辣木的开发与利用
来源: 中国林业科学研究院资源昆虫研究所   发布时间: 2013-04-04 00:39   7378 次浏览   大小:  16px  14px  12px
辣木的开发与利用

辣木的开发与利用

张燕平  段琼芬 苏建荣

(中国林业科学研究院资源昆虫研究所  昆明市560224)

摘 要  辣木为原产印度北部亚喜马拉雅山区速生树种,耐旱力强喜生于砂壤土非洲阿拉伯地区东南亚太平洋和南美洲的许多国家都有较长的种植历史。植株的每个部位都有利用价值成为原产地人们日常生活中不可或缺的多用途树种本文简要介绍了辣木的生物学特性和引种栽培试验研究初步结果以及辣木在医药’ 商业营养保健及水处理等方面的利用情况

关健词 辣木多用途树种营养水处理

分类号 S647;S59

辣木(Moringa sp.),常见英文名为Moringa DrumstickHorseradish tree亦有人译为油辣木 辣根树鼓槌树”,为辣木科(Moringaceae)辣木属(Moringa Adans.)多年生植物原产于热带南亚热带的干旱或半干旱地区种植6个月后即可开花结实[1] 为多用途速生乔木树种辣木全株均可被利用根和树皮是传统医药原料嫩叶和嫩果荚是味道鲜美且营养丰富的蔬菜种子富含植物油分辣木油在国际市场上十分紧俏,其豆粉或榨油后剩下的枯饼是国际环保组织推荐的人畜饮用水净化的絮凝剂[2~4]较常食用的种有传统的辣木及其改良种PKM1、M.ovalifolia及M.stenopetala3种[5]近年来人们对多用途树种的兴趣日趋浓厚由于可从这类树种中获得多种产品开发这类树种成为欠发达地区农村发展的重要内容辣木原产于印度西北部的亚喜马拉雅山地区现己成为非洲阿拉伯东南亚国家的常见树种太平洋’ 加勒比海群岛及南美洲的许多国家也有多年的种植引种历史随着其各种用途及产品被人们所认识该树种在发展中国家的贫困地区日趋显得重要本文旨在提供辣木的主要用途及世界各地开发利用的相关资料

1  生物生态学特性

辣木是单科单属植物现有14个已知种其中原产印度北部的M.oleifera,原产非洲国家的M.peregrine(Forsk)M.ovalifoliaM.stenopepetala是人工栽培较多的种。PKM1是从M.oleifera Lam.中优选出来的栽培品种具主干矮分枝多种子产量高结实早速生等经济性状的;M.stenopepetala具有种子颗粒大含油量和絮凝剂含量高的点。此外与辣木同属的还有M.arboreaM.borzianaM.concanensiM.drouhardiiM.hildebrandtiiM.longitubaM.pterygospermaM.pygmaeaM.ruspolianaM.rivaea[6],笔者目前还没有查找相对应的中文名。

1生物学特

辣木为多年生常绿或落叶(取决于气候和土壤水分条件)树种,树高一般达512 m,多数810 m,树冠伞形,树干通直,软木材质,较脆,树皮灰白色;主根粗壮,树根膨大似块茎,可贮存大量的水分;枝干细软,树枝多数下垂,树皮软木质。叶浅绿色,三回羽状复叶,长30~60cm,小叶长1.3~2.0cm,宽0.6~1.3cm,两侧小叶椭圆形,顶端小叶倒卵形,略大于侧叶;花具芳香味,白色或乳白色,直径约2.5cm,放射状排列,雄蕊黄色,腋生圆锥花序下垂,长10~25 cm。果实为三棱状,下垂,早期浅绿色,细软,后变成深绿色,成熟后呈褐色,充分成熟的荚果横切面近圆形或三棱形,长30~120cm(荚果的长度因种类不同而差异较大),直径约1.8cm,干燥后纵裂成3部分,每荚果内具种子2013~26粒左右,荚果两端尖细;种子深褐色,具3条纸质种翅。亚洲地区的果实成熟期多在5~8月,部分地区每年开花结实2次,时间分别是12月至翌年1月、8~9[7];引种云南元阳县的花期为1~2月,花粉传播以虫媒为主。

辣木喜温耐旱,抗逆性强[8],最初被认为是半干旱(年均降雨量500~1500mm)热带地区的树种,但在降雨量超过3 000 mm的湿润地区也能很好生长。一般认为该树种只适宜在海拔低于600 m的地区种植,但在墨西哥海拔1200m以上,津巴布韦海拔超过2000m的地区也能正常生长。辣木对土壤适应性强,但忌土壤积水,在通透性较好的砂壤、腐殖质土中生长较好,排水条件较好的重壤土上也能生长,耐微霜和弱碱(pH4.5~9.0)。辣木对细菌、真菌等致病生物有较强的抵抗能力,有白粉病、根腐病,白蚁和毛毛虫危害辣木,但罕见重大病虫害发生。

1自然分布及栽培区

M.oleifera自然分布区为印度西北部的亚喜马拉雅山地区。种植较多的国家和地区有印度、斯里兰卡、马来西亚和菲律宾群岛。非洲国家(如坦桑尼亚、苏丹、尼加拉瓜、马拉维、尼日尔和塞内加尔等)栽种的树种多为M.ovalifoliaM.stenopetala;美洲的墨西哥和巴西,则多栽种.M.oleifera。自然分布区和栽培地区年平均降雨量为480~4030mm(56个调查地点的平均降雨量为1400mm),年均气温18.7~28.5℃(46个调查地点的年平均气温为25.4℃),土壤pH4.58.5(12个调查地点的平均值6.5)。在热带亚热带气候条件下生长繁茂,在较干的沙壤土上生长较好[9]

传统利用

辣木的全株几乎都具有食用价值。马来西亚人食用其种子,如同花生一样,粗壮的根则可替代山葵根作调味品。嫩叶作凉拌菜、蔬菜咖喱、腌制品的原料,捆成束的叶用来擦洗用具或除尘之扫帚。从种子中榨取的植物油可直接用作绘画原料、手表和精密仪器的润滑油。辣木油清澈透明、略甜、无异味,不易酸败,因此,适宜食用或用来制造香水、发油。其木材可用来提取蓝色染料。叶和嫩枝则是牲畜的适口饲料[10],非洲的热带地区普遍种植辣木以作绿篱。树皮则用来提取单宁和粗纤维。

人们可以从圣经中找到辣木用做净水剂的记载: 摩西带领以色列人从红海往前行,到了书珥的旷野,在旷野连续走了3天找不着水,然后到了玛拉,可那里的水因味太苦而不能喝,所以那地名叫玛拉。百姓就向摩西发怨言说,我们喝甚么呢?摩西呼求耶和华,耶和华指示他一棵树,他把树(辣木)丢在水里,水就变甜了”(出埃及记1522——以色列人至玛拉)。利用天然植物材料处理浑水并非是现代人的发明,早在公元前的印度梵语中就有应用马钱子(Strychnospotatorum)种子作水澄清剂的记载,1617世纪的秘鲁教科书就有水手们使用烤过的玉米(Zea mays)种子碾碎成粉作处理水中杂质的沉淀剂使用。直到近来,19世纪的智利民间传说中用仙人掌(Opuntia fiscus)汁作饮水净化的絮凝剂,但是,都不如辣木种子的处理效果好。

在非洲的一些农村地区,纯净的家庭生活用水十分短缺,妇女们不得不处理池塘和江河中浑浊的泥水,以供日用。处理过程大致为:先把装有辣木粉的小布袋(拴有细绳)放入水中,然后强烈搅动浑浊的污水2min,再缓慢搅动1015 min,然后静置约1 h,便可得到清澈洁净的生活用水[11]

公元2000的古印度传统医学认为,辣木叶有护肝、利尿、消炎、止痛、降压、强心、催欲等功效。常用来预防和治疗的疾病如糖尿病、高血压、皮肤病、免疫力弱、贫血、坏血病、肥胖症、关节炎、消化器官肿瘤等[12]。辣木的花、叶和根均可用于医治肿瘤[13],种子用于治疗腹部肿胀,尼加拉瓜人煎熬树根用以医治浮肿病。从树根取出的汁液外用能消炎止痒。叶子可制成止痛膏,擦揉太阳穴以治疗头痛,并具有通便利尿之效果。皮、叶、根都具刺鼻的辛辣味,能促进肠胃消化。油外用可治疗皮肤病。渗出淡红色的树胶常用来治疗腹泻。其根苦,用于滋补、润肺,还作为痛经剂、祛痰剂、利尿剂和兴奋剂,用辣木根煎水服用可减轻瘫痪、癫痫和歇斯底里病人的痛苦[1415]

商业上将从辣木种子中提取的油脂称之为本油(Ben oil)有上百年的历史因价格较低,1854年牙买加手表制造业首先应用辣木油取代进口的手表油”,取得同样的维护效果随之被广泛用作精密仪器的润滑剂直到后来被鲸鱼油取代为止。此外辣木油一直是化妆品制造业的重要原料

辣木油在印度和非洲的许多国家被看作是一种重要的食用植物油和照明的燃料。与其它食用植物油相比其独特之处是耐贮存,经较长时间贮存不易腐臭可作为色拉油或烹制食品辣木油的火焰明亮且无烟其照明效果相当于佛罗伦萨油,故深得宫廷贵族直至乡村百姓的喜爱[16]

开发利用现状

辣木被西方科学家誉为上帝赐给人类的一件珍贵礼物奇迹之树Discoveery健康频道报道了加州大学安贺许教授对辣木的高度评价辣木是一棵完美的植物它丰富的蛋白质及维生素氨基酸不仅是发达国家素食者的理想食物还是贫穷地区妇女和儿童的天然营养库[4]辣木在发展中国家视为当今世界上最热门的多用途树种之一国外许多生化科技公司争相投入大笔资金研发相关产品在美国市场已有辣木为原料的保健食品及辣木茶包上市从作为蔬菜的嫩叶荚果到干叶粉和成熟的种子都成为开发商们开发目标

辣木叶被广泛食用,特别是在印度、菲律宾群岛、夏威夷及部分非洲国家,将其作为高营养蔬菜的补充。辣木叶含有大量的VAVBVC以及钙、铁和蛋白质等。美国基督教救济会(CWS)的辣木发起组织(MoringaInitiative)在非洲各国分送辣木种子及使用手册,用来指导非洲国家的人民如何培育辣木和食用辣木制品,作为治疗爱滋病的营养疗法。食用辣木产品可以提升患者身体免疫力,塞内加尔政府也在广泛教育人民推广种植辣木,如何正确地摄取辣木产品来补充营养[17],并把食用辣木制品作为治疗非洲普遍存在营养不良症的重要措施。叶的营养价值是当前国际社会普遍关注辣木的重要因素之一[18], 200 g鲜叶就能满足儿童每天的VAVC需求,100g鲜叶能满足l3岁儿童所需的钙、75%的铁和蛋白质;25 g辣木叶粉末,含有幼儿每日所需270%的VA42%的蛋白质、125%的钙、70%的铁及22%的Vc; 50 g叶粉能满足孕期和哺乳期妇女全天所需的铁和钙。辣木粉的加工制作过程相当简单,将新鲜的辣木叶在室内阴干,然后辗碎过筛,用不透光的塑料袋或其它容器密封保存,因为光照对叶粉中的VA有破坏作用,所以在干制和保存过程中避免阳光照晒。美国华盛顿大学、普渡大学、英国莱斯特大学、危地马拉的卡罗那所大学等都设有专门研究辣木的机构并保存有系统研究资料。总之,辣木堪称是一种神奇的健康植物。

在树体的各个部分当中,果荚是最有价值和应用最广的部分,辣木嫩果荚略带芦笋味,营养价值高,富含所有人体必须的氨基酸[10,19],其加工和食用方法似青豌豆、绿豆。最早食用辣木豆荚的人群是亚洲人,欧美地区的食用人群正在不断增加,现在的国际市场对新鲜和罐头豆荚的需求量稳定增长。英国大量进口辣木豆荚罐头和鲜荚果,印度则是辣木豆荚罐头的主要输出国。

辣木最通用的俗名为辣根树,最初是旅居印度的欧洲人将其根作为山葵(horseradish)的替代品。但目前并不提倡食用辣木根,因为其中含有1.05 mgg的生物碱如辣木素 (moriginlne)及一种叫凤尾辣木素(spiroehin)的杀菌剂。这2种物质如持续大量摄取将不利于健康甚至危及生命。辣木的花既可单独炒吃,也可干制后与其它食物混合食用,富含钾和钙;未成熟的种子在印度某些地区被当作青豌豆一样食用,成熟的种子,其味道,加工制作和食用方法如同花生。种子中含有一定量的生物碱和皂角苷(saponin ),长期持续生食辣木种子有损健康甚至危及生命。

1848年首次报道了辣木油的化学成份。其脂肪酸的熔点较高,该酸后来在商业上称之为山榆酸”(behenic acid)。近年来有对辣木油化学成分及特性进行研究的报告[20],辣木油呈淡黄色,具坚果味,种仁平均含油量40%,脂肪酸的种类组成与橄榄油极其相似,经精制加工后可作为高级食用油。由于辣木油不易氧化,具强效的洗涤和造泡作用,是制皂、化妆品、润滑剂、防腐剂和香料的优质原料。榨油后剩下的油枯中粗蛋白含量高达56%以上,可以作为高蛋白动物饲料或生物有机肥料。此外,种子中可用作水处理的生物活性成份在榨油之后并未减少。

TOkuda的有关研究结果表明:辣木种子初提物中起到水净化作用的活性成份是低分子水溶性蛋白,这些溶解在水体中的蛋白对附近的固体悬浮颗粒有较大吸附力,很多微小的颗粒被吸附后聚集成较大的颗粒,大颗粒的固体悬浮颗粒在水体中很容易沉淀;但采用NaCI提取的活性物质却不属于蛋白质,也非多聚糖,分子质量约为3 ku,以离子交换后的絮凝活性较粗提物高34[21]。应用辣木絮凝活性成分处理污水,能除去99%以上的细菌。无论是人工制造或天然的浑水,用辣木种子粗提物在持续流动水体中净化水的效果与用硫酸铝的处理效果相当,但对澄清中度或高度混浊水体固体悬浮物的效果较轻度混浊(干旱季节)水体的效果明显对持续流动水体中的净化效果明显好于对静置水体的处理[11]此外用辣木种子处理CaCI2(含量较高的城市自来水和CaCO3含量达3001000ml/L的井水均可取得较好的软化效果[22]

辣木种壳果荚作为生产活性碳的原料不仅是生产成本低廉而且产品质量也有保障木材是较好的纸浆原料中国最初引种辣木始于20世纪60年代初云南景洪引种的辣木经历多次低温气候弱霜),也能正常生长[23]随后海南广东广西等省的植物园也开展了引种试验,引种目的是将辣木作为药用植物,种植规模较小 。1998年以来,海南和云南等省开始引种辣木,引种辣木目前以开发嫩叶和果荚为主要目的,种植规模较大者达110hm2,但目前国内还缺少介绍辣木资源培育及开发利用的中文文献资料。笔者20022003年引进缅甸、印度辣木种子,在具干热河谷气候特点的元阳县进行种源试验及繁殖栽培技术研究。4月下旬播种,培育营养袋苗,6月下旬植苗,分别种植于水肥条件较差的山地及水肥较好的耕地。前者冬季落叶,6个月后平均株高仅有166m;后者在定植半年后开花结实,冬季不落叶,株高达56 m,胸径63 cm,能正常完成生活史,种仁油脂含量达378%,单株种仁产量达165 kg

应用前景

① 辣木主根发达,侧根和浅根较少,树冠稀疏,透光性好,种植于农地内,对林下农作物生长及产量影响较小。辣木能忍耐强度修剪,修剪下的枝叶是很好的绿肥,可以改善土壤肥力,叶子可当蔬菜直接食用或晒干后作食品或饲料添加剂。辣木几乎具有林农混作树种或多目的树种必须的所有特征,因此,辣木在绿篱建造或林农复合生态系统经营方面具有广阔的应用前景。

② 虽然辣木的各个部分都有开发利用价值,但最能体现其经济价值的首先是嫩果荚和种子,其次是叶子。嫩果荚和叶子是营养丰富的蔬菜,尤其适合VA、钙、铁、钾等营养元素缺乏的人群食用;辣木种子不仅产量高,而且出油率高,品质较好,是极具开发潜力的木本油料。根据我国辣木潜在适宜种植区的自然、经济和社会条件,引种辣木的主要目的是生产蔬菜和油料。

③ 根据对辣木原产地及成功引种地区的气候资料分析,我国适宜引种辣木地区的气候条件基本达到年平均气温19℃以上,年降水量600~2500mm,全年无霜或微霜。热量和极端低温是我国大部分地区引种辣木的限制因子。我国能基本满足辣木正常生长气候条件的潜在适宜栽培区为云南省热区、广东雷州半岛、海南和台湾省的大多数地区。但在干热河谷地区种植辣木宜选用具有灌溉条件的农耕地。

④ 目前与辣木相关的报道多出自印度、英国、美国和一些非洲国家。印度在辣木的传统利用、栽培种的培育和繁殖栽培技术研究方面报道较多,主要的培育目标是种子 (油料)和果荚(蔬菜);而美英及与之合作的一些非洲国家则对辣木活性物质的分离、提取及其对人体建康的作用机理,凝絮剂活性成分的分离、提取及应用于饮水净化的应用技术方面则更为关注,利用方面更注重辣木叶的营养价值和保健功能,将辣木粉作为加工食品的原料,开发保健食品。

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