陳夢(mèng)妮,王 慧,李永山,范巧蘭,秦 欣
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所,山西運(yùn)城044000)
蒲公英屬(Taraxacum.F.H.Wigg.)為多年生草本植物,屬于菊科類,全世界約有2 000多種[1-3]。在我國(guó)是較為常見(jiàn)的中藥材,也是餐桌上的野生美食,遍布全國(guó)各地,名稱各地不一,有婆婆丁、華花郎、白鼔丁、黃花地丁等[4]。中國(guó)較多地區(qū)都有蒲公英鮮食的記載,以其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥理作用,備受人們青睞[5],衛(wèi)生部現(xiàn)已明確歸類為“藥食同源物品”[6],作為一種中草藥,被記載為“解熱涼血之要藥”,具有清熱、解毒的功效,其性寒,味苦甘,常用于治療多種炎癥、便秘、腫痛等疾病[7]?,F(xiàn)代研究表明,植株含有有效的化學(xué)成分,使其具有抑菌消炎、散熱解毒、清除自由基抗氧化性和抗腫瘤等多種藥理價(jià)值[8-10]。近年來(lái),蒲公英因其具有十分豐富的有效活性物質(zhì)且可長(zhǎng)期作為保健食品食用,在醫(yī)療、食品等領(lǐng)域的深加工產(chǎn)品研發(fā)備受關(guān)注。筆者概述蒲公英栽培技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展,旨在為蒲公英資源的綜合利用供理論依據(jù)。
蒲公英為多年生的草本植物,植株整體柔軟且光滑,含白色乳汁。根深粗大,呈圓錐狀,表面棕褐色,皺縮,單一或者數(shù)條在土壤中,根莖短,長(zhǎng)4~10 cm。葉從根部長(zhǎng)出,葉片叢生、蓮座狀,且平展,長(zhǎng)4~20 cm,寬1~5 cm,頂端裂片較大且呈三角形或三角狀戟形,全緣或鋸齒,葉的基部逐漸狹為葉柄,葉柄及主脈常常帶有紅紫色?;ㄝ銛?shù)量從1至數(shù)個(gè)不等,花序?yàn)轭^狀花序,在頂端處有小角狀的突起?;ò隇樯酄铧S色,舌片長(zhǎng)8 mm,寬約1.5 mm。花期4—9月,果期5—10月[11]。
蒲公英在我國(guó)分布遍及全國(guó),種質(zhì)資源豐富,物種演化及區(qū)系地理關(guān)系復(fù)雜。而蒲公英屬植物因其形態(tài)特征相似,從現(xiàn)有蒲公英屬植物的形態(tài)特征無(wú)法進(jìn)行種質(zhì)鑒定和分類[12]。豐富多樣的種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種的物質(zhì)基礎(chǔ),為滿意人類育種定向需求,需要進(jìn)行種質(zhì)資源分類。喬永剛等[1]在研究蒲公英種質(zhì)資源時(shí),采用了核型似近系數(shù)聚類分析的方法,對(duì)13種蒲公英屬植物親緣關(guān)系進(jìn)行研究,13種分別是管花蒲公英、異苞蒲公英和狹戟片蒲公英采集地黑龍江齊齊哈爾,丹東蒲公英、東北蒲公英和斑葉蒲公英采集地遼寧丹東,卷苞蒲公英采集地遼寧朝陽(yáng),長(zhǎng)春蒲公英、朝鮮蒲公英采集地遼寧沈陽(yáng),亞洲蒲公英采集地吉林磐石,蒲公英(Tmh)采集地吉林通化,多裂蒲公英采集地山西神池,藥用蒲公英采集地山西太谷。核型似近系數(shù)聚類分析表明,當(dāng)核型似近系數(shù)接近0.696 0時(shí),可以聚為4大類群,第I類群包括染色體基數(shù)為8的8種蒲公英和朝鮮蒲公英;第II類群包括蒲公英和藥用蒲公英;第III類群包括長(zhǎng)春蒲公英;第IV類群包括多裂蒲公英。當(dāng)核型似近系數(shù)接近0.593 0時(shí),第I類與第II類聚為一類。當(dāng)核型似近系數(shù)接近0.464 1時(shí),13種蒲公英共聚為一類。
現(xiàn)在市場(chǎng)上收購(gòu)的多為野生蒲公英,在品質(zhì)、產(chǎn)量和食用口感上很難把控,特別是近年來(lái)來(lái)人們?cè)絹?lái)越關(guān)注野菜食用安全問(wèn)題。綜合考慮安全、營(yíng)養(yǎng)和口感等因素,蒲公英在作為蔬菜食用時(shí),人工栽培優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。魏蕾等[13]2009年從國(guó)內(nèi)外收集并引進(jìn)15個(gè)蒲公英品種,在北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心試驗(yàn)田進(jìn)行品種選育,留種材料按株系繁種,經(jīng)連續(xù)選擇,2012年培育出京英一號(hào)。該品種適合我國(guó)北方氣候條件,田間表現(xiàn)為株型整齊,葉色鮮綠且肥厚、產(chǎn)量較高,可滿足市場(chǎng)需求。孟宇航等[14]研究中所選材料為北農(nóng)一號(hào),由北京市昌平區(qū)沙河種子站提供,葉片長(zhǎng)狹,長(zhǎng)18~60 cm,寬2.5~3.5 cm,全緣,在5種光照強(qiáng)度處理下,透光率82.6%的處理,維生素C和總酚酸含量最高,分別為0.49、90.28 mg/g;透光率60%的處理,可溶性糖和可溶性蛋白含量最高,分別為32.18、136.03 mg/g。目前我國(guó)蒲公英品種雜亂且育種經(jīng)驗(yàn)較少。
蒲公英根具有超強(qiáng)的生長(zhǎng)能力,其根為宿根生長(zhǎng),會(huì)對(duì)第2年的蒲公英正常生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響。路其祥[15]研究干旱脅迫逆境下,地上部分葉片水分損失,會(huì)阻礙其葉綠素合成,導(dǎo)致光合速率降低,干物質(zhì)積累受阻;在干旱脅迫下還會(huì)降低根系活力,且根系代謝活動(dòng)也會(huì)受阻。在受到脅迫后蒲公英葉片的POD(過(guò)氧化物酶)等保護(hù)酶能夠表現(xiàn)出較高的活性,從而可以消除體內(nèi)過(guò)多的活性氧等有害物質(zhì)。還發(fā)現(xiàn)5 d復(fù)水后2種中度、重度干旱脅迫處理下的蒲公英根部、葉片長(zhǎng)勢(shì)均恢復(fù)到了對(duì)照組的水平。10、15 d后復(fù)水處理后,雖然葉片和根具有一定的恢復(fù)能力,但是其長(zhǎng)勢(shì)不如對(duì)照處理。
眾多研究已證實(shí),植物生長(zhǎng)發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)會(huì)受到光照的影響[16]。孟宇航等[14]研究蒲公英生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)光照強(qiáng)度的需求量,結(jié)果表明,透光率為82.6%的處理總酚酸和維生素C含量最高,其含量分別為90.28、0.49 mg/g;透光率為60.1%的處理,可溶性蛋白和可溶性糖含量最高,其含量分別為136.03、32.18 mg/g。保持透光率在60.1%~82.6%,有助于提高蒲公英的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。謝小翌等[5]研究不同遮陰處理下,蒲公英生長(zhǎng)及總黃酮含量的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),透光率100%的自然光強(qiáng)下生長(zhǎng)特征指標(biāo)最高,總黃酮含量也最高(60.60 mg/g);透光率>60.1%時(shí)會(huì)明顯抑制葉片數(shù)、葉片寬、莖粗及地上鮮質(zhì)量;同一光照強(qiáng)度條件下,總黃酮的含量生長(zhǎng)后期>前期。
除水分和光照外,蒲公英生長(zhǎng)還會(huì)受到其他逆境環(huán)境的影響。薛婷婷等[17]研究中國(guó)東部溫帶47個(gè)站點(diǎn),以分布較廣的蒲公英為材料,發(fā)現(xiàn)各站蒲公英黃枯普期與生長(zhǎng)季的平均溫度主要呈負(fù)相關(guān),但與秋季日最低溫度和秋季土壤相對(duì)濕度主要呈正相關(guān)。劉雅輝等[18]研究發(fā)現(xiàn),在濱海鹽土種植費(fèi)菜、田菁和蒲公英3種耐鹽植物,均可提高土壤的微生物多樣性,改善土壤的微生態(tài)系環(huán)境,其中,蒲公英在提高土壤速效磷含量、有機(jī)質(zhì)及微生物群落多樣性方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)。付嬈等[19]研究發(fā)現(xiàn),在鹽脅迫下蒲公英細(xì)胞內(nèi)的保護(hù)酶系統(tǒng)可快速啟動(dòng),清除體內(nèi)活性氧自由基,以抵抗逆境脅迫,但植株受到較高濃度鹽脅迫一段時(shí)間后,體內(nèi)積累了大量活性氧,其活性氧清除酶活性降低,植株生長(zhǎng)受到顯著抑制。蒲公英是一種較好的耐逆性植物,對(duì)外界環(huán)境要求較低,可考慮像運(yùn)城夏縣早安鐵礦礦區(qū)等礦區(qū)種植,以提高礦區(qū)等貧瘠土地利用率。
蒲公英適應(yīng)能力強(qiáng),為較好的耐逆性植物,抗病性也強(qiáng)。劉斯超等[20]研究表明,溫室栽培蒲公英,出苗前鋪稻草保持土壤濕潤(rùn),出苗后去除稻草,在生長(zhǎng)期追肥1~2次;要及時(shí)除草,適時(shí)收獲,收獲時(shí)不宜澆水,防止?fàn)€根;生長(zhǎng)期要預(yù)防蚜蟲(chóng)的危害(采用懸掛黏蟲(chóng)、防蟲(chóng)網(wǎng)、銀灰色塑料條帶等家),如果必須化學(xué)防治,盡量選擇低毒、低殘留和高效藥劑,并交替輪換,如噴施50%2 500倍液的抗蚜威可濕性粉劑或是10%500~1 000倍液的煙堿乳油等。何樹(shù)海[21]研究說(shuō)明,法國(guó)厚葉蒲公英出苗后要及時(shí)中耕松土進(jìn)行保墑,生長(zhǎng)期及時(shí)人工除草,雨季追肥每公頃施入尿素和三元復(fù)合肥各375 kg;該品種抗病蟲(chóng)能力強(qiáng),但較易感染白粉病,要及時(shí)去病株,并撒少許生石灰在病株處。白永江[22]在蒲公英栽培技術(shù)中,指出主要的病害有葉斑病、褐斑病和銹病。蒲公英在田間管理上也應(yīng)注意病蟲(chóng)害的防治,適時(shí)灌溉,合理施肥。
近年來(lái),野菜市場(chǎng)需求量增加,蒲公英人工栽培較多,依據(jù)市場(chǎng)需求冬季在溫室栽培呈新的趨勢(shì)。張玲霞等[23]采用簡(jiǎn)易拱棚,其經(jīng)濟(jì)成本低,拱棚中跨度11 m,高為2.78 m,拱棚梁與梁采用的間距為1.6 m,此間距充分利用空間,便于人機(jī)操作。耿維等[24]詳細(xì)介紹了利用日光溫室、塑料中棚和塑料大棚反季節(jié)栽培菜用蒲公英的技術(shù)。該技術(shù)可使農(nóng)民利用農(nóng)閑時(shí)間,獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也優(yōu)化了蒲公英的栽培環(huán)境,達(dá)到全年出菜,與野生蒲公英相比較營(yíng)養(yǎng)無(wú)顯著差異,因而該技術(shù)值得研究和推廣。還有新興無(wú)性繁殖技術(shù)中植物組織培養(yǎng)技術(shù)在蒲公英上也有研究[25-28],通過(guò)試驗(yàn)篩選適合蒲公英組培不同階段的培養(yǎng)基配方,最佳消毒方案為75%乙醇消毒30 s+無(wú)菌水沖洗2次+0.1%升汞消毒10 min+無(wú)菌水沖洗5次,最佳萌發(fā)培養(yǎng)基是6-BA 0.2 mg/L+GA3 1.0 mg/L,最佳增殖培養(yǎng)基是NAA 0.1 mg/L+6-BA 0.5 mg/L,最佳生根培養(yǎng)基是NAA 1.0 mg/L。該技術(shù)有利于蒲公英保持遺傳的穩(wěn)定性,保存和繁殖優(yōu)良品種。
蒲公英具有的藥用價(jià)值和其含有的活性物質(zhì)有關(guān)。據(jù)研究,目前可確定的蒲公英植株含有多種有效的活性物質(zhì)[29]。
目前大量研究證實(shí),蒲公英有明顯的抑菌抗炎活性,現(xiàn)以蒲公英為原料治理炎癥已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)[30]。蒲公英提取有效成分黃酮類、有機(jī)酸、酚酸類和多糖類物質(zhì)等物質(zhì),分別進(jìn)行大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌株體外抑菌實(shí)驗(yàn),有抑制菌株生長(zhǎng),表現(xiàn)出抑菌效果,其作用機(jī)理是破壞了菌株的細(xì)胞膜[31-35]。蒲公英在婦科疾病治療中被應(yīng)用,多和活血藥物配合使用,有效治療女性外陰腫痛、瘙癢等諸多婦科疾病,在治療乳房腫痛方面也起到了明顯的清涼散熱去腫的效果[36-37]。因而可以利用蒲公英的抗菌消炎研發(fā)藥物和保健品。
食材長(zhǎng)途運(yùn)輸保鮮主要是冷藏和冰凍,但食品風(fēng)味降低,一直在尋找食品合適的保鮮方法?,F(xiàn)已有研究表明黃銅具有一定的保鮮效果,蒲公英中可以提取黃酮等物質(zhì),對(duì)冷鮮肉有保鮮作用,具有抑制微生物生長(zhǎng),能夠輔助延長(zhǎng)3 d[38]。秦鳳賢等[39]利用蒲公英提取液,作為天然添加劑,試驗(yàn)結(jié)果表明延長(zhǎng)冷凍牛肉的保質(zhì)期4 d。LIS BERNADETTA等[40]研究表明,蒲公英的提取物質(zhì)L-菊酸具有抗氧化性。
有研究表明,蒲公英的提取物主要是黃酮、植物甾醇、三萜類等多種物質(zhì),可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,對(duì)乳腺癌、胃癌、黑色素等癌變細(xì)胞增殖有抑制作用,相對(duì)于合成藥副作用小[41-44]。
蒲公英含有脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、微量元素、粗纖維及維生素等,營(yíng)養(yǎng)豐富,可做生吃、炒食、湯。張玲霞等[23]利用簡(jiǎn)易拱棚栽培菜用蒲公英,每年可以收獲5茬,每茬的平均產(chǎn)量為1 200 kg,平均的單價(jià)為1.6元/kg,每公頃年產(chǎn)值為14.4萬(wàn)元。李淑春[45]在大棚種植蒲公英每年10月左右收割,大葉產(chǎn)量為3~4 g/m2,單價(jià)為1.5~2.0元/kg,每公頃收入10萬(wàn)元;第2年大概在4月份挖根帶葉采收,每平方米0.75 kg,單價(jià)為0.75元/kg,每公頃收入15萬(wàn)元。姜濤等[46]種植完蒲公英采用深翻1犁后,將根檢拾抖凈土,晾干,每公頃收3 000~3 500 kg干品。陳國(guó)東[47]在研究蒲公英栽培時(shí),連續(xù)種植2 a后的秋末挖全株曬干,產(chǎn)量為3 000~3 750 kg/hm2,售價(jià)12~13元/kg,每公頃效益為3.6萬(wàn)~5.25萬(wàn)元。許趁新等[48]核桃樹(shù)幼林種植蒲公英,投資少,見(jiàn)效快。
蒲公英含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性物使其具有很高的藥用價(jià)值,主要以根入藥,除上述的抗菌消炎作用、抗氧化作用和抗癌作用,還有降血糖血脂作用。可以用量治療癰腫疔毒、濕熱黃疸、膽結(jié)石等,被稱為中藥中“八大金剛”之一。根據(jù)中醫(yī)學(xué)原理研制成丸劑、膏劑、沖劑、散劑等復(fù)方蒲公英中草藥。姜雪瑩等[49]采用正交試驗(yàn)以蒲公英根為材料,確定蒲公英多糖鐵的最佳制備工藝條件為:蒲公英多糖與檸檬酸三鈉質(zhì)量比2∶1、反應(yīng)溫度60℃、反應(yīng)液pH值為8。李芳等[50]研究發(fā)現(xiàn),中草藥黃芩、艾葉、蒲公英等制劑對(duì)4種菌株有抑制作用,抑菌效果不同。楊光會(huì)等[51]在觀察組新鮮蒲公英加血蝎、冰片外敷,在治療靜脈炎時(shí)可以緩解疼痛,且無(wú)不良反應(yīng)。
民間常制作蒲公英茶,即將新鮮的蒲公英晾干、烘干或者炒制后開(kāi)水沖泡。蒲公英的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高,蛋白質(zhì)含量是茄子的2倍,鈣元素含量是蕃石榴的2倍多,微量元素含量和蘿卜相當(dāng),特別是硒的含量達(dá)到147μg/kg,可開(kāi)發(fā)綠色食品。馬井喜等[52]研究了蒲公英餅干的制作工藝;趙昱等[53]認(rèn)為蒲公英饅頭和掛面,味美且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,又具有良好保健功效。還有以蒲公英干粉為原料,加入檸檬酸、白砂糖等作配料,或者是加入山楂、菠蘿等水果配制成復(fù)合飲料或者冰淇淋,可起到抗病毒的作用[54-55]。
蒲公英提取物質(zhì)具有清除自由基、抗氧化的作用,可研制蒲公英日用品,如抑菌抑菌洗手液、牙膏、沐浴液等[56]。有研究表明,蒲公英可治療青春痘,可利用該功效生產(chǎn)洗面奶、乳液、面膜、爽膚水等化妝品,且有消炎保健作用。研發(fā)蒲公英日用品、美容護(hù)膚品將成為一個(gè)新的方向。
蒲公英具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,汁多葉大,且富含多糖及多種黃酮類等活性物質(zhì),有抗菌、消炎和促生長(zhǎng)等,可以作為飼料添加劑。在我國(guó)農(nóng)村的牛、馬、羊等畜類均有食用蒲公英的新鮮植株,發(fā)酵后的蒲公英家禽類也喜歡食用?,F(xiàn)已有研究表明,蒲公英添加劑可以增加豬的食欲,體重增長(zhǎng)速度加快,蒲公英作為天然的添加劑還可以節(jié)約飼料,降低成本,減少發(fā)病率,增強(qiáng)抗病能力[57-59]。于文會(huì)等[60]研究蒲公英水提物會(huì)抑制豬鏈球菌生物被膜的形成。唐詩(shī)博等[61]研究發(fā)現(xiàn),在飼料中添加2%蒲公英對(duì)貴妃雞生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,免疫器官質(zhì)量增加,經(jīng)濟(jì)效益較高。李玉榮[62]研究表明,在豬飼糧中適量添加蒲公英干粉,可提高肥育豬的生長(zhǎng)性能和品質(zhì),以蒲公英干粉添加量為500 g/t效果最好。因而蒲公英作物飼料可以增加飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還可以提高免疫力,一些研究還表明食用添加蒲公英的飼料可以預(yù)防豬牛羊等雌性哺乳動(dòng)物的陰道炎、乳腺增生等。
蒲公英在我國(guó)分布廣泛、適應(yīng)性強(qiáng),是餐桌上的美食,具有較高的藥用價(jià)值,其具有很強(qiáng)的抗逆性,對(duì)光照要求不高,栽培范圍廣(間套作)。應(yīng)選育適應(yīng)市場(chǎng)需求的蒲公英品種和完善配套栽培技術(shù)。
目前,在醫(yī)學(xué)方面蒲公英不再局限于作為中藥材、水煎劑的使用,而是在其藥理學(xué)的基礎(chǔ)上,對(duì)有效成分進(jìn)行加深提取,進(jìn)一步提純研發(fā)更加多樣、高效、精準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)藥物;作為食品,除了常見(jiàn)的烘干制茶,還可加工成掛面、餅干、飲品等更多新型的保健食品;采用現(xiàn)代化深加工技術(shù),擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,增加日用品、美容護(hù)膚品開(kāi)發(fā);蒲公英作為飼料添加劑,適量添加促進(jìn)牛、馬、羊、家禽等馴養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng),還可以提高免疫力。
總而言之,蒲公英在中國(guó)資源豐富,直接栽種經(jīng)濟(jì)效益可觀,且能夠生產(chǎn)多樣化的工業(yè)產(chǎn)品,市場(chǎng)潛力巨大。因而蒲公英應(yīng)用技術(shù)栽培,開(kāi)發(fā)新型蒲公英提取方式加工產(chǎn)品技術(shù)將會(huì)是今后研究和開(kāi)發(fā)的關(guān)注重點(diǎn)。