艾草综合开发利用研究现状、存在问题及发展展望
2024-01-17左红娟张晓申郑州市农林科学研究所河南郑州450005
●左红娟 曹 辉 张晓申(郑州市农林科学研究所 河南 郑州 450005)
艾草别名艾、艾蒿等,为菊科多年生草本植物,主产于湖北、河南等省份。艾草适应性较强,且极易存活,故在我国的大部分地区均可种植[1]。艾草中含有大量挥发油、多糖、萜类、苯丙素、芳香酸、甾体及脂肪酸、黄酮等多种生物活性成分,具有抑菌性、抗虫性、抗氧化能力和提高动物生产性能的作用[2-4]。《本草纲目》中记载,艾草以叶入药,性温、味苦、无毒,纯阳之性,通十二经,具回阳、理气血、逐湿寒、止血安胎等效,于是艾草又被称为“医草”。后来人们还发现,将艾草用于灸法,有温煦散热的作用,可以疏通人体经脉,加速气血的运行,激发人体正气,从而让人由内而外激发活力。艾草既可内服也可外用,目前其开发利用集药品、食品、保健品、工业原料、饲料、文化创意产品等方面于一体,有“草中钻石”的称号,具有非常广泛的用途和开发利用前景,有着巨大的开发利用商机[5-6]。根据现有资料对艾草的开发利用情况进行总结探讨,并对艾草开发利用过程中存在的相关问题进行讨论,对艾草产业发展提出相应的意见和建议,以期为艾草产品的综合开发利用和深入研究,延长艾草开发利用的产业链及实现艾草产业的持续发展提供理论参考。
1 艾草的开发利用情况
1.1 艾草在养生保健领域的开发利用
现代研究证实,艾草具有较好的疾病预防和健康保健的作用,在中医著名医学典籍《黄帝内经》中也有应用艾草的记载:“药之不及,针之不到,必灸之。”包玲燕等[7]研究表明,采用艾灸神阙穴、关元穴联合肌内注射缩宫素与单纯使用缩宫素对比,能够显著减少产妇的产后出血量,降低产后出血发生率;崔艳杰等[8]发现艾灸配合醒脑开窍针刺能显著调节血脂,对脑梗死合并高脂血症患者的代谢紊乱有明显的改善作用;刘俊红等[9]研究表明,体位指导联合艾灸干预可有效纠正臀位妊娠,提高自然分娩率,降低不良妊娠发生率;唐照亮等[10]研究表明,艾灸“肾俞”“足三里”穴具有抗炎免疫作用,能够增强与改善机体的免疫功能,纠正发生炎症时自由基代谢的紊乱,调节神经递质的失衡;马明云等[11]通过观察艾灸对高脂血患者血脂及血糖代谢的影响,发现患者经过艾灸治疗后空腹血糖、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇等水平显著下降。艾灸的保健治疗作用已经被越来越多的人接受和认可,艾灸不仅是一种治疗手段,而且已成为一种文化符号。
1.2 艾草在食品领域的开发利用
艾叶可食,其食用历史有史料记载并广泛流传于民间,继承古法技艺而又赋予时尚元素的艾草茶、艾草面等新型养生食品问世,成为国内艾草食品行业的领跑者。李展旋等[12]探究了低筋面粉与艾草粉、白砂糖、鸡蛋等材料的不同配比对艾草蛋糕品质的影响,给戚风蛋糕增加了更多营养元素;杨宇华等[13]研究了艾草黄酮的粉径大小及其粉末添加量、食用糖和面粉添加量对蛋糕品质的影响,获得了最佳配比,做出的蛋糕既具有戚风蛋糕特有的蛋香味,又带有艾草的清香;黎冬明等[14]确定了艾叶生鲜面条的最佳工艺,此工艺制作的艾叶生鲜面条口感及色泽度均较好;冯彩丽等[15]探讨了调和油、糖粉、鸡蛋液、艾叶四种原材料不同配比对艾叶饼干的影响,考察了不同配比艾叶饼干的品质,得到了饼干的最优配方,不仅色香味俱全,营养还更加全面和健康;邓志勇等[16]探讨了不同艾草、南瓜泥、鸡蛋和白砂糖添加量对蛋糕品质的影响,增加了蛋糕的花色品种,既为艾草南瓜保健蛋糕的加工生产提供了理论支撑,又为艾草和南瓜深加工产业的发展开辟了一条新途径。将艾草利用与食品加工相融合,既能提高食品的营养价值,又有养生保健的作用,还为艾叶的开发利用提供了新的思路,对艾草产业的发展具有重要意义。
1.3 艾草在纺织领域的开发利用
艾草在纺织业的应用已有较长的历史,古时就有将艾草用于布匹印染的记录,现代关于艾草用于织物的报道也较多。高秀丽等[17]发现艾草纤维比电阻小,回潮率高,弹性好,生产加工时不容易产生静电,具有较好的可纺性,并且艾草纤维具有抑菌、除臭、驱蚊、保健等性能;官建[18]发现经艾蒿水煮浓缩液浸轧处理后的真丝织物具有一定的抗菌性;蒋芳等[19]利用艾叶提取液与银氨溶液反应制备得到艾叶纳米银,用艾叶纳米银溶胶对真丝织物进行处理后发现,真丝织物有抑菌效果,织物的白度有所下降,织物拉伸强力、拉伸断裂伸长率有微小降低,保持了真丝织物原有的性能。此外,艾蒿含有色素,可作为天然染料对织物进行印染,杨继等[20]研究发现,艾蒿色素易溶于有机溶剂,热稳定性相对较好,耐酸性好,在紫外光照射下稳定性好,对羊毛织物染色后,毛沾色和变色牢度优良,干湿摩擦级数优良,完全符合人民日常生活需要;杨杨等[21]发现艾草染在棉布上呈褐色,而在真丝上的染色则偏绿色,且用不同的媒染剂,染色效果也略有不同。随着市场对天然绿色抗菌保健功能纺织品需求量的不断增加,艾草纺织品相对于传统织品的优势更加凸显,艾草在纺织领域将迎来更为广阔的应用前景。
1.4 艾草在养殖领域的开发利用
艾草作为饲料添加剂应用于畜禽养殖,在我国已有几千年的历史。艾叶中所含的生物碱、酚类等化学物质对多种病原体具有抑制和杀灭作用。艾草作为添加剂在畜禽养殖中的作用也得到了越来越多专家学者的证实。夏晨等[22]研究表明,在动物全混合日粮中添加艾叶能刺激奶牛的食欲,奶牛泌乳量随着艾叶添加量的增加而提高,且对牛奶乳脂率等营养成分没有影响,牛奶中也能查出艾叶中特有的芳香物;张旭等[23]发现添加艾草粉显著提高了蛋鸡生产性能,产蛋率高,还能提高蛋黄颜色,改善蛋品品质,且能够提高蛋鸡血清GSH含量和CAT活性,增强蛋鸡的抗氧化能力;杨宇华等[24]发现艾草黄酮提取液对冷却肉的贮藏具有一定的抑菌作用和保鲜效果,抑制冷却肉感官品质的降低,有效抑制冷却肉的腐败,可作为肉制品保鲜的天然抗氧化剂,延长鸡胸肉的保鲜储藏期;吴有华等[25]研究发现,艾叶粉能促进肉鸡的脾脏和法氏囊等主要免疫器官的发育,增强肉鸡的免疫功能,提高其对疾病的抵抗能力;赵兴华等[26]研究表明,在饲料中添加艾叶能够促进鸡的生长发育,提高饲料转化率,显著提高鸡的平均日增重。
1.5 艾草在农业领域的开发利用
艾草在农业生产上也有较多应用,较为常见的是用于农作物害虫的防治。杨伟[27]研究发现从艾草中提取的植物活性物质对桃蚜、蓟马等害虫具有较高的杀虫活性,并且分析了艾草不同部位和不同生育期艾蒿素的含量分布特征和杀虫活性差异,最终明确了艾蒿素的最佳采集部位是种和叶,最佳采集时间是果期;Yuan等[28]发现艾草精油对玉米蟓有触杀作用,应用二氧化碳超临界流体提取法得到的提取物比用水蒸气蒸馏法提取出的精油对玉米蟓的触杀活性高;王晶等[29]分别研究了不同组分对小菜蛾幼虫的影响,结果表明,中性组分防治小菜蛾时表现出明显的触杀、熏蒸、胃毒和驱避作用;李水清等[30]发现艾蒿精油对菜青虫具有较强的拒食活性和一定的触杀活性。农业可持续发展的要求使植物源农药的研究取得很大进展,植物源农药是一种新型、环保、可利用性高的农药,艾草提取物对害虫的触杀作用为植物源农药的研制及开发提供了新的研究方向。
2 艾草发展中存在的问题
艾草资源在综合开发利用方面有着较为悠久的历史,随着我国科技水平的提高,现代提取技术及分离技术的日益完善,艾草在综合开发利用方面也获得了突飞猛进的发展。目前,艾草的一些疗效已被现代药理学证实,然而艾草其他生物活性成分的潜在作用与传统用途之间的相关性还需要进一步研究证实。虽然艾草全产业链发展相对成熟,产业规模也较大,但其发展过程中仍然存在一些问题,如整个行业大而不强,缺乏平台构建,产业“散、小、乱”特征依然明显,从业门槛较低,企业生产规模不大,缺少龙头企业带动行业发展等。此外,艾草产业机械化程度较低,艾草的收割、脱叶等加工都是靠人工来完成,人工耗费巨大,成本高、效率低,对于艾叶成品的质量也难以保证。艾产品虽然种类丰富,但产品科技投入少,新产品开发、技术改造投入明显不足,附加值低,对艾草的开发利用研究仍缺乏系统性,开发利用更多地处于初步阶段或理论阶段,对于艾草的开发利用深度和广度还远远不够,严重制约了艾草产业的发展。
3 展望
艾草产业在未来的发展中应加大科技投入,依靠科技支撑,提高产品附加值,增大产品使用价值,延长其产业链;加大企业与科研院所的合作力度,推广绿色、高质、高效的技术模式,研发生产更多更优的艾草深加工产品,建立艾草制品完整的质量分级标准、质量评价标准及艾草溯源体系,促进行业发展的整体水平提高;要找准发展结合点,将艾草产业与乡村振兴等结合起来,把艾草产业作为乡村振兴的产业支撑,打造成富民产业。发挥艾草的传统优势和地域优势,选育优良艾草品种,规范艾草种植技术,实现艾草的高产优质栽培,把提升草叶品质作为艾草产业发展的重点,由注重种植面积向注重种植效益转变,由管种管收的初始模式向提供种苗、技术、收购、加工一条龙服务的新型发展模式转变,加大新产品开发力度,促进产品由同质化、低端化向特色化、个性化转变,最大程度地发挥艾草资源的利用潜能,实现艾草产业经济效益和社会效益的最大化。