药用资源沙枣产胶影响因素分析

王果平，努尔买买提·阿布都克里木，阿吉艾克拜尔·艾莎

(1.中国科学院新疆理化技术研究所，乌鲁木齐 830011；2.中国科学院大学，北京 100039；3.新疆维吾尔自治区中药民族药研究所，乌鲁木齐 830002)

0 引 言

【研究意义】沙枣是荒漠干旱地区主要造林树种，在中国主要分布于西北各省及内蒙西部[1]。具有防风固沙和水土保持作用[2-3]。沙枣胶为沙枣茎枝渗出的胶汁，在新疆资源丰富却很少被利用，由于收取方便，价格低廉，用途广泛，目前在国内代替阿拉伯胶，主要用于食品、印染、医药和造纸等工业中。发展沙枣胶产业，种植沙枣一方面防风固沙，具有保护和改良当地生态环境作用，另一方面也为当地的产业结构调整，增加农民收入提供参考。【前人研究进展】20世纪90年代，就对沙枣胶的功效和化学成分进行了研究，进而比较了几种胶的理化性能和生理活性[4-8]，探索产胶成因[9-11]。研究结果显示，水分条件较好的湿润地带沙枣出胶量高，即灌溉和覆膜能增加沙枣的出胶量，沙枣树的出胶随气温升高而显著增加，创口类型和数量及树龄也是产生出胶量差异的原因，即创口越多出胶量越多，成熟林出胶量多。【本研究切入点】研究合理的种植区域和适宜的生态环境，规划产业布局，确定种源，分析不同种源(尖果沙枣、沙枣和东方沙枣)、产地(南疆、东疆和北疆)及生态环境因子(年积温、海拔、经纬度、年蒸发、无霜期等)对沙枣胶的产量和质量的影响。【拟解决的关键问题】研究不同种源、不同产地、不同生态环境和沙枣产胶率、多糖含量的关系，分析种源、产地和生态环境因子对沙枣产胶的影响，为开发新疆沙枣胶资源、沙枣及沙枣胶产业布局、发展及选址提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

以新疆分布的尖果沙枣E.oxycarpa、沙枣E.angustifolia和东方沙枣E.angustifoliavar.orientalis[12]三种植物为研究对象。于2016年5月选择保存完好的14个自然居群研究沙枣胶的产胶率，每个采集地随机选取胸径一致的5株个体，并在胸径处划取相同大小的伤口，10月收集各居群沙枣胶，干燥，去杂，称重，记录产胶量，并根据5 cm2创面的产胶量计算单位面积产胶率。收集新疆22个居群产的沙枣胶测定其中多糖的含量。表1

1.2 方 法

1.2.1 多糖提取

研磨好的沙枣胶粉末干燥，去杂，过100目筛，配制2%的沙枣胶水溶液，室温下呈凝胶状态，pH 6.5～7，加H2O240℃水浴，无水乙醇沉淀，溶液∶无水乙醇=1∶4，所得产物进行洗涤，获得白色粉末状的多糖。

1.3 数据处理

产胶率和多糖含量公式如下。运用SPSS、R软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 种源对沙枣胶的影响

2.1.1 产胶率

尖果沙枣产胶率为0.15～2.62 g/cm2，东方沙枣产胶率昌吉市0.16 g/cm2，吐鲁番市是1.92 g/cm2，沙枣产胶率额敏县0.06 g/cm2，阿拉尔市0.40 g/cm2，分析沙枣种源与产胶率的关系，差异不显著(P>0.05)。表1，图1a

2.1.2 多糖含量

尖果沙枣胶多糖含量为31%～85%，仅伽师县(31%)和昌吉市(48%)含量较低，其他区域为60%～85%，平均为69.81%。沙枣胶多糖含量为42%～78.5%，东方沙枣胶多糖含量28%～85%，仅伽师县含量较低为28%，其他产地在49%～85%。表2

种源与多糖含量差异不显著(P=0.173)，就同一个产地的不同种源来看，疏附县、昌吉市的东方沙枣胶多糖含量(76.5%,85%)高于尖果沙枣，而疏勒县、伽师县、吐鲁番市的东方沙枣胶多糖含量却低于尖果沙枣，额敏县的尖果沙枣胶多糖含量高于沙枣。图1b

表1 3种沙枣产胶率Table1 Gum yield of Elaeagnus L.

种源Species序号No.采集地Collection place产胶率Gum ratio(g/cm2)尖果沙枣E.oxycarpa1焉耆县0.922吐鲁番市2.623哈密市0.194霍城县#0.205察布查尔县0.246阜康市0.157五家渠市0.258博乐市0.269和布克赛尔县0.3110吉木乃县0.34沙枣E. angustifolia1阿拉尔市0.402额敏县0.06东方沙枣E.angustifoliavar.orientalis1吐鲁番市1.922昌吉市0.16

注：#：霍城县采集的尖果沙枣为野生，其余采集地的沙枣为栽培

Note: Eleangnus in HuoCheng country is wild and other place is cultivated

表2 3种沙枣多糖含量
Table 2 Polysaccharide content of Elaeagnus L.

种源Species序号No.采集地Collection place多糖含量(%)Polysaccharide content尖果沙枣E.oxycarpa1疏勒县#69.002疏附县#62.003伽师县#31.004焉耆县67.505吐鲁番市71.506哈密市70.507乌鲁木齐市#80.008乌鲁木齐市#77.509霍城县#60.0010察布查尔县66.0011昌吉市#48.0012阜康市85.0013五家渠市70.0014博乐市77.0015额敏县#78.0016和布克赛尔县83.5017富蕴县#77.5018吉木乃县82.50沙枣E. angustifolia1和田市#78.502阿拉尔市60.003额敏县42.00东方沙枣E.angustifoliavar.orientalis1皮山县#67.002疏勒县#49.003疏附县#76.504伽师县#28.005吐鲁番市50.006昌吉市85.00

注：#：野生

Note: #：wild

注：a 种源&产胶率；b种源&多糖含量；1沙枣，2东方沙枣，3尖果沙枣

a source & gum yield; b source & polysaccharide content； 1E.angustifolia, 2E.angustifoliavar.orientalis, 3E.oxycarpa

图1 种源与产胶率和多糖含量相关性
Fig.1 Correlation between source and gum yield and polysaccharide content

2.2 产地对沙枣胶的影响

2.2.1 产胶率

产胶率平均为0.32 g/cm2，产胶率最高的产地为吐鲁番2.62 g/cm2，最低的产地为额敏县0.06 g/cm2。野生尖果沙枣(霍城县)产胶率为0.20 g/cm2，其余栽培尖果沙枣产胶率平均为0.62 g/cm2，栽培尖果沙枣产胶率高于野生尖果沙枣的产胶率。尖果沙枣产胶率依次为吐鲁番>焉耆>和丰县>吉木乃县>阜康，即东疆>南疆>北疆。东方沙枣产胶率为吐鲁番>昌吉，即东疆>北疆。沙枣产胶率为阿拉尔市>额敏县，即南疆>北疆。

尖果沙枣产胶率和产地之间的皮尔逊相关系数为0.385，表示产地与产胶率呈正相关关系，且具有显著意义(P=0.003)。东方沙枣相关系数为0.753，说明东方沙枣产地与产胶率为中度正相关，P=0.019<0.05，具有显著意义。沙枣的产地与产胶率相关系数为-0.658，为负中度相关性，P=0.011<0.05，具有显著性意义。 表1

2.2.2 多糖含量

产地与沙枣胶多糖含量差异不显著(P=0.051>0.05)。按照行政区划分，沙枣胶多糖含量为天山以南地区高于天山以北，东方沙枣胶多糖含量为天山以北高于天山以南地区，尖果沙枣胶多糖含量天山以南和天山以北地区无明显区分。

2.3 生态环境对沙枣胶的影响

2.3.1 产胶率

海拔、无霜期、年均温、≥10℃的年积温与产胶率差异显著(P<0.05)，其余生态因子差异不显著。除海拔为负相关外，其余均为正相关。表3

2.3.2 多糖含量

各项生态因子与多糖含量差异不显著(P值均>0.05)。说明生态因子对多糖含量影响较小。表4

表3 环境因子与产胶率相关性
Table 3 Correlation between environment factor and gum yield

环境因子Enviroment factor相关系数SlopeP经度longitude0.070.22纬度latitude-0.150.21海拔altitude-0.001 299 30.01年降水Annual precipitation-0.001 181 80.17年蒸发量Annual evaporation-0.000 305 90.162无霜期Frost-free period0.018 0932.74E-05年均温Average annual temperature0.249 170.000 152≥10℃的年积温Annual accumulated temperature ≥10°C0.001 144 40.003 58平均日照时数Average sunshine hours0.000 256 90.665太阳辐射总量Total solar radiation (KJ/cm2)0.021 970.730 4

表4 环境因子与多糖含量相关性
Table 4 Correlation between environment factor and polysacharride content

环境因子Enviroment factor相关系数SlopeP经度longitude0.010 3930.086 72纬度latitude0.016 490.119 4海拔altitude1.96E-050.793 3年降水Annual precipitation0.000 195 90.659 1年蒸发量Annual evaporation2.76E-050.845 1无霜期Frost-free period-0.001 477 30.118 8年均温Average annual temperature-0.021 890.052 69≥10℃的年积温Annual accumulated temperature ≥10°C-7.03E-050.399 6平均日照时数Average sunshine hours3.38E-050.738相对湿度Relative humidity0.000 217 80.666 7太阳辐射总量Total solar radiation (KJ/cm2)-0.002 2750.771

3 讨 论

不同种源的几种沙枣的产胶率和多糖含量统计上都无显著差异，即基源对沙枣产胶无影响，因此，发展沙枣胶产业时，种源因素无需过多考量。

产地与产胶率相关性差异显著，即产地对产胶率影响较大。天山以南地区(焉耆县、吐鲁番市、哈密市)尖果沙枣产胶率平均值(1.24 g/cm2)高于天山以北地区(察布查尔县、五家渠市、阜康市、博乐市、和布克赛尔县、吉木乃县)的平均值(0.25 g/cm2)，因此，天山以南地区更适宜大规模的推广。产地与胶多糖含量差异不显著，伽师县的东方沙枣和尖果沙枣其多糖含量均低于其他产地相同种类的多糖含量，显示了伽师县的地域特殊性。

海拔越低，无霜期越长，年均温和年积温越高，产胶率越高，说明沙枣的分布若在海拔偏低的平原和年均温较高的地方，产胶率就高。这也与前人的研究结果相一致，即产胶与气温有直接关系，天热易产胶[10-12]。研究结果也反映了沙枣产胶率与产地和生态因子的一致性，这可能是气温高，沙枣机体自身代谢旺盛响应机制的表现。环境因子与多糖含量相关性差异不显著，这也暗示沙枣胶质量不受环境因素的影响。

新疆发展沙枣胶产业有着得天独厚的优势，沙枣、尖果沙枣和东方沙枣均入维药[13]，优先选择海拔较低的平原和天山以南地区进行沙枣及沙枣胶产业的推广。

4 结 论

4.1 种源对沙枣胶产胶量和多糖含量无影响。即新疆分布的沙枣、尖果沙枣和东方沙枣其产胶量和多糖含量与其种源无关。

4.2 天山以南、东(南疆、东疆)的产胶率高于天山以北地区(北疆)，对多糖含量无影响。即南疆和东疆更适宜大规模种植沙枣和推广沙枣胶产业。

4.3 低海拔、长无霜期和高的年均温和年积温，产胶率高，对多糖含量无影响。这也反映了沙枣适宜生长的地理和气候条件即平原和较高的气温。

参考文献(References)

[1] 中国植物志编委会,中国植物志[M].北京:科学出版社,1983:40.

Flora of China Editorial Committee (1983).FloraofChina[M]. Beijing: Science Press: 40. (in Chinese)

[2] Mineau, M. M., Baxter, C. V., & Marcarelli, A. M. (2011). A non-native riparian tree (elaeagnus angustifolia) changes nutrient dynamics in streams.Ecosystems, 14(3): 353-365.

[3] Decant, J. P. (2008). Russian olive, elaeagnus angustifolia, alters patterns in soil nitrogen pools along the rio grande river, new mexico, usa.Wetlands, 28(4): 896-904.

[4]国家中医药管理局《中华本草》编委会．中华本草[M].上海科学技术出版社，1999.

The Chinese Materia Medica Editorial Board of State Administration of Traditional Chinese Medicine of the people's Republic of China. (1999).ChineseMateriaMedica[M]: Shanghai: Shanghai Science and Technology Press. (in Chinese)

[5]聂小兰.沙枣的研究现状及展望[J].北方园艺,2007,(4):67-69.

NIE Xiao-lan. (2007). Research Status and Prospect of Elaeagnus angustifolia [J].NorthernHorticulture, (4):67-69. (in Chinese)

[6]李淑秀,侯永发.四种国产树胶化学成分的研究[J].林业科学,1988, 24(2): 253-254.

LI Shu-xiu, HOU Yong-fa. (1988). Study on Chemical Compositions of Four Domestic Gums [J].ScientiaSilvaeSinicia, 24(2): 253-254. (in Chinese)

[7]刘远凤,江龙,吾满江·艾力. 3种植物胶物化性能的对比研究[J].食品与发酵工业,2005,31(7):62-64.

LIU Yuan-feng, JIANG Long, Wumanjiang Ali. (2005). The Studies of Physics and Chemistry Properties of Three Plant Gums [J].FoodandFermentationIndustries, 31(7):62-64. (in Chinese)

[8]伊力哈木·托合迪,买吐孙·买提肉孜,艾力·阿巴白克力.沙枣树胶恢复已变质葡萄树伤流液抗氧化能力的生物活性作用研究[J]. 现代农业科学, 2009,16(3): 32-34.

Ilham Tohit, Mtsun Mtre, Eli Ababkli. (2009). Research on biological activity of gum of oleaster for recovering antioxidantic capacity of deteriorating grape sap [J].ModernAgricultureSciences, 16(3): 32-34. (in Chinese)

[9]李银芳,潘伯荣,阿迪力·吾彼尔.覆膜增温对沙枣树产胶的增产作用[J].干旱区资源与环境,2012, 26(10):112-116.

LI Yin-fang, PAN Bai-rong, Adil Gafur, et al. (2012). Effect of temperature increase caused by plastic film mulching on the gum yield for Elaeagnus angustifolia [J].JournalofAridLandResourcesandEnvironment, 26(10):112-116. (in Chinese)

[10]李银芳,阿迪力·吾满江,董昕,等.灌溉对沙枣树出胶的作用[J]. 防护林科技,2006,(3): 5-7.

LI Yin-fang, Adil Gafur, DONG Xi, et al. (2006). The Effect of Irrigation on Extruder Surging of Elaeagnus angustifolia [J].ProtectionForestScienceandTechnology, (3): 5-7．(in Chinese)

[11]阿迪力·吾彼尔,李银芳, 吾满江·艾力.沙枣树的出胶与环境影响因素研究[J].干旱区地理,2005,28(4):521-525.

Adil Gafur, LI Ying-fan, Wumanjiang Ali. (2005). Environmental Factors Affecting Gum Exudation of Elaeagnus angustifolia [J].AridlandGeography, 28(4):521-525. (in Chinese)

[12]新疆植物志编委会.新疆植物志第三卷[M].乌鲁木齐:新疆科学技术出版社,2011.

Flora of Xinjiang Editorial Committee. (2011).FloraofXinjiang(3) [M]. Urumuqi: Xinjiang Science Press. (in Chinese)

[13]刘勇民,维吾尔药志上[M].乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1999.

LIU Yong-ming. (1999).UyghurMedicine[M]. Urumqi: Xinjiang Science, Technology and Hygiene Press. (in Chinese)