湘西自治州葛根資源利用現狀及產業發展策略

田啟建

（吉首大學植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室，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，始載于《神農本草經》，具有解肌退熱、透發麻疹、生津止渴、升陽止瀉的作用[1]，為臨床常用藥材。葛根又是國家衛生部首批確定的藥食共源植物，世界糧農組織預言，粉葛在21世紀將成為人類第六大主食，食療價值獨步天下。葛根是多年生植物，具有很強的適應性，山地、林地、斜坡、未開墾的荒地均可生長。因此，葛根已成為許多地方重點開發的經濟作物。本文從葛根化學成分、營養價值、藥理作用、生態功能以及葛根資源在湘西自治州的開發利用狀況和存在的問題等多個方面進行分析，提出葛根產業發展策略，以期為湘西州葛根產業快速發展提供指導。

1 葛根的主要成分和營養價值

1.1 葛根的主要成分

葛根的主要活性物質是異黃酮類化合物，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 葛根的營養價值

葛根營養成分主要是淀粉，鮮葛含淀粉19%～20%，干葛含淀粉35%～40%。另外還含有蛋白質、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干物質計）：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），被認為兒童必需的組氨酸含量高達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，缺乏時將導致身體不適及生理功能紊亂[3]。

2 葛根的藥理作用

2.1 促進腦部血液循環

將葛根總黃酮注射于麻醉犬的頸動脈和股靜脈，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小鼠急性腦缺血的影響，結果顯示葛根大豆甙元可顯著延長斷頭小鼠的喘氣時間[5]。葛根素可顯著改善人腦中動脈后腦微循環血流量[6]。

2.2 改善冠狀動脈、心臟、心肌代謝功能

葛根總黃酮和葛根素明顯擴張冠狀血管，可使正常和痙攣的冠狀血管擴張，且其作用隨著劑量的增加而加強[7]。總黃酮和葛根素能對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生，降低缺血與再灌流時心肌的氧消耗量與心肌水含量[8]。

2.3 調節血壓

葛根對正常及高血壓動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]，說明葛根還含有升高血壓的物質。

2.4 抗心率失常

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

2.5 β受體的拮抗劑

葛根素能完全抑制腎上腺素對腺苷酸環化酶的激活作用，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，對凝血因子如凝血酶和部分凝血酶原具有較強的抑制作用，還具有抑制體內血栓形成的作用。

2.7 抗癌及抗誘導癌細胞分化

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具有雌激素樣活性，可使拓撲異構酶發生變化，對激素依賴性腫瘤如乳腺癌、子宮膜癌、卵巢癌、結腸癌、前列腺癌細胞增殖具有抑制作用[13]。大豆甙元可抑制白血細胞HL-60的增殖[14]，大豆甙元在10～20 mg/mL濃度范圍內明顯抑制黑色素瘤B16細胞的增殖。

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。

2.10 改善學習記憶

研究表明，葛根醇提取物及總黃酮可對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移酶活性，而葛根醇提物能顯著對抗東莨菪堿的上述作用，這可能是葛根改善學習記憶的作用機制之一[15]。

2.11 解酒

實驗表明，在飲酒前，飲用以葛花為主原料的解酒保健飲料，可以預防小白鼠產生醉酒癥狀；飲酒后飲用，可以減輕急性酒精中毒的中毒癥狀，使中毒恢復時間縮短，減少醒酒時間[16]。葛根能有效拮抗酒精引起的肝和睪丸組織脂質過氧化損害，有望作為可靠的解酒藥物來開發[17]。

2.12 抗氧化

實驗表明，葛根異黃酮明顯抑制小鼠肝、腎組織及大白兔血、腦組織的脂質過氧化產物丙二醛的升高[18]，且對提高血、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，保護生態環境。葛根在正常的生長條件下，單株第1年能覆蓋地面5～10m2，單支藤蔓長可達15m，每年枯枝落葉層可達2 cm，加之強大根系上著生的根瘤有固氮作用，使土壤有機質和氮素肥料增加，對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。葛藤根系發達，主根深達3 m以上，發達的側根向四周伸展，有利于防止水土流失，為優良的防水土流失植物。其葉片眾多，光合作用強度大，可以大大改善周邊地區的空氣質量。因此，種植葛根，能起到環境保護，保持生態平衡的作用。美國最早于1876年從日本引種葛根，1935～1950年間美國為保護土壤、減少水土流失而大力發展種植。葛根被引種到非洲地區，在尼日利亞被用于玉米農耕田休耕期間的土壤肥力恢復和玉米農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，屬中亞熱帶山區季風濕潤氣候區，自然資源豐富。州內葛根資源極為豐富，主要以野生為主。20世紀90年代起，張家界市、桑植縣的一些廠家大批量收購葛根，生產旅游休閑食品——純天然葛粉，產品很受游客歡迎。之后，州內也出現了一些小規模加工廠。近年來吉首、保靖、鳳凰等地已有農戶在郊區進行一定規模的人工種植，葛根總產量在不斷增加，葛根加工企業規模也隨之擴大，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，但其他企業仍然是家庭作坊式的，開發的產品大多是葛粉，也有少量葛粉掛面、葛片茶、葛花茶等產品。

4.2 湘西自治州葛根科學研究情況

隨著湘西州葛根產業的興起，有關葛根的科學研究也在不斷進行。吉首大學資環學院研發人員正在開展葛根高產栽培和良種選育研究，2006年以來，已從江西、廣西等地引進多個優良粉葛品種，初步總結了一套適應該地的葛根高產栽培集成技術。吉首大學食品研究所與仙賜公司合作已開發出生產葛根素膠囊的新工藝，正在進一步研發中。

4.3 葛根資源利用存在的問題

湘西自治州葛根的開發仍處于低端水平，主要生產的仍是葛根初級加工品，未形成系列產品，經濟效益較低。目前，葛根資源利用存在如下問題：（1）利用葛根制藥和淀粉生產過程相互分離，從干燥葛根中提取有效成分黃酮類化合物時放棄了淀粉的提取，而從鮮葛根中提取淀粉時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；（2）葛根功能食品開發還處于起步階段，產品單一；（3）葛麻纖維的利用未受到應有的關注和重視，葛渣也未得到很好的利用；（4）全州葛資源全面調查及野葛人工馴化研究均未進行；（5）除了粉葛和野葛的開發利用外，葛屬其他種資源沒有被開發和利用；（6）各級政府還沒有高度重視葛根產業的發展。

5 湘西自治州葛根產業的發展對策

作為一種新興綠色保健長壽食品和出口緊銷產品，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，也可作造紙原料；葉片是優良的青飼料，可喂豬養兔；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，對婦女產后的多種疾病有輔助治療作用，同時具有豐胸、美容等效果。可見葛根具有極大的開發潛力，綜合開發利用勢在必行。筆者認為要快速發展湘西州的葛根產業必須從多方面進行思考。

5.1 提高認識，加大投入

各級政府應充分認識到葛根產業發展的重要性和對山區農民致富奔小康的重要作用，加大投入，在政策、稅收、資金、貿易流通等方面給予支持。盡快解決葛根產業發展中的關鍵技術難題，開展綜合利用。

5.2 加強葛種質資源研究，重視葛根質量評價

生產葛根系列產品，需要進行葛根種質資源研究，鑒別并選擇合適的葛品種來開發利用。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，更需要進行葛根種質資源研究，注意種的鑒別，重視藥用質量評價。

5.3 加強野葛人工馴化，開啟藥用葛根品種選育工作

野葛的開發利用價值很高，但是野葛資源卻日漸萎縮，由于不科學的挖采野葛根，資源已遭到嚴重破壞。因此，應大力保護野葛資源，提倡科學挖采葛根，并進行葛根的“野轉家”研究，選育適合當地種植的葛根品種，擴大種植規模，保證生產原料的供應，提高資源利用率。由于人工選育或培育出的栽培葛根優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有真正起步，因此，應加強這方面的研究工作。

5.4 加強葛根高產、優質栽培集成技術研究

葛根的產量和品質取決于先進的栽培技術，如選擇品種、整地做畦、及時育苗、合理密植、中耕除草、配方施肥、病蟲防治、實時采收等等。科研單位應加強葛根高產、優質栽培集成技術研究。

5.5 加強總黃酮和淀粉的同時提取工藝研究

將葛中總黃酮的提取和淀粉的生產結合起來，研究如何利用先進的工藝同時提取高質量葛淀粉和葛總黃酮浸膏，提高對葛資源的利用率并充分發揮其經濟效益。

5.6 開發葛根系列產品

在現有產品的基礎上，不斷開發新的葛根產品，最大限度地利用葛根原料，根據葛根獨特的藥理功能及保健功能，可以開發諸如葛膏、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 開發葛菇食用菌產品

利用葛渣進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含量高，進行適當加工，可成為全新的食用菌新產品。在葛菇食用菌的生產栽培中，充分利用現有食用菌的種植技術進行科學組裝，可快速見效。

5.8 開展葛根資源能源化研發工作

葛根的主要組成是淀粉、纖維素等，可作為生產乙醇的淀粉質原料。隨著人類社會的快速發展，能源及資源危機日益凸現，用生物質原料轉化燃料乙醇是世界高技術研究和產業化競爭激烈的熱點領域。各國根據實際情況分別以不同的原料進行燃料乙醇生產。資源豐富、淀粉含量高的葛根，是很有潛力的生產燃料乙醇的原料[20]。

5.9 建立高校及科研院所研發機制

高校和科研院所與企業合作，構建產學研開發機構，創立研發機制。如吉首大學食品研究所可在產品加工方面，吉首大學資環學院可在豐產栽培、優良品種選育方面，湘西自治州農業局檢測中心可在綠色食品、有機食品、農藥殘留分析檢測方面，農業局植保土肥所可在配方施肥和病蟲害控制方面，等等為葛根產業的發展提供技術支持。

6 小結

隨著生活水平不斷提高，人們崇尚自然、崇尚綠色、崇尚環保、崇尚健康、崇尚文明正在成為新世紀的新潮流。葛產業是21世紀的朝陽產業，葛根產品的加工與銷售正在走向成熟。葛根大多分布在山區，葛根資源的綜合開發不僅可以帶動山區經濟的發展，提高農民收入，增加社會的穩定因素，而且還可以防止水土流失，保持生態良性發展。葛根的開發利用具有不可估量的市場前景，是一項經濟、生態和社會效益都非常明顯的富民工程。

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