第23卷第1期2005年1月北京工商大学学报(自然科学版)J ournal of Beijin g T echnology and Bus iness University(Natural Science E dition )Vol.23No.1Jan.2005 文章编号:1671-1513(2005)01-0001-04我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景孙宇梅,　赵　进,　周　威,　吴爱萍(北京工商大学化学与环境工程学院,北京　100037)摘　要:碱蓬是一类生长于盐碱荒滩的盐生植物,它富含脂肪、蛋白质、维生素、矿物质和微量元素,是一种极具开发价值的野生植物资源.综述了有关碱蓬应用价值的研究,着重阐述了开发碱蓬对人类生存环境可持续发展的作用,并针对碱蓬开发研究的现状,提出了加强基础研究的建议.关键词:碱蓬;盐生植物;野生资源;开发;生存环境中图分类号:Q 949.745.1;Q 949.9 文献标识码:A 收稿日期:20040729基金项目:国家环保局课题(2003-E-06)作者简介:孙宇梅(1961-),女,湖北黄冈人,高级工程师,主要从事应用化学和物理化学研究. 碱蓬是一年生草本积盐植物,植物学分类为藜科(chenopodiaceae )碱蓬属(suaeda forsk.ex scop)[1],主要生长于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地,是一种典型的盐碱地指示植物.碱蓬在我国主要生长在新疆、蒙、甘、陕、鲁、晋、辽等省区[1].我国共有碱蓬属植物20种及1变种,常见种为灰绿碱蓬suaeda .glanca bunge 和盐地碱蓬S .salsa (L .)Pall .产量最大的是灰绿碱蓬[2].目前对碱蓬属植物的研究主要集中在灰绿碱蓬、盐地碱蓬及翅碱蓬.1　碱蓬的应用价值1.1　碱蓬的营养成分及应用概述长期以来,碱蓬自生自灭,一直没有引起人们的足够重视.现今,随着对野生植物资源开发研究的不断深入,人们发现,它是一种优质蔬菜、经济作物和具有医疗保健价值的植物资源.碱蓬茎叶和种籽营养成分完整齐全,除富含脂肪、蛋白质外,矿物质、微量元素和微生素的含量丰富.例如,100g 碱蓬鲜梢部分含胡萝卜素1.75mg 、维生素B 220.10mg 、维生素C 78mg,还含有其他微量元素,如Ca 、P 、Fe 、Zn 、Se 等,其中许多指标都高于螺旋藻.碱蓬中Ca 、P 、Fe 含量高于菠菜、番茄和胡萝卜等蔬菜;维生素C 含量高于或相当于一般蔬菜;维生素B 2含量为一般蔬菜的5～8倍;含Se量较一般食物高10倍左右[2～4].碱蓬嫩茎叶可鲜食,也可干制,还可制成罐头.碱蓬生长在荒野滩涂,远离污染,其生长环境没有使用化肥和农药,是典型的绿色蔬菜.碱蓬还是一种开发价值很高的油料作物,碱蓬籽中脂肪含量高于大豆,可以用来提取食用油,碱蓬籽油富含多种不饱和脂肪酸,营养价值高.碱蓬种籽和茎叶的蛋白质中人体必需氨基酸含量高,而且结构比目前已知的优良天然食物都更为均衡,其蛋白质中人体必需氨基酸含量与世界卫生组织给出的完全蛋白质指标相当接近.碱蓬的茎杆(鲜嫩茎叶的蛋白质含量占干物质的40%,与大豆相当)、榨油后的籽粕(粗蛋白含量为27%左右)都是很好的饲料蛋白源,经微生物发酵后有更高的利用效率.以碱蓬作为饲料是我国各碱蓬产区的主要用途,不仅能够降低饲养成本,而且可以提高牧产品的绿色化程度[5～7].碱蓬全株富含钾盐,将植株晒干烧成灰,用水浸渍,过滤浓缩后即析出钾盐.其中以碳酸钾含量最高,可用于印染、玻璃、制药、化工;其次是硫酸钾和氯化钾,可用作钾肥,氯化钾还是重要的化工原料.碱蓬是天然的食用色素源.在综合加工碱蓬产品过程中,可以利用碱蓬汁的滤液生产叶绿素(1kg碱蓬叶可制得1g 叶绿素),碱蓬绿色素用作强化食品的补色剂.在盐地碱蓬红叶期,可加工制取碱蓬红1色素(碱蓬红).红色素在食品工业中,属于价值较高的色素添加剂,碱蓬红将填补市场空白.碱蓬具有较高的医用价值.近年来,人们逐渐认识到体内过多的自由基是导致许多疾病的根源,从动植物资源中寻找高效、无毒的具有清除自由基作用的天然抗氧化物质,对预防疾病、延缓衰老具有重要的意义,研究发现翅碱蓬提取物具有抗氧化活性[8].还有研究表明,盐地碱蓬幼苗的分离提取物对机体具有增强非特异性免疫功能的作用,这将为新型营养保健品和抗肿瘤药物的研制提供有益的信息[9].此外,还有研究证明,碱蓬幼苗和种籽的两种提取物的甲酯化产物对急性炎症有明显的抑制作用[10].综上所述,碱蓬是一种具有广阔应用前景的潜在野生植物资源.1.2　碱蓬——高营养保健价值的食用油资源作为具有开发价值的野生植物资源,碱蓬的主要经济价值之一在于,它是优良的、含油量高的油料作物.近年来的调查显示,全世界植物油的消费总量不断增加,已超过动物油的消费总量,这一趋势说明人类膳食结构中脂肪酸的构成正在发生变化,对不饱和脂肪酸的需求日益增多,意味着人们对健康的认识正在更新.我国人口众多,对植物油的需求量巨大,但我国是一个缺油国,植物油的缺乏尤为严重[11].在利用现有资源的基础上,进一步开发野生资源,是我国油脂工业的一项重要任务.有文献报道,碱蓬种籽中脂肪含量占干物质的36.5%,出油率可达28%.碱蓬籽油的脂肪酸组成良好,不饱和脂肪酸占总脂肪酸的90%以上,其中亚油酸含量超过70%,与亚油酸含量最高的红花籽油相当,高于花生油、豆油、菜子油、棉籽油等植物油;含油酸大约10%;亚麻酸含量可达6%,与大豆油和小麦芽油相当,远高于其它常用食用油.碱蓬籽油中脂溶性维生素含量较高,特别是维生素E含量高达200mg/100g,且富含微量元素Se.大量研究数据表明,碱蓬籽油具有极高的营养保健价值,是一种高级食用油,完全可以作为新的油料资源进行开发[12].碱蓬籽油中亚油酸含量高,可用以制备更具经济价值的共轭亚油酸.精制后的共轭亚油酸是一种高级保健品,具有防止血栓形成,抗肿瘤,抗动脉粥样硬化,抗氧化,降低体内脂肪,增加肌肉等作用,近些年来热销于国际市场[13,14].碱蓬籽油中十八碳脂肪酸占90%左右,是制造比较纯的硬脂酸的原料.硬脂酸可用于制造表面活性剂、肥皂、化妆品、油漆、油墨等.2　开发碱蓬对人类生存环境可持续发展的作用 耕地面积逐年减少,淡水资源日趋匮乏,粮食单位面积产量接近增长极限,而人口不断地增加,这是人类面临的巨大生存危机.因此,扩大土地资源,保护淡水资源,以及开辟新的食物资源,势在必行.针对我国的资源条件,开发碱蓬更具有独特的意义. 2.1　扩大土地资源我国有盐碱化土壤5.2亿亩,只生长天然耐盐植物的盐碱地1.5亿亩(农业部、国土资源部提供数据),还有数以千万亩滩涂湿地.随着对淡水资源的开采和需求的增加,土壤盐渍化程度日益加剧.在那些传统作物无法生存的盐碱地上,碱蓬却可以繁茂生长,在水质含盐量为0.031%～4.356%范围的盐土上都能够正常开花结实,显示了它在盐碱逆境条件下具有极高的光能转化率和土地生长力.人工种植碱蓬,可以使盐碱荒地得到充分利用.1990年美国国家研究委员会国际事物办、国际科技开发部组织多国专家小组正式提出“盐土农业”的开发方向,筛选出一系列宝贵的盐生经济植物资源,其中碱蓬受到高度重视.碱蓬是一种聚盐性的盐生植物,对盐具有积累效应,它能从土壤中吸收大量的可溶性盐类,并把这些盐积聚在体内.因此,碱蓬可以使盐土脱盐,降低土壤的含盐量,增加土壤中氮、磷、钾,以及有机质和微生物的成分,从而改良盐碱地的土质.碱蓬对土壤的生态保护和改善发挥了天然的作用,被誉为盐碱地改造的“先锋植物”[15,16].碱蓬具有耐盐基因,由这种基因决定的一种具有运输功能的蛋白,使碱蓬具有一系列的抗盐特性,所有农作物不耐盐,就是因为都不具备这种机制.为了开发盐碱荒地,扩大土地利用资源,人们正在致力于采用基因工程通过碱蓬培育耐盐农作物的研究,山东师范大学已取得初步成果.2.2　保护淡水资源我国淡水资源极其匮乏,人均水资源占有量居世界第109位,是严重缺水的13个国家之一.而农2北京工商大学学报(自然科学版)2005年1月　业用水量占总用水量的70%,有61%的耕地没有水源保证,传统农业对淡水的依赖与淡水资源的严重短缺成为农业发展的最主要矛盾,阻碍着我国农业的发展.在传统农业中,人类在开发利用盐碱土地方面进行了大量探索,基本作法都是利用淡水洗盐压碱,改良土壤,然后种植传统作物.其最大的制约因素是淡水资源不足,因而难以取得较大的突破.经过国内外学者的研究,目前已经取得了用海水灌溉碱蓬的成果,从而打破了传统农业对淡水的依赖.碱蓬的开发不仅节约了淡水资源,还因地制宜地发展了海水(咸水)农业[17,18].美国亚利桑那大学从1978年开始进行海水灌溉作物的研究,历时18年,耗资2000万美元,从800种盐生植物中筛选出20多种生存力强、品质优、产量高的喜盐作物,盐地碱蓬是其中最突出的一种.2.3　对农业可持续发展的作用使不适合传统作物生长的盐碱地和咸、海水成为农业的生产力,发现适合于这些恶劣环境的野生植物,从中筛选出具有潜在经济价值的盐生植物,并使之作物化,可以使盐碱荒地无需改良即能用于人类食物的生产,并使海水和地下咸水得以利用,这一思想可能引发农业的一场变革.人们从来都把碱蓬当作废弃物,这是对资源的极大浪费.据专家保守的估计,仅黄河三角洲每年就产野生碱蓬种籽20万吨以上[4].我国有大面积盐碱荒地和滩涂湿地,还有丰富的地下咸水和取之不尽的海水资源,但这些资源无法用于传统农业.长期的农业实践表明,无论是对盐碱土壤的改良,还是对传统作物的耐盐性驯化,都存在许多难以克服的困难.然而,不适合传统作物生长的盐碱地和咸、海水,却适合碱蓬等天然盐生植物的生长,甚至是其生长的必要条件.碱蓬的作物化使作物由传统的淡生扩大到盐生,从而使贫瘠的盐碱地、地下咸水以至海水能够直接用于生产蔬菜、饲料和食用油[19].目前,碱蓬种籽亩产可达150～200kg,如果在其生长的地域能够合理利用,仅食用油一项,我国每年就可增产约380万吨.毫无疑问,碱蓬将成为很有发展前景的作物,对盐碱地和海滨滩涂农业的可持续发展具有重大意义.2.4　维护生态环境碱蓬的开发和人工种植,有益于盐碱环境的绿化和植被的修复,可以消除裸露的盐碱荒滩,防止水土流失,使不毛之地变为沃土,维护和挽救已被濒临破坏的生态环境.碱蓬的开发有利于保护湿地.我国各类湿地总面积6600万公顷,约占世界湿地总面积的10%.碱蓬是湿地退化后的次生植被,碱蓬以其独特的盐生结构,作为“开路先锋”首先扎根于潮滩,它的出现逐渐增加滨海盐土中有机质成分,而使其含盐量逐步降低,促进潮滩的土壤化进程,为湿地植物的生长创造条件.碱蓬的开发可以使沙漠得到改造.我国沙漠面积约150多万平方公里,相当于15个江苏省.碱蓬是一种优良的耐盐固沙草种,用它种植的草地,使流动的沙丘逐步得以固定,可阻止沙漠迁移,进而改善沙地的小气候[20].此外,碱蓬的开发还有益于治理沙尘暴[21].碱蓬的开发可以使生态环境得到改善和美化.大面积种植碱蓬,将使盐碱荒地变为美丽的绿洲;增加空气湿度,改善气候条件;碱蓬的光合作用,可以提高空气质量,降低温室效应.同时,碱蓬植被的形成,也为许多野生动物提供繁衍生息的场所.3　结束语碱蓬的开发,有着无法估量的经济效益和社会效益,我国已在这方面开展了一些工作,近几年来不断出现相关成果的报道,但大多集中在作物种植培育,而有关碱蓬的基础研究(如化学成分分析)和产业化研究鲜见报道.将碱蓬作为一种新的野生植物资源进行开发,仅仅种植是不够的,工业化发展是必由之路,而工业产品的开发必须依赖于基础研究.现有的加工产品主要是用简单方法提取的油分,质量不高,价值一般.要开发高附加值的碱蓬加工产品,必须加大基础研究的力度.参考文献:[1]　中科院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第二十五卷:第二分册[M].北京:科学出版社,1979.115135.[2]　谷奉天.开发盐地碱蓬绿色系列食品研究[J].滨洲教育学院学报,1999,5(3):3236.[3]　张学杰,樊守金,李法曾.中国碱蓬资源的开发利用研究状况[J].中国野生植物资源,2003,22(2):1 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