香椿植物資源綜合利用的研究進(jìn)展

　　[摘 要] 香椿是我國(guó)特有的樹(shù)種，分布廣泛，品種多樣，其嫩芽、葉、種子和木材都有著巨大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，因此開(kāi)展香椿品種，種源、生理生化、栽培技術(shù)和食用價(jià)值等方面的研究具有重要的意義。本文通過(guò)對(duì)前人的研究成果進(jìn)行分類總結(jié)，綜述了我國(guó)香椿植物資源綜合利用的研究進(jìn)展。
　　[關(guān)鍵詞] 香椿；品種；生理生化；營(yíng)養(yǎng)成分
　　香椿（Toona sinensis（A.Juss）Roem）屬楝科香椿屬，別名為椿芽、椿菜樹(shù)、椿陽(yáng)樹(shù)、椿花、虎目樹(shù)等。香椿渾身是寶，其嫩芽、葉、種子、木材都具有重要的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。作為多年生的落葉喬木，香椿樹(shù)干通直，可作為重要的用材樹(shù)種；香椿的嫩芽不僅具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且具有較高的藥用價(jià)值，可做各種美味菜肴，因此香椿被稱為“樹(shù)上蔬菜”。我國(guó)的香椿資源豐富，近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)香椿品種和種源、生理生化、栽培技術(shù)、食用價(jià)值等方面研究都取得了一定的成就，筆者試圖就我國(guó)香椿的研究進(jìn)展做一綜述，為香椿今后的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。
　　一、香椿品種和種源的研究
　　香椿在我國(guó)分布極廣，東起遼寧，西至甘肅，南至廣東、廣西、云南，北至內(nèi)蒙古南部，廣泛分布于我國(guó)華北至華南和西南各省。由于生態(tài)環(huán)境多樣，使其群體變異復(fù)雜、品種多樣。孫鴻有、王鵬飛等人在對(duì)香椿地理變異與種源選擇的研究中發(fā)現(xiàn)：香椿種源的地理變異基本上是與緯度相平行的南北傾斜的連續(xù)變異型式。在實(shí)驗(yàn)地區(qū)，參試的27個(gè)種源以浙江麗水，湖南昭陽(yáng)、永順、加禾、桃江，福建建陽(yáng)種源生長(zhǎng)最好，安徽太和、無(wú)為，湖北紅安，陜西勉縣等種源生長(zhǎng)最差[1]。劉正周、沈元勤等人搜集了南方4個(gè)優(yōu)良種源及陜西優(yōu)良種源和河南省四個(gè)優(yōu)良種源，在南陽(yáng)進(jìn)行種源實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：不同種源的高、徑、材積生長(zhǎng)均有很大的差異，以湖南花垣縣種源表現(xiàn)最好，河南泌陽(yáng)縣種源次之，河南盧氏縣種源再次之[2]。涂炳坤等人采用聚丙烯酞胺凝膠電泳法，對(duì)12個(gè)香椿品種進(jìn)行過(guò)氧化物酶同工酶分析，并利用主成分分析和聚類分析，探討了各品種間的親緣關(guān)系，為香椿的品種分類提供了一定的依據(jù)[3]。依據(jù)國(guó)內(nèi)研究結(jié)果認(rèn)為我國(guó)香椿的主要品種有：紅香椿、褐香椿、紅葉椿、紅芽綠香椿、黑油椿、紅油椿、青油椿、苔椿。安徽太和香椿、山東西牟香椿和河南焦作紅香椿均為我國(guó)的優(yōu)良品種，其中太和香椿是我國(guó)優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，其椿芽光澤鮮艷，質(zhì)佳味美，因而久負(fù)盛名，成為著名的名、特、優(yōu)產(chǎn)品。徐彪等人對(duì)太和香椿進(jìn)行了調(diào)查，鑒定為9個(gè)品種，分別包括：黑油椿、紅油椿、水椿、青油椿、黃羅傘、米爾紅、柴狗子、紅毛椿、青毛椿[4]。
　　二、香椿的生理生化研究
　　休眠是種子為避免逆境傷害而形成的一種適應(yīng)性生理機(jī)制。種子的休眠有機(jī)械休眠、胚休眠、激素休眠、物理休眠等多種方式，而胚未發(fā)育成熟是一種比較難以克服的內(nèi)部休眠[5]。涂炳坤等以6BA、GA3、（NH2）2CS、ZnSO4和KNO3等5種化學(xué)藥劑為自變量，初步探索了這些化學(xué)藥劑對(duì)于香椿休眠解除的影響[6]。胡選萍則通過(guò)研究證明，溫度與香椿種子的休眠解除有著密切的關(guān)系，以35℃時(shí)種子萌發(fā)率和發(fā)芽速率為最高，溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于香椿種子休眠的破除[7]。馬國(guó)慶等人對(duì)香椿種子發(fā)芽特性進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明：高濃度的GA3（750μl/L）處理對(duì)種子萌發(fā)明顯起抑制作用，低濃度處理則可加快發(fā)芽速度、縮短發(fā)芽時(shí)間，使發(fā)芽整齊，其中以30μl/L的GA3處理效果最好 [8]。同時(shí)貯藏條件對(duì)香椿種子活力有著重要的影響，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，香椿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽力呈下降趨勢(shì)，在常溫下貯藏一年的種子，呼吸強(qiáng)度低、游離脂肪酸含量高、脫氫酶活性下降、發(fā)芽力完全喪失。因此，引起種子迅速衰老的主要因素是溫度，而低溫貯藏可延長(zhǎng)香椿種子的壽命[9]。對(duì)香椿種子發(fā)芽過(guò)程生理生化變化的研究，可揭示種子迅速衰敗的原因，從而尋找合理的解決辦法，這對(duì)香椿的生產(chǎn)實(shí)踐有著重要的參考意義。
　　利用香椿種子培育芽菜有生產(chǎn)周期短、易于管理和單位面積產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，因此它被廣泛運(yùn)用到香椿芽的生產(chǎn)實(shí)踐中。陳鐵山等人對(duì)香椿種子培育芽菜有效積溫進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，香椿種子萌發(fā)的生物學(xué)零度指標(biāo)為 9.8℃，有效積溫 46.1℃，胚軸伸長(zhǎng)生長(zhǎng)和子葉伸展的有效積溫為98.5℃[10]。該研究結(jié)果將指導(dǎo)香椿種子培育芽菜在實(shí)際生產(chǎn)中的溫度控制，增加其單位面積產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
　　香椿嫩葉營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多種人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)和可溶性糖等。不同時(shí)期不同種源的香椿芽的營(yíng)養(yǎng)成分含量均不相同。王鵬程等人對(duì)來(lái)源于湖北省鄖縣、鄖西、湖北省種子公司，山東、和廣西等5個(gè)不同栽培地種源的香椿營(yíng)養(yǎng)成分變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：被測(cè)試的5個(gè)香椿種源中，鄖西種源椿芽氨基酸含量最高，鄖縣種源含量最低，兩個(gè)種源氨基酸含量最高值在4月5日；廣西種源椿芽蛋白質(zhì)含量最高，且蛋白質(zhì)含量最高值也主要集中于4月5日左右；山東種源椿芽可溶性糖含量最高，湖北省種子公司種源的含量最低，可溶性糖含量高峰期主要在4月5日左右。從香椿各種源不同時(shí)期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律來(lái)看，各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高峰期主要集中在4月5左右，因此香椿合理采收期應(yīng)主要控制在4月5日前后[11]。香椿芽采收之后，各種生理代謝活動(dòng)仍在進(jìn)行，但其只能靠消耗內(nèi)部的養(yǎng)分進(jìn)行呼吸作用，呼吸強(qiáng)度的大小直接影響香椿芽的保存期、鮮度及品質(zhì)。目前香椿芽保鮮常用的方法有機(jī)械冷藏、氣調(diào)貯藏、保鮮劑處理和輻射保藏等[12]。
　　香椿的化學(xué)成分比較復(fù)雜，并具有較強(qiáng)的藥理作用。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)香椿的化學(xué)成分及藥理作用的研究，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用香椿提供了依據(jù)。前人對(duì)其化學(xué)成分的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：第一，揮發(fā)性成分的研究，香椿具有濃郁的香氣，香氣物質(zhì)主要是萜類、倍半萜類和倍半萜醇類物質(zhì)。邱琴等采用超臨界二氧化碳流體萃取法及水蒸氣蒸餾法從香椿子中提取揮發(fā)油，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明用超臨界二氧化碳流體萃取法提取的揮發(fā)油中共鑒定了63種成分，占揮發(fā)油總成分的88%以上，三十烷二醇的相對(duì)含量18.38%，其次為亞油酸，相對(duì)含量11.06%；用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油中共鑒定了50種成分，占揮發(fā)油總成分的94% 以上，含量最高的組分為雪松烯醇，相對(duì)含量10.64%，其次為杜松醇，相對(duì)含量10.02%[13]。丁旭光等的研究表明，用蒸餾萃取和水蒸氣蒸餾提取的香椿芽揮發(fā)油中分別鑒定了42種和36種化學(xué)成分，分別占總揮發(fā)油成分的76.93%和73.89%；從香椿莖中各鑒定了30種化學(xué)成分，分別占總揮發(fā)油成分的60.35%和57.13%[14]。第二，活性成分的研究，國(guó)內(nèi)外對(duì)香椿活性成分的研究主要集中在香椿的果實(shí)、葉和樹(shù)皮等部分。研究表明，香椿中黃酮類及其苷、沒(méi)食子酸及其衍生物等多酚類成分具有較明顯的生物學(xué)活性及藥理作用。張俊芳等研究發(fā)現(xiàn)，香椿嫩芽提取總黃酮（TSTF）對(duì)四氧嘧啶所致糖尿病模型小鼠有降血糖作用。TSTF低、高劑量與降糖靈均能明顯降低患糖尿病小鼠的血糖[15]。李靜等對(duì)從香椿葉中提取的總黃酮進(jìn)行藥學(xué)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，香椿總黃酮能顯著增加小鼠和大鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能，有較好的免疫增強(qiáng)作用[16]。香椿含有很多活性成分，這些活性成分有較強(qiáng)的抗氧化能力，有顯著的抗炎、化痰，增強(qiáng)免疫作用和有效的抗癌作用。因此，加強(qiáng)香椿化學(xué)成分的分離鑒定及其有效成分的分析研究，以期開(kāi)發(fā)出療效好的新型藥物，對(duì)推進(jìn)香椿在藥理方面的研究具有重大的意義。
　　三、香椿的栽培技術(shù)
　　香椿菜是一個(gè)新發(fā)展的蔬菜品種，以其柔嫩的莖葉芽為食，香味濃郁、風(fēng)味鮮美，從其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益來(lái)看，香椿栽培的前景十分廣闊。以增加香椿芽葉的產(chǎn)量為目的，香椿的栽培方法主要有保護(hù)地栽培、矮化密植栽培和椿糧間作等。
　　利用保護(hù)地栽培香椿，我國(guó)已有40多年的歷史。近年來(lái)，山東、河南和河北等地的香椿保護(hù)地栽培已具有一定規(guī)模，栽培技術(shù)不斷改進(jìn)，生產(chǎn)中取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益[17]。保護(hù)地栽培的設(shè)施主要有塑料大棚和溫室。由于香椿在秋季落葉后會(huì)進(jìn)入休眠期，要使其繼續(xù)生長(zhǎng)必須增加有效積溫，解除休眠。利用塑料大棚和溫室栽培已達(dá)到保溫、增溫的效果，從而打破香椿休眠，使其提早萌發(fā)。
　　矮化密植栽培，即通過(guò)強(qiáng)化整枝，修剪成帶狀、叢生灌木形的密植栽培，是一種提高香椿產(chǎn)量，方便采收管理的有效的栽培方法。矮化密植栽培對(duì)栽植品種要求較高，最好選用適合矮化密植、樹(shù)形易于控制、發(fā)芽早且食味、品質(zhì)較好的紅香椿[18]。隨著市場(chǎng)需求的增加和栽培技術(shù)的發(fā)展，矮化栽培的密度逐漸加大。金波等在對(duì)香椿高效栽培技術(shù)的研究中提出，矮化密植的行距50cm，株距僅10-15cm，每hm2達(dá)12-15萬(wàn)株；叢植行距2cm，叢距1m，每叢3-5株，每hm2達(dá)1.5-2.4萬(wàn)株[19]。楊林沖等提出種植模式以菱形雙行種植為宜，進(jìn)行菱形雙行種植可充分利用土地、空間與光照，同時(shí)栽培管理較方便，可利用冬閑間種一些蔬菜，增加經(jīng)濟(jì)效益[20]。
　　椿糧間作不僅充分利用了空間，提高了土地利用率，而且最大限度地把經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益結(jié)合了起來(lái)。主要形式有菜用香椿的間作，即指在矮化密植栽培的條件下，香椿干矮枝多，行間光照差，故多選用韭菜、甘藍(lán)、大蔥、小麥、棉花、煙草及中草藥等矮桿作物，在香椿行間間作；菜材兼用的香椿的間作主要以用材為主、菜芽為副產(chǎn)的香椿林，主干高、株行距大，林間光照充足，適于間作各種作物，如小麥、棉花、紅薯等；椿果蔬間作是一種立體復(fù)合型間作方式，將喬、灌、草三種不同高度的作物結(jié)合起來(lái)，使各層均能正常生長(zhǎng)[17]。
　　四、香椿的食用價(jià)值
　　香椿不但營(yíng)養(yǎng)豐富，而且營(yíng)養(yǎng)全面均衡，富含蛋白質(zhì)、氨基酸、各種揮發(fā)油、多種維生素和微量元素。據(jù)測(cè)定，每100g鮮嫩芽葉中含蛋白質(zhì)9.8g、脂肪0.8g、糖類7.2g、粗纖維2.78g、胡蘿卜素0.9mg、維生素A117g、維生素B10.2mg、維生素B20.13mg、維生素C 56mg、單寧399.5mg、硫胺素0.59mg、核黃素0.35 mg、鈣110mg、磷120mg、鐵3.4mg、鉀 548mg、鎂32.1m、鋅5.7mg、氮187mg、磷22.4mg、銅4.29mg、鋅3.84mg。香椿嫩芽還含有天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸等17種氨基酸，是含有人體必需的氨基酸種類多、含量高、配比合理的高檔蔬菜[21]。楊玉珍等對(duì)6個(gè)不同種源的香椿芽菜在4個(gè)不同采摘時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)成分的變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：不同種源同一時(shí)期香椿芽菜的氨基酸、蛋白質(zhì)、可溶性糖及維生素C含量差異顯著；香椿菜芽的合理SZIYei/AsSSVxKLqQTLeFA==采收期應(yīng)控制在4月5日左右，此時(shí)氨基酸、蛋白質(zhì)含量較高[22]。香椿是一種無(wú)公害、無(wú)污染的純天然綠色食品，深受人們的喜愛(ài)。食用時(shí)可涼拌，熟食可煎炒蒸炸等。根據(jù)人們的口味不同，可加入適量的辣椒面、生姜粉做成香辣椿。還可加工成香椿粉末、香椿魚、香椿蒜汁、香椿油等品種[23]。腌香椿芽、香椿葉更是人民群眾長(zhǎng)年貯藏的最佳方法。目前我國(guó)香椿加工的方法主要有：香椿罐頭，其口感爽滑，嫩脆，香鮮可口，但是在貯藏過(guò)程中香氣損失嚴(yán)重；香椿汁呈均勻的半透明狀態(tài)，淡綠色，具有濃郁的香椿清香味，微咸，屬理想的佐餐調(diào)料；香椿醬顏色淡綠，微褐，具有非常濃郁的香椿清香，醬體均勻細(xì)膩，可基本保持香椿原有的色、香、味，因此香椿醬是比較理想的香椿加工品；香辣味香椿芽微黃色，鹽的含量不超過(guò)8%，可貯存8-10個(gè)月；脫水香椿是將漂燙的香椿瀝干，用甩干機(jī)進(jìn)行離心脫水，隨即采用冷凍升華真空干燥工藝，以保持香椿的最佳色澤及香味，干制得好的香椿，貯藏1-2年不變質(zhì)，食用時(shí)，用溫水浸泡2h左右，即可恢復(fù)原色和原狀[24]。
　　五、香椿的木材
　　香椿適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速，特別在前期生長(zhǎng)較快。據(jù)研究表明，香椿豐產(chǎn)性狀良好，在我國(guó)云南每年高生長(zhǎng)可達(dá)3m，少數(shù)地區(qū)達(dá)4m。生長(zhǎng)蓄積每年為0.028m3，7-8年便可成材。10年每hm2產(chǎn)材量最低為247.5m3，最高達(dá)649.5m3，平均為477.0m3。較之相同立地條件下的杉木，產(chǎn)量高出1-2倍[25]。香椿樹(shù)干通直，木材紋理美觀，質(zhì)地堅(jiān)硬有光澤，耐腐蝕，且具有濃郁的香味，是建筑、室內(nèi)裝飾、家具、樂(lè)器和造船等的優(yōu)質(zhì)材料，應(yīng)用前景廣闊。通過(guò)對(duì)不同樹(shù)齡香椿人工林木材物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定和比較分析，結(jié)果表明，香椿人工林木材密度、干縮性和力學(xué)強(qiáng)度隨著樹(shù)齡的增大而增大，9年生以后變化趨于穩(wěn)定。不同樹(shù)齡香椿人工林木材物理力學(xué)性質(zhì)所屬級(jí)別有所不同。對(duì)香椿人工林和天然林木材纖維形態(tài)和化學(xué)成分比較，發(fā)現(xiàn)香椿人工林的工藝成熟期為10年左右，其木材纖維長(zhǎng)度和長(zhǎng)寬比小于天然林，寬度大于天然林；纖維素、戊聚糖和木素含量均稍高于天然林；灰分和抽出物含量均低于天然林。香椿木材還可作為林產(chǎn)工業(yè)纖維材料使用[26]。
　　六、結(jié)語(yǔ)
　　綜上所述，香椿具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和巨大的市場(chǎng)潛力，雖然我國(guó)學(xué)者在不斷地對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)利用，但仍尚不充分。例如，我國(guó)香椿資源豐富、品種多樣，在對(duì)其進(jìn)行分類整理的同時(shí)，應(yīng)詳細(xì)探究其鑒定標(biāo)準(zhǔn)和品種特性；香椿的種子、樹(shù)根、樹(shù)皮都有著重要的藥用價(jià)值，但目前的研究多集中在香椿嫩芽葉的食用價(jià)值，忽略了其他價(jià)值的重要意義；香椿木材具有巨大的應(yīng)用前景，但目前對(duì)香椿速生豐產(chǎn)林的栽培技術(shù)和手段的相關(guān)研究報(bào)道較少。因此，我國(guó)研究學(xué)者對(duì)香椿資源的開(kāi)發(fā)利用程度還有待提高，其綜合開(kāi)發(fā)的潛力依然很大。
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