沙棘植物資源分布與營(yíng)養(yǎng)學(xué)應(yīng)用綜述

盧順光,盧 健,溫秀鳳

(1.水利部沙棘開(kāi)發(fā)管理中心,北京 100038; 2.高原圣果沙棘制品有限公司,北京 100038)

自1985年我國(guó)沙棘事業(yè)的奠基人、時(shí)任水電部部長(zhǎng)錢正英提出“以開(kāi)發(fā)沙棘資源作為加速黃土高原治理的一個(gè)突破口”以來(lái)，在水利部的組織下，在全國(guó)各級(jí)各有關(guān)行業(yè)的專家、領(lǐng)導(dǎo)、從業(yè)人員的積極參與和大力支持下，沙棘作為小灌木被做出了大文章，它不僅在我國(guó)東北、西北、華北廣大地區(qū)的水土保持生態(tài)治理、荒山造林綠化美化、礦區(qū)土地復(fù)墾、山區(qū)河道護(hù)岸整治等領(lǐng)域發(fā)揮著獨(dú)特的生態(tài)效益，而且在營(yíng)養(yǎng)食品、保健品、化妝品、藥品等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中得到系列、深度應(yīng)用，其復(fù)合營(yíng)養(yǎng)、純天然、無(wú)污染的特性得到國(guó)內(nèi)外高端市場(chǎng)的充分認(rèn)可，沙棘種植和利用成為北方許多經(jīng)濟(jì)落后的水土流失地區(qū)農(nóng)牧民脫貧致富和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一條有效路徑。

沙棘作為一種多功能植物樹(shù)種，其抗干旱、耐瘠薄、生長(zhǎng)快、易種植等優(yōu)良的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性已經(jīng)被水土保持、林業(yè)等生態(tài)行業(yè)的廣大科研和生產(chǎn)工作者所熟知。為更好地宣傳展示沙棘的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，進(jìn)一步加快沙棘事業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮沙棘的多功能效益，有必要系統(tǒng)總結(jié)沙棘在其他應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)成果。筆者采用簡(jiǎn)單、通俗、易懂的方式，從沙棘植物種質(zhì)資源與分布、沙棘的營(yíng)養(yǎng)成分及功能應(yīng)用、沙棘的營(yíng)養(yǎng)學(xué)與醫(yī)藥學(xué)特性三個(gè)方面進(jìn)行綜述。

1 沙棘植物種質(zhì)資源與分布

沙棘又名醋柳、酸刺、酸溜溜、圪針等，屬胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木。按照我國(guó)沙棘植物學(xué)家廉永善的最新分類法，沙棘屬植物分為6個(gè)種12個(gè)亞種，其中在我國(guó)分布有6個(gè)種8個(gè)亞種。全球沙棘天然分布在歐亞大陸溫帶氣候地區(qū)的約45個(gè)國(guó)家，后經(jīng)人工引種到亞洲的朝鮮、韓國(guó)、日本，北美洲的美國(guó)、加拿大，南美洲的玻利維亞，非洲的南非等。全球約52個(gè)國(guó)家有沙棘分布[1-4]。

中國(guó)是世界上天然沙棘種質(zhì)資源最豐富的國(guó)家，也是人工種植沙棘面積最大的國(guó)家，截至2018年，全國(guó)有沙棘總面積約215萬(wàn)hm2(其中天然林約75萬(wàn)hm2[2-3]，人工林約140萬(wàn)hm2)，約占世界沙棘總面積230萬(wàn)hm2的93%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)12個(gè)省、自治區(qū)、直轄市(北京、河北、山西、內(nèi)蒙古、四川、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)有沙棘天然分布，還有4個(gè)省(遼寧、吉林、黑龍江、山東)雖無(wú)天然分布但有人工種植沙棘[2,5]。

1.1 鼠李沙棘(種)Hippophae rhamnoides L.

(1)中國(guó)沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.sinensisRousi。天然分布在中國(guó)西藏、四川、青海、甘肅、寧夏、山西、陜西、內(nèi)蒙古、河北、北京，天然維生素、黃酮類物質(zhì)含量高，是中國(guó)特有的沙棘種群，也是全球分布最廣、面積最大、生態(tài)經(jīng)濟(jì)利用程度最高的種群[2]。后人工引種到朝鮮、韓國(guó)、日本、玻利維亞、加拿大、美國(guó)等。

(2)云南沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.yunnanensisRousi。天然分布在中國(guó)云南、四川、西藏，是中國(guó)特有的種群[2]。

(3)中亞沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.turkestanicaRousi。天然分布在中國(guó)新疆、西藏、甘肅，以及印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、俄羅斯等[2,5]。

(4)蒙古沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.mongonicaRousi。天然分布在中國(guó)新疆，以及蒙古、俄羅斯、哈薩克斯坦，天然果實(shí)大、種子含油量較高、少刺或無(wú)刺，是人工選育新品種最多、商業(yè)應(yīng)用最廣的種群。后人工引種到加拿大、美國(guó)、南非、德國(guó)、芬蘭、瑞典、拉脫維亞、白俄羅斯等國(guó)家[2,5]。

(5)海濱沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.rhamnoides。天然分布在法國(guó)、比利時(shí)、英國(guó)、愛(ài)爾蘭、波蘭、德國(guó)、拉脫維亞、愛(ài)沙尼亞、立陶宛、丹麥、挪威、瑞典、芬蘭、俄羅斯等波羅的海濱海國(guó)家[2,5-6]。

(6)溪生沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.fluviatilisV. Soest。天然分布在奧地利、瑞士、盧森堡、法國(guó)、意大利、西班牙等阿爾卑斯山區(qū)[2,4-5]。

(7)高加索沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.caucasiaRousi。天然分布在伊朗、土耳其、保加利亞、格魯吉亞、阿塞拜疆、俄羅斯等高加索地區(qū)。后引種到亞美尼亞[2,4-5]。

(8)喀爾巴阡山沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.carpaticaRousi。天然分布在羅馬尼亞、前南斯拉夫(塞爾維亞)、匈牙利、奧地利、捷克、斯洛伐克、德國(guó)、希臘、摩爾多瓦、烏克蘭、白俄羅斯等喀爾巴阡山地區(qū)[2,4-5]。

1.2 柳葉沙棘(種)Hippophae salicifolia D. Don

柳葉沙棘天然分布在中國(guó)西藏、四川，以及印度、巴基斯坦、尼泊爾、不丹等，天然維生素C含量高[2-3]。

1.3 西藏沙棘(種)Hippophae tibetana Schelechtend

西藏沙棘天然分布在中國(guó)西藏、四川、青海、甘肅，以及印度、尼泊爾、不丹，是海拔分布最高的種群[2-3]。

1.4 江孜沙棘(種)Hippophae gyantsensis(Rousi) Lian

江孜沙棘天然分布在中國(guó)西藏，以及印度[2,4]。

1.5 肋果沙棘(種)Hippophae neurocarpa S. W. Liu et T. N. He

(1)密毛肋果沙棘(亞種)Hippophaeneurocarpasubsp.stellatopilosaLian et X. L. Chen。天然分布在中國(guó)西藏、四川、青海，是中國(guó)特有的沙棘種群[2]。

(2)肋果沙棘(亞種)Hippophaeneurocarpasubsp.neurocarpa。天然分布在中國(guó)四川、青海、甘肅，是中國(guó)特有的沙棘種群[2]。

1.6 棱果沙棘(種)Hippophae goniocarpa Lian X. L. Chen et K. Sun

(1)理塘沙棘(亞種)Hippophaegoniocarpasubsp.litangensisLian et X. L. Chen。天然分布在中國(guó)四川，是中國(guó)特有的沙棘種群[2]。

(2)棱果沙棘(亞種)Hippophaegoniocarpasubsp.goniocarpa。天然分布在中國(guó)四川、青海，是中國(guó)特有的沙棘種群[2]。

2 沙棘富含的十大類營(yíng)養(yǎng)成分及其功能

沙棘是天然的植物營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)，同時(shí)具有200多種含量豐富、功能相互協(xié)同作用的珍貴營(yíng)養(yǎng)化合物[1-2,5-8]。

2.1 維生素類

(1)維生素E。主要存在于果油、籽油中，特別是果油中。主要成分是生育酚等脂溶性化合物，具有消除自由基、抗氧化、抗衰老、延緩細(xì)胞老化等作用。

(2)維生素C。主要存在于果肉、果汁中。據(jù)測(cè)定，產(chǎn)于我國(guó)山西、甘肅的中國(guó)沙棘鮮果中，維生素C含量高達(dá)1 500～1 700 mg/100g，因此沙棘號(hào)稱“維C之王”。主要成分是抗壞血酸等水溶性化合物，具有抗疲勞、抗腫瘤、提高人體免疫力等作用。

(3)維生素K。主要存在于果油、籽油中，尤其是籽油中。主要成分是葉綠醌等脂溶性化合物，是在肝內(nèi)合成凝血蛋白必不可少的物質(zhì)，具有維護(hù)血液正常凝固的功能。

(4)維生素A。主要存在于果肉、果汁中。主要成分以維生素A原(胡蘿卜素)形式存在，具有維持表皮細(xì)胞功能、預(yù)防夜盲癥和干眼癥等功能。

(5)維生素B。主要存在于果肉、果汁和葉片中。主要成分是維生素B1、B2、B6等，可以幫助維持心臟、神經(jīng)系統(tǒng)功能，維持消化系統(tǒng)及皮膚的健康，參與能量代謝，增強(qiáng)體力，滋補(bǔ)強(qiáng)身，具有輔助治療營(yíng)養(yǎng)不良、厭食、腳氣病和糙皮病等功效。

(6)維生素P。主要存在于果油、籽油中。主要成分是黃酮類和酚類化合物，具有增強(qiáng)人體耐久性、減少毛細(xì)血管滲透性、預(yù)防機(jī)體中維生素C受到破壞、治療心腦血管疾病等作用。

2.2 類胡蘿卜素類

主要存在于果油、籽油中。主要成分是β-胡蘿卜素、番茄紅素等萜烯類脂溶性化合物，具有抗腫瘤、抗?jié)冏饔谩?/p>

2.3 黃酮類及多酚類

主要存在于果肉、果油和葉子中。黃酮類物質(zhì)主要成分是異鼠李素、槲皮素、楊梅素、山柰酚等，多酚類物質(zhì)主要是兒茶素、花青素等。它們具有消炎、抗腫瘤、抗衰老、增強(qiáng)心肌功能、抗血管硬化、利尿抗毒、降低血液膽固醇的作用，還能協(xié)同維生素C發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)學(xué)功效。

2.4 脂肪酸類

主要存在于果油和籽油中。主要成分是肉豆蔻酸、棕櫚酸、十六碳烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等，包括飽和與不飽和脂肪酸，其中籽油中含85%～90%的不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸、油酸)。具有降血脂、降低血液膽固醇、抑制血栓癥、抗炎生肌、抗?jié)儭⑻岣呙庖吡?、抗腫瘤、治療皮炎等作用。近年來(lái)，ω-3等多元不飽和脂肪酸受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的廣泛關(guān)注。

2.5 甾類化合物

主要存在于果肉、果油和籽油中。主要成分是β-谷甾醇、β-香樹(shù)素等脂溶性化合物，具有促進(jìn)細(xì)胞代謝、增強(qiáng)細(xì)胞活力、防治動(dòng)脈粥樣硬化、抗胃潰瘍的作用。

2.6 有機(jī)酸類

主要存在于果肉、果汁中。主要成分是蘋果酸、丁二酸。蘋果酸具有保護(hù)其他生物活性物質(zhì)、促進(jìn)果汁耐儲(chǔ)藏作用；丁二酸具有緩解巴比妥、抗生素和其他藥物毒性的作用。

2.7 氨基酸類

主要存在于果肉、果油和葉子中。主要成分是天冬氨酸、谷氨酸等17種氨基酸(其中包括除色氨酸外的其余7種人體必須從外界攝入的氨基酸)。氨基酸是人體生長(zhǎng)必不可少的化合物，是合成蛋白質(zhì)的原料。

2.8 珍貴活性物質(zhì)

5-羥色胺：是植物中一種罕見(jiàn)的物質(zhì)，它以游離態(tài)和化學(xué)態(tài)存在于根皮、莖皮和果實(shí)中。作為一種神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)人體情感、血壓、體溫、機(jī)體內(nèi)環(huán)境、激素等有重要調(diào)節(jié)作用，具有抗輻射、抗傳染疾病、抗癌、促進(jìn)血液凝固等作用。

超氧化物歧化酶(SOD)：存在于果實(shí)和葉片中，是一類高活性抗氧化劑，能夠有效清除人體氧自由基，具有提高免疫力、抗衰老、消炎和抗癌作用。

2.9 揮發(fā)油類

又稱為精油，主要成分是200多種萜類化合物。有些是無(wú)香的烴類，有些是有芳香味的醇、酚、醚、醛、酮類，具有消炎、抑菌、防腐、抗病毒、鎮(zhèn)靜、清香等作用。

2.10 植物蛋白與脂肪

主要存在于果肉、果渣和葉子中，其粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分等營(yíng)養(yǎng)成分含量與苜蓿、紅三葉、白三葉等優(yōu)良牧草大致相當(dāng)，是很好的天然飼料及飼料添加劑。

3 沙棘的八大營(yíng)養(yǎng)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)特性與應(yīng)用

沙棘屬的拉丁學(xué)名為Hippophae，意為“使馬閃閃發(fā)光”。正因?yàn)樯臣臓I(yíng)養(yǎng)特性，在古希臘流傳著一群病馬吃了沙棘之后恢復(fù)體力，變得膘肥體壯，然后重新奔赴戰(zhàn)場(chǎng)的傳奇故事。沙棘是中國(guó)古代藏醫(yī)、蒙醫(yī)的常用藥。據(jù)唐代《月王藥珍》和藏醫(yī)巨著《四部醫(yī)典》[9]，以及清代蒙醫(yī)經(jīng)典《晶珠本草》記載[10]，“沙棘果挖除肺病，化血并治培根病”，沙棘果實(shí)具有祛痰、利肺、養(yǎng)胃、健脾、活血、祛瘀等藥理藥效。1903年，俄文版《四部醫(yī)典》在圣彼得堡出版，成為西方國(guó)家研究應(yīng)用沙棘的最早醫(yī)書。1977年，我國(guó)衛(wèi)生部首次將沙棘列入《中華人民共和國(guó)藥典》[11]，明確沙棘是一種既可食用又可藥用的“藥食同源”珍貴植物，具有“止咳祛痰，消食化滯，活血化瘀”功能，主治“咳嗽痰多、慢性支氣管炎、胸滿、消化不良、胃痛、跌撲瘀腫、經(jīng)閉”。1985年以來(lái)，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、西安醫(yī)科大學(xué)、高原圣果沙棘制品有限公司、內(nèi)蒙古宇航人高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司等全國(guó)數(shù)十家醫(yī)藥、食品保健品研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)期研究認(rèn)為,沙棘具有以下八大營(yíng)養(yǎng)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)功效[1-2,5-6,12]。

3.1 治療心腦血管疾病

據(jù)華西醫(yī)科大學(xué)章茂順等[13-14]研究，沙棘黃酮對(duì)心臟功能有加強(qiáng)作用，可增加冠狀動(dòng)脈血流量，降低心肌耗氧量，抑制血小板凝聚，改善冠心病心絞痛、缺血性心臟病。四川成都、內(nèi)蒙古通遼制藥廠等多家藥廠相繼研制出治療缺血性心臟病、緩解心絞痛的新藥沙棘黃酮片。目前產(chǎn)品主要有醋柳黃酮片和沙棘黃酮膠囊、沙棘茶等。

3.2 提高人體免疫力

據(jù)南京鐵道醫(yī)學(xué)院鐘飛、甘肅省腫瘤研究所張培珍、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院李電東等研究，沙棘提取物既有輕度抗過(guò)敏作用，又能提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能，增加血清溶菌酶含量，提高外周血T淋巴細(xì)胞百分比，從而增加非特異性免疫功能，顯示其在提高人體免疫力、預(yù)防腫瘤方面有良好的應(yīng)用前景[2,15]。沙棘的有效成分具有清除人體自由基作用，能提高白細(xì)胞介素-2含量，影響其基因表達(dá)，從而提高機(jī)體免疫力，是一種天然的有效免疫調(diào)節(jié)劑。目前產(chǎn)品主要有果汁、沙棘油(果油、籽油)及其保健食品和化妝品等。

3.3 輔助抗腫瘤

據(jù)甘肅省腫瘤研究所張培珍、山西省腫瘤研究所楊建平、山西醫(yī)學(xué)院黎勇等研究[5,15]，沙棘除通過(guò)免疫機(jī)制抑制腫瘤外，還有直接抑制癌細(xì)胞及阻斷致癌因素的作用。研究表明，沙棘提取物(籽油、黃酮)對(duì)動(dòng)物肉瘤(S180)、淋巴細(xì)胞白細(xì)胞(P388)、艾氏腹水癌均有一定抑制作用，對(duì)人體白血病細(xì)胞株(K562)和胃癌細(xì)胞株(SGC7901)具有直接殺傷作用，有阻斷N-亞硝基化合物的致癌作用，以及抑制黃曲霉毒素B1誘發(fā)癌前病灶的作用。研究認(rèn)為其作用機(jī)理是，沙棘提取物能增強(qiáng)荷瘤動(dòng)物機(jī)體的免疫能力和激活巨噬細(xì)胞的吞噬作用，而且能增強(qiáng)氧自由基清除劑——超氧化物歧化酶(SOD)的活性。因此，沙棘在研制抗癌輔助治療藥物，協(xié)同抗癌藥物提高腫瘤患者的免疫力，減輕某些化療藥物副作用等方面有著很好的應(yīng)用前景。目前產(chǎn)品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黃酮及其藥品和保健食品，沙棘果汁，沙棘枝葉提取物等。

3.4 抗衰老

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所靳月華、山西醫(yī)學(xué)院芮立新、內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院句海松等研究認(rèn)為，人體衰老和疾病的產(chǎn)生與體內(nèi)物質(zhì)過(guò)氧化作用密切相關(guān)，而阻斷過(guò)氧化及消除體內(nèi)過(guò)氧化產(chǎn)生的自由基成為抗衰老的關(guān)鍵[5]。沙棘葉、果汁中含有豐富的SOD、維生素C，沙棘油中富含維生素E、總黃酮、花青素、兒茶素等，具有明顯的抗氧化作用和清除細(xì)胞膜自由基作用，能顯著提高紅細(xì)胞膜活性。目前產(chǎn)品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黃酮及其保健食品和化妝品，沙棘果汁等。

3.5 抗炎生肌，促進(jìn)潰瘍愈合

據(jù)中國(guó)中醫(yī)研究院徐銘漁、天津達(dá)仁堂制藥廠顧清萍、解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)江貞儀、西安醫(yī)科大學(xué)吳靄如等研究，沙棘油具有明顯的抗炎鎮(zhèn)痛、化腐生肌和扶正固本作用，對(duì)于放射性皮炎、黏膜炎，以及燒傷、燙傷、褥瘡、皮膚潰瘍、子宮糜爛等非放射性炎癥均有顯著療效，表明沙棘油具有抗炎生肌、促進(jìn)組織再生和潰瘍愈合作用[5,12,16]。目前產(chǎn)品主要有沙棘油、噴霧劑等。

3.6 治療呼吸系統(tǒng)疾病

《四部醫(yī)典》全書4部156章，其中有30章記載了沙棘果實(shí)具有祛痰、利肺、養(yǎng)胃、健脾、活血、祛瘀等藥理藥效，有沙棘的湯、散、丸、酥、灰、酒等7種制劑和84種配方，可用于抗病毒、止咳化痰、治療咽炎和慢性支氣管炎等[9]。目前產(chǎn)品主要有沙棘果、沙棘果汁、沙棘葉等及其制品。

3.7 治療消化系統(tǒng)疾病

沙棘油中富含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、卵磷脂等生物活性物質(zhì)，沙棘葉中富含黃酮類、脂類物質(zhì)，對(duì)治療口腔潰瘍、食道炎癥、便秘有著獨(dú)特功效。沙棘籽油具有良好的保肝護(hù)肝、促進(jìn)胃潰瘍和十二指腸潰瘍愈合作用，β-谷甾醇可能是其中的有效成分[2,5-6,12,17-18]。目前產(chǎn)品主要有沙棘油及其保健品、沙棘果汁、沙棘茶等。

3.8 其他獨(dú)特功效

有實(shí)證表明，沙棘果汁富含營(yíng)養(yǎng)素，可用于減肥健體，其蘋果酸、草酸等有機(jī)酸具有緩解抗生素和其他藥物毒性的作用，能保護(hù)肝臟。沙棘油及其產(chǎn)品可用于保肝護(hù)肝，飲酒前服用能顯著提高飲酒量；沙棘油用于治療外傷(燒傷、燙傷、刀傷)，傷口愈合后不留疤痕，還可用于治療色素沉著、老年斑、色斑、皮炎等疑難雜癥[12,18]。目前產(chǎn)品主要有沙棘果汁、沙棘黃酮膠囊、沙棘油及其化妝品。