与俄罗斯、哈萨克斯坦、澳大利亚就白刺资源引进、盐碱地改良、白刺产品加工等建立了良好的合作关系。

目前白刺的开发尚处于野生资源的利用方面，总体而言品种改良尚未引起重视。白刺属多有雄性败育现象，唐古特白刺属于异花授粉的异质群体，且可与近缘种杂交，种群内存在丰富的遗传变异。甘肃省治沙研究所高志海等［16－17］、北京林业大学王尚德等［18］曾有过白刺品种遗传改良方面的报道，白城市林科院成功地引进了俄罗斯盐生白刺9个优良类型、西伯利亚白刺5个优良类型［15］。

从白刺中分离鉴定生物活性物质的工作国内也有一些报道，贾忠建等［19］从唐古特白刺种子中分离得到6种黄酮类化合物，段金廒等［20］从唐古特白刺叶中分离出8种黄酮类及酚酸类化合物，Duan等［21］从唐古特白刺的叶片中分离得到一种新的生物碱Tangutorine，具有一种新颖的β－咔啉骨架，王洪伦等［22］从唐古特白刺种子中分离得到2种生物碱。以上这些物质均为新发现化合物。

中国科学院西北高原生物研究所索有瑞研究团队对白刺的药用价值进行了较为广泛的研究，认为唐古特白刺果实具有降血脂、防治动脉粥样硬化和抗氧化［14，24］以及较好的降血糖作用［23］，采用环磷酰胺所致的免疫功能低下的模型小鼠试验还表明柴达木盆地唐古特白刺果实具有免疫调节作用［25］，白刺籽油具有明显的保护化学性肝损伤的保健作用［26］。

在唐古特白刺繁殖方面，以往多采用种子育苗、造林［27－28］，近年一些学者就白刺无性繁殖进行了探讨［29－31］，一致认为采用特定的激素处理插条可显著提高扦插成活率。

2 江苏沿海滩涂白刺的开发利用

2009年江苏沿海开发上升为国家战略，沿海滩涂的农业、生态开发也得到高度重视，其开发利用受制于既有较强的耐盐性又有较好的开发利用潜力的耐盐植物／盐生植物的挖掘方面。白刺的引进种植是一种积极的尝试，有可能部分地破解江苏沿海滩涂开发利用的难题。

2.1 白刺开发利用的主要领域

（1）增加植被绿化环境白刺耐盐碱，且特抗风沙，作为盐碱地植被的优势树种，在我国广大的盐碱地区，通过合理区划和科学种植，扩大白刺栽培面积，充分发挥其在防风固沙、保持水土、改良盐碱、增加植被、绿化环境及维护生态平衡方面的重要作用。

（2）饮料、果酒与营养保健食品刘松涛［32］以白刺果干为主要原料研制出白刺保健饮料，初步探明浸出温度、浸出时间、溶剂、溶剂用量和浸出方法对白刺有效成分浸出率影响.以及沉清和过滤方式对饮料稳定性的影响。宋永朋等［33］以新鲜白刺果为原料，采取压榨取汁、精细膜过滤、超高温瞬时灭菌（UHT）、无菌灌装等工艺技术生产的果汁饮料，营养丰富、香味浓郁、口感细腻、组织均匀，具有较好的色泽和稳定性。青海柴达木地区已开发出白刺果冷冻干燥粉，以及以白刺果为主要原料的降血糖、调节血脂和降血压等系列营养保健食品。

（3）天然生物色素的提取与开发白刺果汁、果皮均富含生物色素，每100g鲜果汁含花青素24mg，在酸性条件下呈天然玫瑰红色。每10kg鲜果可产膏体色素1.2kg，产粉状色素1kg，该色素对光、热、氧的稳定性良好，且其中色素具有大量的营养物质。所以可以从白刺果实中提取天然色素，用于食品饮料。国内外食品工业急需要这种天然生物色素，市场畅销，加工工艺简单。

2.2 近期突出的研究课题

加强白刺遗传改良培育新品种是近期内一个突出的研究课题。我国的白刺开发尚停留在野生资源利用方面，有关果用白刺遗传改良工作尚未得到重视。由于唐古特白刺雌、雄蕊的退化使得自交几率减小，株系间杂交几率大大增加，加之唐古特白刺在自然状况下甚至可与大果白刺杂交等，导致种内遗传多样性十分丰富［34］。有关白刺种内遗传变异性已有一些报道［35－37］，野生白刺株系间变异大、果小、核大、果味多变，这在一定程度上降低了其在产业开发中的价值。至于具体的选择指标高志海等提出果径、出肉率和果味可作为优良类型选择和品质评价的主要指标［36］；王尚德等［37］则认为应重视更能代表白刺果产量的重要性状——果序重等。加强白刺遗传改良研究，培育高产、味佳、核小、色泽美观、生态价值高的果用和生态兼用型新品种［38］，已成为白刺研究工作的重要课题之一。

2.3 江苏沿海滩涂白刺开发前景

江苏沿海滩涂开发白刺具有广阔的前景。白刺是盐碱地区公路绿化和城市园林绿化的优良地被植物，除用于护坡，还可以栽植于公路及城市道路绿化带、分隔带，也可以孤植于草地中或成片栽植作为花境，有的品种还可以用作绿篱。随着人们的绿化、美化意识的提高，白刺在盐碱地区绿化中将会得到重视和发展，白刺必将会成为盐碱地区绿化美化的新兴植物。在江苏沿海开发中，无论是滨海工业园区建设还是沿海高等级公路的建设，白刺因其强耐盐护沙的功能而具有良好的应用前景。

随着人们生活条件的改善和生活质量的提高，国内外高血糖、高血脂、高血压、动脉硬化以及免疫功能低下人群逐年的增多，2004年10月12日，卫生部公布的2002年 “中国居民营养与健康状况”报告显示，中国的超重和肥胖人口已达2.6亿，高血压人口1.6亿，血脂异常人口1.6亿。我国已变成了全球第一 “肥胖”国，第一 “三高”（高血压、高血脂、高血糖）国，第一 “慢性病”大国。开发利用白刺资源，生产白刺特色食品、保健食品和药品将具有非常广阔的前景。

由于白刺具有极大的生态经济价值，目前国内尤其是荒漠、盐碱地区产业需求巨大。不过总体而言国内的白刺研究才刚刚开始，急需大力推进，为产业发展提供技术支撑。其发展趋势包括2个方面，一是将加强白刺的引进和新品种选育工作，为沙漠、半沙漠和盐碱地白刺的规模化高效种植提供优良品种；二是将加强白刺产品（浆果）的加工增值研究，以及白刺叶为原料的生物制药研发。

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