我国毛叶山桐子产业的发展现状、 存在问题及前
发布时间：2020-04-24 13:53:24浏览次数：
毛叶山桐子(Idsia polycarpa var.vestita Diles)是大风子科山桐子属山桐子的变种，又称水冬瓜、油葡萄、椅桐等，为落叶乔木，油材两用树种。该树的果实产量高，含油率及油脂中不饱和脂肪酸含量、亚油酸含量都较高。20世纪80年代，笔者及团队对毛叶山桐子油的食用卫生安全性进行了试验研究，并对长期食用毛叶山桐子油居民的健康状况进行了调查。研究发现，用四川广元农民加工方法制熟的毛叶山桐子油食用安全。该项研究成果为粮食主管部门将毛叶山桐子规划为传统食用资源提供了依据，促进了毛叶山桐子产业的发展。2014年以来国家制定了很多相关政策积极支持毛叶山桐子的发展，同时划拨大量资金支持大专院校和科研事业单位进一步研究毛叶山桐子的人工栽培技术、榨油炼油技术、综合利用技术，促进了我国毛叶山桐子产业的发展。现对我国毛叶山桐子产业发展现状、存在问题和发展前景进行综述。
1我国毛叶山桐子产业发展现状
1.1繁殖技术发展现状
野生毛叶山桐子的繁殖依靠雀鸟传播，这种方法种子发芽长出幼苗的偶然性极大，这是因为毛叶山桐子种子的种皮坚硬，表面有层蜡质，休眠期不易被打破。人们想了很多办法攻克这一难题。人工繁殖早期，用碱水或者硫酸铜溶液浸泡处理，发芽率只能达到20%。沈羊城等[1]用70%乙醇结合30%过氧化氢处理10min，15d时可使山桐子无菌苗种子发芽率达到90%。陈耀兵[2]用20%洗洁精溶液在30℃浸种24h，在25℃条件下催芽，山桐子种子发芽率可达95%～97%。贾然然等[3]研究表明，在深红果阶段的毛叶山桐子种子发芽率和芽整齐度最高。王艳梅等[4]观察到低温处理后，不同种源山桐子种子的发芽率和发芽势均有不同程度的提高；10℃低温处理20d即可有效解除种子休眠；15℃低温处理会延长山桐子种子的平均发芽时间，但在15℃低温处理延长至60d，会导致种子不发芽。唐晓姗等[5]研究了贮藏方法对毛叶山桐子发芽的影响，含水量5.40%比较有利于毛叶山桐子发芽；用塑料袋贮藏种子时，4℃贮藏优于自然温度；4℃沙藏效果最好，可以提高发芽能力。王艳芳等[6]试验证实水分胁迫对不同种源山桐子种子萌发有影响。
用特定容器培育毛叶山桐子，可使苗的生长发育获得较佳的营养和环境条件。苗木随根际土团栽种，起苗和栽种过程中根系受损伤少，成活率高，缓苗期短，发棵快，生长旺盛。卢翔[7-8]、杨叶君[9]等报道了浙江地区山桐子容器苗最适基质配方和肥料，能较好地促进苗高、地径的生长，生物量大，苗的质量好。夏海涛等[10]探讨了不同光照对容器苗质量的影响,得出在6月30日之前，对幼苗光照遮挡60%有利植株生长。
伍思俊等[11]剪取发育良好的当年生山桐子半木质嫩枝上部插穗在1000mg/LIBA激素中处理10s，愈伤组织发育良好，生根率为3.3%。吴小辉等[12]研究了不同插穗年龄、不同浓度的激素对不同类型穗条山桐子成活率的影响。杨朗生等[13]嫁接山桐子苗成活率为86.00％～93.20％,保存率为82.63％～90.43％;山桐子砧木的粗度对嫁接苗木的生长具有重要的影响。蒋泽平等[14]对山桐子茎段组织培养外植体灭菌、玻璃苗预防、增殖培养、根诱导等关键技术进行了研究。李绪友等[15]以山桐子的幼根为外植体，采用改良的MS培养基附加不同浓度激素组合研究了山桐子离体培养技术。杨恩让等[16]以种子和叶片为外植体,研究了离体条件下外植体类型及植物生长调节剂对山桐子器官发生和植株再生的影响。我国毛叶山桐子企业现阶段以种子繁育技术为主，嫁接技术主要用于改良比例较大的雄树及保存优良品种，组织培养技术使用的企业较少。
毛叶山桐子是雌雄异株植物。人们一直努力收集、保存和培育产量高、出油率高的品种。岁立云等[17]在陕西省山桐子自然分布区调查结果发现，山桐子果实性状自然变异很丰富，类型较多，黄果型和梨果型比较特殊，可以作为山桐子种质资源进行收集和保存；红果长穗大果型单株产量和产油量都较高，在目前还没有无性系品种可以利用的情况下，可以作为丰产高含油率类型试行推广种植。王大兵等[18]对四川广元地区19株毛叶山桐子初选优树的种实等9个表型性状进行测定，对种实性状变异及其性状之间的相关性进行了研究。结果表明：除了种子形状指数外，其余各性状在优树间均存在极显著差异，果实形状较为稳定，改良潜力最小；果实百粒重最不稳定，改良潜力较大；果实横径、果实侧径和果实质量存在极显著相关关系。江锡兵等[19]对来源于12个不同产地的山桐子苗木生长性状进行测定分析。结果显示，各产地山桐子苗木苗高生长趋势基本一致，均在7月1日—9月19日增长迅速，平均增长1.04cm/d，而地径生长期限较长，在9月19日—10月30日仍有明显增长。总体分析表明，不同产地间山桐子苗木生长量存在较大的差异。袁志良等[20]以人工栽培群落中山桐子的株高、节数和平均节长等指标为对象，应用样方调查分析法研究山桐子的生长动态。结果发现，3年生山桐子平均株高为263.0cm，年均增长87.6cm。山桐子人工林1、2年生苗木的株高、节长和节数的生长均较缓慢，第3年生长迅速。
1.2栽培管理发展现状
超级苗具有较好的遗传增益。贾晨等[21]研究了毛叶山桐子超级苗的选择标准。选择超级苗时以地径为主，苗高为辅，结合形质进行选择；选择标准是按苗高和地径平均生长量的1.1倍选择。吴登高等[22]采用树干解析法对人工栽培毛叶山桐子生长特性进行了研究。结果表明：胸径连年生长量在15年左右，19年进入成熟期；树高连年生长量在20年左右，22年进入成熟期；材积连年生长量在20年左右，合理轮伐期在39年以后；树形在25年左右基本稳定。毛叶山桐子通常喜欢生长在阳坡，种植在平地的山桐子一定要挖较深的排水沟以利雨水较多季节期间的排水。刘芙蓉等[23]基于气候、海拔和土壤因子数据，结合野生山桐子地理分布数据，利用最大熵模型(Maxent)进行山桐子潜在适宜栽培区预测和区划。结果表明，温度和降雨量对山桐子分布的影响较大。山桐子分布区的适宜年均气温13～21℃，适宜年降水量800～1600mm，越冬气温为-3～8℃，越夏的极端最高气温为34℃。山桐子的潜在最适宜和较适宜栽培区主要分布在四川盆周山区、大巴山、武陵山、苗岭、雪峰山、武功山、武夷山、九连山、戴云山、大别山、伏牛山、云贵高原以东、大瑶山和云开大山以北地区；四川盆中丘陵区、两湖平原和鄱阳湖平原地区为一般适宜区。山桐子潜在分布区预测和适宜栽培区区划，为我国山桐子的推广栽培提供了指导依据。
1.3油脂提取和精炼技术发展现状
多位学者研究了索氏提取法、水酶法、溶剂法、超声溶剂提取法、超临界CO2萃取法、螺杆压榨法、冷榨法等提取毛叶山桐子果实中油脂的方法。刘春雷等[24]通过单因素试验和正交试验确定了山桐子油的最佳索氏提取工艺条件，山桐子油得率可达28.5％。用索氏提取法提取的山桐子油得率高于压榨法。华婉等[25]用传统压榨法提取山桐子油，出油率为21.0％。吴发旺等[26]采用冷榨法提取山桐子油，与高温热榨法相比能够避免在提取过程中油脂中的生物活性物质被破坏，最大程度地保留油脂中的脂溶性营养成分。薛刚等[27]采用石油醚提取水冬瓜籽油，在料液比1∶5、提取温度65℃、提取2次、每次4h的条件下，水冬瓜籽油提取率达到8784%。近年来，超声波等辅助技术常与有机溶剂提取相结合，以提高油脂提取率，缩短提取时间，提高油脂品质。杨朝福等[28]采用均匀设计法优化超声波溶剂提取毛叶山桐子油工艺，得油率达2661％。昝鹏等[29]对水酶法和超声辅助法提取的山桐子油的理化指标进行比较，发现两种方法的山桐子油的过氧化值差异很小，水酶法比超声辅助法的提取率高1.0％以上，水酶法提取的山桐子油在水分、挥发性成分和酸价的参数上明显优于超声辅助法。超临界CO2萃取技术是目前国内外广泛重视的一种新型高效分离及分析技术，现在已经发展成为提取纯天然贵重油脂的关键技术之一。旷春桃等[30]采用单因素试验和Box-Behnken试验设计优化山桐子油的超临界CO2萃取工艺。结果表明，在优化工艺条件下(萃取时间147min、萃取温度53℃、萃取压力24MPa)，山桐子油得率为（38.25±0.41）％。
毛叶山桐子毛油需要精炼后才能食用，其精炼通常使用的方法有化学法和物理法。化学法工艺流程为毛油—水洗—脱胶—脱酸—水洗—脱色—脱臭—成品。王国理[31]、周伯川[32]、崔艳南[33]等对加碱精炼方法做了详细报道。杨芳霞等[34]报道用Na2CO3中和脱酸比NaOH更好。吴斌等[35]报道了乙醇萃取脱酸工艺及最佳条件，酸价（KOH）达到059mg/g。用乙醇萃取脱酸具有脱酸效果好，无毒，操作时间短，无废水等优点。杨守洁[36]比较了水冬瓜油精炼过程中不同脱色剂的脱色效果，得出适合水冬瓜油的混合脱色剂为活性白土与活性炭。吴斌等[37]研究了山桐子油的脱胶工艺，得到适宜的脱胶工艺为：温度80℃，搅拌时间15min，磷酸用量为油质量的1.2%。已报道的物理法中水蒸气蒸馏法工艺流程为毛油—脱胶脱色预处理—蒸馏脱酸脱臭—成品油，该方法的设备成本较高。表1~表3为本团队对提取的毛叶山桐子油相关指标的测定结果。
2019年3月国家粮食和物资储备局已经开始执行LS/T3258—2018《山桐子油》。该项标准的公布和执行为毛叶山桐子产业的发展给与了强有力的政策保证。
1.4毛叶山桐子综合利用现状
毛叶山桐子是一种综合利用价值较高的油料植物。毛叶山桐子除油脂用途外，油脂中的不皂化物和果实中的非油脂部分，树叶、树皮、树根都具有较高的利用价值。代娟等[38]对毛叶山桐子油的抗氧化活性成分进行了分析，发现毛叶山桐子油不皂化物由17种物质组成，主要成分是甾醇类和生育酚的同系物。周燕等[39]对水冬瓜果肉的非油脂化学成分进行了检测。用柱层析方法从水冬瓜果实乙醇提取物的非油脂部分分离纯化出6个化合物，分别为去甲松柏苷、idesin、salirepin、idescarpin、1,2-顺-环己二醇和邻苯二酚。其中，去甲松柏苷为首次从自然界分离到。刘曦南北等[40]用毛叶山桐子脱脂果渣制成发酵肥料。汪全义等[41]用毛叶山桐子油制备生物柴油。朱卫霞等[42]用毛叶山桐子油制备环境友好型润滑油。
1.5毛叶山桐子资源发展状况
2008年以前毛叶山桐子资源以野生为主，通常生长在田边地坎、房屋前后、沟渠两旁、林地边缘，没有工业应用价值。2008年以后，特别是近几年以来，科学技术的发展为毛叶山桐子的开发利用提供了技术保障。很多农业公司采用“316”组织模式使农民积极性提高以后，合作社百亩以上面积成片种植毛叶山桐子成为常态，为工业应用提供了丰富资源。
2存在问题
2.1毛叶山桐子油品质问题
2.1.1毛油苦涩味问题
毛叶山桐子毛油有苦涩味。毛叶山桐子毛油苦味的原因是毛叶山桐子种子中含有一种苦味物质山桐子甙（Idesin），化学名2-β葡萄糖-3-羟基苯醇，是一种酚甙。魏明山等[43]从水冬瓜种子中分离到山桐子甙，证实了山桐子甙在毛叶山桐子果实机压过程中随种子进入毛油，是毛油味苦的原因。山桐子甙通过水洗和加热都可以分解，消除苦味。四川广元农民食用的毛叶山桐子油为熟油，其中的山桐子甙在制熟过程中受热分解，苦味消失。涩味与油脂氧化变质有关。任何苦涩味明显的毛叶山桐子油的酸价一定较高，已经酸败变质的可能性较大。因此，毛叶山桐子毛油是不直接食用的。
2.1.2油脂制取过程中问题
今后仍需努力探索操作简便、成本低廉、出油率高、食用安全、能保证油脂品质的提取工艺。笔者认为开发利用毛叶山桐子过程中，要认真开展繁殖、栽培、采摘、储存、油脂提取技术、油脂精炼工艺及油脂产品深加工、综合利用等研究工作。特别要注重果实采摘技术及果实储存技术的研发，运输条件控制等是全面确保毛叶山桐子油品质的重点。
2.2毛叶山桐子树管理过程中的施肥和农药使用问题
野生毛叶山桐子树与一些树种比较，具有耐瘠薄、耐干旱、病虫害少等优点。但是，大面积人工种植中观察到合理施肥产量相对较高，水分过少影响产量，也有病虫害发生的现象。因此，需要列题专门研究毛叶山桐子的施肥方法和专效农药使用问题，研究结果指导种植者使用。合理利用农家肥、化肥、农药，避免滥用化肥和农药以免影响油品的质量以及导致土壤退化。
2.3毛叶山桐子产品名称问题
迄今为止，国内外树木分类学均将山桐子列为大风子科山桐子属山桐子（IdsiapolycarpaMax.）。叶子背面有一层灰白色柔毛的称毛叶山桐子（Idsiapolycarpavar.vestitaDiles），归属山桐子变种。在开发利用山桐子过程中，政府文件、科研报告和当地农户对毛叶山桐子树、果实以及用果实榨出的油，称谓不一样。为了科学描述及产业的持续发展，需要对毛叶山桐子产品统一名称。
笔者建议食用油产品名称用“毛叶山桐子油”。理由有：①调查发现广元市朝天、青川等川、陕、甘交界区大山里的居民食用的是毛叶山桐子油。②湖北、大别山等地有野生山桐子分布区域，当地居民没有食用山桐子油的习惯。③基于毛叶山桐子对环境适应性强、产量比山桐子高等优点，当前湖北、四川、广东、陕西、云南、贵州等多数地区人工种植以毛叶山桐子为主。④对毛叶山桐子果实经过压榨得到的用四川广元食油区居民制熟方法制熟的毛叶山桐子熟油已经做了食用卫生安全性研究（系统毒理学试验），对食用毛叶山桐子熟油的人群做了健康状况调查，证实毛叶山桐子熟油食用是安全的。⑤山桐子油能否食用缺乏依据。
3毛叶山桐子产业发展前景
毛叶山桐子功能优势主要表现在3个方面：①毛叶山桐子利用价值高。毛叶山桐子果实产量高，果实含油率高，从果实获得的毛叶山桐子油中不饱和脂肪酸含量可达80%以上，其中亚油酸含量70%左右，维生素E含量111.75mg/100g。具有增强人体抗氧化能力，促进人体生长发育，调节血脂水平，防止动脉粥样硬化，促进机体蛋白合成等作用。我国食用油市场巨大，利用毛叶山桐子油可以增加我国食用植物油产量。毛叶山桐子油也是制造生物柴油、日化品、药品的极好原料。榨油之后的果粕可以生产有机饲料、有机肥料、农药。毛叶山桐子花是蜜蜂酿蜜的原料。毛叶山桐子叶、皮、根可以入药。毛叶山桐子果实盛产期之后，树干是木材市场的丰富资源。②美化环境，恢复生态功能显著。毛叶山桐子叶大，树形婆娑美观，夏日有绿叶护夏之功能，春末夏初花香清新，秋冬串串红果的挂果期长，景色迷人。毛叶山桐子树侧根发达，水土保持功能强，是恢复生态的优良品种，是荒山变绿山的途径之一。③毛叶山桐子综合利用经济价值高。种植毛叶山桐子的综合经济价值可达15万元/hm2。这是帮助当地农民脱贫的好措施。因此，大力发展毛叶山桐子前景广阔。
