麻疯树资源概况及其开发利用.pdf

收稿日期 2005205215 基金项目 贵州省科技攻关项目 2004J GY004 和贵州省优秀科技教育人才省长专项资金资助项目 作者简介 张明生 1963 男 在读博士 副教授 硕士研究生导师 从事植物生物技术研究与教学工作 3 通讯作者 文章编号 100123601 2005 062032720097202 麻疯树资源概况及其开发利用 张明生1 2 樊卫国2 尹 杰2 李金强3 袁启凤3 杨永华 3 1 南京大学 生命科学学院 南京210093 2 贵州大学 农学院 贵阳550025 3 贵州省柑桔科学研究所 罗甸550100 摘 要 通过对麻疯树形态特征 生物学特性 资源分布的概述 在纵览近年来国内外关于麻疯树研究进展的基础上 着重阐述 了这一宝贵资源在工业 农业 环保 医药等领域的重要用途 并展示了人类对这种多用途植物未来的综合开发与可持续利用前景 关键词 麻疯树 生物学特性 资源分布 开发利用 中图分类号 Q946 文献标识码 A Biological Characteristic Resource Distribution Exploitation and Utilization of Jatropha curcas ZHAN G Ming2sheng1 2 FAN Wei2guo2 YIN Jie2 LI Jin2qiang3 YUAN Qi2feng3 YANG Yong2hua 3 1 The College of Lif e Science Nangjing University Nanjing210093 2 Agricultural College Guizhou University Guiyang550025 3 Guizhou Citrus Institute Luodian550100 China Abstract This paper briefly reviews the important uses ofJ atropha curcas in industry agriculture environment protection medicine etc after summarizing its morphological and biological characteristics resource distribution and a lots of advance at home and abroad Meanwhile the prospects of its comprehensive exploitation and sustainable utilization are revealed Key words J atropha curcas biological characteristic resource distribution exploitation and utilization 麻疯树是一种抗旱耐瘠的速生树种 广泛分布于热带和亚 热带地区 是一种多用途植物 除作绿篱栽植外 常被用作油 料 药物 饲料 燃料和染料等 在干热河谷地区荒山造林 工业 用油 生物病虫害防治 新药开发等方面有着潜在的重要价值 国内外的研究表明 它是保水固土 防止沙化 增殖有机土质 建造防护林的优良造林材料 1 对改善生态环境和恢复植被有 重要作用 全株有毒 茎 叶 树皮均有丰富的白色乳汁 内含大 量毒蛋白 2 麻疯酮等抗病毒 抗AIDS 抗肿瘤成分 可开发作 医药 生物农药和生物杀虫剂等 种子含油量很高 除榨取能源 油外 其油渣 油饼可作农药 饲料或肥料等 尽管如此 目前 世界上还没有形成麻疯树的规模化产业 麻疯树尚未能发挥它 应有的作用 因此 从可再生能源 环保 生态 扶贫 生物工 程 高技术产品等方面进一步加强对麻疯树的研究和开发 深 入挖掘其可持续综合利用的潜力 将在生态 社会和经济等方 面给人类带来显著的效益 本文从麻疯树的形态特征 生物学 特性 资源分布及应用价值等方面对其进行综述 以期引起研 究者和开发者对这一宝贵资源的重视 使之造福于人类 1形态特征和生物学特性 麻疯树 J atropha curcas L 又名黄肿树 广东 小桐子 云南 假花生 广西 臭油桐 贵州 桐油树 台湾 南洋油 桐 日本 吗哄罕 傣名 等 英名Physic nut或Purging2nut tree 属大戟科 Euphorbiaceae 麻疯树属 J atropha 落叶灌 木或小乔木 高2 5m 树皮光滑 苍灰色 幼枝粗壮 绿色 无 毛 枝上具突起的叶痕 树液淡乳白色 叶互生 近圆形至卵状 圆形 纸质或近膜质 长宽略相等 约8 18cm 先端近尖 基部 心形 不分裂或3 5浅裂 叶面亮绿色 无毛 叶背灰绿色 初 沿脉被微柔毛 后变无毛 托叶细小 有毛 叶柄长达16cm 花 单性 雌雄同株 聚伞花序腋生或顶生 总花梗长6 10cm 无 毛或稍被白色短柔毛 雄花萼片及花瓣各5枚 花瓣披针形 长 于萼片1倍 雄蕊10枚 二轮 内轮花丝合生 花盘腺体5枚 雌花无花瓣 子房无毛 2 3室 花柱3 柱头2裂 蒴果卵形 长3 4cm 直径2 5 3cm 幼时绿色 逐渐变黄 成熟时变为 棕色 干时为黑棕色 果皮平滑 成熟时裂成3个2瓣的分果 片 种子椭圆形 长15 20mm 直径11mm 种衣呈灰黑色 平 滑 花期5月 果期6 10月 3 5 麻疯树喜光 喜暖热气候 耐干旱瘠薄 在石砾质土 粗质 土 石灰岩裸露地均能生长 野生麻疯树主要分布在干热的亚 热带和潮湿的热带雨林 可在年降水量480 2380mm 年均温 18 0 28 5 的环境下生存 通常生于海拔700 1600 m的平 地 丘陵 坡地及河谷荒山坡地 一般栽培于园边作绿蓠 也有 半野生状态 多生于平地路边的灌木丛中 以散生或小面积纯 林形式分布 麻疯树结实丰富 种子大且萌芽性强 可点播造 林 也可扦插繁殖 用种子繁殖的可生长出典型的主根和4条 侧根 而扦插繁殖的则不能生长出主根 6 此外 麻疯树的子 叶和下胚轴均能通过组织培养分化成植株 在实验室通过组织 培养技术育苗已获得成功 7 11 2地理分布 麻疯树属植物为多年生乔木 灌木或草本 全世界约有200 种 分布在热带或亚热带地区 主产于美洲及非洲热带 我国 栽培种有4种 为麻疯树 J curcas L 棉叶麻疯树 J gos2 sypif olia L 佛肚树 J podagricaHook 和珊瑚花 J mul2 tif idaL 尤其是以麻疯树种植面积最大 资源较为丰富 6 麻疯树原产于巴西 现主要分布于热带和亚热带地区 绝大多 数生长在美洲和亚洲热带地区 如美洲的巴西 菲济 洪都拉 斯 牙买加 巴拿马 波多黎哥 萨尔瓦多及美国佛罗里达的奥 兰多地区 夏威夷群岛等 非洲的莫桑比克 赞比亚等国 澳大 利亚的昆士兰和北澳地区 以及亚洲的印度 巴基斯坦等国都 有分布 12 我国的广东 广西 云南 四川 贵州 台湾 福建 海 贵州农业科学 2005 33 6 97 98 Guizhou Agricultural Sciences 1994 2007 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 南等省有栽培或半野生 4 13 15 3主要用途及开发利用前景 3 1工业原料 目前所知 野生麻疯树种子含油量最高可达60 以上 一 般种子含油率在40 左右 超过油菜和大豆等常见油料作物的 含油量 作为能源 麻疯树油可用于农村的燃料 工业锅炉燃 料 照明等 12 经催化裂解后可成为人工汽油 柴油等 近年 来 我国科学工作者已从麻疯树的种子中成功提取并加工出了 与柴油相似但更加环保的新型燃油 生物柴油 16 17 据 贵州大学精细化工中心的实验结果显示 这种新型燃油适用于 各种柴油机 如农用发电机 拖拉机和汽车等 并且在闪点 凝 固点 硫含量 一氧化碳排放量 颗粒质等方面均优于国内零号 柴油 目前该中心利用麻疯树种子油加工生物柴油的工艺已 使其产品达到欧洲 号排放标准 麻疯树种子油流动性大 它 与柴油 汽油 酒精的掺合性好 且相互掺合后不易分离 据贵 州大学农学院的试验表明 每667m2地平均可产麻疯树干果 550 650kg 可提取加工出约150 180kg 生物柴油 这种 生物柴油 可生物降解 无毒性 对环境无害 比传统的柴油更 加清洁和高效 因此 作为可再生的生物燃料资源 麻疯树具 有广阔的开发利用前景 此外 麻疯树油还可用于制造油漆 润滑油 硬化油 肥皂 染料 化妆品 防蛀剂等产品 3 2提取物及籽油加工残留物的农业用途 麻疯树是开发生物农药的理想资源 其植株的提取物及籽 粒过滤麻疯树油后的滤渣 油饼 主要含有麻疯树毒蛋白 18 具有良好的抗病与杀虫效果 13 14 是用于研制无公害农产品和 生态有机农产品生产用的生物农药 杀虫剂 杀菌剂等 19 很有 价值的候选植物 例如 麻疯树的石油醚提取物可抑制柠檬凤 蝶三龄幼虫的进食 在叶面上喷洒0 3 麻疯树叶的石油醚提 取物 发现 被幼 虫进食 的 叶 面积 为33 7 而 对 照 组 为 85 85 用麻疯树叶汁可杀死葡萄球菌 杆菌和微球菌 并对 传染疟疾中间寄主的幼虫具有强烈的抑制作用 麻疯树籽乙醇 提取物和水提取物对钉螺均具有杀灭作用 20 据日本筑波大 学寄生虫研究所报道 麻疯树籽的干粉对杀灭日本血吸虫有 90 的效果 认为这是一种极为廉价而有效的杀虫剂 麻疯树籽加工后的油枯 还可作为优质有机肥 既能减少 化肥的施用 又可有效改良农田土质 检测结果显示 麻疯树 种子蛋白质含量达8 21 尤其是油枯氨基酸含量高达 47 22 是开发植物性蛋白饲料不可多得的原料 此外 油枯 还可作为生产沼气的原料 23 3 3环保及生态建设上的应用 麻疯树是一种抗旱耐瘠的速生树种 在改善生态环境和恢 复植被等方面具有重要的开发利用价值 如在我国四川 云 南 贵州 西藏等水土流失严重的省区 麻疯树可作为保水固 土 防治沙化 增殖有机土质 建造荒坡生态防护林的理想植 物 虫蛀严重破坏水库 堤坝的寿命 对水利建设造成直接经 济损失 国外研究成果表明 麻疯树提取物是最佳的 无残留毒 的抗水库 堤坝虫蛀的主要产品 而且原料易得 因此 作为在 国内开发抗水库 堤坝虫蛀的麻疯树类产品大有可为 此外 在麻疯树主要分布区改烧柴 烧草 烧粪为烧麻疯树油等措施 可形成有效的生态保护屏障和自产自销的生态产业 3 4药用价值 过去 麻疯树多为药用栽培植物 以树皮 叶 果实 包括榨 油后的渣饼 及根入药 据国外资料记载 民间使用麻疯树提 取物可堕胎 止痛 利尿 催吐 止血 麻醉镇痛 泻下 驱虫 可 治疗脱发 全身性水肿 腹水 烧伤 痛 惊 咳嗽 皮肤炎症 痢 疾 消化不良 湿疹 丹毒 热病 淋病 疝 炎症 神经痛 麻痹 胸膜炎 肺炎 疹 风湿病 疥疮 坐骨神经痛 胃痛 梅毒 破伤 风 鹅口疮 肿瘤 溃疡 指头炎 雅司病 黄热病等 另有报道 麻疯树核糖体失活蛋白具有较强的抗肿瘤活性 24 25 大花麻疯 树 J macrantha 或其提取物可用来防治骨质疏松症 以麻疯 树毒蛋白 麻疯酮类等高活性物质筛选抗病毒 抗AIDS 抗糖 尿病 抗肿瘤药物 将成为21世纪的主要开发产品 目前已进 入实质性开发阶段 麻疯树的药用功效 在于它含有众多的有效成分 目前 已从麻疯树分离得到的物质主要有萜类 黄酮类 香豆素类 脂 肪类 甾醇类 生物碱 蛋白质和蛋白酶等 在萜类和黄酮类上 研究得比较多而深入 萜类主要是二萜类和三萜类化合物 二 萜类主要从根中得到 有四环二萜型和三环二萜型 其中四环 二萜类具有抗人体鼻炎癌细胞 白血病 P 2 388 小鼠肺癌的活 性 并具有明显的抗真菌和病毒的作用 三萜类化合物是从树 皮中分离得到的 为五环三萜 从麻疯树中分离到9种黄酮类 物质 从新鲜叶中分离到5种 分别为芹素 牡丹素 异牡素 5 42 二羟26 72葡萄糖苷黄酮和52羟23 7 42鼠李糖苷黄酮 从根中分 离到4种 即川皮甙 52豆甾烷23 62二酮 52羟基吡咯222酮 嘧啶22 42酮 这些物质有散瘀消肿 止血止痒的作用 脂肪类 物质主要分布在种仁中 目前已分离到棕榈酸 棕榈酸油 硬脂 酸 油酸 亚油酸和亚麻酸 还有从叶中分离出4种甾醇类物 质及从根中分离得到4种香豆素等多种物质 3 5国内外开发利用趋势 近年来 联合国将麻疯树及其提取物广泛应用于贫困地区 的生态建设 并作为扶贫的重大项目加以扶持 目前 国外在 麻疯树的提取物制备工艺 化学成分和药理活性等方面研究得 较多 研究的总趋势是 一是综合系统性 配合生态建设 用基 因转染技术开发市场急需的抗肿瘤 抗病毒活性的药用品种 二是系统性开发外用抗寄生虫中间宿主及抗微生物 抗肿瘤等 药用 农药原料与多种麻疯树提取物外用制剂 三是系统性开 发低毒 高抗肿瘤活性的 生物半合成类的新型麻疯酮类药用 原料及各种中药制剂 但是美国FDA及欧洲 日本药品评审 机构 目前还没有麻疯树提取物 麻疯树提取物的功能性食品 及药品所评审的公告 更不允许天然麻疯树及其产品在市场上 流通 美国 日本 加拿大 欧洲等均无麻疯树及其提取物的专 利 我国在麻疯树及其提取物方面的研究与国外相似 主要也 是对麻疯树的化学成分 提取物和药理活性研究得较多 在国 家药品监督管理局信息中心数据库 国家药品监督管理局的公 告 通知 卫生部的功能性食品数据库 批准保健食品库 农药 杀虫剂均末见有麻疯树产品研制的公告 参考文献 1 何文淑 肖荣贵 杨晓琼 等 麻疯树在贫困地区农村发展和生态 建设中的开发前景 J 中国中医药信息杂志 2002 9 10 332 36 2 Stirpe F Pession2Brizzi A Lorenzoni E et al Studies on the proteins from the seeds of Croton tiglium and Jatropha curcas J Biochem J 1976 156 126 3 中国油脂植物编写委员会 中国油脂植物 M 北京 科学出版 社 1987 4 丘华兴 中国植物志 第四十四卷 第二分册 M 北京 科学出 版社 1996 5 中国科学院华南植物研究所 海南植物志 第二卷 M 北京 科学出版社 1965 89 贵 州 农 业 科 学2005 33卷 1994 2007 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 文章编号 100123601 2005 062032820099202 蔬菜农药残留的危害 种类 超标原因及应对措施 孙向东 农业部谷物及制品质量监督检验测试中心 黑龙江 哈尔滨150086 Damage Type and Reason of Over2standard for Pesticide Reside in Vegetable and its Control Measure SUN Xiang2dong Center f or Quality Supervision and Inspection of Grain and its Products Haerbin Heilongjiang150086 China 关键词 蔬菜 农药 残留 中图分类号 S63 S481 8 文献标识码 C 蔬菜与人们的日常生活密切相关 随着人们生活水平的提 高 人们已经开始注意蔬菜的质量问题 不但蔬菜的营养成分 受到关注 其可能的污染更被越来越多的人们所重视 20世纪 80年代以来 温室 大棚等保护地蔬菜种植面积迅速增加 重 茬 连作导致蔬菜病虫害加重 因此 造成每年蔬菜总产量损失 20 以上 各地在防治蔬菜病虫害中 大量使用化学农药 如 长江流域城市一般每年667m2使用农药2 3kg 多的5 kg以 上 北方保护地蔬菜用量更大 据有关单位调查 北京郊区菜地 每667m2用量9kg以上 多年来 由于大量和连续地使用化学 农药 使得蔬菜病虫对化学农药产生了普遍的抗药性 菜农只 能加大农药的使用量 由此 农药使用和依赖程度呈现出恶性 循环状态 农药的大量使用 使得蔬菜中农药残留量超标问题 突出 本文就蔬菜农药残留的危害 种类 超标原因进行简要 介绍 并提出相应的对应措施 1农药残留的危害 2003年 农业部组织全国部级质检中心对50多个蔬菜品 种 1293个样品进行抽检 结果表明 农药残留量超标率达 30 残留浓度高者为允许残留量的几倍甚至几十倍 蔬菜中 农药残留量的严重超标 导致中毒事故时有发生 1991年天津 市韭菜中毒 仅南开医院就收治100多人 1991年山东省博兴 县湖滨乡 1605 污染韭菜 造成120人中毒 1997年夏季高温 季节 江苏省因发生食用农药残留超标的蔬菜而中毒的事件 见诸报导的达70多起 1998年山东省宁津县一菜农违反国家 农药安全使用规定在韭菜上使用 1605 造成10余人中毒 1 人死亡 据卫生部统计数字 1999年我国由于农药残留引起的 食品店菜性食物中毒菜有37起 急性中毒的例子 还能引起我 们的重视 而慢性中毒和蓄积性中毒的情况我们就不得而知 其结果会更加可怕 目前我国残留农药的主要类型是有机磷类和有机氯类 长 期食用带有农药残留的蔬菜瓜果会对人体健康造成极大危害 农药被血液吸收后 直接损害神经元 造成中枢神经坏死 导致 身体各器官免疫力下降 如经常性的感冒 头晕 心悸 盗汗 失眠 健忘等 蔬菜农药残留中的甲拌磷 甲胺磷 对硫磷 氯化 苯等 可促使全身各组织内细胞发生癌变 有关流行病学调查 显示 恶性肿瘤的发病率逐年上升 与蔬菜中的农药残留不无 关系 目前有研究证明约有近七成的恶性癌症与食用蔬菜中 农药残留有关 收稿日期 2004212213 2005209206修回 作者简介 孙向东 1965 男 硕士 副研究员 从事食品加工和农产品品质分析工作 6 林娟 周选围 唐克轩 等 麻疯树植物资源研究概况 J 热带 亚热带植物学报 2004 12 3 2852290 7 林娟 唐琳 陈放 麻疯树的组织培养及植株再生 J 植 物生理学通讯 2002 38 3 525 8 陆伟达 魏琴 唐琳 等 麻疯树愈伤组织的诱导及快速繁殖 J 应用与环境生物学报2003 9 2 1272130 9 魏琴 陆伟达 从麻疯树上胚轴外植体再生植株 J 植物生理 与分子生物学学报 2004 30 4 4752478 10 Sujatha M Mukta N Morphogenesis and plant regeneration from tissue cultures of Jatropha curcas J Plant Cell Tissue and Organ Culture 1996 44 2 135 11 Sardana J Batra A Ali DJ An expeditious method for regenera2 tion of somatic embryos in Jatropha curcas L J Phytomor2 phology An International Journal of Plant Morphology 2000 50 3 24 2392242 12 Openshaw K Review of Jatropha curcas An oil plant of unful2 filled promise J Biomass and Bioenergy 2000 19 1 1215 13 陈冀胜 郑硕 中国有毒植物 M 北京 科学出版社 1987 14 郑万钧 中国树木志 第三卷 M 北京 中国林业出版社 1998 15 贵州植物志编辑委员会 贵州植物志 第六卷 M 成都 四川 民族出版社 1989 16 Ouedraogo M Ayers P D Linden J C Diesel engine performance tests using oil from Jatropha curcas L J Agricultural Mecha2 nization in Asia Africa and Latin Americ 1991 22 4 25 17 Foidl N Foidl G Sanchez M et al Jatropha curcas L as a s