蒜头果资源保护及产业发展对策
作者: 苏灿 王光宇 高勇 徐磊
摘要 蒜头果是我国特有的珍稀濒危单属种孑遗植物,是目前神经酸含量最高的木本油料植物,具有极高的保护价值、科研价值和经济价值。蒜头果分布区域狭窄,主要分布在滇东南和桂西接壤的喀斯特地区,是当地石漠化治理与生态修复的优良树种。由于受毁林开荒、乱砍滥伐等多种因素影响,野生蒜头果资源急剧减少。通过对蒜头果育苗技术、半寄生习性、病虫害防治等研究,已经初步形成蒜头果育苗栽培技术规程。当前,蒜头果资源保护及产业发展面临资源有限、市场合法准入等问题。综合分析蒜头果资源现状和基本情况,提出了关于蒜头果资源保护及产业发展对策,以期为蒜头果资源健康有序发展提供参考。
关键词 蒜头果;资源保护;产业现状;问题;对策
中图分类号 S 792.99 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)12-0104-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.12.024
Resource Protection and Development Counterplans of Malania oleifera
SU Can,WANG Guang-yu,GAO Yong et al
(Yunnan Provincial Academy of Science and Technology,Kunming, Yunnan 650051)
Abstract The rare and endangered species Malania oleifera,a single species genus of China,is a woody oil plant with the highest content of neurotic acid.This tree is an endemic to a restricted area within the Karst topography of southwest Guangxi and southeast Yunnan provinces,is an excellent tree for local rocky desertification control and ecological restoration.Because of deforestation,wild resources of Malania oleifera have been sharply reduced.Through the study of seedling raising technique,semi-parasitic habit,disease and insect pest control and other factors,seedling cultivation technical regulations of Malania oleifera have been preliminarily formed.Currently,resource protection and industry development of Malania oleifera are confronted with limited resources,legal market access,and other problems.Based on the comprehensive analysis of resources and the basic situation,the protection and industrial development countermeasures are forward,in order to provide reference for the healthy and orderly development of Malania oleifera resources.
Key words Malania oleifera;Resource protection;Industry status;Problems;Countermeasures
基金项目 云南省科技厅生物医药专项项目(202002AA100007);云南省科技厅生物医药重大专项项目(202102AA310050);云南省科技厅基础研究专项-面上项目(202201AT070213)。
作者简介 苏灿(1986—),女,河南商丘人,助理研究员,博士,从事科技管理、科技成果转移转化研究。* 通信作者,副研究员,博士,从事科技管理、科技成果转移转化研究。
收稿日期 2022-12-27;修回日期 2023-02-10
蒜头果(Malania oleifera Chun et S.Lee)为常绿乔木,俗称山桐果,又名马兰木、马兰后、孟马、麦厚、咪民、猴子果等[1],曾先后被分类在茶茱萸科(Icacinaceae)、樟科(Lauraceae),直至1980年正式将其归类为铁青树科(Olacaceae),成为铁青树科的一个单属种植物[2-3]。蒜头果是我国特有的孑遗物种,其分布区狭窄,是仅残存于滇东南的富宁、广南等地与桂西接壤的喀斯特地区特有的珍稀古老物种。其果实圆形,果皮肉质、种皮坚硬、种仁成乳白蒜头状,由此得名。种仁富含不饱和脂肪酸,是神经酸含量最高的植物,是当地重要的木本油料植物,具有极高的经济价值。蒜头果在地球生命系统进化过程中的地位极为重要,具有极高的保护地位与科研价值。1987年蒜头果经国家环保局等部门审批,被列为国家二级保护植物。1991年收入《中国植物红皮书》。1999年进入国务院公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,国际保护组织列为濒危保护物种。2012年被列为《云南省极小种群物种拯救保护紧急行动计划》重点保护对象,在20个保护物种中排名第11位。笔者对蒜头果资源的保护和开发进行总结,提出了相应的建议和对策,以期为蒜头果的保护和开发提供参考。
1 蒜头果价值
1.1 经济价值
根据《富宁县志》《广南县志》和《广南县林业志》记载,在云南省文山州富宁县和广南县等地的群众食用蒜头果种仁油的传统习惯至少有300年历史,当地群众将果实去青皮、去种皮,将种仁旺火锅炒或蒸汽加热熟透后,再把种仁晾干后压榨,即可得到蒜头果种仁油。蒜头果种仁含油率为58.0%~63.0%,油中含55.7%~67.0%的神经酸[4]。神经酸对脑神经系统具有保健作用,服用神经酸3个月后,脑中风后遗症、老年痴呆、帕金森、脑瘫、脑萎缩、脑外伤、记忆力减退等脑疾病平均显效率96.6%,有效率92.8%[5]。小鼠口服蒜头果油可提高海马内gsh-px活性,降低MDA含量,改善学习和记忆障碍[6]。蒜头果油具有显著抗氧化活性,浓度10 mg/mL时可清除50%左右的DPPH自由基[7]。蒜头果种仁还富含其他成分,包括17种氨基酸、21.02%的蛋白质和61.05%的粗脂肪,其中不饱和脂肪酸含量为96.05%[8],同时含有K、P、Mg、S、Ca、Fe、Mn等矿质元素[9],具有极高的食用价值。以蒜头果油中的长链不饱和脂肪酸为原料,经臭氧氧化合成大环内脂(如高级香料麝香酮),合成路径短且得率高[10-12]。
蒜头果果壳和果皮粗脂肪提取工艺探索发现,在最佳工艺下提取粗脂肪的得油率可达到6.47%和6.60%[13]。蒜头果枝叶和蒜头果果皮中富含苯甲醛,果皮的挥发成分中苯甲醛含量高达50%以上[14-15],枝叶精油中苯甲醛含量高达61.88%[14]。除此以外,蒜头果木材纹理直,干燥快,变形小,不翘裂,切面光滑,略具有光泽,是理想的家具用材[16]。
1.2 生态及社会价值
滇东南和桂西以山区居多,面临严重的石漠化问题,生态治理难度高。由于自然环境艰难,使得经济发展受限,民众生活水平较低[17],蒜头果在云南省的分布区广南县和富宁县是国家级贫困县,其中广南县是云南省最后一批脱贫县。蒜头果是喀斯特地区石漠化治理与生态修复的优良树种,可以作为特殊的石漠化地区绿化树种,是桂西和滇东南石山绿化树种的潜在备选物种。蒜头果种植不占用耕地,在荒山荒地、旱田、农地、石旮旯地、道路边、林中空地(林下)、水果地、房前屋后等不同的地类上都可种植,有利于当地石漠化治理和退耕还林工程推进。
《科技日报》曾以“21世纪的摇钱树”、《云南日报》以“价值万金的蒜头果”等对蒜头果的经济价值进行报道。较高的经济价值提升当地群众对蒜头果的保护和种植积极性,蒜头果的保护和种植同时促进当地民众脱贫致富。以保护促进开发,以开发助力保护,保护开发相结合,使得生态环境保护和社会发展形成良性循环。
1.3 科研价值
蒜头果是单种属物种,是经历第四纪冰川遗留下来的古老物种,代表着独特的生物多样性,是地球演化历史的“活化石”。在植物区系的发生、演变、系统发育,以及古气候、古地理等方面具有重要的科研价值。籽油富含神经酸,枝叶和果皮富含苯甲醛等独特的生物学性状,使其成为探索生物合成等科学问题的良好模式生物材料。
目前已有文献报道以蒜头果为研究对象,通过基因组学、转录组学等方法挖掘分析神经酸在蒜头果中的生物合成途径[18-20],为神经酸生物发酵奠定基础。从蒜头果中分离获得的糖蛋白malanin体外试验显示,其具有抑制多株肿瘤细胞生长的作用,对于HeLa和Vero细胞有明显的抑制作用[21-23],分离获得GP-1和GP-2两种多糖,对鼻咽癌和肺癌细胞均有一定的抑制作用[24]。蒜头果既有原始性状,又有相对进化的特征,由于分类地位特殊,蕴藏着独特的基因多样性,可能会产生其他多数种群植物中没有的化合物及独特的生态适应性等,进而可能会产生独特的内生菌环境、传播机制等,这些都具有极大的科研价值。
2 蒜头果资源
蒜头果分布区域狭窄,分布在105°30′~107°30′E,22°23′~24°48′N区域内,广西分布在海拔300~1 000 m,云南分布在海拔300~1 640 m,热带亚热带喀斯特地区都适宜其生长[1]。在广西的龙州、大新、德保、靖西、那坡、隆安、平果、右江、田东、田阳、马山、巴马、凤山、东兰、凌云、乐业、田林、西林、隆林等县区记载有分布[25],由于受毁林开荒、乱砍滥伐等多种因素影响,当前马山、平果、田东、田阳、右江、龙州等县(区)已无分布,剩余许多分布点已很难找到植株,残存的植株大多是几株或几十株零星分布,大面积保持原生分布状态情况很少。
2002年调查统计显示,广西全境仅存蒜头果5 085株[26-27]。2008年云南广南县野生蒜头果有38 706株;2014年广南县蒜头果野生资源普查为9 790株,其中野生大树8 341株,天然更新幼树1 449株[28]。2017年,广南县有9 190株,挂牌保护7 941株[29]。蒜头果野生资源受矿区污染[30]、烤烟伐木等原因,大片死亡和消失。2008—2014年广南县野生资源减少70%以上。据不完全统计,2017年全国蒜头果野生资源仅有不到5万株,全年结实约200 t,产种子不足50 t,文山州有34 273株,其中广南县9 190株,富宁县25 083株,占全国野生蒜头果总量的60%以上[29]。
在云南省当地政府和相关部门的推动下,大力开展人工种植,至2021年蒜头果人工原料林在富宁县种植1 333余hm2,在广南县种植233 hm2。
3 蒜头果珍稀濒危原因
蒜头果野生资源减少迅速,主要原因有人为破坏、生态环境变化、树种特性等。随着蒜头果的开发利用不断取得新突破,且产品经济价值极高,市场需求量大,从而导致蒜头果市场收购价格逐年攀升,资源保护与开发利用之间的矛盾日益突出[3]。由于蒜头果生长区域狭窄,数量不多,树高果实难采摘,当地村民为采摘果子不惜损害树木。为获得蒜头果的丰产,当地村民不恰当的施肥、清理周围树种独留蒜头果等不适宜的管护方式造成蒜头果树死亡。蒜头果树木高大笔直,是良好的木质材料,成年树木被砍伐后,蒜头果幼树裸露在外,缺少庇护。蒜头果幼苗喜阴,不合适的生长环境造成幼苗死亡。当地采矿造成生态环境破坏,致使蒜头果树大面积死亡[25]。蒜头果是天然更新难的树种,传粉生物学研究发现,蒜头果传粉昆虫种类不同,花期阴雨天对传粉效果影响严重[31],花粉管短且弯曲可能造成蒜头果生殖效率低[25];大粒种子难以远距离传播,结实大小年明显;果实油脂含量高,易遭到动物啃食,特别是鼠灾严重;果实中有发芽抑制物的存在[32],自然传播萌发困难;幼苗保存率更低[3,27]。