沙棘植物資源分布與營養學應用綜述

盧順光,盧 健,溫秀鳳

(1.水利部沙棘開發管理中心,北京 100038; 2.高原圣果沙棘制品有限公司,北京 100038)

自1985年我國沙棘事業的奠基人、時任水電部部長錢正英提出“以開發沙棘資源作為加速黃土高原治理的一個突破口”以來，在水利部的組織下，在全國各級各有關行業的專家、領導、從業人員的積極參與和大力支持下，沙棘作為小灌木被做出了大文章，它不僅在我國東北、西北、華北廣大地區的水土保持生態治理、荒山造林綠化美化、礦區土地復墾、山區河道護岸整治等領域發揮著獨特的生態效益，而且在營養食品、保健品、化妝品、藥品等產品開發中得到系列、深度應用，其復合營養、純天然、無污染的特性得到國內外高端市場的充分認可，沙棘種植和利用成為北方許多經濟落后的水土流失地區農牧民脫貧致富和地方經濟發展的一條有效路徑。

沙棘作為一種多功能植物樹種，其抗干旱、耐瘠薄、生長快、易種植等優良的生物學、生態學特性已經被水土保持、林業等生態行業的廣大科研和生產工作者所熟知。為更好地宣傳展示沙棘的經濟價值，進一步加快沙棘事業發展，充分發揮沙棘的多功能效益，有必要系統總結沙棘在其他應用領域的知識成果。筆者采用簡單、通俗、易懂的方式，從沙棘植物種質資源與分布、沙棘的營養成分及功能應用、沙棘的營養學與醫藥學特性三個方面進行綜述。

1 沙棘植物種質資源與分布

沙棘又名醋柳、酸刺、酸溜溜、圪針等，屬胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木。按照我國沙棘植物學家廉永善的最新分類法，沙棘屬植物分為6個種12個亞種，其中在我國分布有6個種8個亞種。全球沙棘天然分布在歐亞大陸溫帶氣候地區的約45個國家，后經人工引種到亞洲的朝鮮、韓國、日本，北美洲的美國、加拿大，南美洲的玻利維亞，非洲的南非等。全球約52個國家有沙棘分布[1-4]。

中國是世界上天然沙棘種質資源最豐富的國家，也是人工種植沙棘面積最大的國家，截至2018年，全國有沙棘總面積約215萬hm2(其中天然林約75萬hm2[2-3]，人工林約140萬hm2)，約占世界沙棘總面積230萬hm2的93%。據統計，我國12個省、自治區、直轄市(北京、河北、山西、內蒙古、四川、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)有沙棘天然分布，還有4個省(遼寧、吉林、黑龍江、山東)雖無天然分布但有人工種植沙棘[2,5]。

1.1 鼠李沙棘(種)Hippophae rhamnoides L.

(1)中國沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.sinensisRousi。天然分布在中國西藏、四川、青海、甘肅、寧夏、山西、陜西、內蒙古、河北、北京，天然維生素、黃酮類物質含量高，是中國特有的沙棘種群，也是全球分布最廣、面積最大、生態經濟利用程度最高的種群[2]。后人工引種到朝鮮、韓國、日本、玻利維亞、加拿大、美國等。

(2)云南沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.yunnanensisRousi。天然分布在中國云南、四川、西藏，是中國特有的種群[2]。

(3)中亞沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.turkestanicaRousi。天然分布在中國新疆、西藏、甘肅，以及印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、俄羅斯等[2,5]。

(4)蒙古沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.mongonicaRousi。天然分布在中國新疆，以及蒙古、俄羅斯、哈薩克斯坦，天然果實大、種子含油量較高、少刺或無刺，是人工選育新品種最多、商業應用最廣的種群。后人工引種到加拿大、美國、南非、德國、芬蘭、瑞典、拉脫維亞、白俄羅斯等國家[2,5]。

(5)海濱沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.rhamnoides。天然分布在法國、比利時、英國、愛爾蘭、波蘭、德國、拉脫維亞、愛沙尼亞、立陶宛、丹麥、挪威、瑞典、芬蘭、俄羅斯等波羅的海濱海國家[2,5-6]。

(6)溪生沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.fluviatilisV. Soest。天然分布在奧地利、瑞士、盧森堡、法國、意大利、西班牙等阿爾卑斯山區[2,4-5]。

(7)高加索沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.caucasiaRousi。天然分布在伊朗、土耳其、保加利亞、格魯吉亞、阿塞拜疆、俄羅斯等高加索地區。后引種到亞美尼亞[2,4-5]。

(8)喀爾巴阡山沙棘(亞種)Hippophaerhamnoidessubsp.carpaticaRousi。天然分布在羅馬尼亞、前南斯拉夫(塞爾維亞)、匈牙利、奧地利、捷克、斯洛伐克、德國、希臘、摩爾多瓦、烏克蘭、白俄羅斯等喀爾巴阡山地區[2,4-5]。

1.2 柳葉沙棘(種)Hippophae salicifolia D. Don

柳葉沙棘天然分布在中國西藏、四川，以及印度、巴基斯坦、尼泊爾、不丹等，天然維生素C含量高[2-3]。

1.3 西藏沙棘(種)Hippophae tibetana Schelechtend

西藏沙棘天然分布在中國西藏、四川、青海、甘肅，以及印度、尼泊爾、不丹，是海拔分布最高的種群[2-3]。

1.4 江孜沙棘(種)Hippophae gyantsensis(Rousi) Lian

江孜沙棘天然分布在中國西藏，以及印度[2,4]。

1.5 肋果沙棘(種)Hippophae neurocarpa S. W. Liu et T. N. He

(1)密毛肋果沙棘(亞種)Hippophaeneurocarpasubsp.stellatopilosaLian et X. L. Chen。天然分布在中國西藏、四川、青海，是中國特有的沙棘種群[2]。

(2)肋果沙棘(亞種)Hippophaeneurocarpasubsp.neurocarpa。天然分布在中國四川、青海、甘肅，是中國特有的沙棘種群[2]。

1.6 棱果沙棘(種)Hippophae goniocarpa Lian X. L. Chen et K. Sun

(1)理塘沙棘(亞種)Hippophaegoniocarpasubsp.litangensisLian et X. L. Chen。天然分布在中國四川，是中國特有的沙棘種群[2]。

(2)棱果沙棘(亞種)Hippophaegoniocarpasubsp.goniocarpa。天然分布在中國四川、青海，是中國特有的沙棘種群[2]。

2 沙棘富含的十大類營養成分及其功能

沙棘是天然的植物營養寶庫，同時具有200多種含量豐富、功能相互協同作用的珍貴營養化合物[1-2,5-8]。

2.1 維生素類

(1)維生素E。主要存在于果油、籽油中，特別是果油中。主要成分是生育酚等脂溶性化合物，具有消除自由基、抗氧化、抗衰老、延緩細胞老化等作用。

(2)維生素C。主要存在于果肉、果汁中。據測定，產于我國山西、甘肅的中國沙棘鮮果中，維生素C含量高達1 500～1 700 mg/100g，因此沙棘號稱“維C之王”。主要成分是抗壞血酸等水溶性化合物，具有抗疲勞、抗腫瘤、提高人體免疫力等作用。

(3)維生素K。主要存在于果油、籽油中，尤其是籽油中。主要成分是葉綠醌等脂溶性化合物，是在肝內合成凝血蛋白必不可少的物質，具有維護血液正常凝固的功能。

(4)維生素A。主要存在于果肉、果汁中。主要成分以維生素A原(胡蘿卜素)形式存在，具有維持表皮細胞功能、預防夜盲癥和干眼癥等功能。

(5)維生素B。主要存在于果肉、果汁和葉片中。主要成分是維生素B1、B2、B6等，可以幫助維持心臟、神經系統功能，維持消化系統及皮膚的健康，參與能量代謝，增強體力，滋補強身，具有輔助治療營養不良、厭食、腳氣病和糙皮病等功效。

(6)維生素P。主要存在于果油、籽油中。主要成分是黃酮類和酚類化合物，具有增強人體耐久性、減少毛細血管滲透性、預防機體中維生素C受到破壞、治療心腦血管疾病等作用。

2.2 類胡蘿卜素類

主要存在于果油、籽油中。主要成分是β-胡蘿卜素、番茄紅素等萜烯類脂溶性化合物，具有抗腫瘤、抗潰瘍作用。

2.3 黃酮類及多酚類

主要存在于果肉、果油和葉子中。黃酮類物質主要成分是異鼠李素、槲皮素、楊梅素、山柰酚等，多酚類物質主要是兒茶素、花青素等。它們具有消炎、抗腫瘤、抗衰老、增強心肌功能、抗血管硬化、利尿抗毒、降低血液膽固醇的作用，還能協同維生素C發揮營養學功效。

2.4 脂肪酸類

主要存在于果油和籽油中。主要成分是肉豆蔻酸、棕櫚酸、十六碳烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等，包括飽和與不飽和脂肪酸，其中籽油中含85%～90%的不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸、油酸)。具有降血脂、降低血液膽固醇、抑制血栓癥、抗炎生肌、抗潰瘍、提高免疫力、抗腫瘤、治療皮炎等作用。近年來，ω-3等多元不飽和脂肪酸受到國內外消費者的廣泛關注。

2.5 甾類化合物

主要存在于果肉、果油和籽油中。主要成分是β-谷甾醇、β-香樹素等脂溶性化合物，具有促進細胞代謝、增強細胞活力、防治動脈粥樣硬化、抗胃潰瘍的作用。

2.6 有機酸類

主要存在于果肉、果汁中。主要成分是蘋果酸、丁二酸。蘋果酸具有保護其他生物活性物質、促進果汁耐儲藏作用；丁二酸具有緩解巴比妥、抗生素和其他藥物毒性的作用。

2.7 氨基酸類

主要存在于果肉、果油和葉子中。主要成分是天冬氨酸、谷氨酸等17種氨基酸(其中包括除色氨酸外的其余7種人體必須從外界攝入的氨基酸)。氨基酸是人體生長必不可少的化合物，是合成蛋白質的原料。

2.8 珍貴活性物質

5-羥色胺：是植物中一種罕見的物質，它以游離態和化學態存在于根皮、莖皮和果實中。作為一種神經遞質，對人體情感、血壓、體溫、機體內環境、激素等有重要調節作用，具有抗輻射、抗傳染疾病、抗癌、促進血液凝固等作用。

超氧化物歧化酶(SOD)：存在于果實和葉片中，是一類高活性抗氧化劑，能夠有效清除人體氧自由基，具有提高免疫力、抗衰老、消炎和抗癌作用。

2.9 揮發油類

又稱為精油，主要成分是200多種萜類化合物。有些是無香的烴類，有些是有芳香味的醇、酚、醚、醛、酮類，具有消炎、抑菌、防腐、抗病毒、鎮靜、清香等作用。

2.10 植物蛋白與脂肪

主要存在于果肉、果渣和葉子中，其粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分等營養成分含量與苜蓿、紅三葉、白三葉等優良牧草大致相當，是很好的天然飼料及飼料添加劑。

3 沙棘的八大營養學、醫藥學特性與應用

沙棘屬的拉丁學名為Hippophae，意為“使馬閃閃發光”。正因為沙棘的營養特性，在古希臘流傳著一群病馬吃了沙棘之后恢復體力，變得膘肥體壯，然后重新奔赴戰場的傳奇故事。沙棘是中國古代藏醫、蒙醫的常用藥。據唐代《月王藥珍》和藏醫巨著《四部醫典》[9]，以及清代蒙醫經典《晶珠本草》記載[10]，“沙棘果挖除肺病，化血并治培根病”，沙棘果實具有祛痰、利肺、養胃、健脾、活血、祛瘀等藥理藥效。1903年，俄文版《四部醫典》在圣彼得堡出版，成為西方國家研究應用沙棘的最早醫書。1977年，我國衛生部首次將沙棘列入《中華人民共和國藥典》[11]，明確沙棘是一種既可食用又可藥用的“藥食同源”珍貴植物，具有“止咳祛痰，消食化滯，活血化瘀”功能，主治“咳嗽痰多、慢性支氣管炎、胸滿、消化不良、胃痛、跌撲瘀腫、經閉”。1985年以來，中國醫學科學院、西安醫科大學、高原圣果沙棘制品有限公司、內蒙古宇航人高技術產業有限公司等全國數十家醫藥、食品保健品研究開發機構的長期研究認為,沙棘具有以下八大營養學、醫藥學功效[1-2,5-6,12]。

3.1 治療心腦血管疾病

據華西醫科大學章茂順等[13-14]研究，沙棘黃酮對心臟功能有加強作用，可增加冠狀動脈血流量，降低心肌耗氧量，抑制血小板凝聚，改善冠心病心絞痛、缺血性心臟病。四川成都、內蒙古通遼制藥廠等多家藥廠相繼研制出治療缺血性心臟病、緩解心絞痛的新藥沙棘黃酮片。目前產品主要有醋柳黃酮片和沙棘黃酮膠囊、沙棘茶等。

3.2 提高人體免疫力

據南京鐵道醫學院鐘飛、甘肅省腫瘤研究所張培珍、中國醫學科學院李電東等研究，沙棘提取物既有輕度抗過敏作用，又能提高巨噬細胞的吞噬功能，增加血清溶菌酶含量，提高外周血T淋巴細胞百分比，從而增加非特異性免疫功能，顯示其在提高人體免疫力、預防腫瘤方面有良好的應用前景[2,15]。沙棘的有效成分具有清除人體自由基作用，能提高白細胞介素-2含量，影響其基因表達，從而提高機體免疫力，是一種天然的有效免疫調節劑。目前產品主要有果汁、沙棘油(果油、籽油)及其保健食品和化妝品等。

3.3 輔助抗腫瘤

據甘肅省腫瘤研究所張培珍、山西省腫瘤研究所楊建平、山西醫學院黎勇等研究[5,15]，沙棘除通過免疫機制抑制腫瘤外，還有直接抑制癌細胞及阻斷致癌因素的作用。研究表明，沙棘提取物(籽油、黃酮)對動物肉瘤(S180)、淋巴細胞白細胞(P388)、艾氏腹水癌均有一定抑制作用，對人體白血病細胞株(K562)和胃癌細胞株(SGC7901)具有直接殺傷作用，有阻斷N-亞硝基化合物的致癌作用，以及抑制黃曲霉毒素B1誘發癌前病灶的作用。研究認為其作用機理是，沙棘提取物能增強荷瘤動物機體的免疫能力和激活巨噬細胞的吞噬作用，而且能增強氧自由基清除劑——超氧化物歧化酶(SOD)的活性。因此，沙棘在研制抗癌輔助治療藥物，協同抗癌藥物提高腫瘤患者的免疫力，減輕某些化療藥物副作用等方面有著很好的應用前景。目前產品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黃酮及其藥品和保健食品，沙棘果汁，沙棘枝葉提取物等。

3.4 抗衰老

中國科學院沈陽應用生態研究所靳月華、山西醫學院芮立新、內蒙古醫學院句海松等研究認為，人體衰老和疾病的產生與體內物質過氧化作用密切相關，而阻斷過氧化及消除體內過氧化產生的自由基成為抗衰老的關鍵[5]。沙棘葉、果汁中含有豐富的SOD、維生素C，沙棘油中富含維生素E、總黃酮、花青素、兒茶素等，具有明顯的抗氧化作用和清除細胞膜自由基作用，能顯著提高紅細胞膜活性。目前產品主要有沙棘油(籽油和果油)和沙棘黃酮及其保健食品和化妝品，沙棘果汁等。

3.5 抗炎生肌，促進潰瘍愈合

據中國中醫研究院徐銘漁、天津達仁堂制藥廠顧清萍、解放軍第二軍醫大學江貞儀、西安醫科大學吳靄如等研究，沙棘油具有明顯的抗炎鎮痛、化腐生肌和扶正固本作用，對于放射性皮炎、黏膜炎，以及燒傷、燙傷、褥瘡、皮膚潰瘍、子宮糜爛等非放射性炎癥均有顯著療效，表明沙棘油具有抗炎生肌、促進組織再生和潰瘍愈合作用[5,12,16]。目前產品主要有沙棘油、噴霧劑等。

3.6 治療呼吸系統疾病

《四部醫典》全書4部156章，其中有30章記載了沙棘果實具有祛痰、利肺、養胃、健脾、活血、祛瘀等藥理藥效，有沙棘的湯、散、丸、酥、灰、酒等7種制劑和84種配方，可用于抗病毒、止咳化痰、治療咽炎和慢性支氣管炎等[9]。目前產品主要有沙棘果、沙棘果汁、沙棘葉等及其制品。

3.7 治療消化系統疾病

沙棘油中富含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、卵磷脂等生物活性物質，沙棘葉中富含黃酮類、脂類物質，對治療口腔潰瘍、食道炎癥、便秘有著獨特功效。沙棘籽油具有良好的保肝護肝、促進胃潰瘍和十二指腸潰瘍愈合作用，β-谷甾醇可能是其中的有效成分[2,5-6,12,17-18]。目前產品主要有沙棘油及其保健品、沙棘果汁、沙棘茶等。

3.8 其他獨特功效

有實證表明，沙棘果汁富含營養素，可用于減肥健體，其蘋果酸、草酸等有機酸具有緩解抗生素和其他藥物毒性的作用，能保護肝臟。沙棘油及其產品可用于保肝護肝，飲酒前服用能顯著提高飲酒量；沙棘油用于治療外傷(燒傷、燙傷、刀傷)，傷口愈合后不留疤痕，還可用于治療色素沉著、老年斑、色斑、皮炎等疑難雜癥[12,18]。目前產品主要有沙棘果汁、沙棘黃酮膠囊、沙棘油及其化妝品。