肖平,麥麥提敏·麥提薩伍爾,張明旺,袁宗濤,郭盛,宿樹蘭,王岱杰,段金廒*
1.南京中醫藥大學 江蘇省中藥資源產業化過程協同創新中心/中藥資源產業化與方劑創新藥物國家地方聯合工程研究中心/國家中醫藥管理局中藥資源循環利用重點研究室,江蘇 南京 210023;2.單縣天祥羅漢參專業合作社,山東 菏澤 274300;3.齊魯工業大學(山東省科學院)菏澤校區(分院)山東省藥食同源資源開發與健康產品創制國際聯合實驗室/山東省生物工程技術創新中心,山東 菏澤 274000
土圞兒屬(Apios)共有10種,主要分布于北美和東亞,我國有6 種;土圞兒為土圞兒屬植物的塊根,又稱羅漢參、土欒兒、豆芋、美國豆芋、大越豆芋、土芋、香芋、菜用土圞兒等,系外來資源植物,原產美洲,在歐美國家及日本廣泛種植與應用,于明末清初傳入中國,具有較高的食用和藥用價值[1]。該植物資源在引種歸化后得到了一定的發展,目前在我國山東、浙江、江蘇等地均有種植[2]。現代研究表明,土圞兒屬植物塊根儲存有大量的多糖類、蛋白質及肽類等功能性營養物質,莖葉和花序等組織器官含有較豐富的黃酮、皂苷等多類型生物活性成分,表現出調節血糖、血壓,以及抗氧化、增強免疫力等多種功效[3-4]。本文通過對大量文獻資料和專利數據的全面分析,深入挖掘剖析土圞兒資源植物的生產加工和開發利用現狀,特別是原產地和主產地的傳統應用方式,以及多用途、多層次的資源利用狀況,以期為土圞兒資源的深入開發利用提供參考、為我國土圞兒資源產業鏈延伸和高質量發展提供借鑒和啟示、為生產區域研究制定發展規劃和優化調整產業結構提供科學依據,有利于促進該藥食兩用資源產業健康可持續發展。
本文數據樣本來自Web of Science(WOS)和中國知網(CNKI)數據庫。英文文獻檢索選擇WOS核心合集、主題式檢索,根據本研究涉及的關鍵詞指定檢索策略,檢索式:“主題=Apios”。中文文獻檢索選擇CNKI,檢索式:“主題=(土圞兒OR 豆芋OR 羅漢參)”,文獻類型:articles、reviews。采集到的文獻數據樣本經過篩選,最后確定納入計算分析的文獻數據,數據采集時間為2023 年12 月31 日。CNKI 數據庫檢索得到60 篇土圞兒相關中文研究論文,經NoteExpress 軟件剔除重復文獻和無關文獻1篇,得到59 篇文獻,組成土圞兒中文文獻數據集。WOS檢索得到92篇土圞兒相關英文研究論文,經整理得到符合標準的91 篇土圞兒英文文獻數據集。本文土圞兒相關專利文獻數據通過國家知識產權局專利檢索及分析網(https://pss-system.cponline.cnipa.gov.cn/)檢索,專利類型為發明和實用新型,得到146 條專利文獻,數據采集時間為2023 年12 月31日。
對1.1 項下土圞兒相關研究文獻數據集以不同計量指標進行分析,評述其研究領域的發展現狀。在此基礎上,結合CiteSpace 軟件進行關鍵詞共現分析、研究熱點趨勢分析和可視化科學知識圖譜展示,識別和反映土圞兒研究主題基本框架、知識流動、前沿轉移和發展演進的動態過程。利用專利檢索及分析網從專利申請人和專利技術領域方面分析土圞兒專利申請情況。
1.3.1 文獻時間分布特征及趨勢 文獻數量按年度尺度的分布及變化情況可以在一定程度上反映該領域的研究規模、發展水平、發展速度及受關注程度。從2005—2023 年發文數量分布可以看出,土圞兒研究領域總體發文數量大致呈先上升后穩定的趨勢,英文文獻數量普遍多于中文文獻(圖1)。從土圞兒發文量占比來看,中國為60.26%、美國為17.22%、日本為14.57%、韓國為5.30%、加拿大和英國均為1.32%。相比于其他國家的總發文數量,中國有較大的優勢,說明土圞兒相關研究在國內得到了越來越多的重視。國外土圞兒的研究起步更早,研究技術更為成熟,在土圞兒的栽培、育種、產品開發等方面有顯著優勢。總之,與水稻、小麥、玉米、常見大宗中藥材比較,土圞兒相關的文章數量較少,需要持續關注并推進其研究。

圖1 2005—2023年土圞兒相關論文發文量分布
1.3.2 關鍵詞熱點 關鍵詞作為一篇文獻的索引性標簽,是對文章的核心概括和高度凝練,通過關鍵詞共現分析,可以了解該學科領域的研究現狀及各關鍵詞之間的交互關系,讀取研究內容及發展趨勢。本研究將納入的中文文獻以Endnote 形式導入CiteSpace 軟件中,得到861 個關鍵詞,設置關鍵詞出現頻次≥3 生成關鍵詞共現網絡。由圖2A 可知,抗腫瘤、抗氧化、治療糖尿病3 個方面的藥理活性是土圞兒目前的主要研究方向。

圖2 土圞兒中英文關鍵詞共現圖譜
根據文獻計量學分析,土圞兒具有抗氧化、抗炎、抗菌、降血糖、調血脂、抗腫瘤等方面的藥理活性。其中,抗氧化和抗炎作用是較為常見的研究方向,而抗腫瘤研究則相對較少。如圖2B所示,英文關鍵詞共現圖譜中紅色聚類模塊主要有黃酮類(flavonoids)、活性氧(ROS)、抗氧化劑(antioxidant)、氧化應激(oxidative stress)等,主要聚焦于土圞兒屬植物抗氧化活性的研究。中文關鍵詞和英文關鍵詞的共現圖譜均體現土圞兒的抗氧化作用是當前研究的熱點。
Takashima 等[5]研究發現,土圞兒提取物中含有染料木素,其能夠增加血紅色加氧酶(HO-1)的基因表達水平,具有較好的抗氧化活性。安家煒等[6]研究發現,美洲土圞兒的地上部位(莖、葉、花)乙醇提取物具有不同程度的自由基清除能力,且抗氧化能力與黃酮的含量呈正相關。Chu 等[7]研究表明,美洲土圞兒花中的多糖能減少過氧化氫誘導的PC12細胞損傷模型中的ROS生成和線粒體損傷。
劉萌萌等[8]采用不同溶劑對土圞兒塊根醇提物進行分級萃取并評價了不同部位的抗氧化活性,結果表明,乙酸乙酯萃取部位抗氧化活性最好,其中總酚、總黃酮、總皂苷的質量分數分別為24.15%、10.25%、10.99%。譚嬌等[9]研究發現,美洲土圞兒花總皂苷具有較強的自由基清除能力,表明美洲土圞兒花提取物具有較好的抗氧化活性。大量研究表明,土圞兒不同部位均具有一定的抗氧化活性,且黃酮、多糖、皂苷等成分可能是其抗氧化作用的物質基礎。
黃酮類成分是土圞兒中的主要活性成分,在中英文關鍵詞共現圖譜中均出現。土圞兒屬植物塊根、花、葉中均含有豐富的黃酮類成分。目前,國外對土圞兒中黃酮類成分結構的研究較多。研究者們已從羅漢參中分離出黃酮類成分約40 個,包括黃酮、異黃酮、黃酮醇等,其具有抗氧化、抗炎、保護神經等多種生物活性和藥理作用[10]。Kim等[11]從美洲土圞兒中分離得到6 個黃酮類化合物,分別為5-甲氧基-2,5,7,4′四羥基-香豆酮并色酮(5-methoxy-2,5,7,4′-tetrahydroxy-coumaronochromone)、染料木基異黃酮A(gerontoisoflavone A)、3′-甲氧基-4′,5,7-三羥基異黃酮(3′-methoxy-4′,5,7-trihydroxyisoflavone)、7-β-吡喃葡萄糖基-2′-羥基染料木素[7-(βglucopyranosyl)-2′-hydroxygenistein]、金雀異黃酮(genistein)、金雀異黃酮-7-O-龍膽二糖苷(genistein-7-O-gentibioside)。Ichige 等[12]從美洲土圞兒中分離得到7 個黃酮類化合物,分別是7-β-吡喃葡萄糖基-2′-羥基染料木素[7-(β-glucopyranosyl)-2′-hydroxygenistein]、金雀異黃酮-2′-羥基-7-O-龍膽二糖苷(2′-hydroxy genistein-7-O-gentibioside)、金雀異黃酮-5-甲氧基-7-O-二葡萄糖苷(5-methoxy genistein-7-O-glucoside)、金雀異黃酮-3′,5-二甲氧基-7-O-葡萄糖苷(3′,5-dimethoxy genistein-7-Oglucoside)、金雀異黃酮-7-O-龍膽二糖苷、金雀異黃酮-2′-羥基-5-甲氧基-4′,7-O-二葡萄糖苷(2′-hydroxy,5-methoxy genistein-4′,7-O-diglucoside)、金雀異黃酮2′-羥基-4′,7-O-二葡萄糖苷(2′-hydroxy genistein-4′,7-O-diglucoside)。Lin 等[13]從臺灣土圞兒中分離得到19 個黃酮類化合物,包括金雀異黃酮2′-羥基-4′,7-O-二葡萄糖苷、桂木生黃亭(artocarpetin)、魚藤異黃酮G(derrisisoflavone G)、甘草異黃酮(licoagroisoflavone)、芹糖基異黃酮(apioisoflavone)、羽扇豆異黃酮A(lupinisoflavone A)、綿果異黃酮B(lachnoisoflavone B)、大魚藤樹酮(derrone)、7-甲基羽扇豆賓(7-methyllupinalbin)、櫻黃素(prunetin)、6-異戊烯基-3,5,7,2′,4′-五羥基黃酮(6-prenyl-3,5,7,2′,4′-pentahydroxyflavone)、染料木苷(genistin)、2′-羥基染料木素-4′-O-葡糖苷(2′-hydroxygenistein-4′-O-glucoside)、尖葉山螞蝗素A(desmoxyphyllin A)、3′-O-甲基奧洛波爾-7-O-葡糖苷(3′-O-methylorobol-7-O-glycoside)、羽扇豆賓A(lupinalbin A)、3′-O-甲基奧洛波爾(3′-O-methylorobol)、2′-羥基染料木素(2′-hydroxygenistein)、7-β-吡喃葡萄糖基-2′-羥基染料木素(7-β-glucopyranosyl-2′-hydroxygenistein)。Kaneta 等[14]從美洲土圞兒中分離得到黃酮類化合物,其中羽扇豆賓A、芹糖基異黃酮、綿果異黃酮B、7-甲基羽扇豆賓、尖葉山螞蝗素A、成體異黃酮A(gerontoisoflavone A)為土圞兒屬植物中結構獨特的異黃酮,其2-C與2′-C相連,形成1 個五元氧環,這在其他植物中較為少見。
研究表明,土圞兒塊根淀粉含量很高,其淀粉總質量高達塊根干質量的75.1%,抗性淀粉的含量也很高,達到了生淀粉含量的83%[15]。劉彬等[16-17]研究發現,羅漢參中抗性淀粉的含量明顯高于土豆、芋頭、地瓜等作物中的抗性淀粉含量,具有獨特的理化性質和保健功能。韓文婷等[18]證明,羅漢參對糖尿病小鼠具有降糖作用,且血糖生成指數(GI)低,為(48.87±0.06),長期食用可改善糖耐量,緩解糖尿病導致的多食、體質量降低或增長緩慢的癥狀。土圞兒屬植物具有較高的食用與藥用價值,其中所含淀粉結構與屬性獨特,對土圞兒淀粉的研究可以極大促進其在食品工業中的應用。
對土圞兒專利的整理分析可以為其資源開發利用提供科學指引。目前,土圞兒申請專利所屬的國際專利分類表(IPC)分類主要集中在A61K36(來自藻類、苔蘚、真菌或植物或其派生物、例如傳統草藥的未確定結構的藥物制劑,占28%)、A23L33(改變食品的營養性質;營養制品;其制備或處理,占23%)、A61P3(治療代謝疾病的藥物,占9%)、A61P1(治療消化道或消化系統疾病的藥物,占8%)。專利內容涉及土圞兒的栽培、提取、制備、配方、藥效、加工、臨床應用、產品開發等方面。土圞兒在醫用配制品、中藥制劑、營養制品領域專利申請數相對較多,說明其在該領域的研究是當前的熱點。此外,還有關于土圞兒不同部位抗氧化、抗病毒、抗炎等藥理作用的專利,反映了其在醫藥領域的廣泛應用前景。
土圞兒的專利主要涉及中藥制劑(39.53%)、食品加工(33.02%)、藥理活性(25.12%)、種植(0.93%)、藥酒(0.93%)、飼料(0.47%)等領域。其在傳統中藥制劑中的應用主要包括提取方法、制劑配方和藥用部位篩選等方面的技術創新。土圞兒在食品加工領域的專利主要涉及其在食品中的添加劑用途、制作工藝和穩定性等方面的技術創新。藥理活性研究方面的專利說明土圞兒在藥理學領域的研究成果得到了認可和保護。這些專利涉及到土圞兒的藥理活性成分、治療用途等方面的創新。土圞兒在飼料領域的專利涉及飼料中添加劑、作用機制和動物效應等方面的技術創新。這些專利體現了土圞兒相關領域的研究創新,為其推廣和市場應用提供了法律保障。
對現有申請人所在區域進行分析發現,浙江大學申請專利數量相對較多(圖3),這表明其在土圞兒研究領域實力較強。該校在土圞兒藥效及作用機制研究、臨床應用等方面取得了顯著進展,申請了39 項專利。這些研究成果為土圞兒的進一步研究探索提供了示范。申請的多項專利為土圞兒的開發利用提供了法律保護,促進了其在市場上的推廣和應用。此外,其他機構(如株式會社東亞產業、單縣天祥土圞兒專業合作社、山東省科學院生物研究所、濟南邦文醫藥科技有限公司等)也有一定的研究實力,主要集中在山東省內。這說明在土圞兒研究方面,山東省內的研究機構占據了一定的地位。

圖3 土圞兒專利申請情況
土圞兒原產于北美地區,如科羅拉多、魁北克等地,已經在歐美地區和日本等地廣泛種植[19]。其主要種植區為加拿大安大略省至美國佛羅里達州,以及日本青森縣[20]。目前,全球商業化種植土圞兒的地區主要集中在日本。在日本青森縣,土圞兒的種植和食用歷史已經超過100 年。在20 世紀80 年代,日本將土圞兒開發成保健品,并將其種植區域擴展到秋田縣和宮城縣[21]。此外,土圞兒在老撾、越南、韓國等國的部分地區也有種植。
如今,美國和日本在土圞兒的研究和應用已經取得了一定進展。其運用立體網狀農業種植模式,使土圞兒能夠在各種地形上進行種植和推廣。目前,在美國和日本北部形成了高產、優質的栽培技術體系,土圞兒種植、推廣和深加工已經相對成熟,在各種丘陵山地和鹽堿地等貧瘠土地上都能成功種植。
目前,國內土圞兒(羅漢參)的主要產地是山東單縣,種植面積約3000 畝(1 畝≈666.67 m2)。單縣的羅漢參基地是以合作社、基地和農戶種植的方式運作,農戶的土地需要輪作,土地地塊和種植規模較小。采用傳統的種植方式羅漢參產量低,所以濟南開發區金谷農牧科學技術研究所和山東單縣科學技術開發中心承擔了山東省科學技術協會立項的“羅漢參高產栽培技術開發研究”項目,歷經3 年的努力,通過對羅漢參科研攻關及營養成分的分析研究,總結出提高產量的栽培技術模式[22]。單縣科學技術開發中心和單縣天祥羅漢參專業合作社承擔的土圞兒品種改良和高產栽培方法推廣項目通過有機繁育種植,成功地提高了土圞兒的數量和品質、增加了優果率。同時,有機種植基地的建立和深加工方法的開發也促使土圞兒產業擁有了更高的附加值。這些成果對土圞兒的種植和市場前景非常有利,有望為種植者帶來更多的發展機遇,促進農業產業的發展。浙江農林大學的科研人員將美洲土圞兒引入我國,并對其功能成分、種植技術和產業化進行了初步探索。目前,已在浙江杭州、寧波、溫州、金華等地建立規模化示范種植[23]。
相比國外,土圞兒在國內的規模化種植和產業化仍處于起步階段,在種質資源培育、種植經驗、生產加工技術、市場開拓等方面尚缺乏經驗。因此,需要政策引導和科技助力,推動土圞兒產業快速發展,打造高質量的土圞兒產業鏈,從而更好地滿足人們的食用需求和健康保健需求。制約我國土圞兒種植業發展的因素主要包括:1)支持政策少、補貼低,農戶種植積極性難以發揮,尚未形成規模化種植,生產機械化程度較低,產量低,這嚴重制約了土圞兒產業化發展;2)缺乏高品質種質資源和先進的栽培管理技術,這既影響土圞兒品相,又導致產品單產量低,品質下降,優良品種繁育不夠,難以形成高水平產業;3)土圞兒加工技術和工藝設備不夠完善,缺少精深加工企業,產品形式單一,產業優勢發揮不充分,發展受阻(圖4)。

圖4 制約土圞兒種植業發展的主要因素
針對制約我國土圞兒種植業發展的因素,可以采取以下解決方案:1)提供政策支持。增加對土圞兒種植業的支持政策和補貼力度,鼓勵農戶積極參與種植,提高種植積極性。建立規模化種植示范基地,推動生產機械化,提高產量。2)提供種質資源和技術支持。加強土圞兒種質資源的收集、保存和繁育工作,培育高品質的土圞兒品種。提供先進的栽培管理技術培訓和指導,幫助農戶提高土圞兒的品相和產品單產量,提升品質。3)推動技術和設備升級。鼓勵土圞兒加工技術的研發和創新,提高產品的附加值。鼓勵企業投資建設精深加工設施,豐富土圞兒產品的形式和品類,增加產品的市場競爭力,促進土圞兒產業發展。4)加強市場營銷推廣。提升土圞兒的知名度和市場份額,提供多樣化、高品質的土圞兒產品,滿足不同消費者的需求。5)建立土圞兒產業聯盟或協會。加強行業合作與交流,共同推動土圞兒產業的協調發展。
土圞兒營養價值極高,含有豐富的淀粉、蛋白質、脂肪、氨基酸、礦物質、維生素和粗纖維等多種營養素,能夠滿足人體對各種營養物質的需求。同時,土圞兒還具有多種藥用價值,如降血壓、降血糖、抗腫瘤、增強免疫力等作用,被譽為自然的保健佳品。土圞兒塊根、花、葉都含有豐富的營養成分和活性物質,可以用于開發食品和藥品,具有多種保健功效(圖5)。

圖5 土圞兒不同器官的健康價值
土圞兒屬植物的塊根具有重要的食用和藥用價值,其中的抗性淀粉的含量占比很高。土圞兒作為一種新型的高抗性淀粉資源,隨著國內種植能力的不斷提升,將成為2 型糖尿病人群很好的膳食來源[24]。土圞兒塊根C-型淀粉可應用于制藥行業、造紙行業,還可開發為基于緩慢消化淀粉的健康食品[25]。土圞兒還是一種高蛋白質、高鈣、高能量的食物,含有許多活性成分,如皂苷、多糖、黃酮、異黃酮等。土圞兒塊根不僅含有豐富的營養物質,同時還具有改善慢性便秘、高血壓、肥胖、糖尿病等功效,可用于烹飪食物,或作為主要原料開發功能食品[26]。此外,該屬中的一些植物為藥食兩用植物,淀粉含量較高,可開發為健康食品,如將其制作成粉劑添加到奶粉、糕點、麥片等食物中,也可將其制作成面包、饅頭、面條等主食,既可為人體提供營養,又可起到降血糖、降血壓、調血脂等作用,可作為理想的食品開發原料或添加劑使用。
目前研究主要集中于土圞兒的塊根,而對花、葉、藤等其他部位的研究較少。研究發現,美洲土圞兒花中維生素C 含量較高,同時還含有較高含量的維生素E、總皂苷和異黃酮[27]。在歐洲國家和日本,土圞兒鮮花已經制成花茶,用來預防和治療高血糖、高血脂和其他慢性疾病[28]。雖然土圞兒藤中各種有效成分相對于土圞兒塊根、花和葉含量較低,但是可以將藤的提取物添加到中藥或食品內,開發成新藥物或功能食品,或制成礦物質和維生素的補充劑,應用前景廣泛。
美洲土圞兒中礦物質含量豐富,鐵質量分數為282.7 mg·kg-1,其葉中鋅質量分數達61.2 mg·kg-1,美洲土圞兒富含鈣,其花、藤、葉中鈣的質量分數均大于2.5 g·kg-1,即大于大豆中鈣的質量分數;美洲土圞兒富含錳,其葉中錳的質量分數為186.1 mg·kg-1,是大豆的4.3 倍[27]。這些礦物質能制成補鐵、補鋅和補鈣產品。美洲土圞兒各部分中均含有不同含量的維生素C、維生素E,花中維生素C的質量分數為289.09 mg·kg-1,約為茶葉的10~40倍[27];葉中維生素C 的質量分數為436.57 mg·kg-1,約為大豆的2倍。維生素C、維生素E 能制成維生素補充劑。
土圞兒中的染料木素類天然異黃酮有著廣闊的應用前景。染料木素作為天然來源的類雌激素,可以廣泛用于食品、保健品和化妝品中[29]。在食品和保健品中,染料木素可以作為添加劑,有助于調節女性激素平衡、緩解更年期不適癥狀,是理想的食品和保健品成分,可以滿足消費者對健康和自然的追求[30]。在化妝品領域,染料木素具有提高皮膚彈性和亮度的作用,可以用于面霜、護膚乳液和精華素等產品中,滿足消費者對天然皮膚護理劑的需求[31]。此外,染料木素在藥物研究中被作為候選物[32]。未來,可以進一步研究和開發以土圞兒為原料的藥物,用于治療與雌激素失調相關的疾病,如骨質疏松癥等[33]。
在特殊醫學用途配方食品應用方面,可以提取土圞兒塊根的蛋白質,再根據注冊管理辦法,通過科學的配伍,完善肝病患者術后恢復食品的配方,明確其營養效果和作用機制[34]。土圞兒在日本有用于產后護理的歷史。有研究表明,土圞兒產后干預能促進產后大鼠子宮復舊,全妊娠干預對促進產后大鼠子宮復舊有更好的效果,可以將其開發為產后子宮復舊的特殊醫學用途配方食品[35]。
未來,可以開展更多以土圞兒為原料的產品開發和創新,滿足人們的健康需求。
為了促進土圞兒產業的綠色健康發展,需要建立適應其產業的發展模式并制定合理的對策。如圖6 所示,土圞兒產業綠色健康發展對策包括:1)注入創新活力。加強科技支撐和技術培訓,引導農民發展現代農業,提高農業技術水平。繁育并推廣優質土圞兒品種,結合配套機械設施的應用,提高土圞兒產量和質量。建立土圞兒產業技術研發和學術交流平臺,推動土圞兒產業各環節協同創新。2)健康發展產業。推動土圞兒種植規模化、標準化、專業化和品牌化,優化其產業布局。科學使用有機化肥和農藥,實現土圞兒綠色、有機生產。推廣有機農業和循環農業模式,減少化學農藥和化肥的使用,提高土壤的肥力和健康度。建立規范的廢棄物處理體系,避免對環境造成污染,促進土圞兒產業的綠色轉型和可持續發展。3)優化深加工業。引進并推廣先進的土圞兒加工技術和設備,提高加工品質。發展土圞兒精深加工產業,建立標準化生產體系,提高土圞兒附加值和競爭力。培育土圞兒加工龍頭企業和農民專業合作社,推動產業規模化、集約化發展。4)加強政府調控。強化政策扶持,如土圞兒種植補貼、加工企業貸款支持等,促進土圞兒產業健康發展。加強協調指導,發揮政府在土圞兒產業發展中的引導和主導作用。加大科研投入,制定土圞兒生產、加工、流通和質量安全等標準,建立完善的質量監測和追溯體系。5)宣傳營銷并重。實施健康綠色營銷戰略。加強對土圞兒健康價值的宣傳,提高消費者購買意愿和品牌認知度。加大招商引資力度,吸引各類企業參與土圞兒產業,推動產業發展。通過以上對策的實施,可以促進土圞兒產業的綠色健康發展,提高土圞兒產業質量和附加值,提高農民收入和生活水平,推動鄉村振興。

圖6 土圞兒產業綠色健康發展對策
土圞兒產業鏈的延伸和完善是其發展的有效途徑,其資源循環利用產業鏈見圖7。土圞兒產業鏈的橫向延伸可以通過藥渣加工生產飼料帶動畜牧業的發展。土圞兒莖葉產量大,也可以作為一種優質的飼料原料,給畜牧業提供了更多的選擇。另外,土圞兒全粉可以作為食品加工業的重要添加劑;地上部分的葉和花可以加工成茶葉,給茶葉行業帶來更多的可能性。土圞兒淀粉作為一種優質淀粉,具有多方面的應用價值,特別適用于食品和醫藥領域。土圞兒可以加工成面條、粉條和休閑食品。同時,其也可以作為變性淀粉的加工原料。土圞兒產業鏈條的橫向延伸要通過加工業不斷向精深方向發展,發掘并應用土圞兒的不同特性和功效,提高其在農業、食品、醫藥等產業的附加值,實現土圞兒產業多元化發展。

圖7 土圞兒資源循環利用產業鏈
在土圞兒產業化過程中,廢水和廢渣的處理問題需要得到重視和解決。對于廢水,可以采用物理、化學、生物等多種方法進行處理和凈化。通過合理的處理工藝,去除廢水中的有害物質或將其降低到合格的排放標準之下,使廢水能夠得到清潔化處理、無害化排放。凈化后的水還可以再用于土圞兒的加工。而在處理過程中,廢水中的有機物和其他有價值的物質可以被回收利用,以減少資源的浪費。對于廢渣,也可以通過物理或化學方法進行處理和轉化。廢渣中的有機物質可以通過生物降解、厭氧發酵等技術轉化為有機肥料,用于土壤改良和農田施肥。同時,廢渣中的無機物質也可以通過適當的處理和分離,作為再生資源或原材料進行再利用。采用廢渣進行食用菌栽培和釀醋,既可以有效利用廢棄物資源,又可以豐富農產品品種,增加農民收入。通過廢水和廢渣的循環利用,不僅可以減少環境污染和資源浪費,還可以降低生產成本和環境對土圞兒產業的負面影響。通過建立循環經濟模式的土圞兒生產過程,可以不斷提高土圞兒產業的經濟和社會效益,使之成為一個生態友好、可持續發展的現代化產業,并為推動可持續發展做出貢獻。
全產業鏈深度開發是土圞兒產業轉型跨越發展的關鍵。為實現土圞兒產業的可持續發展,需要加強科技支撐,加快全產業鏈深度開發,開發新型健康產品。首先,需要深入挖掘土圞兒不同組織器官資源的利用價值,采用多學科交叉技術揭示其作用機制,為產品創制和新藥研發指明方向。同時,也需要關注土圞兒全產業鏈副產物的循環利用和資源價值,推動其在中獸藥、飼料添加劑、醫藥和輕化工原料等領域的資源化利用。通過各單位間合作,對土圞兒生產加工過程中產生的固液廢棄物開展循環利用研究,助推土圞兒產業提質增效和綠色發展。此外,還需要研制相關產品,為土圞兒產業賦能,并創建土圞兒產業可持續發展模式,促進其綠色健康發展。通過這些舉措,土圞兒產業將迎來更大的發展機遇,實現經濟效益和環境效益的雙重提升。
[利益沖突]本文不存在任何利益沖突。