藥用資源沙棗產膠影響因素分析

王果平，努爾買買提·阿布都克里木，阿吉艾克拜爾·艾莎

(1.中國科學院新疆理化技術研究所，烏魯木齊 830011；2.中國科學院大學，北京 100039；3.新疆維吾爾自治區中藥民族藥研究所，烏魯木齊 830002)

0 引 言

【研究意義】沙棗是荒漠干旱地區主要造林樹種，在中國主要分布于西北各省及內蒙西部[1]。具有防風固沙和水土保持作用[2-3]。沙棗膠為沙棗莖枝滲出的膠汁，在新疆資源豐富卻很少被利用，由于收取方便，價格低廉，用途廣泛，目前在國內代替阿拉伯膠，主要用于食品、印染、醫藥和造紙等工業中。發展沙棗膠產業，種植沙棗一方面防風固沙，具有保護和改良當地生態環境作用，另一方面也為當地的產業結構調整，增加農民收入提供參考。【前人研究進展】20世紀90年代，就對沙棗膠的功效和化學成分進行了研究，進而比較了幾種膠的理化性能和生理活性[4-8]，探索產膠成因[9-11]。研究結果顯示，水分條件較好的濕潤地帶沙棗出膠量高，即灌溉和覆膜能增加沙棗的出膠量，沙棗樹的出膠隨氣溫升高而顯著增加，創口類型和數量及樹齡也是產生出膠量差異的原因，即創口越多出膠量越多，成熟林出膠量多。【本研究切入點】研究合理的種植區域和適宜的生態環境，規劃產業布局，確定種源，分析不同種源(尖果沙棗、沙棗和東方沙棗)、產地(南疆、東疆和北疆)及生態環境因子(年積溫、海拔、經緯度、年蒸發、無霜期等)對沙棗膠的產量和質量的影響。【擬解決的關鍵問題】研究不同種源、不同產地、不同生態環境和沙棗產膠率、多糖含量的關系，分析種源、產地和生態環境因子對沙棗產膠的影響，為開發新疆沙棗膠資源、沙棗及沙棗膠產業布局、發展及選址提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

以新疆分布的尖果沙棗E.oxycarpa、沙棗E.angustifolia和東方沙棗E.angustifoliavar.orientalis[12]三種植物為研究對象。于2016年5月選擇保存完好的14個自然居群研究沙棗膠的產膠率，每個采集地隨機選取胸徑一致的5株個體，并在胸徑處劃取相同大小的傷口，10月收集各居群沙棗膠，干燥，去雜，稱重，記錄產膠量，并根據5 cm2創面的產膠量計算單位面積產膠率。收集新疆22個居群產的沙棗膠測定其中多糖的含量。表1

1.2 方 法

1.2.1 多糖提取

研磨好的沙棗膠粉末干燥，去雜，過100目篩，配制2%的沙棗膠水溶液，室溫下呈凝膠狀態，pH 6.5～7，加H2O240℃水浴，無水乙醇沉淀，溶液∶無水乙醇=1∶4，所得產物進行洗滌，獲得白色粉末狀的多糖。

1.3 數據處理

產膠率和多糖含量公式如下。運用SPSS、R軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 種源對沙棗膠的影響

2.1.1 產膠率

尖果沙棗產膠率為0.15～2.62 g/cm2，東方沙棗產膠率昌吉市0.16 g/cm2，吐魯番市是1.92 g/cm2，沙棗產膠率額敏縣0.06 g/cm2，阿拉爾市0.40 g/cm2，分析沙棗種源與產膠率的關系，差異不顯著(P>0.05)。表1，圖1a

2.1.2 多糖含量

尖果沙棗膠多糖含量為31%～85%，僅伽師縣(31%)和昌吉市(48%)含量較低，其他區域為60%～85%，平均為69.81%。沙棗膠多糖含量為42%～78.5%，東方沙棗膠多糖含量28%～85%，僅伽師縣含量較低為28%，其他產地在49%～85%。表2

種源與多糖含量差異不顯著(P=0.173)，就同一個產地的不同種源來看，疏附縣、昌吉市的東方沙棗膠多糖含量(76.5%,85%)高于尖果沙棗，而疏勒縣、伽師縣、吐魯番市的東方沙棗膠多糖含量卻低于尖果沙棗，額敏縣的尖果沙棗膠多糖含量高于沙棗。圖1b

表1 3種沙棗產膠率Table1 Gum yield of Elaeagnus L.

種源Species序號No.采集地Collection place產膠率Gum ratio(g/cm2)尖果沙棗E.oxycarpa1焉耆縣0.922吐魯番市2.623哈密市0.194霍城縣#0.205察布查爾縣0.246阜康市0.157五家渠市0.258博樂市0.269和布克賽爾縣0.3110吉木乃縣0.34沙棗E. angustifolia1阿拉爾市0.402額敏縣0.06東方沙棗E.angustifoliavar.orientalis1吐魯番市1.922昌吉市0.16

注：#：霍城縣采集的尖果沙棗為野生，其余采集地的沙棗為栽培

Note: Eleangnus in HuoCheng country is wild and other place is cultivated

表2 3種沙棗多糖含量
Table 2 Polysaccharide content of Elaeagnus L.

種源Species序號No.采集地Collection place多糖含量(%)Polysaccharide content尖果沙棗E.oxycarpa1疏勒縣#69.002疏附縣#62.003伽師縣#31.004焉耆縣67.505吐魯番市71.506哈密市70.507烏魯木齊市#80.008烏魯木齊市#77.509霍城縣#60.0010察布查爾縣66.0011昌吉市#48.0012阜康市85.0013五家渠市70.0014博樂市77.0015額敏縣#78.0016和布克賽爾縣83.5017富蘊縣#77.5018吉木乃縣82.50沙棗E. angustifolia1和田市#78.502阿拉爾市60.003額敏縣42.00東方沙棗E.angustifoliavar.orientalis1皮山縣#67.002疏勒縣#49.003疏附縣#76.504伽師縣#28.005吐魯番市50.006昌吉市85.00

注：#：野生

Note: #：wild

注：a 種源&產膠率；b種源&多糖含量；1沙棗，2東方沙棗，3尖果沙棗

a source & gum yield; b source & polysaccharide content； 1E.angustifolia, 2E.angustifoliavar.orientalis, 3E.oxycarpa

圖1 種源與產膠率和多糖含量相關性
Fig.1 Correlation between source and gum yield and polysaccharide content

2.2 產地對沙棗膠的影響

2.2.1 產膠率

產膠率平均為0.32 g/cm2，產膠率最高的產地為吐魯番2.62 g/cm2，最低的產地為額敏縣0.06 g/cm2。野生尖果沙棗(霍城縣)產膠率為0.20 g/cm2，其余栽培尖果沙棗產膠率平均為0.62 g/cm2，栽培尖果沙棗產膠率高于野生尖果沙棗的產膠率。尖果沙棗產膠率依次為吐魯番>焉耆>和豐縣>吉木乃縣>阜康，即東疆>南疆>北疆。東方沙棗產膠率為吐魯番>昌吉，即東疆>北疆。沙棗產膠率為阿拉爾市>額敏縣，即南疆>北疆。

尖果沙棗產膠率和產地之間的皮爾遜相關系數為0.385，表示產地與產膠率呈正相關關系，且具有顯著意義(P=0.003)。東方沙棗相關系數為0.753，說明東方沙棗產地與產膠率為中度正相關，P=0.019<0.05，具有顯著意義。沙棗的產地與產膠率相關系數為-0.658，為負中度相關性，P=0.011<0.05，具有顯著性意義。 表1

2.2.2 多糖含量

產地與沙棗膠多糖含量差異不顯著(P=0.051>0.05)。按照行政區劃分，沙棗膠多糖含量為天山以南地區高于天山以北，東方沙棗膠多糖含量為天山以北高于天山以南地區，尖果沙棗膠多糖含量天山以南和天山以北地區無明顯區分。

2.3 生態環境對沙棗膠的影響

2.3.1 產膠率

海拔、無霜期、年均溫、≥10℃的年積溫與產膠率差異顯著(P<0.05)，其余生態因子差異不顯著。除海拔為負相關外，其余均為正相關。表3

2.3.2 多糖含量

各項生態因子與多糖含量差異不顯著(P值均>0.05)。說明生態因子對多糖含量影響較小。表4

表3 環境因子與產膠率相關性
Table 3 Correlation between environment factor and gum yield

環境因子Enviroment factor相關系數SlopeP經度longitude0.070.22緯度latitude-0.150.21海拔altitude-0.001 299 30.01年降水Annual precipitation-0.001 181 80.17年蒸發量Annual evaporation-0.000 305 90.162無霜期Frost-free period0.018 0932.74E-05年均溫Average annual temperature0.249 170.000 152≥10℃的年積溫Annual accumulated temperature ≥10°C0.001 144 40.003 58平均日照時數Average sunshine hours0.000 256 90.665太陽輻射總量Total solar radiation (KJ/cm2)0.021 970.730 4

表4 環境因子與多糖含量相關性
Table 4 Correlation between environment factor and polysacharride content

環境因子Enviroment factor相關系數SlopeP經度longitude0.010 3930.086 72緯度latitude0.016 490.119 4海拔altitude1.96E-050.793 3年降水Annual precipitation0.000 195 90.659 1年蒸發量Annual evaporation2.76E-050.845 1無霜期Frost-free period-0.001 477 30.118 8年均溫Average annual temperature-0.021 890.052 69≥10℃的年積溫Annual accumulated temperature ≥10°C-7.03E-050.399 6平均日照時數Average sunshine hours3.38E-050.738相對濕度Relative humidity0.000 217 80.666 7太陽輻射總量Total solar radiation (KJ/cm2)-0.002 2750.771

3 討 論

不同種源的幾種沙棗的產膠率和多糖含量統計上都無顯著差異，即基源對沙棗產膠無影響，因此，發展沙棗膠產業時，種源因素無需過多考量。

產地與產膠率相關性差異顯著，即產地對產膠率影響較大。天山以南地區(焉耆縣、吐魯番市、哈密市)尖果沙棗產膠率平均值(1.24 g/cm2)高于天山以北地區(察布查爾縣、五家渠市、阜康市、博樂市、和布克賽爾縣、吉木乃縣)的平均值(0.25 g/cm2)，因此，天山以南地區更適宜大規模的推廣。產地與膠多糖含量差異不顯著，伽師縣的東方沙棗和尖果沙棗其多糖含量均低于其他產地相同種類的多糖含量，顯示了伽師縣的地域特殊性。

海拔越低，無霜期越長，年均溫和年積溫越高，產膠率越高，說明沙棗的分布若在海拔偏低的平原和年均溫較高的地方，產膠率就高。這也與前人的研究結果相一致，即產膠與氣溫有直接關系，天熱易產膠[10-12]。研究結果也反映了沙棗產膠率與產地和生態因子的一致性，這可能是氣溫高，沙棗機體自身代謝旺盛響應機制的表現。環境因子與多糖含量相關性差異不顯著，這也暗示沙棗膠質量不受環境因素的影響。

新疆發展沙棗膠產業有著得天獨厚的優勢，沙棗、尖果沙棗和東方沙棗均入維藥[13]，優先選擇海拔較低的平原和天山以南地區進行沙棗及沙棗膠產業的推廣。

4 結 論

4.1 種源對沙棗膠產膠量和多糖含量無影響。即新疆分布的沙棗、尖果沙棗和東方沙棗其產膠量和多糖含量與其種源無關。

4.2 天山以南、東(南疆、東疆)的產膠率高于天山以北地區(北疆)，對多糖含量無影響。即南疆和東疆更適宜大規模種植沙棗和推廣沙棗膠產業。

4.3 低海拔、長無霜期和高的年均溫和年積溫，產膠率高，對多糖含量無影響。這也反映了沙棗適宜生長的地理和氣候條件即平原和較高的氣溫。

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