黃連木的種質資源與開發利用

李廣會

摘要:對中國黃連木的分布、種質資源、研究狀況以及綜合利用進行了論述,并對中國黃連木的應用前景及發展趨勢進行了展望。

關鍵詞:中國;黃連木;種質資源;開發利用

中圖分類號:S792.99文獻標識碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.023

Genetic Resources and Development of Pistacia chinensis Bunge

LI Guang-hui

(Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi030801, China)

Abstract:In the paper, the distribution, genetic resources and comprehensive research situation of the Pistacia chinensis Bunge were described. Also, the application development and research direction were forecasted.

Key words:China; Pistacia chinensis Bunge; genetic resources; development

世界上漆樹科黃連木屬有:中國黃連木(Pistacia chinensis)、大西洋黃連木(P. atlantica)、黑黃連木(P.terebinthus)、德克薩斯黃連木(P. texana)、全緣黃連木(P. integeima)、乳香黃連木(P. lentiscus)、鈍黃連木(P. motica)、阿富汗楷木(P. cabulica)、阿月渾子(P. vera) 9 個種和巴勒氏登黃連木(P. Terebinthus var. alaestina) 1 個變種。中國僅有1 種黃連木,即中國黃連木( Pistacia chinensis Bunge.),它是高大落葉喬木,喜光,根深,抗旱,抗風力,抗病蟲害,耐干旱瘠薄,萌芽力強,是荒山灘地的重要造林樹種,對土壤酸堿度適應范圍較廣,在石灰巖山地的干旱陽坡也可繁衍生長。木材質地堅硬,紋理細致,供建筑、農具、家具和雕刻等用材。黃連木也是發展能源林的主要樹種之一,為木本油料樹種,由它加工出的一種不干性油,油色呈淡黃綠色,供工業生產用,子油可制“生物柴油”[1]。據報道,豐產的黃連木每公頃地能產籽7 500 kg,榨柴油 3 000 kg。種子含油率42.46%,出油率20%～30%。在當前人類面臨石油資源緊缺、環境嚴重污染的形勢下,能代替部分石油,給我們提供新的綠色石油資源和清潔能源,是我們開發利用可再生能源非常重要的應對措施,它對維護我國的能源安全有重要的意義。

1黃連木的種質資源

中國黃連木原產于我國,有2 500多年的歷史。分布在北緯18°09′～40°09′,東經96°52′～123°14′之間的廣大地區,北至河北、山東,南至廣東、廣西,東到臺灣,西南至四川、云南都有野生和人工栽培,特別是在華北地區,跨越河北、河南、山西諸省的太行山區,有大面積的野生和人工栽培黃連木林帶。在海拔2 000 m以下均能正常生長,少量黃連木分布于2 000 m以上的山地,其中以400～700 m最多[2]。在坡積土和石穴土、石縫土上能長成大喬木。

2黃連木的研究狀況

近年來,由于國際石油價格的大幅攀升和石油能源對環境造成的嚴重污染,人們開始關注可再生替代能源的開發和應用。20世紀50年代末,國外“能源植物”的研究就已相當活躍,其中包括能源樹種的調查、篩選、收集研究等[3]。許多國家制定了相應的研究計劃,如日本的陽光計劃、印度的綠色能源計劃、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等。20 世紀90年代,生物柴油已成為美國新能源研制和開發的熱點,引起發達國家的高度重視。政府通過制定優惠政策等措施使生物柴油產業化。中國林木生物質能源研究開發起步雖較晚,但發展速度很快,在自主創新的生物柴油技術研究方面取得了突破性進展,部分科研成果已達國際先進水平[4]。中國林科院王濤院士從2002年開始在全國進行木本燃料油植物普查工作,并開展了“黃連木等能源樹木良種選育與推廣”、“主要燃料木本植物資源調查研究及示范基地的建立”等專題研究,對可用作生產生物柴油的黃連木的資源分布、生長及利用狀況進行了調查研究和優良類型選擇。目前,由王濤院士主持的“黃連木基地建設及生物柴油生產產業化項目”已通過中國國際咨詢公司組織的評審。中國已有數十家生物柴油企業,總設計能力超過300萬t/a,實際產量10萬t左右。

根據中國最近3年的廣泛調查研究,國家林業研究機構認為黃連木是北方油料林木的最佳樹種。其種子含油達到42.46%,是用來制造生物柴油的理想原料。而生物柴油同普通的礦物柴油相比,具有明顯的環保功能。它富含氧,燃燒性好,不含硫,對大氣的顆粒排放物顯著降低,被認為是當今世界的綠色能源[2]。

3黃連木的綜合利用

3.1醫、農藥

祖庸等[5]和錢建軍等[6]分別對黃連木藥籽油進行了研究,結果表明:藥籽油中的油酸和亞油酸的含量最高達77. 89%,其中,亞油酸含量高達30.46% ,而亞油酸是用于治療冠心病、高血壓癥的重要藥物成分之一。因此,它是一種營養豐富的食用油,還可起到防病、治病及抗衰老、保健的作用。種子油可食用,是太行山區食用油的主要來源。它還可做潤滑油、制肥皂、照明,而精制種子油能治療牛皮癬,油餅可作飼料和肥料。嫩葉和嫩芽是上等的綠色蔬菜。樹皮和葉還可以入藥,根、枝、葉、皮也可作農藥,葉亦可做黑色染料。

從黃連木樹皮、樹葉提取分離得到的沒食子酸、槲皮素、間雙沒食子酸、槲皮甙和香豆素二聚體等,具有清熱解毒和雌激素受體激動劑等藥效[7,8]。以根、莖、葉、樹皮入藥作為黃桕皮代用品,廣泛用來治療急性胃腸炎、痢疾、霍亂、褥瘡、風濕病等。葉上寄生的蟲癭稱“五倍子”,入中藥可治肺虛咳嗽、久痢脫肛、多汗、刀傷出血等癥[9]。用黃連木的根、枝、皮、葉熬制的水溶液亦是上好的農藥,可殺各種水稻害蟲、蚜蟲和螟蟲等[10]。

3.2化工原料

單寧是黃連木中含量最高的化工成分,據舒常慶等人研究表明,黃連木各部位單寧含量分別為:葉片9.23%,1 年、2 年和3 年生的樹皮為4.71%、4. 65%和2. 99%,主干皮2.94%,木質部0. 67%[11]。黃連木秋季果熟后采葉蒸餾提取芳香油率在0.12%以上[12]。葉可制茶作保健食品添加劑和香薰劑等[13]。樹皮、葉、果實均可提取栲膠。

李俊玉等[14]對黃連木油進行堿煉和脫色精制后,經環氧化開發了環氧黃連木油增塑劑和環氧黃連木油酸丁酸酯增塑劑。其性能優良,生產成本也較環氧脂酸辛酯低,可作為環氧增塑劑推廣應用。

羅慶云[15]從黃連木葉中獲得的提取物用硫酸水解,可得沒食子酸的總含量為29.20%。用它代替工業單寧酸來制備符合產品質量要求的三甲氧基苯甲酸甲酯和三甲氧基苯甲酰肼,二者可以用作合成三甲氧芐氨嘧啶、抗菌增效劑的中間體。祖庸等[16]提出將黃連木油用作工業原料生產粘合劑、塑料添加劑、表面活性劑等精細化工產品。

3.3嫁接開心果

阿月渾子(Pistaeia vera L. ) 商品名稱開心果,屬于漆樹科黃連木屬落葉小喬木。果實具有很高的經濟價值,為世界著名的堅果和木本油料樹種,在國外有著較廣泛的栽培。而用同屬樹種黃連木來嫁接開心果,可提高開心果的抗性,有利于發展開心果干果經濟林。2001年,路丙社等[17]分別以大西洋黃連木與大西洋黃連木和全緣(葉) 黃連木為親本選育的優良雜種UCB-Ⅰ為砧木,研究了砧木品種、枝條年齡、嫁接時間和激素處理對芽接成活率的影響。結果表明,在雜種UCB-Ⅰ上的芽接成活率均普遍高于大西洋黃連木。2002 年,張文越和王鈞毅[18]引進新疆、美國阿月渾子品種,以黃連木為砧木進行了嫁接試驗。發現黃連木是嫁接阿月渾子的適宜砧木,嫁接親和力高,大樹及幼樹均有較高的成活率。

3.4生態綠化環保

黃連木枝葉繁茂秀麗、樹姿雄偉。早春嫩葉紅色,入秋葉變深紅色或橙色,不同季節色態各異,四季有特殊的清香,是美麗的庭蔭樹、行道樹及山地風景樹,可用于常綠樹叢栽種以賞秋景,也適宜作工礦區綠化樹種。黃連木有保護環境的作用,對二氧化硫、氟化氫、氯化氫、煙塵的抗性和吸滯能力強,并具殺菌作用,是建造保健林的主要樹種。黃連木的木材鮮黃色,質重而堅硬、耐腐蝕、紋理結構細致、易干燥、切削容易、表面光滑、有光澤,是良好的室內裝修材料,各類工藝美術品、珠寶匣盒、鑲嵌、秤桿、算盤、手杖、煙斗、農具柄及其他材料,國外還用其作槍托[19,20]。

3.5黃連木籽油

黃連木是中國主要木本油料資源之一,據錢進軍等人的調查,黃連木籽含15. 6%的棕櫚酸、0. 9%的硬脂酸、1. 2%的十六碳烯酸、51. 6%的油酸、28. 3%的亞油酸、2. 1%的亞麻酸[21],可作為多種工業原料,這開辟了黃連木籽油利用的新途徑。

4結論與展望

綜上所述表明:黃連木生命力強,生長迅速,對環境要求低,可防止土壤退化,減少水土流失,是山區營造水土保持林的先鋒樹種。大量種植黃連木,有利于防止大氣污染,并對環境進行監測。它既是一種重要的藥用植物,又是木本油料樹種,將黃連木作為林業生物質能源,不但可以顯著增加森林資源,還可以提供豐富的清潔能源,綜合利用價值極高[21]。目前,可再生能源的發展在國際上越來越受到重視,中國生物柴油的開發利用還處于發展初期,可持續發展要求可再生能源做出更多的貢獻,開發利用可再生能源就是中國經濟持續快速發展的重要舉措和最有效的途徑。

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