貓豆種質(zhì)資源研究與綜合利用

李經(jīng)成江洪平羅高玲陳燕華蔡慶生(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，南寧50007；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所，南寧50007；廣西歐文醫(yī)療科技集團(tuán)，南寧50007)

?

貓豆種質(zhì)資源研究與綜合利用

李經(jīng)成1，2江洪平3羅高玲1，2陳燕華1，2蔡慶生1，2
(1廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，南寧530007；2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所，南寧530007；3廣西歐文醫(yī)療科技集團(tuán)，南寧530007)

摘要：貓豆是廣西山區(qū)普遍種植的藥食兩用型特色經(jīng)濟(jì)作物，其主要成分左旋多巴是治療老年人帕金森氏癥的特效藥物。本文對(duì)貓豆種質(zhì)資源、種子營(yíng)養(yǎng)成分、綜合利用與開(kāi)發(fā)研究概況進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：貓豆；種質(zhì)資源；利用；研究

貓豆屬豆科黎豆屬，又名黎豆（藜豆）、狗爪豆、龍爪豆、虎豆、老鼠豆等，是生長(zhǎng)在亞熱帶地區(qū)的一年生纏繞草質(zhì)藤本植物，在廣西、廣東、貴州、云南、海南以及江西等地區(qū)均有種植。貓豆具有藥食兩用功能，成熟豆粒中的化學(xué)成分—左旋多巴可作藥用，鮮嫩豆莢和子粒經(jīng)泡水去毒處理后可作鮮食菜用。目前，貓豆在廣西種植面積較大，主要用于提取左旋多巴，生產(chǎn)治療帕金森氏病、肝昏迷的特效藥。本文就目前貓豆種質(zhì)資源、種子營(yíng)養(yǎng)成分分析、綜合利用與開(kāi)發(fā)研究概況進(jìn)行概述。

1　貓豆種質(zhì)資源研究

貓豆原產(chǎn)于東亞熱帶地區(qū)，廣泛分布于我國(guó)廣西、廣東、云南、貴州等熱帶和亞熱帶地區(qū)，此外四川、湖南、湖北、江西、安徽等地均有種植。根據(jù)貓豆的用途分類(lèi)，主要分為藥用貓豆、菜用貓豆。在貓豆的主產(chǎn)區(qū)廣西，貓豆種質(zhì)資源包括黎豆屬中的3個(gè)種，分為貓豆（狗爪豆）、茸毛黎豆和黑皮黎豆；作為蔬菜食用的貓豆種分為：黃毛藜豆（Stizolobium hassjoo Piperet Tracy）、茸毛黎豆（S.deeringianum Bort．）、藜豆（S.capitatum Kuntze）及白毛藜豆（S.niveum Kuntze）等4個(gè)種[1]。

貓豆屬短日照植物，耐旱耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)，直根系，莖蔓生，三出復(fù)葉，寬卵形，葉基部有披針狀小托葉。總狀花序，花大，唇形，常3個(gè)一束，著生在有節(jié)的花梗上，色暗紫或白；花萼2，旗瓣較龍骨瓣短，龍骨瓣下部直，頂端微向下彎，雄蕊10枚（9枚聯(lián)合），花柱絲狀，近頂端處有細(xì)毛，柱頭小。莢果寬厚，長(zhǎng)10～13cm，老熟后，莢殼干硬短縮，黑色，脊棱露出，莢皮上有毛或茸毛。種子近長(zhǎng)橢圓形，長(zhǎng)1．5～2．0cm，寬1．1～1．4cm，厚0．75～0．88cm。色灰白或灰，上有黑色斑點(diǎn)或條紋，種臍處有圓領(lǐng)狀的種阜，百粒重80～220g。喜溫，需強(qiáng)光，在蔭蔽處生長(zhǎng)落花多，結(jié)莢少。種子萌芽適溫25～30℃，穴植3～5粒，覆土4～5cm，至夏末秋初達(dá)盛花、盛莢期，可追肥1～2次，從開(kāi)花至采收嫩莢約需30d；到種子老熟約需50d以上[2-3]。選健壯植株留種，待果莢變黑露筋，干硬后取下充分曬干，于通風(fēng)處貯藏，播種時(shí)再取出種子。貓豆病蟲(chóng)害較少，只在開(kāi)花結(jié)莢期注意防治豆莢螟、炭疽病。

我國(guó)的貓豆種質(zhì)資源豐富，其中廣西收集到種質(zhì)資源最多。20世紀(jì)80年代，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源所專(zhuān)家從廣西河池、柳州、百色等8個(gè)地區(qū)共收集到51份貓豆類(lèi)種質(zhì)資源，并對(duì)收集到的種質(zhì)資源進(jìn)行分類(lèi)與鑒定，發(fā)現(xiàn)了一批早熟高產(chǎn)、左旋多巴含量高、長(zhǎng)勢(shì)旺盛、鮮苗產(chǎn)量高的優(yōu)異種質(zhì)資源[4]。而在1992-1994年，對(duì)廣西桂西山區(qū)食用豆類(lèi)種質(zhì)資源考察中，發(fā)現(xiàn)貓豆種質(zhì)資源廣泛分布于海拔115～1050m的桂西山區(qū)，收集到貓豆種質(zhì)資源22份[5]。廣東省農(nóng)科院蔬菜研究所對(duì)粵北地區(qū)平遠(yuǎn)縣等5個(gè)縣區(qū)的蔬菜種質(zhì)資源考察中，也收集到了21份菜用黎豆種質(zhì)資源[6]。由此可見(jiàn)，雖然我國(guó)的貓豆種質(zhì)資源豐富，但是還沒(méi)有開(kāi)展全面深入的種質(zhì)資源收集工作，收集入國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)的資源份數(shù)非常少。而隨著山林坡地的不斷開(kāi)發(fā)，貓豆種質(zhì)資源也受到不同程度的破壞和丟失，所以收集與保護(hù)貓豆種質(zhì)資源已經(jīng)迫在眉睫。

貓豆種質(zhì)資源遺傳多樣性研究方面，報(bào)道文獻(xiàn)非常少。張鳳銀等[7]利用ISSR分子標(biāo)記對(duì)來(lái)源于廣西、廣東和四川的9份種質(zhì)資源構(gòu)建指紋圖譜，并進(jìn)行遺傳多樣性分析，利用3條多態(tài)性ISSR引物擴(kuò)增出的12條特異性條帶，將9份種質(zhì)資源劃分為3個(gè)種群，并發(fā)現(xiàn)種質(zhì)間的親緣關(guān)系與種質(zhì)地理來(lái)源有一定關(guān)聯(lián)。邱亞玲等[8]對(duì)不同來(lái)源的11份貓豆種質(zhì)資源進(jìn)行ISSR分析，從40條引物中篩選出的10條擴(kuò)增性良好引物，擴(kuò)增多態(tài)性位點(diǎn)率25．8%，并進(jìn)行遺傳分析與聚類(lèi)分析，發(fā)現(xiàn)貓豆遺傳變異小，遺傳穩(wěn)定性強(qiáng)，不同來(lái)源的貓豆遺傳差異與地理分布有一定關(guān)系。有關(guān)貓豆的農(nóng)藝性狀遺傳多樣性研究的文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。種質(zhì)資源遺傳多樣性研究對(duì)于種質(zhì)資源創(chuàng)新應(yīng)用、雜交育種和綜合開(kāi)發(fā)具有重要意義，所以開(kāi)展貓豆種質(zhì)資源遺傳多樣性研究對(duì)廣西貓豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大至關(guān)重要。

2　貓豆種子營(yíng)養(yǎng)成分

貓豆種子中含有左旋多巴（L-dopa），即3-（3，4-di hydroxy phenyl）-L-丙氨酸，主要在種子胚中，其含量為5．22%～9．44%。成熟的貓豆豆粒營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，每100g中含蛋白質(zhì)約24．5g、脂肪9．9g、纖維素4．4g、維生素A50ug、維生素B10．50mg、維生素B2 0．20mg、煙酸1．7mg，還含鈣、磷等礦物質(zhì)。貓豆蛋白質(zhì)中共檢測(cè)到氨基酸組成（%）為：蛋氨酸0．34，蘇氨酸1．13，纈氨酸1．62，異亮氨酸1．48，賴(lài)氨酸1．64，亮氨酸2．27，苯丙氨1．59，天門(mén)冬氨酸3．91，酪氨酸1．84，絲氨酸1．32，谷氨酸3．39，脯氨酸1．06，甘氨酸1．31，丙氨酸1．36，組氨酸0．63，精氨酸1．33，游離0．3，其中包括蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、賴(lài)氨酸、亮氨酸和苯丙氨7種人體必需氨基酸。此外，貓豆中含有一定量的不飽和脂肪酸，其中包括油酸、亞油酸和亞麻酸[9-10]。

貓豆青飼草營(yíng)養(yǎng)成分組成，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)，約為蛋白質(zhì)15．1%、脂肪2．1%、無(wú)氮浸出物48．6%、纖維19．3%、灰分14．9%。可消化蛋白質(zhì)為10．7%，可消化碳水化合物為49．6%，總的可消化率為63．4%，營(yíng)養(yǎng)比為4∶9。

3　貓豆的綜合利用與開(kāi)發(fā)

貓豆種子中左旋多巴是臨床上用于治療老年人帕金森氏病所引起的震顫麻痹的特效藥物。早于1949年，科學(xué)家便從野生黎豆中提取出左旋多巴，我國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)始從貓豆中提取左旋多巴。蔣偉哲等[11]將生產(chǎn)上左旋多巴的提取工藝由酸水醇提取法改進(jìn)為離子交換樹(shù)脂法，通過(guò)滲濾、析晶、離子交換和純化技術(shù)研究，進(jìn)行提取工藝升級(jí)，左旋多巴提取回收率由原來(lái)的1．5%提升到3．4%以上，且左旋多巴純度高達(dá)99．9%，提高了左旋多巴的生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效益大大提升。目前，廣西是植物天然左旋多巴生產(chǎn)基地，擁有年加工貓豆原料6000t以上生產(chǎn)能力的廣西那坡制藥有限公司、廣西邦爾藥業(yè)公司、廣西東蘭制藥廠等大型企業(yè)，年產(chǎn)左旋多巴原料200t以上，主要出口歐美國(guó)家，且供不應(yīng)求。貓豆的種子富含蛋白質(zhì)和各種氨基酸，提取左旋多巴后的豆渣可作為飼料，可以促進(jìn)家畜生長(zhǎng)發(fā)育，有催肥與改善肉質(zhì)口感的作用。此外，研究發(fā)現(xiàn)貓豆對(duì)鎮(zhèn)定安眠、抗蛇毒與治療男性不育癥均有特效，而隨著研究的深入，貓豆的藥用價(jià)值將獲得更深層次的開(kāi)發(fā)與利用[12]。

4　前景與展望

貓豆具有耐旱耐貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，非常適宜于喀斯特石漠化地區(qū)種植。廣西百色、河池等典型的喀斯特地貌地區(qū)均有種植貓豆，而且這一地區(qū)是國(guó)際上唯一的貓豆種植基地。隨著左旋多巴提取工藝技術(shù)的不斷提升，貓豆的藥用價(jià)值與飼料用途陸續(xù)開(kāi)發(fā)與利用，貓豆的需求量將大幅度增加。開(kāi)展貓豆類(lèi)種質(zhì)資源收集與利用、高產(chǎn)栽培技術(shù)、以左旋多巴為原料的藥品研發(fā)對(duì)廣西貓豆特色產(chǎn)業(yè)鏈的壯大發(fā)展，以及全國(guó)14個(gè)特困連片地區(qū)之一滇桂黔石漠化區(qū)的扶貧攻堅(jiān)工作具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]林妙正，鄺偉生．廣西貓豆資源．廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990（2）：23

[2]韋棠山，陳元生，楊得坡，等．石山地區(qū)貓豆生態(tài)生物學(xué)特點(diǎn)與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)．亞太傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，2006（12）：68-71

[3]張鳳銀，朱聰明．白花黎豆與紫花黎豆的形態(tài)特征觀察及營(yíng)養(yǎng)成分分析．中國(guó)農(nóng)村小康科技，2010（9）：62-63

[4]林妙正，鄺偉生．廣西貓豆資源左旋多巴含量的研究．作物品種資源，1991（3）：19-20

[5]覃初賢，陸平，王一平．桂西山區(qū)食用豆類(lèi)種質(zhì)資源考察．廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996（2）：26-28

[6]李植良，黃河勛，黃享履，等．粵北山區(qū)蔬菜種質(zhì)資源考察與初步鑒定．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（1）：19-23

[7]張鳳銀，戴希剛，潘磊．藜豆種質(zhì)資源遺傳多樣性的ISSR分子標(biāo)記分析．江漢大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，41（6）：100-104

[8]邱亞玲，秦民堅(jiān)，戴軼群，等．不同產(chǎn)地貓豆遺傳多樣性的ISSR分析．中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2015，21（6）：86-90

[9]王慧忠．西南喀斯特地區(qū)狗爪豆藥用與飼用價(jià)值研究．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（2）：78-80

[10]何翠屏，王慧忠，鄧國(guó)棟．狗爪豆生物堿、左旋多巴及其營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定．山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（3）：233-236

[11]蔣偉哲，黃興振，黃玲．四種732型樹(shù)脂對(duì)貓豆中左旋多巴交換性能的比較．廣西中醫(yī)藥，2006，29（3）：52-55

[12]吳春嵐，潘衛(wèi)東，孫燕，等．貓豆的現(xiàn)代研究進(jìn)展．上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，25（5）：104-107

收稿日期：（2016-02-01）

基金項(xiàng)目：國(guó)家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目（CARS-09-Z15）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技發(fā)展基金項(xiàng)目（桂農(nóng)科2014YQ19）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地科研業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)目（2015YT20）