田啟建

（吉首大學(xué)植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 吉首 416000）

葛根又名粉葛、葛藤，有“北參南葛”、“亞洲人參”之美譽(yù)，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有解肌退熱、透發(fā)麻疹、生津止渴、升陽(yáng)止瀉的作用[1]，為臨床常用藥材。葛根又是國(guó)家衛(wèi)生部首批確定的藥食共源植物，世界糧農(nóng)組織預(yù)言，粉葛在21世紀(jì)將成為人類第六大主食，食療價(jià)值獨(dú)步天下。葛根是多年生植物，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，山地、林地、斜坡、未開(kāi)墾的荒地均可生長(zhǎng)。因此，葛根已成為許多地方重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)作物。本文從葛根化學(xué)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥理作用、生態(tài)功能以及葛根資源在湘西自治州的開(kāi)發(fā)利用狀況和存在的問(wèn)題等多個(gè)方面進(jìn)行分析，提出葛根產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略，以期為湘西州葛根產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供指導(dǎo)。

1 葛根的主要成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

1.1 葛根的主要成分

葛根的主要活性物質(zhì)是異黃酮類化合物，此外還有葛根苷類、三萜類、香豆素類等[2]。其中異黃酮類主要包括大豆甙、大豆甙元、葛根素、黃豆甙元等；葛根苷類主要包括葛根苷A，B，C 3種；三萜類主要包括以葛根皂醇A，B，C命名的7種：新型齊墩果烷型皂角精醇、槐花二醇、大豆皂醇A，B、葛根皂醇A，C和B的甲酯、β-谷甾醇、胡羅卜甙等；香豆素類有6，7—二甲氧基香豆素、葛根香豆素等；生物堿及其他成分包括尿囊素、5-甲基海因、D—甘露醇、琥珀酸、生物堿卡塞因等。

1.2 葛根的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

葛根營(yíng)養(yǎng)成分主要是淀粉，鮮葛含淀粉19%～20%，干葛含淀粉35%～40%。另外還含有蛋白質(zhì)、纖維素、微量元素、維生素、氨基酸及膽堿類衍生物等等。葛根中的氨基酸，尤其是人體不能合成的必需氨基酸含量很高（以100 g干物質(zhì)計(jì)）：賴氨酸（>10 mg）、蛋氨酸（＞7.54 mg）、苯丙氨酸（＞9.65 mg）、蘇氨酸（＞9.63mg）、異亮氨酸（＞7.54 mg）、亮氨酸（＞11.54mg）、擷氨酸（＞11.24mg），被認(rèn)為兒童必需的組氨酸含量高達(dá)6.74 mg。而葛根中微量元素硒、鋅、錳、鍺等的含量也很高，前3種為人體必需微量元素，缺乏時(shí)將導(dǎo)致身體不適及生理功能紊亂[3]。

2 葛根的藥理作用

2.1 促進(jìn)腦部血液循環(huán)

將葛根總黃酮注射于麻醉犬的頸動(dòng)脈和股靜脈，均能使腦血流量顯著增加，腦血管阻力降低[4]。研究葛根大豆甙元對(duì)小鼠急性腦缺血的影響，結(jié)果顯示葛根大豆甙元可顯著延長(zhǎng)斷頭小鼠的喘氣時(shí)間[5]。葛根素可顯著改善人腦中動(dòng)脈后腦微循環(huán)血流量[6]。

2.2 改善冠狀動(dòng)脈、心臟、心肌代謝功能

葛根總黃酮和葛根素明顯擴(kuò)張冠狀血管，可使正常和痙攣的冠狀血管擴(kuò)張，且其作用隨著劑量的增加而加強(qiáng)[7]?？傸S酮和葛根素能對(duì)抗垂體后葉素引起的大鼠急性心肌缺血，能改善正常和缺血心肌的代謝，能明顯減少缺血引起的心肌乳酸的產(chǎn)生，降低缺血與再灌流時(shí)心肌的氧消耗量與心肌水含量[8]。

2.3 調(diào)節(jié)血壓

葛根對(duì)正常及高血壓動(dòng)物有一定的降壓作用[9]。靜注葛根浸膏、總黃酮和葛根素，可使正常麻醉狗的血壓短暫而明顯地降低[10]。而PM2可引起正常狗血壓升高[11]，說(shuō)明葛根還含有升高血壓的物質(zhì)。

2.4 抗心率失常

葛根黃酮、黃豆甙元和葛根醇提取物對(duì)烏頭堿、氯化鈉、氯化鈣、氯仿以及腎上腺素所導(dǎo)致的心律失常有明顯對(duì)抗作用[12]，葛根成分可能影響細(xì)胞膜對(duì)鉀、鈣、鈉離子通道的通透性而降低心肌興奮性，預(yù)防心律失常。

2.5 β受體的拮抗劑

葛根素能完全抑制腎上腺素對(duì)腺苷酸環(huán)化酶的激活作用，表明葛根素是一種β受體拮抗劑。

2.6 抑制血小板聚集

葛根黃酮具有較好的抗凝血作用，對(duì)凝血因子如凝血酶和部分凝血酶原具有較強(qiáng)的抑制作用，還具有抑制體內(nèi)血栓形成的作用。

2.7 抗癌及抗誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化

葛根中有效成分大豆甙元、大豆甙、葛雌素、染料木素和染料木甙等物質(zhì)具有雌激素樣活性，可使拓?fù)洚悩?gòu)酶發(fā)生變化，對(duì)激素依賴性腫瘤如乳腺癌、子宮膜癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、前列腺癌細(xì)胞增殖具有抑制作用[13]。大豆甙元可抑制白血細(xì)胞HL-60的增殖[14]，大豆甙元在10～20 mg/mL濃度范圍內(nèi)明顯抑制黑色素瘤B16細(xì)胞的增殖。

2.8 降血糖、血脂

口服葛根素能使四氧嘧啶性高血糖小鼠血糖明顯下降，血清膽固醇含量減少。

2.9 舒張肌肉

研究證明，葛根對(duì)小鼠、豚鼠離體腸管具有罌粟堿樣解痙作用。多種黃酮成分可能是舒張平滑肌的功能因子即解痙成分，收縮成分可能是膽堿、乙酰膽堿和卡塞因等物質(zhì)。

2.10 改善學(xué)習(xí)記憶

研究表明，葛根醇提取物及總黃酮可對(duì)抗障礙小鼠記憶的東莨菪堿的作用，東莨菪堿能降低小鼠大腦皮層和海馬乙酞膽堿含量并降低海馬膽堿乙酞轉(zhuǎn)移酶活性，而葛根醇提物能顯著對(duì)抗東莨菪堿的上述作用，這可能是葛根改善學(xué)習(xí)記憶的作用機(jī)制之一[15]。

2.11 解酒

實(shí)驗(yàn)表明，在飲酒前，飲用以葛花為主原料的解酒保健飲料，可以預(yù)防小白鼠產(chǎn)生醉酒癥狀；飲酒后飲用，可以減輕急性酒精中毒的中毒癥狀，使中毒恢復(fù)時(shí)間縮短，減少醒酒時(shí)間[16]。葛根能有效拮抗酒精引起的肝和睪丸組織脂質(zhì)過(guò)氧化損害，有望作為可靠的解酒藥物來(lái)開(kāi)發(fā)[17]。

2.12 抗氧化

實(shí)驗(yàn)表明，葛根異黃酮明顯抑制小鼠肝、腎組織及大白兔血、腦組織的脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的升高[18]，且對(duì)提高血、腦組織中超氧化物歧化酶活性有極顯著作用。

3 葛根的生態(tài)功能

葛根是多年生落葉藤本攀緣綠色植物，可以綠化荒山荒地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。葛根在正常的生長(zhǎng)條件下，單株第1年能覆蓋地面5～10m2，單支藤蔓長(zhǎng)可達(dá)15m，每年枯枝落葉層可達(dá)2 cm，加之強(qiáng)大根系上著生的根瘤有固氮作用，使土壤有機(jī)質(zhì)和氮素肥料增加，對(duì)改良土壤有很好的作用，可作為改良瘠薄荒山造林的好物種。葛藤根系發(fā)達(dá)，主根深達(dá)3 m以上，發(fā)達(dá)的側(cè)根向四周伸展，有利于防止水土流失，為優(yōu)良的防水土流失植物。其葉片眾多，光合作用強(qiáng)度大，可以大大改善周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量。因此，種植葛根，能起到環(huán)境保護(hù)，保持生態(tài)平衡的作用。美國(guó)最早于1876年從日本引種葛根，1935～1950年間美國(guó)為保護(hù)土壤、減少水土流失而大力發(fā)展種植。葛根被引種到非洲地區(qū)，在尼日利亞被用于玉米農(nóng)耕田休耕期間的土壤肥力恢復(fù)和玉米農(nóng)耕田休耕期間的糧食種植[19]。

4 湘西自治州葛根資源利用現(xiàn)狀分析

4.1 湘西自治州葛根資源利用概況

湘西土家族苗族自治州地處湖南省西北部，州域處于云貴高原東北邊緣與鄂西山地交匯地帶，屬中亞熱帶山區(qū)季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，自然資源豐富。州內(nèi)葛根資源極為豐富，主要以野生為主。20世紀(jì)90年代起，張家界市、桑植縣的一些廠家大批量收購(gòu)葛根，生產(chǎn)旅游休閑食品——純天然葛粉，產(chǎn)品很受游客歡迎。之后，州內(nèi)也出現(xiàn)了一些小規(guī)模加工廠。近年來(lái)吉首、保靖、鳳凰等地已有農(nóng)戶在郊區(qū)進(jìn)行一定規(guī)模的人工種植，葛根總產(chǎn)量在不斷增加，葛根加工企業(yè)規(guī)模也隨之?dāng)U大，如保靖仙賜公司具有年加工精制葛根淀粉5 000 t、葛渣飼料500 t的能力，每年需原材料20 000 t，但其他企業(yè)仍然是家庭作坊式的，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品大多是葛粉，也有少量葛粉掛面、葛片茶、葛花茶等產(chǎn)品。

4.2 湘西自治州葛根科學(xué)研究情況

隨著湘西州葛根產(chǎn)業(yè)的興起，有關(guān)葛根的科學(xué)研究也在不斷進(jìn)行。吉首大學(xué)資環(huán)學(xué)院研發(fā)人員正在開(kāi)展葛根高產(chǎn)栽培和良種選育研究，2006年以來(lái)，已從江西、廣西等地引進(jìn)多個(gè)優(yōu)良粉葛品種，初步總結(jié)了一套適應(yīng)該地的葛根高產(chǎn)栽培集成技術(shù)。吉首大學(xué)食品研究所與仙賜公司合作已開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)葛根素膠囊的新工藝，正在進(jìn)一步研發(fā)中。

4.3 葛根資源利用存在的問(wèn)題

湘西自治州葛根的開(kāi)發(fā)仍處于低端水平，主要生產(chǎn)的仍是葛根初級(jí)加工品，未形成系列產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益較低。目前，葛根資源利用存在如下問(wèn)題：（1）利用葛根制藥和淀粉生產(chǎn)過(guò)程相互分離，從干燥葛根中提取有效成分黃酮類化合物時(shí)放棄了淀粉的提取，而從鮮葛根中提取淀粉時(shí)未考慮黃酮類化合物的提取，黃酮或葛粉只取其一，造成葛根資源浪費(fèi)；（2）葛根功能食品開(kāi)發(fā)還處于起步階段，產(chǎn)品單一；（3）葛麻纖維的利用未受到應(yīng)有的關(guān)注和重視，葛渣也未得到很好的利用；（4）全州葛資源全面調(diào)查及野葛人工馴化研究均未進(jìn)行；（5）除了粉葛和野葛的開(kāi)發(fā)利用外，葛屬其他種資源沒(méi)有被開(kāi)發(fā)和利用；（6）各級(jí)政府還沒(méi)有高度重視葛根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 湘西自治州葛根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)策

作為一種新興綠色保健長(zhǎng)壽食品和出口緊銷產(chǎn)品，葛根渾身是寶。除了加工淀粉和藥用外，葛根莖皮纖維可擰繩，織葛布，也可作造紙?jiān)?；葉片是優(yōu)良的青飼料，可喂豬養(yǎng)兔；葛渣可作食用菌栽培基；塊莖含有豐富的淀粉等還可加工成保健食品，也可釀葛酒；葛花可制成葛花茶，解酒功效神奇，對(duì)婦女產(chǎn)后的多種疾病有輔助治療作用，同時(shí)具有豐胸、美容等效果?？梢?jiàn)葛根具有極大的開(kāi)發(fā)潛力，綜合開(kāi)發(fā)利用勢(shì)在必行。筆者認(rèn)為要快速發(fā)展湘西州的葛根產(chǎn)業(yè)必須從多方面進(jìn)行思考。

5.1 提高認(rèn)識(shí)，加大投入

各級(jí)政府應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到葛根產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性和對(duì)山區(qū)農(nóng)民致富奔小康的重要作用，加大投入，在政策、稅收、資金、貿(mào)易流通等方面給予支持。盡快解決葛根產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)難題，開(kāi)展綜合利用。

5.2 加強(qiáng)葛種質(zhì)資源研究，重視葛根質(zhì)量評(píng)價(jià)

生產(chǎn)葛根系列產(chǎn)品，需要進(jìn)行葛根種質(zhì)資源研究，鑒別并選擇合適的葛品種來(lái)開(kāi)發(fā)利用。如葛根素為葛屬植物的特征成分，亦是主要有效成分，但不同種類中含量高低有顯著差異，因此作為藥用，更需要進(jìn)行葛根種質(zhì)資源研究，注意種的鑒別，重視藥用質(zhì)量評(píng)價(jià)。

5.3 加強(qiáng)野葛人工馴化，開(kāi)啟藥用葛根品種選育工作

野葛的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值很高，但是野葛資源卻日漸萎縮，由于不科學(xué)的挖采野葛根，資源已遭到嚴(yán)重破壞。因此，應(yīng)大力保護(hù)野葛資源，提倡科學(xué)挖采葛根，并進(jìn)行葛根的“野轉(zhuǎn)家”研究，選育適合當(dāng)?shù)胤N植的葛根品種，擴(kuò)大種植規(guī)模，保證生產(chǎn)原料的供應(yīng)，提高資源利用率。由于人工選育或培育出的栽培葛根優(yōu)良品種基本上屬于粉葛類，目前人工主要種植粉葛品種，用于提取淀粉，而用作中藥或提取黃酮類化合物的葛一般都是采挖野葛，藥用葛根的品種選育工作還沒(méi)有真正起步，因此，應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究工作。

5.4 加強(qiáng)葛根高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培集成技術(shù)研究

葛根的產(chǎn)量和品質(zhì)取決于先進(jìn)的栽培技術(shù)，如選擇品種、整地做畦、及時(shí)育苗、合理密植、中耕除草、配方施肥、病蟲(chóng)防治、實(shí)時(shí)采收等等。科研單位應(yīng)加強(qiáng)葛根高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培集成技術(shù)研究。

5.5 加強(qiáng)總黃酮和淀粉的同時(shí)提取工藝研究

將葛中總黃酮的提取和淀粉的生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，研究如何利用先進(jìn)的工藝同時(shí)提取高質(zhì)量葛淀粉和葛總黃酮浸膏，提高對(duì)葛資源的利用率并充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。

5.6 開(kāi)發(fā)葛根系列產(chǎn)品

在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，不斷開(kāi)發(fā)新的葛根產(chǎn)品，最大限度地利用葛根原料，根據(jù)葛根獨(dú)特的藥理功能及保健功能，可以開(kāi)發(fā)諸如葛膏、葛凍、葛汁、葛晶及各種配合菜肴漿液、葛根面包、葛根面條、葛根粉絲、葛根豆腐、葛根冰淇淋、葛根飲料、葛冰、葛冰罐頭、葛根混合精、葛根口服液、葛根紅腸等多種形式的抗癌、降脂減肥、降糖、解酒等功能食品，可滿足不同人群的需要。

5.7 開(kāi)發(fā)葛菇食用菌產(chǎn)品

利用葛渣進(jìn)行多種葛菇食用菌篩選，尋找適宜品種，由于葛菇食用菌中的有效功能性成分物質(zhì)含量高，進(jìn)行適當(dāng)加工，可成為全新的食用菌新產(chǎn)品。在葛菇食用菌的生產(chǎn)栽培中，充分利用現(xiàn)有食用菌的種植技術(shù)進(jìn)行科學(xué)組裝，可快速見(jiàn)效。

5.8 開(kāi)展葛根資源能源化研發(fā)工作

葛根的主要組成是淀粉、纖維素等，可作為生產(chǎn)乙醇的淀粉質(zhì)原料。隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，能源及資源危機(jī)日益凸現(xiàn)，用生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化燃料乙醇是世界高技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)激烈的熱點(diǎn)領(lǐng)域。各國(guó)根據(jù)實(shí)際情況分別以不同的原料進(jìn)行燃料乙醇生產(chǎn)。資源豐富、淀粉含量高的葛根，是很有潛力的生產(chǎn)燃料乙醇的原料[20]。

5.9 建立高校及科研院所研發(fā)機(jī)制

高校和科研院所與企業(yè)合作，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，創(chuàng)立研發(fā)機(jī)制。如吉首大學(xué)食品研究所可在產(chǎn)品加工方面，吉首大學(xué)資環(huán)學(xué)院可在豐產(chǎn)栽培、優(yōu)良品種選育方面，湘西自治州農(nóng)業(yè)局檢測(cè)中心可在綠色食品、有機(jī)食品、農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)方面，農(nóng)業(yè)局植保土肥所可在配方施肥和病蟲(chóng)害控制方面，等等為葛根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。

6 小結(jié)

隨著生活水平不斷提高，人們崇尚自然、崇尚綠色、崇尚環(huán)保、崇尚健康、崇尚文明正在成為新世紀(jì)的新潮流。葛產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，葛根產(chǎn)品的加工與銷售正在走向成熟。葛根大多分布在山區(qū)，葛根資源的綜合開(kāi)發(fā)不僅可以帶動(dòng)山區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高農(nóng)民收入，增加社會(huì)的穩(wěn)定因素，而且還可以防止水土流失，保持生態(tài)良性發(fā)展。葛根的開(kāi)發(fā)利用具有不可估量的市場(chǎng)前景，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益都非常明顯的富民工程。

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