方笑+張堅強+朱丹丹+鄭建忠+鄧傳遠
摘要:指出了苦郎樹是馬鞭草科(Verbenaceae)大青屬的攀援狀灌木,是一種重要的半紅樹植物,是沿海防護林的重要組成部分。從生物化學、藥用價值、抗性生理、育苗造林等方面綜述了苦郎樹的研究進展,探討了苦郎樹巨大的生態和經濟價值,以及今后的研究方向。
關鍵詞:苦郎樹;半紅樹植物;研究
中圖分類號:S759.9
文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)15012503
1 引言
紅樹林是生長在熱帶海岸潮間帶并受周期性海水浸漬的木本植物群落[1],根據生活環境又將其分為真紅樹和半紅樹,并共同構成了紅樹林濕地系統,通過化學、物理和生物等多種方式對海洋生態系統進行凈化和修復。苦郎樹(Clerodendrum inerme)又稱許樹、苦藍盤、白花苦藍盤、假茉莉,是馬鞭草科(Verbenaceae)大青屬(Clerodendrum)的攀援狀灌木,是一種重要的半紅樹植物,常混生在桐花樹(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)等紅樹林的群落林緣邊[2],廣布于福建、臺灣、浙江南部、廣東、香港、海南等亞熱帶、熱帶地區[3],是我國南部沿海地區固沙造林的優良樹種。近年來,國內對苦郎樹的研究多集中在生物化學、藥用價值、抗性生理、育苗造林等方面,本文從這些方面總結了苦郎樹國內外的研究進展,為人們進一步的全面了解以及合理的開發利用提供理論基礎。
2 生物化學研究
我國學者南海函等[4]對苦郎樹的化學成分進行分離和純化,并對其結構進行鑒定,鑒定出了 8 個化合物,分別是:木栓酮、白樺酸、豆甾醇、丁香酸、金合歡素、芹菜素、對甲氧基苯甲酸和胡蘿卜苷。為了進一步研究苦郎樹的內部成分,在原有研究的基礎上[4],隨后又分離出了 7 個苯乙醇苷,1 個苯甲醇苷化合物和 1 個苯苷[5],同時也分離到 5 個三萜類化合物以及1個二萜類化合物[6]。日本學者在苦郎樹的內部成分中分離出幾種環烯醚萜類的化學物質[7]。印度學者利用物理和光譜數據的分析,研究出其含有一種新的脂肪酮、兩種新的甾體化合物以及幾種新的二萜類化合物[8]。
3 藥用價值研究
苦郎樹是一種傳統的藥用植物,其根、葉、莖等都有很高的藥用價值,在醫藥和農藥領域應用很廣。在醫藥應用方面,印度學者研究發現,苦郎樹葉磨成粉末與大蒜、胡椒粉和樟腦混合使用可用于治療肌肉疼痛、水腫、風濕疼痛等疾病,其根部也可用于治療性病[9]。苦郎樹作為泰國傳統的藥用植物,其新鮮的植物葉片可以用來治療皮膚病[7]。我國學者傅立國等[10]研究也發現苦郎樹的根可入藥,具有清熱解毒、舒經活絡的藥效。
在農藥應用方面,印度學者發現苦郎樹能抑制家蠅成熟及生長,將苦郎樹葉混入家蠅幼蟲的飼料中可以使成熟蛹的個體減少[11]。Pereira J等[12]指出從苦郎樹葉中分離出的一種化學物質可以抑制家蠅和蚊的生長,同時也具有拒食活性。Chen H等[13]從苦郎樹中分離出具有抗菌活性的蛋白質。Klein Gebbinck E A等[14]研究指出分離出的二萜類化合物對部分害蟲具有抗食活性。Gopal N和Sengottuvelu S首次提出了苦郎樹對于有四氯化碳引起的小鼠肝中毒具有保護作用[15]。
4 抗性生理研究
4.1 耐鹽特性
單家林等[2]通過對苦郎樹植物葉片的形態結構、主要光合色素的變化以及成熟葉片礦質元素的積累來探討高鹽生境對苦郎樹的影響。研究結果表明:在鹽水生境下苦郎樹的葉片肉質化加強,氣孔頻度比淡水條件下減少約 30%,說明苦郎樹為了適應高鹽逆境,減少了蒸騰從而降低了氣孔的頻度;苦郎樹因高鹽生境使內部葉綠素含量減少,較淡水條件下,Ca、Cb與Ca+b的含量分別降低了 53.75%、 44.35% 和 51.37%;在鹽水條件下苦郎樹Na+、Cl-的含量較之淡水中分別高了 19.7 倍、 1.2 倍,說明植物有一定的耐鹽性,尤其是對Na+的積累。單家林和鄭學勤[16]通過在室內用鹽水和自來水進行沙培苦郎樹,利用 mRNA 差別顯示技術,在鹽培的苦郎樹中提取出耐鹽相關的 cDNA,而水培的苦郎樹中則沒有。
4.2 抗菌特性
陽振等[17]采用生長率法測定苦郎樹的甲醇提取物對各病原菌的抑菌活性,發現苦郎樹的提取物對多種病原菌都具有抑制活性。畢秀蓮等[18]對 16 種紅樹植物的甲醇提取物的抑菌活性進行篩選,選出對植物病原真菌孢子具有較高抑制活性的苦郎樹,并對其有效成分進行分析,得到抗菌化合物 KLS-46 和 KLS-54,且均為貝殼杉烷型四環二萜類化合物。鄧業成等[19]為了進一步研究抗菌活性物質,從苦郎樹的果、莖、葉分別提取抗菌化合物 KLS-46、 KLS-54,并對比其對 7 種植物病原真菌的抑菌活性,發現植物葉提取物的抑菌活性明顯高于其他部位的提取物,說明抑菌活性物質主要存在苦郎樹葉中;比較了 KLS-46 和 KLS-54 與廣譜殺菌劑多菌靈對 5 種植物病原真菌菌絲生長的 EC50 值,發現其中 2 種活性成分與廣譜殺菌劑多菌靈對菌絲的毒力相似,其它的弱于多菌靈;測定了 KLS-46 和 KLS-54 對 3 種植物病原真菌孢子萌發的抑制率,顯示在濃度為 0.25g/L 時,有 2 種活性成分對孢子萌發具有明顯的抑制作用。與此同時,鄧業成等[3]也測定了苦郎樹的提取物對多種動物病原菌的抑菌活性,研究顯示,當苦郎樹的甲醇提取物的濃度為10 g/L時,提取物對 8 種動物病原菌有抑制活性,它們分別是:綠膿桿菌、藤黃微球菌、傷寒沙門氏菌、痢疾志賀氏菌、普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌、溶壁微球菌和蠟樣芽胞桿菌;測定了苦郎樹提取物及化合物 KLS-46 對 9 動物病原菌的最低抑菌濃度,苦郎樹甲醇提取物的 MIC 值(最低抗菌濃度)2~10 g/L,化合物KLS-46只對4種動物病原菌有抑制活性,它們分別是傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、溶壁微球菌和蠟樣芽胞桿菌的,MIC值分別為0.1、0.05、0.1和0.05 g/L,對另外 5 種動物病原菌沒有抑制活性。
5 育苗造林研究
半紅樹植物作為海陸交接處的重要植被,是沿海防護林的重要組成部分,它在防風固沙、水土保持、濕地植被恢復等方面起著其他工程不可替代的作用[20,21]。羅炘武[22]在苦郎樹的扦插育苗研究中,將植物的枝條用 ABT1,IBA,NAA 處理,分別扦插到紅壤、河沙,紅壤:河沙(等體積混合)的不同生境中,結果顯示扦插成活率最高的是在紅壤中用 100 mg/L IBA(68.80%)處理過的枝條,而生根數最多的是在河沙中用 100 mg/L ABT1(27.33)處理過的枝條;將苦郎樹種植于木麻黃(Casuarina equisetifolia)海防林中,植物存活率較高,表明苦郎樹適宜在木麻黃海防林中生長。
6 結論
隨著沿海生態環境的日益惡化,沿海地區的植被覆蓋率逐漸降低,土地鹽堿化面積增加,導致沿海防護林的建設艱難。沿海地區是臺風、海嘯等熱帶風暴侵襲最嚴重的地區,防護林是沿海防災減災體系的重要防線,因此防護林樹種的選擇則顯得尤為重要。在我國東南沿海地區,防護林的樹種以木麻黃為主,但因其群落結構簡單,樹種單一等因素造成了群落的穩定性和多樣性差[23,24],因此將其他樹種與木麻黃混植是提高其穩定性和多樣性的重要手段。而苦郎樹作為一種半紅樹植物,其植株莖干和枝條纖維發達,枝葉茂盛,能夠有效的阻擋臺風、海嘯等自然災害的破壞,同時苦郎樹既能在高鹽的海水中浸泡,亦能在海水退卻后的陸地生長,生性強健,不拘土質,適宜種植在海陸交界處,可作為沿海防護林的重要樹種。因此,對苦郎樹的選育和研究來滿足沿海防護林的建設要求,具有重要的生態意義。
苦郎樹具有重要的生態和經濟價值,有巨大的研究空間。目前對苦郎樹的研究多集中在生物化學、藥用、育苗造林、抗性生理方面,而在種群資源調查、良種選育、生態解剖等其他方面還未有系統的研究,為了進一步的研究苦郎樹的特性,挖掘其潛在的價值,今后苦郎樹的研究應盡可能從這些方面入手,彌補這方面的缺失和不足,從而為苦郎樹的開發利用提供更好的理論基礎。
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Abstract:Clerodendrum inerme, a tree species of genus Clerodendrum, family Verbenaceae, is an important semi-mangrove plants and an important part of coast protection forest.This article summarized the research progress of Clerodendrum inerme from the aspect of biochemistry, medicinal value, physiological aspects, planting and seedling.It also discussed great ecological and economic value of the tree and future research direction.
Key words: Clerodendrum inerme; semi-mangrove plants; research progress