杜仲

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv. )為杜仲科(Eucommiaceae)植物, 是一種落葉喬木, 單種 屬, 單屬科。杜仲是我國的特產, 主要分布于秦嶺以南的山地。其皮為我國傳統的中藥材, 皮及 葉均可提煉杜仲膠, 特別是近年來, 國內外將杜仲葉開發成營養保健品, 再加上其木質部分用 做制造高級家俱等有較高的經濟價值, 因此引起國內外學者的極大關注, 在資源學、栽培學、化 學、藥理學、組織培養、臨床應用、保健品開發以及在工業上的應用等諸多方面都進行了廣泛的研究。

有關杜仲其植物學相關的信息可以參考《杜仲植物學介紹》

1、杜仲資源地理分布

杜仲Eucommia ulmoides Oliv.

迄今已在地球上發現杜種屬化石多達14種, 后來它們在北美大陸和歐洲相繼滅絕。存在 于我國的杜仲是杜仲科杜仲屬僅存的孑遺植物, 它不僅有很高的經濟價值, 而且對于研究被子 植物系統演化以及中國植物區系的起源等諸多方面都具有極為重要的科學價值?，F已作為稀 有植物被列入《中國植物紅皮書—稀有瀕危植物》第一卷。 在世界上俄羅斯、美國、歐洲以及日本、韓國和澳大利亞等地的杜仲樹大多是于十19世紀 末和20世紀初從我國引進的。在我國杜仲天然分布主要是秦嶺以南山地, 云南、貴州、四川、湖 南、湖北、陜西、甘肅、廣東、廣西、河南、江西、安徽、浙江等省區均有分布。陳品良等根據杜仲 分布的自然地理特點及其經濟性狀和形態特點上的差異, 將其劃分為7個主要分布區: ①秦巴 山區; ②大婁山區; ③鄂西山區; ④武陵山區; ⑤伏牛山—桐柏山—大別山; ⑥浙贛皖交界山區; ⑦南嶺山區。由于引種栽培, 其分布已擴展到沈陽和呼和浩特等地。 目前, 在一些偏遠山區以及一些自然保護區內尚存在著散生于山野間的單株杜仲樹, 在某 些地方的農戶院落四周也有數量很少的成樹, 這部分資源已成為各個地區當地種源的代表。在 全國各地成片集中栽培的杜仲林中, 除貴州遵義、湖南慈利、陜西寧強、湖北巴東等幾個少數成年樹保留較集中的地區可作為種源外, 其他地方為近年發展起來的幼林。在適合栽培的某些地 區也有一些零星的引種栽培。

2、杜仲的種植及栽培

杜仲為杜仲科植物，是我國特產藥材，樹皮入藥，有補肝腎，健筋骨和降血壓等功用，其高產優質栽培技術如下：

2.1、選地、整地：選擇地勢向陽、土質肥沃、排水良好的中性壤土或沙壤土。種前，施足基肥，深耕耙細。

2.2、育苗

2.2.1、母樹選擇和種子處理

采種時應選擇樹齡在15年以上、肥沃土壤上生長向陽的樹作為母樹，采當年成熟的飽滿種子。將種子放入60℃水中浸泡，自然降溫，保持20℃，浸泡2-3天，當種子膨脹、果皮軟化后，取出，拌入草木灰和干土，拌勻播種。

2.2.2、播種

杜仲在秦淮以北、亞熱帶高山地帶，2-3月播種；秦淮以南，隨采隨播，條播，行距23-26厘米，深3厘米，每畝用種量4-5千克，播后蓋草簾并澆透水。

2.2.3、苗圃管理

苗圃管理除常規措施外，特別要注意保持土壤濕潤，及時間苗、補苗，高溫干旱注意灌水。

2.3、移栽

移栽在春天進行，移栽地要全面翻耕，挖直徑約70厘米，深70厘米的坑，坑內施入優質農家肥，每畝施肥量1000-1500千克，株行距1．50米×2米，選擇苗高100厘米左右的無病苗，邊起苗邊移栽。

2.4、田間管理

2.4.1、中耕除草

移栽當年一般中耕3-4次，以后可適當減少次數，結合中耕除掉田間雜草。

2.4.2、追肥

每年春季萌芽前和落葉后各施農家肥1次，每畝追施優質廄肥2000-2500千克。

2.4.3、灌水

灌水次數應根據當地氣候條件而定，降水量大于600毫米地區，正常年份可不灌水，降水量小于600毫米地區，應灌3-4次，萌芽前，新梢生長期、休眠期各灌1次，剝皮前3-5天灌1次，灌水要結合追肥進行。

2.4.4、病害防治

杜仲病害主要有猝倒病、葉枯病、根腐病，猝倒病和葉枯病在發病初期噴65%代森鋅可濕性粉劑500-600倍液，25天噴1次，根腐病用70%甲基托布津可濕性粉劑，挖寬30-45厘米、深50-70厘米的環狀溝3-5條，100-150克/株，施入樹冠外圍。

2.5、采收加工

2.5.1、采收

杜仲種植10-15年以上才能開始剝皮，剝皮于4-6月進行。用鋸子齊地面鋸一環狀口，深達木質部，向上間隔80厘米處再鋸第2道環狀口。在兩環狀口之間縱割一切口，用竹片刀縱切口處輕輕剝邊，使樹皮與木質部脫離。

2.5.2、加工

剝下樹皮用開水燙后，層層緊實重疊平放在麥草墊底的平地上，上蓋木板，加重物壓實，四周用草圍緊，使其發汗，7天左右，內皮呈暗紫褐色，取出曬干，刮去粗皮即可。

3、杜仲化學成分的研究

杜仲是一種常用中藥, 人們為了探討其治病原理, 對其化學成分進行了大量的研究, 從中 分離出化學成分六、七十種之多, 其中主要有木脂素類和環烯醚萜類化合物, 還有有機酸, 三萜 與植物甾醇, 黃酮類和醇、酚以及糖類等成分。

?3. 1. 1　木脂素類化合物

從杜仲中分離得到的木脂素大體上可分為3種類型: ①二苯基四氫呋喃并四氫呋喃類木 脂素; ②二苯基呋喃木脂素; ③苯并呋喃類木質素(見表3), 此外還有幾個其 他類型的木質素。

3. 1. 2　環烯醚萜類化合物

從杜仲的皮和葉中分離出許多環烯醚萜類成分。它們在皮和葉中的含量有較大 的區別, 在干品和鮮品中含量的比較也有較大的差別, 這可能是由于烯醚萜中雙鍵性質比較活 潑, 羥基吡喃環不夠穩定, 甙易被酶和酸水解而造成的結果。這些環烯醚萜類化合物多是以B – 甙鍵與甙元相接, 只有杜仲甙糖部分為異麥芽糖, 即6- 葡萄糖- A- 葡萄糖甙。近年還從杜 仲種子中分離得到環烯醚萜的三聚體和四聚體。

3. 1. 3　有機酸、酚和醇及其甙類化合物

從杜仲中分離出綠原酸(chlorogenicacid) 、咖啡酸(caffeicacid) 、酒石酸( tartaric acid)、香草酸(vanillicacid)、赤式愈瘡木基丙二醇(erythro- guaiacylg- lycerol )、蘇式愈瘡 木基丙二醇( threo- guaiacylglycerol ) 、杜仲丙烯醇(ulmop- renol )、紫丁香甙 (Syringin) 、松柏甙(coniferin) 、1, 4- 二羥基- 2, 6- 二甲氧基- 4- O- D- 葡萄糖甙 (koaburaside) 、半乳糖醇(galactitol )、二十九烷和二十八烷醇 、正三十烷醇和5- 羥甲基 – 2- 糠醛等化合物。還分離得到黃酮類化合物山奈酚(kaempferol )。

3. 1. 4　三萜和甾醇化合物

從杜仲中還分離得到三萜類化合物; 白樺脂醇(betulin)、白樺脂酸(betulicacid)和熊果酸 (ursolicacid)以及B- 谷甾醇和胡蘿卜甙等。

3. 1. 5　單糖和多糖類化合物

從杜仲中分離得到葡萄糖和蔗糖等成分。另外還從杜仲的熱水提取物中分離得到杜仲多 糖A(EucommanA)和杜仲多糖B(EucommanB)。前者分子量為6. 0×10 4 , 由阿拉伯糖: 半乳 糖: 葡萄糖: 鼠李糖: 半乳糖醛酸(8: 6: 4: 5: 8)構成, 后者分子量為4. 6×10 4 , 由阿拉伯糖: 半乳 糖: 鼠李糖: 半乳糖醛酸(10: 5: 24: 24)構成。兩多糖中分別有一定量肽存在? 。

3. 1. 6　杜仲營養成分

(1)氨基酸的分析

臧友維先生 用氨基酸自動分析儀分析了杜仲皮和葉中的17種氨 基酸, 并證明精氨酸和組氨酸含量明顯高于其他氨基酸。

(2)維生素的分析　于學玲等人對6年生杜仲葉、皮用PHLC進行維生素類成分的分 析, 認為杜仲皮葉含有豐富的維生素E及B- 胡蘿卜素, 還含有維生素B2 和微量的維生素B1。

(3)微量元素的分析　于學玲等人用ARL- 3410等離子發射光譜儀測定了杜仲皮、葉 和枝中的13種對生命必需的微量元素。

3. 1. 7　杜仲的揮發性成分

韓國學者對杜仲葉和皮的揮發性成分用GC- MS進行了檢索, 從杜仲皮中檢出49個成 分 , 從杜仲葉中檢出35個成分 [34] 。 3. 1. 8　杜仲中高分子物質杜仲膠 杜仲的樹皮、葉子和種子等部位均含有大量的杜仲膠, 含量大約在6%～10%, 一般情況下, 含膠量隨樹齡的增加而增加。這種膠是一種天然高分子物質, 國際上稱之為古塔波膠 (Gutta- Percha)或巴拉塔膠(Balata), 它與天然橡膠相比, 只是兩者的分子鏈的構型不同, 天 然橡膠為順式聚異戌二烯; 而杜仲膠為反式聚異戌二烯, 這樣就造成了兩者性質上的很大差別, 天然橡膠是柔軟的和具有彈性, 而杜仲膠則是易結晶的硬質塑料。

3. 2　杜仲的生物活性研究及其應用

3. 2. 1　杜仲的降壓活性

現代藥理學研究證明? , 杜仲具有良好的降壓作用, 其特點是療效平穩、無毒、無副作用。 其降壓的有效成分為杜仲皮中所含的松脂醇雙糖甙。近年的研究認為杜仲對血壓具有“雙 向調節”功能, 即高血壓患者服后可降壓, 低血壓患者服后可升壓, 這是杜仲優于化學降壓藥的 特殊效果。目前在臨床中應用的為杜仲酊、杜仲片或復方杜仲片治療高血壓。

3. 2. 2　利尿作用

杜仲的各種制劑對麻醉犬均有利尿作用, 且無快速耐受現象。對正常大鼠和小鼠亦有利尿 作用。杜仲樹皮、種子、葉子中均含有桃葉珊瑚甙, 該成分有較強的抗菌作用及刺激副交感神經 中樞, 加快尿酸轉移和排出, 利尿作用明顯, 是杜仲利尿作用的有效成分。

3. 2. 3　抗腫瘤作用

現代藥理實驗證明杜仲有抗癌和抑癌之功效, 其有效成分與其所含的木脂素及環烯醚萜 類化合物有關。Tempeta 報道杜仲所含的丁香脂素雙糖甙在淋巴細胞白血病P388系統中 有較好的活性, 濃度12. 5mg?kg可控制T?C值≥126。

3. 2. 4　免疫作用

杜仲的免疫系統激活活性在國內已有報告, 但其本質尚不清楚。日本友田正司將中 國產杜仲熱水提取物經處理得到2種杜仲多糖, 并研究多糖的結構, 經藥理實驗證明這些多糖 具有網狀內皮系統激活活性, 其強度與陽性對照的酵母多糖程度相同。

3. 2. 5　中樞神經系統的作用

杜仲浸劑在臨床上用于治療高血壓, 并能改善頭暈、失眠等癥狀。大劑量(20～25g?kg)杜 仲煎劑給狗灌胃, 能使其安靜, 貪睡, 不易接受外界刺激。對小鼠亦有抑制中樞神經系統的作 用。杜仲對大鼠和兔的離體子宮, 均能抑制腦垂體后葉所引起的興奮作用, 而使子宮松馳, 但對 貓的離體子宮反呈興奮作用。

3. 2. 6　其他方面的活性

早在兩千年前, 我國古代就有杜仲樹皮湯劑可增強肌肉的記載, 通過動物實驗證明 [23] , 杜 仲的樹皮和樹葉中含有一種特殊成分, 可促進人體的皮膚、骨骼、肌肉中的蛋白質膠原的合成 和分解, 具有促進代謝、防止衰退的功能, 因此可用來預防宇航員由于太空失重而引起的骨骼 和肌肉的衰退。目前, 美國航天和航空局對此研究非常重視。 另外杜仲莖皮、根皮、綠葉和落葉中均含有綠原酸 [13] , 在落葉中含量高達5%左右。綠原酸 具有較強的抗菌作用, 并具有腎上腺素類似作用。 還有應用杜仲治療小兒麻痹后遺癥 [28] 和防治婦女絕經后的骨質疏松癥的報告 。

3. 3　杜仲在工業上的應用

杜仲中含有的杜仲膠具有不同于天然橡膠的物理和化學性質, 但由于是硬性膠, 其用途受 到極大的限制, 僅被用作海底電纜、耐腐器具、膠粘劑、補牙材料和高爾夫球等。但由于它的熔 點是所有熱塑性高分子中最低的, 僅64℃, 在這種溫度下進行形態加工, 甚至于可以用手掐塑 成型, 根據這個特點, 可以開發出新型的無需制模的醫用代石膏功能材料, 且比石膏干凈、方便, 輕巧舒適, 隨體性好, 可隨時調整形狀, 還可直接進行X- 射線透視, 觀察手術復位后的效 果。杜仲膠這一特性, 已廣泛用于假肢套、運動安全康復護具及支具等, 如杜仲膠護膝、髕骨穩 定器、腰托等。 近年來, 中國科學家對杜仲膠進行深入研究, 發現杜仲膠的結晶性與交聯度間存在著 反映硫化過程不同階段性能突變的依賴關系, 開拓了杜仲膠新的用途?？勺龀蔁岽碳ば托螤钣?憶材料, 如異形導管接頭、多蕊電纜接頭、汽車緩沖器、溫控開關、兒童玩具等, 也可將其與順丁 膠共混, 做成3. 25- 16型外胎, 一方面發揮順丁膠的耐磨性, 又改善了體系的生膠強度及硫化 膠的動態疲勞性能。也可與塑料共混, 這既降低體系加工溫度和脆性, 而硬度又明顯高于杜仲 膠本身。杜仲膠具有優良的成膜型, 膜的強度及氣密性均很出色, 根據這一特點, 已研制出氣密 性透雷達波薄膜密封材料。 杜仲樹木材更是制造高級家具和高級辦公用品的材料, 其紋理細致美觀, 不翹不裂。杜仲 樹葉取膠后的廢渣還可制作裝飾板, 廢液提取木質素和生產代酚醛樹脂制品, 從而大大提高杜 仲的利用價值, 增加其經濟效益。

3. 4　其他方面的用途

3. 4. 1　保健品的開發利用

隨著國內外學者對杜仲化學成分和藥理活性研究的不斷深入, 人們發現杜仲具健體強身、 提神健腦以及延緩衰老的作用, 特別是近年來發現杜仲葉具有和杜仲皮一樣的生理作用后, 從 而使杜仲的大規模開發利用成為可能, 因此開發出了杜仲茶劑、酒劑、保健飲料, 一些產品亦打 入國際市場。而且也有將利用杜仲的抗衰老功能應用于化妝品工業等。

3. 4. 2　新型飼料的開發利用

日本學者在動物實驗中發現杜仲具有促進動物機體新陳代謝的作用, 將杜仲葉水提物喂 小鼠, 其抗衰老和增強筋骨的效果十分明顯。 另外用添加杜仲皮、葉和根的飼料喂雞, 不僅能增加產蛋率, 而且可使蛋中的膽固醇含量 降低。因此, 杜仲可望成為一種很好的飼料添加劑。

3. 4. 3　種子油的開發利用

杜仲的種子含油量高達27%, 其主要成分為亞麻酸(67. 38%)、亞油酸(9. 97%)、油酸 (15. 81%)、硬脂酸(2. 15%)和棕櫚酸(4. 68%) [31] , 因此它是一種高級營養油脂, 值得開發利用。

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