木豆及其開發(fā)利用價值

鄭菲艷，鞠玉棟，黃惠明，邱珊蓮，張樹河，林霜霜，鄭開斌

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所　363005)

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木豆及其開發(fā)利用價值

鄭菲艷，鞠玉棟，黃惠明，邱珊蓮，張樹河，林霜霜，鄭開斌

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所363005)

摘要：介紹木豆的起源與分布，總結(jié)木豆根、莖、葉、花、莢和籽粒的植物學(xué)特征及生物學(xué)特性；綜述木豆廣泛用途，包括藥用、食用、飼用、環(huán)保等方面；并展望其未來的研究方向。

關(guān)鍵詞：木豆；特征特性；用途；綜述

木豆，又名樹豆、柳豆、花豆、米豆、三葉豆等，因莢結(jié)于枝梢上被稱為木豆，也因鴿子愛吃又被稱為鴿豆[1]。木豆是蝶形花科木豆屬中唯一的栽培種，也是唯一可食用的木本豆類[2]，其植株直立、木質(zhì)化，為多年生常綠灌木。

木豆耐旱、耐瘠、生長快、易栽培、種植投入成本低，又具有廣泛的利用價值，可帶來較高的經(jīng)濟利益。本文介紹木豆起源分布、特征特性和主要用途，為木豆食品和藥品的研究、開發(fā)及生產(chǎn)提供參考。

1起源與分布

木豆起源于印度，從印度南部傳入馬來西亞；從印度西北部傳入尼羅河流域及非洲其他地區(qū)，并在非洲東部形成木豆栽培種遺傳多樣性的次生中心；從印度東部傳入中國和澳大利亞；后來又經(jīng)非洲傳入歐洲和美洲[3-4]。木豆屬熱帶、亞熱帶作物，分布在南北緯32°的為多年生作物，北緯32°～45°之間可作為一年生作物種植[2]。

中國長江以南為木豆的主要分布地區(qū)，包括海南、云南、貴州、廣東、福建、湖南、江西、浙江、臺灣等省區(qū)[5]。從1997年開始，我國從國際半干旱熱帶作物研究所(CIRSAT)引進改良木豆品種，根據(jù)各地情況進行推廣種植。

2特征特性

2.1植物學(xué)特征

2.1.1根和根瘤木豆根系發(fā)達，通常位于30～90 cm深的土層內(nèi)，由側(cè)根和木質(zhì)化程度很高的主根組成。植株形態(tài)不同，其根在土里的生長分布也有所不同。高大緊湊的品種，根可深入2 m的土層；矮小披散的品種，入土淺而橫向分布較廣。木豆屬豆類，播種120 d后可形成根瘤菌，根瘤菌大多分布在30 cm表層土內(nèi)的側(cè)根上。一般木豆根瘤菌每667 m2每季能固氮3.5～6.0 kg[6]。

2.1.2莖木豆莖色因品種不同而呈現(xiàn)紫色、深紫色、紅色和綠色，以綠色最為常見[7]。在相同種植條件下，一般晚熟品種的莖粗和株高均大于早熟品種。木豆莖通常有數(shù)條縱棱。木豆主莖上有分支，可分為一級、二級和三級分支，由于分支生長和分布狀況不同，可形成不同的株型，有緊湊型、半緊湊型、松散型和披散型4種。

2.1.3葉木豆第1對真葉為對生單葉，其余葉片為羽狀三出復(fù)葉、互生。葉柄表層有短茸毛，與小葉連接處略微膨大，復(fù)葉基部有1對小托葉，為披針形或長橢圓形[8]?；ㄆ谥仓曛胁咳鰪?fù)葉上的中間小葉的輪廓形狀有披針形、窄菱形、闊菱形和心形4種。木豆葉帶有清香氣味，葉背密被灰白色微小絨毛，背部葉脈突起，葉面綠色，柔軟無光滑感。

2.1.4花木豆花序為傘房形總狀花序，花對稱，花萼4片(上面2片花萼合二為一)，邊緣有齒，著生3～10朵花。花冠多為黃色(黃色變種)，也有紫色紋(紫紋變種)。有的品種分枝頂生花序，形成有限生長；更多的木豆品種分枝側(cè)生花序，頂端生長點形成無限花序[8]。木豆以閉花授粉、自花受精為主，但異交率高，主要通過昆蟲傳粉進行異交。

2.1.5莢和籽粒木豆生長期間花量很大，但成莢率低，約12%。單個花序最終只有1～5個莢可成熟，很少達到10個莢。豆莢有長橢圓形、柱形、鐮刀形等，長2.0～10.0 cm、寬0.4～1.7 cm。莢色有深紫色、紫色、紅色、綠色和綠底紫斑混合色等，莢表面有蠟質(zhì)，密被黃色短柔毛。每莢含2～9粒種子，多數(shù)品種為3～4粒，干籽粒百粒重可達22.4 g，種子間有斜凹槽。籽粒形狀有扁圓形、卵圓形、橢圓形、長橢圓形和方形，以卵圓形居多。籽粒底色有白色、奶黃色、黃色、淺褐色、淺灰色、灰色、紫色、深紫色和黑色9種[9]，部分品種有不同于底色的斑點、斑塊或條紋等點綴。

2.2生物學(xué)特性

木豆為多年生常綠灌木，其抗逆性強，具有喜光、喜溫、耐瘠、耐旱、粗生易長、耐粗放管理等優(yōu)點。屬短日照植物，早熟和晚熟品種的臨界光周期分別是14.8 h和11.6 h[10]，若日照長度超過臨界光周期，會延遲開花。木豆較喜溫、不耐凍，種子在9～13℃開始發(fā)芽，發(fā)芽時子葉不出土，18～19℃為最適生長溫度；若土壤肥沃、水分適宜，在35℃也能生長好；但溫度低于-5℃時，因其對霜凍敏感，會受凍害。所以應(yīng)選擇周年無霜區(qū)域種植。木豆耐旱不耐澇，適宜在年降水量為600～1000 mm環(huán)境下生長，出苗后在十分干旱的情況下(年降水量只有380 mm)也可以正常生長[11]；但如果田間積水超過48 h，易造成木豆成片死亡，因此種植地區(qū)需有較好的排灌條件和土壤滲透性。木豆對種植的土壤要求不高，除易澇的黏土外，砂土、壤土、豁土、石礫土均能種植。木豆耐瘠，作為豆科作物，木豆能與根瘤菌共生，可固氮培肥地力[12]，而且對土壤酸堿度有較強的適應(yīng)性，土壤pH值在5.0～8.5都可以種植，但以排水良好的偏酸性土壤最為適宜。木豆耐鹽性不及瓜爾豆、豇豆、大豆、黑吉豆等，但強于綠豆，應(yīng)避免在強鹽堿化的灘涂地上種植。

3主要用途

木豆用途廣泛，可藥用、食用、飼用、用于環(huán)保等。

3.1較高的藥用價值

木豆具有重要的藥用價值，它的根、莖、葉、花、莢和種子均可入藥，有清熱解毒、止痛止血的功效[6]。木豆的根部還有殺蟲作用，葉對咳嗽、腹瀉、口瘡等病癥有效。外敷木豆的中藥提取物能使創(chuàng)面中FN(Fibronection，纖維結(jié)合蛋白)相對含量明顯提高，從而促進創(chuàng)面愈合[13]。在我國民間用木豆治療外傷、燒傷感染和褥瘡等[14]，還可用于鎮(zhèn)痛、肝炎、結(jié)石、黃疸、小兒水痘和糖尿病等癥[15-16]，且其消炎止痛功效優(yōu)于水楊酸。

藥理學(xué)調(diào)查顯示，木豆葉中有效活性成分主要是黃酮類和芪類化合物[17-18]。目前已發(fā)現(xiàn)3個木豆芪類化合物：木豆素A、木豆素、木豆素C。木豆素A、木豆素C具有保護神經(jīng)[19]、抗腦缺血缺氧損傷[20]及抗腫瘤[21]等作用。

木豆葉在治療股骨頭壞死方面取得很好的療效[22-23]，以木豆葉為單味藥的通絡(luò)生骨膠囊具有活血祛瘀、通絡(luò)生骨的功效，已在臨床應(yīng)用20多年[24]。木豆葉提取物具有刺激成骨細胞形成、促進細胞間質(zhì)礦化及抑制破骨細胞形成的活性，在骨細胞上有類雌激素作用[25]。張金超等[26]研究發(fā)現(xiàn)，0.01～100.00 mg/L的木豆葉水提物能抑制破骨細胞形成，并有抑制其骨吸收的功能。木豆葉水提物對大鼠心肌缺血再灌注損傷，小鼠腦缺血、缺氧損傷均有一定的保護作用[27-28]。木豆葉通過調(diào)節(jié)ET(endothelin，血漿內(nèi)皮素)、NO(nitric oxide血清一氧化氮)的含量可提高卵巢切除大鼠血管內(nèi)皮細胞功能[29]。

3.2低脂肪綠色保健食品

木豆含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，除了蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉外，還有8種人體必需氨基酸，以及維生素和多種礦物質(zhì)，與其他豆類相比，其維生素A、B、C及胡蘿卜素含量均顯著較高[7]。由于木豆營養(yǎng)豐富，脂肪含量較低，淀粉質(zhì)量比普通大豆好，適合于高血脂癥病人及中老年人食用，可以開發(fā)為保健食品。種植木豆的生態(tài)環(huán)境無污染，可以開發(fā)成A級和AA級綠色食品。木豆的嫩莢、青籽粒和成熟的種子都可作為蔬菜食用。成熟的種子還可以做豆芽、豆腐、豆瓣醬等副食品[30]。有學(xué)者開發(fā)木豆食品，研制香酥木豆[31]、木豆糕[32]和用木豆籽實加工豆沙[33]等。由于木豆的品質(zhì)特性與蒸餾酒所需原料吻合，甘瑾等[34]嘗試以木豆為原料發(fā)酵白酒。

3.3優(yōu)質(zhì)動物飼料

木豆是一種較好的糧菜飼料兼用作物[35]。在我國，糧食增產(chǎn)潛力有限，能用作飼料的糧食更有限。飼料原料特別是蛋白質(zhì)原料嚴重不足是我國發(fā)展飼料工業(yè)的難題之一。木豆耐旱耐瘠、粗生易種，當旱季牧草難于生長時，木豆仍可茂盛生長。可用木豆鮮葉作飼草；豆粒則是專業(yè)化養(yǎng)鴿的上選飼料，經(jīng)過膨化后可以直接喂養(yǎng)牲畜。近年來用木豆作蛋白飼料的研究進展較快。

3.4保護生態(tài)、美化環(huán)境

木豆根系非常發(fā)達，能夠固定土壤以保持水土，且其固氮作用可增加土壤肥力。因此，被認作是一種保持和改善自然環(huán)境及生態(tài)平衡的最佳植物資源[36]。木豆生長迅速，種植于陡坡作為防護林，既可防風固沙，防止土壤沙化和水土流失，又可依靠其落葉和根瘤菌的固氮作用來培肥地力，改良土壤。木豆生長旺盛，樹冠繁茂，花朵色彩多樣、艷麗多姿，是很好的觀賞植物，可種植于城市道路兩旁或廣場、小區(qū)綠地，起到保護生態(tài)和美化環(huán)境的作用。

3.5其他用途

將木豆籽粒磨成粉可以制備吸水劑，吸水能力超強，可達本身重量的272倍[37]。木豆枝條可用于編制籃筐，莖稈是優(yōu)質(zhì)薪柴和造紙原料，也可用作建筑材料。在農(nóng)村房屋和田邊種植木豆可作為籬笆。木豆花量大，可為蜜蜂提供充足的蜜源[38]。木豆還可與玉米等作物進行套種。此外，木豆還是優(yōu)良的紫膠蟲寄主樹，可用于工業(yè)方面的紫膠生產(chǎn)。

4展望

木豆用途廣泛，具有較高的營養(yǎng)價值，可食用飼用。利用木豆進行藥品、保健與功能食品的研制和開發(fā)具有很大的潛力。但木豆口感不佳，嚴重限制其食品加工的發(fā)展。因此，木豆相關(guān)食品的研制和開發(fā)是解決木豆資源更廣泛利用的關(guān)鍵。

木豆的根、莖、葉、花、莢和種子均可入藥，具有極高的藥用價值。目前，關(guān)于木豆藥用價值的研究主要集中在以木豆葉或其提取物為材料進行的治療成效，而對于起到藥用功能的具體活性成分及其機理的研究較少甚至沒有。因此，木豆具體活性成分的提取、分離純化及其藥用功效的驗證將是未來進一步研究的方向。

參考文獻：

[1]侯春蓮.木豆葉中牡荊苷與異牡荊苷提取純化工藝及其抗菌活性研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué),2006.

[2]羅瑞鴻.木豆凝集素的提純,部分性質(zhì)及生物學(xué)活性研究[D].南寧：廣西大學(xué),2006.

[3]MAESEN L.,NENE Y L,HALL S D,et al.Pigeonpea:origin,history,evolution,and taxonomy[J].The pigeonpea.,1990:15-46.

[4]佟美鴻.木豆有效成分時空變化,高效提取及抗氧化活性研究[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2009.

[5]劉秀賢,李正紅,鄧疆.等.不同品種及單株木豆葉蛋白質(zhì)含量的研究[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2006,40(4)： 19-21.

[6]趙真忠.一種很有發(fā)展?jié)摿Φ臒釒啛釒е参铩径筟J].福建熱作科技,2003,28(3):31-32.

[7]陳成斌,楊示英,梁世春.木豆的經(jīng)濟價值與廣西開發(fā)利用前景[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999(3)：159-161.

[8]劉春暉,何興炳,馬利春.等.綠山富民的優(yōu)良樹種印度木豆[J].四川林業(yè)科技,2007,28(5):94-96.

[9]李宏清.木豆的生物學(xué)價值及其栽培技術(shù)[J].貴州畜牧獸醫(yī)，2002，26(4)：41.

[10]羅瑞鴻,魏源文,李楊瑞.木豆遺傳資源及分子利用策略[J].分子植物育種,2003,1(5):747-750.

[11]李如丹, 郭華春, 董志淵.等. 金沙江干熱河谷地區(qū)引種印度木豆對土壤肥力的影響[J]. 水土保持研究, 2007, 14(5):322-324.

[12]PANIKKAR M R. Alternate fuel-arhar stalk[J]. Indian Farming, 1950, 11: 496.

[13]唐勇, 王兵. 木豆制劑外敷對開放創(chuàng)面纖維結(jié)合蛋白含量的影響[J]. 廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報, 1999, 16(4): 302-304.

[14]向錦, 龐雯, 王建紅. 木豆在中國的應(yīng)用前景[J]. 四川草原, 2003(4)：38-40.

[15]鐘小榮. 木豆的利用價值[J]. 中藥研究與信息, 2001, 3(8): 47.

[16]HABIB M A, ANISUZZAMAN A S M, KHAN M R I, et al. Chemical and pharmacological characterization of hypolipidemic compound from Cajanus Cajan[J]. Bangladesh Journal of Pharmacology, 2010, 5(1): 34-38.

[17]袁捷. 木豆葉及其提取物用于制備治療骨性關(guān)節(jié)炎藥物的用途: 中國，ZL200510117299.X [P]. 2006-05-17.

[18]AMARTEIFIO J O, MUNTHALI D C, KARIKARI S K, et al. The composition of pigeon peas (Cajanus cajan (L. Millsp.) grown in Botswana[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 2002, 57(2): 173-177.

[19]姜保平, 楊瑞武, 劉新民, 等. 木豆素 A 對皮質(zhì)酮誘導(dǎo)的 PC12 細胞損傷的保護作用[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2012, 47(5): 600-603.

[20]HOPP D C, INMAN W D. Compositions containing hypoglycemically active stillbenoids: U.S. Patent 6,410,596[P].2002-06-25.

[21]ASHIDI J S, HOUGHTON P J, HVLANDS P J, et al. Ethnobotanical survey and cytotoxicity testing of plants of South-western Nigeria used to treat cancer, with isolation of cytotoxic constituents from Cajanus cajan Millsp. leaves[J]. Journal of ethnopharmacology, 2010, 128(2): 501-512.

[22]ZU Y, FU Y, LIU W, et al. Simultaneous determination of four flavonoids in Pigeonpea [Cajanuscajan(L.) Millsp.] leaves using RP-LC-DAD[J]. Chromatographia, 2006, 63(9-10): 499-505.

[23]FU Y, ZU Y, LIU W, et al. Preparative separation of vitexin and isovitexin from pigeonpea extracts with macroporous resins[J]. Journal of Chromatography A, 2007, 1139(2): 206-213.

[24]袁浩, 賴小平, 何偉, 等. 通絡(luò)生骨膠囊的研制與開發(fā)[J]. 中華中醫(yī)藥雜志, 2004 (z1): 88-90.

[25]鄭元元, 楊京, 陳迪華, 等. 木豆葉提取物對人的類成骨細胞 TE85 成骨功能和體外破骨細胞分化的影響[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2007, 42(4): 386-391.

[26]張金超, 王立偉, 孫靜, 等. 木豆葉水提物對兔破骨細胞樣細胞的形成及其骨吸收功能的影響[J]. 河北大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2009, 29(1): 45-50.

[27]黃桂英, 廖雪珍, 廖惠芳, 等. 木豆葉水提物抗腦缺血缺氧損傷的作用研究[J]. 中藥新藥與臨床藥理, 2006, 17(3): 172-174.

[28]孫琳, 張濤, 柴智. 木豆葉提取物對心肌缺血再灌注損傷大鼠的保護作用[J]. 中草藥, 2015, 22: 18.

[29]劉彥鳳, 袁捷, 全世建, 等. 木豆葉對去卵巢大鼠血管內(nèi)皮細胞功能的影響[J]. 中國骨質(zhì)疏松雜志, 2009, 15(2):142-145.

[30]袁衛(wèi)賢. 利用荒山種木豆，人歡畜壯生態(tài)美[J].農(nóng)村實用科技, 2002 (8): 15.

[31]張建云,邱堅.香酥木豆的加工工藝研究[J].食品工業(yè)科技, 2000,21(2):46-47.

[32]甘瑾, 李正紅, 谷勇, 等.木豆糕加工工藝的研究[J].食品工業(yè)科技, 2005, 26(5): 93-94.

[33]張建云, 邱堅, 李正紅, 等.木豆豆沙的加工工藝研究[J].食品科學(xué), 2001(4): 46-47.

[34]甘瑾, 李正紅, 谷勇, 等.木豆小曲白酒發(fā)酵工藝的研究[J].食品工業(yè)科技, 2006, 27(6): 105-107.

[35]龐雯, 楊示英, 宗緒曉. 木豆高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2001(1): 15-16.

[36]韋桂杰, 羅平意. 淺析開發(fā)木豆種植的價值前景[J].廣西林業(yè), 2006 (1): 44-45.

[37]和潤喜, 張建云, 李正紅, 等. 木豆淀粉/丙烯腈超強吸水劑初步研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報, 2001, 21(3): 184-187.

[38]李正紅, 梁寧, 馬宏, 等. 木豆 CGMS 雜交種生產(chǎn)中的傳粉昆蟲[J].作物學(xué)報, 2011, 37(12): 2187-2193.

(責任編輯：林蕓青)

收稿日期：2016-04-01

作者簡介：鄭菲艷，女，1987年生，研究實習(xí)員。

基金項目：福建省農(nóng)業(yè)科技重大專項(2015NZ0002-3)；福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科技人才創(chuàng)新基金項目(2014CX-17)。

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.04.021

Pigeonpea and its utilization value

ZHENG Fei-yan, JU Yu-dong, HUANG Hui-ming, QIU Shan-lian, ZHANG Shu-he, LIN Shuang-shuang, ZHEN Kai-bin

(SubtropicalAgriculturalResearchInstituteofFujianAcademyofAgriculturalSciences,FujianProvince363005)

Abstract:In this paper, the origin and distribution area of pigeonpea were introduced, the botanic characters and biological characters of its roots, stems, leaves, flowers, pods and seeds were summarized, and its wide usage in medicinal, food, animal feed, and environmental protection were reviewed, and the future research directions were prospected.

Key words:Pigeonpea; characteristics; usage; review