貓豆種質資源研究與綜合利用

李經成江洪平羅高玲陳燕華蔡慶生(廣西農業科學院水稻研究所，南寧50007；廣西農業科學院品種資源研究所，南寧50007；廣西歐文醫療科技集團，南寧50007)

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貓豆種質資源研究與綜合利用

李經成1，2江洪平3羅高玲1，2陳燕華1，2蔡慶生1，2
(1廣西農業科學院水稻研究所，南寧530007；2廣西農業科學院品種資源研究所，南寧530007；3廣西歐文醫療科技集團，南寧530007)

摘要：貓豆是廣西山區普遍種植的藥食兩用型特色經濟作物，其主要成分左旋多巴是治療老年人帕金森氏癥的特效藥物。本文對貓豆種質資源、種子營養成分、綜合利用與開發研究概況進行綜述。

關鍵詞：貓豆；種質資源；利用；研究

貓豆屬豆科黎豆屬，又名黎豆（藜豆）、狗爪豆、龍爪豆、虎豆、老鼠豆等，是生長在亞熱帶地區的一年生纏繞草質藤本植物，在廣西、廣東、貴州、云南、海南以及江西等地區均有種植。貓豆具有藥食兩用功能，成熟豆粒中的化學成分—左旋多巴可作藥用，鮮嫩豆莢和子粒經泡水去毒處理后可作鮮食菜用。目前，貓豆在廣西種植面積較大，主要用于提取左旋多巴，生產治療帕金森氏病、肝昏迷的特效藥。本文就目前貓豆種質資源、種子營養成分分析、綜合利用與開發研究概況進行概述。

1　貓豆種質資源研究

貓豆原產于東亞熱帶地區，廣泛分布于我國廣西、廣東、云南、貴州等熱帶和亞熱帶地區，此外四川、湖南、湖北、江西、安徽等地均有種植。根據貓豆的用途分類，主要分為藥用貓豆、菜用貓豆。在貓豆的主產區廣西，貓豆種質資源包括黎豆屬中的3個種，分為貓豆（狗爪豆）、茸毛黎豆和黑皮黎豆；作為蔬菜食用的貓豆種分為：黃毛藜豆（Stizolobium hassjoo Piperet Tracy）、茸毛黎豆（S.deeringianum Bort．）、藜豆（S.capitatum Kuntze）及白毛藜豆（S.niveum Kuntze）等4個種[1]。

貓豆屬短日照植物，耐旱耐貧瘠、抗逆性強，直根系，莖蔓生，三出復葉，寬卵形，葉基部有披針狀小托葉。總狀花序，花大，唇形，常3個一束，著生在有節的花梗上，色暗紫或白；花萼2，旗瓣較龍骨瓣短，龍骨瓣下部直，頂端微向下彎，雄蕊10枚（9枚聯合），花柱絲狀，近頂端處有細毛，柱頭小。莢果寬厚，長10～13cm，老熟后，莢殼干硬短縮，黑色，脊棱露出，莢皮上有毛或茸毛。種子近長橢圓形，長1．5～2．0cm，寬1．1～1．4cm，厚0．75～0．88cm。色灰白或灰，上有黑色斑點或條紋，種臍處有圓領狀的種阜，百粒重80～220g。喜溫，需強光，在蔭蔽處生長落花多，結莢少。種子萌芽適溫25～30℃，穴植3～5粒，覆土4～5cm，至夏末秋初達盛花、盛莢期，可追肥1～2次，從開花至采收嫩莢約需30d；到種子老熟約需50d以上[2-3]。選健壯植株留種，待果莢變黑露筋，干硬后取下充分曬干，于通風處貯藏，播種時再取出種子。貓豆病蟲害較少，只在開花結莢期注意防治豆莢螟、炭疽病。

我國的貓豆種質資源豐富，其中廣西收集到種質資源最多。20世紀80年代，廣西農業科學院品種資源所專家從廣西河池、柳州、百色等8個地區共收集到51份貓豆類種質資源，并對收集到的種質資源進行分類與鑒定，發現了一批早熟高產、左旋多巴含量高、長勢旺盛、鮮苗產量高的優異種質資源[4]。而在1992-1994年，對廣西桂西山區食用豆類種質資源考察中，發現貓豆種質資源廣泛分布于海拔115～1050m的桂西山區，收集到貓豆種質資源22份[5]。廣東省農科院蔬菜研究所對粵北地區平遠縣等5個縣區的蔬菜種質資源考察中，也收集到了21份菜用黎豆種質資源[6]。由此可見，雖然我國的貓豆種質資源豐富，但是還沒有開展全面深入的種質資源收集工作，收集入國家種質資源庫的資源份數非常少。而隨著山林坡地的不斷開發，貓豆種質資源也受到不同程度的破壞和丟失，所以收集與保護貓豆種質資源已經迫在眉睫。

貓豆種質資源遺傳多樣性研究方面，報道文獻非常少。張鳳銀等[7]利用ISSR分子標記對來源于廣西、廣東和四川的9份種質資源構建指紋圖譜，并進行遺傳多樣性分析，利用3條多態性ISSR引物擴增出的12條特異性條帶，將9份種質資源劃分為3個種群，并發現種質間的親緣關系與種質地理來源有一定關聯。邱亞玲等[8]對不同來源的11份貓豆種質資源進行ISSR分析，從40條引物中篩選出的10條擴增性良好引物，擴增多態性位點率25．8%，并進行遺傳分析與聚類分析，發現貓豆遺傳變異小，遺傳穩定性強，不同來源的貓豆遺傳差異與地理分布有一定關系。有關貓豆的農藝性狀遺傳多樣性研究的文獻鮮有報道。種質資源遺傳多樣性研究對于種質資源創新應用、雜交育種和綜合開發具有重要意義，所以開展貓豆種質資源遺傳多樣性研究對廣西貓豆產業的發展壯大至關重要。

2　貓豆種子營養成分

貓豆種子中含有左旋多巴（L-dopa），即3-（3，4-di hydroxy phenyl）-L-丙氨酸，主要在種子胚中，其含量為5．22%～9．44%。成熟的貓豆豆粒營養物質含量豐富，每100g中含蛋白質約24．5g、脂肪9．9g、纖維素4．4g、維生素A50ug、維生素B10．50mg、維生素B2 0．20mg、煙酸1．7mg，還含鈣、磷等礦物質。貓豆蛋白質中共檢測到氨基酸組成（%）為：蛋氨酸0．34，蘇氨酸1．13，纈氨酸1．62，異亮氨酸1．48，賴氨酸1．64，亮氨酸2．27，苯丙氨1．59，天門冬氨酸3．91，酪氨酸1．84，絲氨酸1．32，谷氨酸3．39，脯氨酸1．06，甘氨酸1．31，丙氨酸1．36，組氨酸0．63，精氨酸1．33，游離0．3，其中包括蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨7種人體必需氨基酸。此外，貓豆中含有一定量的不飽和脂肪酸，其中包括油酸、亞油酸和亞麻酸[9-10]。

貓豆青飼草營養成分組成，以干物質為基礎，約為蛋白質15．1%、脂肪2．1%、無氮浸出物48．6%、纖維19．3%、灰分14．9%?？上鞍踪|為10．7%，可消化碳水化合物為49．6%，總的可消化率為63．4%，營養比為4∶9。

3　貓豆的綜合利用與開發

貓豆種子中左旋多巴是臨床上用于治療老年人帕金森氏病所引起的震顫麻痹的特效藥物。早于1949年，科學家便從野生黎豆中提取出左旋多巴，我國于20世紀70年代開始從貓豆中提取左旋多巴。蔣偉哲等[11]將生產上左旋多巴的提取工藝由酸水醇提取法改進為離子交換樹脂法，通過滲濾、析晶、離子交換和純化技術研究，進行提取工藝升級，左旋多巴提取回收率由原來的1．5%提升到3．4%以上，且左旋多巴純度高達99．9%，提高了左旋多巴的生產效率，節約了生產成本，生產效益大大提升。目前，廣西是植物天然左旋多巴生產基地，擁有年加工貓豆原料6000t以上生產能力的廣西那坡制藥有限公司、廣西邦爾藥業公司、廣西東蘭制藥廠等大型企業，年產左旋多巴原料200t以上，主要出口歐美國家，且供不應求。貓豆的種子富含蛋白質和各種氨基酸，提取左旋多巴后的豆渣可作為飼料，可以促進家畜生長發育，有催肥與改善肉質口感的作用。此外，研究發現貓豆對鎮定安眠、抗蛇毒與治療男性不育癥均有特效，而隨著研究的深入，貓豆的藥用價值將獲得更深層次的開發與利用[12]。

4　前景與展望

貓豆具有耐旱耐貧瘠、適應性強等特點，非常適宜于喀斯特石漠化地區種植。廣西百色、河池等典型的喀斯特地貌地區均有種植貓豆，而且這一地區是國際上唯一的貓豆種植基地。隨著左旋多巴提取工藝技術的不斷提升，貓豆的藥用價值與飼料用途陸續開發與利用，貓豆的需求量將大幅度增加。開展貓豆類種質資源收集與利用、高產栽培技術、以左旋多巴為原料的藥品研發對廣西貓豆特色產業鏈的壯大發展，以及全國14個特困連片地區之一滇桂黔石漠化區的扶貧攻堅工作具有重要意義。

參考文獻

[1]林妙正，鄺偉生．廣西貓豆資源．廣西農業科學，1990（2）：23

[2]韋棠山，陳元生，楊得坡，等．石山地區貓豆生態生物學特點與優質高產栽培技術．亞太傳統醫學，2006（12）：68-71

[3]張鳳銀，朱聰明．白花黎豆與紫花黎豆的形態特征觀察及營養成分分析．中國農村小康科技，2010（9）：62-63

[4]林妙正，鄺偉生．廣西貓豆資源左旋多巴含量的研究．作物品種資源，1991（3）：19-20

[5]覃初賢，陸平，王一平．桂西山區食用豆類種質資源考察．廣西農業科學，1996（2）：26-28

[6]李植良，黃河勛，黃享履，等．粵北山區蔬菜種質資源考察與初步鑒定．廣東農業科學，2001（1）：19-23

[7]張鳳銀，戴希剛，潘磊．藜豆種質資源遺傳多樣性的ISSR分子標記分析．江漢大學學報：自然科學版，2013，41（6）：100-104

[8]邱亞玲，秦民堅，戴軼群，等．不同產地貓豆遺傳多樣性的ISSR分析．中國實驗方劑學雜志，2015，21（6）：86-90

[9]王慧忠．西南喀斯特地區狗爪豆藥用與飼用價值研究．湖北農業科學，2003（2）：78-80

[10]何翠屏，王慧忠，鄧國棟．狗爪豆生物堿、左旋多巴及其營養成分測定．山地農業生物學學報，2003，22（3）：233-236

[11]蔣偉哲，黃興振，黃玲．四種732型樹脂對貓豆中左旋多巴交換性能的比較．廣西中醫藥，2006，29（3）：52-55

[12]吳春嵐，潘衛東，孫燕，等．貓豆的現代研究進展．上海中醫藥大學學報，2011，25（5）：104-107

收稿日期：（2016-02-01）

基金項目：國家食用豆產業技術體系建設專項基金項目（CARS-09-Z15）；廣西農業科學院科技發展基金項目（桂農科2014YQ19）；廣西農業科學院基地科研業務專項資助項目（2015YT20）