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      麻?瘋?樹?資?源?概?況?及?其?開?發?利?用

      媒體:貴州農業科學  作者:張明生 樊衛國 尹杰 2014/7/9 23:17:17

          麻瘋樹是一種抗旱耐瘠的速生樹種,廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區,是一種多用途植物。除作綠籬栽植外,常被用作油料、藥物、飼料、燃料和染料等,在干熱河谷地區荒山造林、工業用油、生物病蟲害防治、新藥開發等方面有著潛在的重要價值。國內外的研究表明,它是保水固土、防止沙化、增殖有機土質、建造防護林的優良造林材料,對改善生態環境和恢復植被有重要作用;全株有毒,莖、葉、樹皮均有豐富的白色乳汁,內含大量毒蛋白、麻瘋酮等抗病毒、抗AIDS、抗腫瘤成分,可開發作醫藥、生物農藥和生物殺蟲劑等;種子含油量很高,除榨取能源油外,其油渣、油餅可作農藥、飼料或肥料等。盡管如此,目前世界上還沒有形成麻瘋樹的規?;a業,麻瘋樹尚未能發揮它應有的作用。因此,從可再生能源、環保、生態、扶貧、生物工程、高技術產品等方面進一步加強對麻瘋樹的研究和開發,深入挖掘其可持續綜合利用的潛力,將在生態、社會和經濟等方面給人類帶來顯著的效益。本文從麻瘋樹的形態特征、生物學特性、資源分布及應用價值等方面對其進行綜述,以期引起研究者和開發者對這一寶貴資源的重視,使之造福于人類。
      1形態特征和生物學特性
          麻瘋樹(JatrophacurcasL.)又名黃腫樹(廣東)、小桐子(云南)、假花生(廣西)、臭油桐(貴州)、桐油樹(臺灣)、南洋油桐(日本)、嗎哄罕(傣名)等,英名Physicnut或Purging2nuttree,屬大戟科(Euphorbiaceae)麻瘋樹屬(Jatropha)。落葉灌木或小喬木,高2~5m。樹皮光滑,蒼灰色;幼枝粗壯,綠色,無毛,枝上具突起的葉痕,樹液淡乳白色。葉互生,近圓形至卵狀圓形,紙質或近膜質,長寬略相等,約8~18cm,先端近尖,基部心形,不分裂或3~5淺裂,葉面亮綠色、無毛,葉背灰綠色、初沿脈被微柔毛、后變無毛;托葉細小,有毛;葉柄長達16cm?;▎涡?雌雄同株;聚傘花序腋生或頂生,總花梗長6~10cm,無毛或稍被白色短柔毛;雄花萼片及花瓣各5枚,花瓣披針形,長于萼片1倍,雄蕊10枚,二輪,內輪花絲合生,花盤腺體5枚;雌花無花瓣,子房無毛,2~3室,花柱3,柱頭2裂。蒴果卵形,長3~4cm,直徑2.5~3cm,幼時綠色,逐漸變黃,成熟時變為棕色,干時為黑棕色,果皮平滑,成熟時裂成3個2瓣的分果片。種子橢圓形,長15~20mm,直徑11mm,種衣呈灰黑色,平滑?;ㄆ?月,果期6~10月。  麻瘋樹喜光,喜暖熱氣候;耐干旱瘠薄,在石礫質土、粗質土、石灰巖裸露地均能生長。野生麻瘋樹主要分布在干熱的亞熱帶和潮濕的熱帶雨林,可在年降水量480~2380mm,年均溫18.0~28.5℃的環境下生存,通常生于海拔700~1600m的平地、丘陵、坡地及河谷荒山坡地。一般栽培于園邊作綠蘺,也有半野生狀態,多生于平地路邊的灌木叢中,以散生或小面積純林形式分布。麻瘋樹結實豐富,種子大且萌芽性強,可點播造林,也可扦插繁殖。用種子繁殖的可生長出典型的主根和4條側根,而扦插繁殖的則不能生長出主根。此外,麻瘋樹的子葉和下胚軸均能通過組織培養分化成植株,在實驗室通過組織培養技術育苗已獲得成功。
      2地理分布
          麻瘋樹屬植物為多年生喬木、灌木或草本,全世界約有200種,分布在熱帶或亞熱帶地區,主產于美洲及非洲熱帶。我國栽培種有4種,為麻瘋樹(J.curcasL.)、棉葉麻瘋樹(J.gos2sypifoliaL.)、佛肚樹(J.podagricaHook.)和珊瑚花(J.mul2tifidaL.),尤其是以麻瘋樹種植面積最大,資源較為豐富。麻瘋樹原產于巴西,現主要分布于熱帶和亞熱帶地區,絕大多數生長在美洲和亞洲熱帶地區,如美洲的巴西、菲濟、洪都拉斯、牙買加、巴拿馬、波多黎哥、薩爾瓦多及美國佛羅里達的奧蘭多地區、夏威夷群島等,非洲的莫桑比克、贊比亞等國,澳大利亞的昆士蘭和北澳地區,以及亞洲的印度、巴基斯坦等國都有分布。我國的廣東、廣西、云南、四川、貴州、臺灣、福建、海南等省有栽培或半野生。
      3主要用途及開發利用前景
      3.1工業原料
          目前所知,野生麻瘋樹種子含油量最高可達60%以上,一般種子含油率在40%左右,超過油菜和大豆等常見油料作物的含油量。作為能源,麻瘋樹油可用于農村的燃料、工業鍋爐燃料、照明等,經催化裂解后可成為人工汽油、柴油等。近年來,我國科學工作者已從麻瘋樹的種子中成功提取并加工出了與柴油相似但更加環保的新型燃油———“生物柴油”。據貴州大學精細化工中心的實驗結果顯示,這種新型燃油適用于各種柴油機,如農用發電機、拖拉機和汽車等,并且在閃點、凝固點、硫含量、一氧化碳排放量、顆粒質等方面均優于國內零號柴油。目前該中心利用麻瘋樹種子油加工生物柴油的工藝已使其產品達到歐洲Ⅱ號排放標準。麻瘋樹種子油流動性大,它與柴油、汽油、酒精的摻合性好,且相互摻合后不易分離。據貴州大學農學院的試驗表明,每667m2地平均可產麻瘋樹干果550~650kg,可提取加工出約150~180kg“生物柴油”。這種“生物柴油”可生物降解,無毒性,對環境無害,比傳統的柴油更加清潔和高效。因此,作為可再生的生物燃料資源,麻瘋樹具有廣闊的開發利用前景。
      此外,麻瘋樹油還可用于制造油漆、潤滑油、硬化油、肥皂、染料、化妝品、防蛀劑等產品。
      3.2提取物及籽油加工殘留物的農業用途
          麻瘋樹是開發生物農藥的理想資源,其植株的提取物及籽粒過濾麻瘋樹油后的濾渣、油餅,主要含有麻瘋樹毒蛋白,具有良好的抗病與殺蟲效果,是用于研制無公害農產品和生態有機農產品生產用的生物農藥、殺蟲劑、殺菌劑等很有價值的候選植物。例如,麻瘋樹的石油醚提取物可抑制檸檬鳳蝶三齡幼蟲的進食,在葉面上噴灑0.3%麻瘋樹葉的石油醚提取物,發現被幼蟲進食的葉面積為33.7%,而對照組為85.85%;用麻瘋樹葉汁可殺死葡萄球菌、桿菌和微球菌,并對傳染瘧疾中間寄主的幼蟲具有強烈的抑制作用;麻瘋樹籽乙醇提取物和水提取物對釘螺均具有殺滅作用;據日本筑波大學寄生蟲研究所報道,麻瘋樹籽的干粉對殺滅日本血吸蟲有90%的效果,認為這是一種極為廉價而有效的殺蟲劑。
          麻瘋樹籽加工后的油枯,還可作為優質有機肥,既能減少化肥的施用,又可有效改良農田土質。檢測結果顯示,麻瘋樹種子蛋白質含量達8%,尤其是油枯氨基酸含量高達47%,是開發植物性蛋白飼料不可多得的原料。此外,油枯還可作為生產沼氣的原料。
      3.3環保及生態建設上的應用
          麻瘋樹是一種抗旱耐瘠的速生樹種,在改善生態環境和恢復植被等方面具有重要的開發利用價值。如在我國四川、云南、貴州、西藏等水土流失嚴重的省區,麻瘋樹可作為保水固土、防治沙化、增殖有機土質、建造荒坡生態防護林的理想植物。蟲蛀嚴重破壞水庫、堤壩的壽命,對水利建設造成直接經濟損失,國外研究成果表明,麻瘋樹提取物是最佳的、無殘留毒的抗水庫、堤壩蟲蛀的主要產品,而且原料易得。因此,作為在國內開發抗水庫、堤壩蟲蛀的麻瘋樹類產品大有可為。此外,在麻瘋樹主要分布區改燒柴、燒草、燒糞為燒麻瘋樹油等措施,可形成有效的生態保護屏障和自產自銷的生態產業。
      3.4藥用價值
          過去,麻瘋樹多為藥用栽培植物,以樹皮、葉、果實(包括榨油后的渣餅)及根入藥。據國外資料記載,民間使用麻瘋樹提取物可墮胎、止痛、利尿、催吐、止血、麻醉鎮痛、瀉下、驅蟲,可治療脫發、全身性水腫、腹水、燒傷、痛、驚、咳嗽、皮膚炎癥、痢疾、消化不良、濕疹、丹毒、熱病、淋病、疝、炎癥、神經痛、麻痹、胸膜炎、肺炎、疹、風濕病、疥瘡、坐骨神經痛、胃痛、梅毒、破傷風、鵝口瘡、腫瘤、潰瘍、指頭炎、雅司病、黃熱病等。另有報道,麻瘋樹核糖體失活蛋白具有較強的抗腫瘤活性[24,25];大花麻瘋樹(J.macrantha)或其提取物可用來防治骨質疏松癥;以麻瘋樹毒蛋白、麻瘋酮類等高活性物質篩選抗病毒、抗AIDS、抗糖尿病、抗腫瘤藥物,將成為21世紀的主要開發產品,目前已進入實質性開發階段。
          麻瘋樹的藥用功效,在于它含有眾多的有效成分。目前,已從麻瘋樹分離得到的物質主要有萜類、黃酮類、香豆素類、脂肪類、甾醇類、生物堿、蛋白質和蛋白酶等。在萜類和黃酮類上研究得比較多而深入,萜類主要是二萜類和三萜類化合物。二萜類主要從根中得到,有四環二萜型和三環二萜型,其中四環二萜類具有抗人體鼻炎癌細胞、白血病(P2388)、小鼠肺癌的活性,并具有明顯的抗真菌和病毒的作用;三萜類化合物是從樹皮中分離得到的,為五環三萜。從麻瘋樹中分離到9種黃酮類物質,從新鮮葉中分離到5種,分別為芹素、牡丹素、異牡素、5,42二羥26,72葡萄糖苷黃酮和52羥23,7,42鼠李糖苷黃酮;從根中分離到4種,即川皮甙、52豆甾烷23,62二酮、52羥基吡咯222酮、嘧啶22,42酮,這些物質有散瘀消腫、止血止癢的作用。脂肪類物質主要分布在種仁中,目前已分離到棕櫚酸、棕櫚酸油、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸。還有從葉中分離出4種甾醇類物質及從根中分離得到4種香豆素等多種物質。
      3.5國內外開發利用趨勢
          近年來,聯合國將麻瘋樹及其提取物廣泛應用于貧困地區的生態建設,并作為扶貧的重大項目加以扶持。目前,國外在麻瘋樹的提取物制備工藝、化學成分和藥理活性等方面研究得較多,研究的總趨勢是:一是綜合系統性、配合生態建設,用基因轉染技術開發市場急需的抗腫瘤、抗病毒活性的藥用品種;二是系統性開發外用抗寄生蟲中間宿主及抗微生物、抗腫瘤等藥用、農藥原料與多種麻瘋樹提取物外用制劑;三是系統性開發低毒、高抗腫瘤活性的、生物半合成類的新型麻瘋酮類藥用原料及各種中藥制劑。但是美國FDA及歐洲、日本藥品評審機構,目前還沒有麻瘋樹提取物、麻瘋樹提取物的功能性食品及藥品所評審的公告,更不允許天然麻瘋樹及其產品在市場上流通;美國、日本、加拿大、歐洲等均無麻瘋樹及其提取物的專利。
          我國在麻瘋樹及其提取物方面的研究與國外相似,主要也是對麻瘋樹的化學成分、提取物和藥理活性研究得較多。在國家藥品監督管理局信息中心數據庫,國家藥品監督管理局的公告、通知,衛生部的功能性食品數據庫,批準保健食品庫、農藥、殺蟲劑均末見有麻瘋樹產品研制的公告。

       

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