濱海地區3種鹽生植物營養成分分析及資源化利用途徑

楊文菲，趙梓琦，潘逸風，李廣坤

（北京交通大學，北京 100044）

山東省具有豐富的鹽生植物資源，據統計，共有87種鹽生植物。膠東分布了多所耐鹽植物的科研機構和大學，但由于鹽生植物生存環境較為惡劣，植物量普遍較少，經濟效益不高，對于鹽生植物的研究還未能引起人們的重視[1]。威海是位于膠東半島最東端的沿海城市，因過量開采地下水，產生大面積海水入侵及不合理灌溉等問題，使土壤鹽漬化問題加劇。據統計，1992—2003年，文登市海水入侵面積每年增加9 km2[2]。鹽生植物除了在改良鹽漬化土壤、提高地表植被覆蓋率等方面具有重要作用外，在增加食物綠色保健功效及多樣性、飼料蛋白添加來源等方面也具有廣闊的開發市場。

鹽角草屬藜科，一年生草木，高約35 cm，莖直立，多分枝，淺綠色，葉退化成鱗片狀。鹽角草富含維生素A、維生素C和多種礦物質元素，具有補益脾胃、降低血管壁膽固醇、抗壞血病等功效，在山東省沿海地區分布廣泛，具有較高的藥用價值和食用價值。此外，鹽角草具有較強的耐鹽能力，是“真鹽生植物”，能對鹽漬化土壤起到脫鹽改良的作用。

堿蓬屬藜科，一年生積鹽草木，高30～150 cm，莖直立，粗壯且上部多分枝，枝為細長半圓柱狀，初期為綠色，晚秋時變為紅紫色，可在含鹽量為0.300%～2.000%的土壤上生長，是“真鹽生植物”，在山東、江蘇、浙江等地廣泛分布。堿蓬種籽和莖葉中的營養成分完整齊全，富含脂肪、蛋白質、亞油酸、黃酮類化合物和礦物質元素，具有較高的研究開發價值。

檉柳屬檉柳科，為喬木或灌木，高3～6 m，幼枝光亮，呈暗紫紅色，稠密細弱，呈開展而下垂狀，葉為細長圓柱型。常見生長于魯北、膠東等地的鹽堿地和沿海灘涂，耐鹽能力強，是“泌鹽植物”。檉柳是良好的編織、薪炭和建筑用材，其枝葉可藥用，有祛風濕、治療麻疹等功效。大力保護和種植檉柳是保持鹽堿地生態平衡、美化市容、防風固沙的優選途徑。

鹽角草、堿蓬和檉柳因具有耐鹽性強、用途廣、經濟價值高等特性，成為當前開發利用鹽堿灘涂的“先鋒植物”。通過在威海市實地考察發現，這3種植物在當地較為常見，其植株用鹽度為22.05×10-3～22.09×10-3的水灌溉生長較好，在土壤水溶性鹽總量為6.67～8.91 g/kg的土壤上覆蓋率較高，具有較好的采樣研究和培育種植條件。因此，筆者對3種植株的一些主要營養成分進行測定和分析，為挖掘3種植物多種資源化利用途徑提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

2021年3月初，于山東省威海市藍色經濟研究院鹽生植物實驗基地采集鹽角草、檉柳、堿蓬樣本植株，除雜晾曬，研磨成粉后密封保存備用。篩選后的鮮植物如圖1所示。采樣地土壤含鹽量為0.230%～0.480%，含水率為4.000%～17.600%，灌溉水鹽度為22.05×10-3～25.09×10-3，pH為8.50～9.09。

圖1 檉柳、堿蓬、鹽角草（從左到右）

1.2 方法

鹽角草、堿蓬及檉柳莖葉營養成分測定包括含水率、粗多糖、粗蛋白、粗纖維及維生素C質量分數5項指標。其中，植物含水率測定采用質量法，風干數天后稱重；粗多糖的測定參考SN/T 4260—2015進行，采用苯酚-硫酸法；粗蛋白的測定參考SN/T 3926—2014進行，采用考馬斯亮藍法；粗纖維的測定參考GB/T 5009.10—2003進行，采用質量法；維生素C的測定參考GB 6195—86進行，采用二甲苯-二氯靛酚比色法。3種鹽生植物的主要營養成分質量分數如表1所示。

表1 3種鹽生植物主要營養成分質量分數

2 結果與分析

2.1 3種植物含水率分析

3種鹽生植物含水率在50.000%～70.000%，較普通蔬菜含水率低，側面反映出鹽生植物代謝水平比較低、生命活動不旺盛的特點，因此，能夠抵抗鹽分的危害。

2.2 3種植物粗多糖質量分數分析

粗多糖一般是直接水提醇沉的產物，在保健方面有優良表現，具有調節免疫、抗癌、降血糖、抑菌等藥理作用。同時，多糖也是植物光合作用暗反應產物的重要組分。研究表明，鹽生植物在威海鹽堿地上生成的多糖越多，光合作用越強，而光合作用強弱是反映植物耐鹽性的一項重要指標。由表1可知，3種植物的粗多糖質量分數都不高，均未達到標準保健品10%的粗多糖質量分數。在3種鹽生植物中，質量分數最低的為檉柳，為0.330 g/100 g，最高為鹽角草0.640 g/100 g，經過提取和加工，也許能作為保健品的添加成分出現。

2.3 3種植物粗蛋白質量分數分析

測量3種鹽生植物的粗蛋白質量分數，可以有效判斷其營養價值，粗蛋白質量分數高等于營養價值高。鹽生植物的粗蛋白質量分數是判斷鹽生植物能否作為動物飼料、人類食物及保健品的主要依據。同時，粗蛋白作為植物的重要營養成分之一，也可以用來判斷植物在威海地區的生長情況，對于威海鹽生植物及耐鹽性植物的綜合開發利用具有重要意義。由于采樣時期為植物發芽期，測得的粗蛋白質量分數較低，為0.400～0.600 g/100 g。

2.4 3種植物粗纖維質量分數分析

粗纖維也稱膳食纖維，與人體健康密切相關，在預防人體某些疾病（如冠心病、糖尿病、結腸癌等方面）有重要作用。測量威海鹽生植物的粗纖維質量分數，可作為判斷能否食用的依據，同時也可判斷該植物能否作為動物飼料。通過以上數據可知，粗纖維質量分數從高到低分別是檉柳、鹽角草、堿蓬。與普通水果（牛油果、番石榴等）相比，這3種鹽生植物的粗纖維質量分數較高，具有開發動物飼料的潛力。

2.5 3種植物維生素C質量分數分析

維生素C簡稱ⅤC，具有酸性、還原性、水解性、糖類的性質等，具有很強的藥物作用，可形成抗體、預防癌癥、促進鐵的吸收和四氫葉酸的合成等。部分生物由于不能通過自身合成ⅤC，需要通過食物、藥物等攝取。了解鹽生植物所含ⅤC質量分數，對鹽生植物作為食品和保健品的開發具有至關重要的作用。從總體上來說，威海地區鹽生植物的ⅤC質量分數比一般地區高，可能與濱海鹽堿地的特點有關。ⅤC質量分數最高的為檉柳，6.257 mg/100 g；最低的為鹽角草，0.834 mg/100 g。

3 資源化利用途徑

3.1 國內外研究進展

鹽生植物對土壤具有很強的修復作用，種植于濱海鹽漬化土壤上的鹽生植物利用較強的滲透調節能力和細胞區域化離子能力，吸收和積累了一定量的鹽分，降低了土壤的含鹽量，增加了地面覆蓋面積，改善了生態環境。我國鹽生植物種類多、資源豐富，近年來，山東、天津、遼寧等地加大了鹽生植物良種繁殖和種植的推廣力度，進一步挖掘了鹽生植物在藥用、食用等方面的價值[3]。

美國的科學家較早開始了耐鹽植物的研究工作，包括鹽堿地實驗室、鹽生植物種質資源數據庫等，為鹽生植物受鹽脅迫影響和耐鹽機理的理論研究奠定了基礎[4]。除此之外，一些發達國家開始了耐鹽基因的相關研究，并且利用新的基因工程，成功將鹽生植物的某些基因轉移到其他植物中。

我國對于鹽生植物耐鹽性的相關研究開始于1949年，在鹽堿地改良方面也投入了大量精力。在工程方面，多采用淡水洗鹽、開發臺田等方式；在農藝方面，大量使用地膜覆蓋；通過在鹽堿土上種植耐鹽植物來改良鹽堿土的生物工程也取得了豐碩成果[5]。世界上約有1 500種鹽生植物，但只有部分可以用海水澆灌，我國經過20多年的努力，已成功培育出可以利用海水和半海水澆灌的小麥、西紅柿等植株，并在一些國家推廣種植。利用生物工程技術及農業栽培技術進行的海水蔬菜培育研究工作也一直在進行中。目前有數據表明，某些使用無土栽培技術和海水灌溉的植物，相較于淡水蔬菜含有更多的維生素C、蛋白質、胡蘿卜素等物質，更符合現代人對于健康飲食的要求[6]。

3.2 其他可開發價值研究

3.2.1 生物能源的開發

生物炭是一種土壤改良劑，具有減少化肥使用、固碳減排、提高農業生產力等作用。目前，利用鹽角草、堿蓬等鹽生植物為原材料開發生物炭已取得良好的進展。毛明月等[7]研究發現，生物炭產量與原材料物質成分及灰分含量具有相關性。除此之外，堿蓬及堿蓬種子富含油酸、亞油酸、脂肪酸，可作為油脂植物，開發生產出營養價值高的保健食用油以及可作為優質傳統化石燃料替代品的生物柴油。

3.2.2 優質飼料來源

蛋白質含量是評價飼料好壞的重要指標，但由于傳統蛋白飼料短缺，我國畜牧業發展受到限制[8]。有研究表明，鹽角草和堿蓬在展葉期和花期具有較高的粗蛋白含量，具有成為優質蛋白飼料的潛力，通過進一步深加工，有成為人類蛋白補充的可能[9]。

3.2.3 海水農業的發展

一方面，這3種植物均為一年生草木，可短期分布種植，對因灌溉而造成不適宜普通農作物生長的次生鹽漬化土壤進行改良，枯萎后，可以增加土壤中的腐殖質。另一方面，可進一步開發利用經濟型鹽生植物代替傳統農作物的農業模式。海水蔬菜利用海水澆灌，含堿成分高，不易生蟲患病，富含粗蛋白、維生素C等營養成分，是公認的綠色、天然有機食品[10]。

4 結語

威海市鹽生植物資源豐富，目前，僅對堿蓬、檉柳、鹽角草3種植物的部分營養成分進行了分析。威海市耐鹽植物的調查研究工作需要進一步加強，鹽生植物作為重要的生態資源需要加強保護，對經濟效益高、耐鹽能力強、利用價值高的種類進行進一步的馴化改良，擴大其對生態環境的適應范圍，同時可進行適當的推廣種植。除此之外，在后期研究中，應增加鹽生植物營養成分的測定指標，并通過多種方法比較，尋找最為有效的測定方法。同時，通過文獻查閱及探索性實驗，進一步發掘不同鹽生植物具有的特性成分，增加對營養成分提取物的抑菌性測試，探究其在植物制藥、醫療保健等方面的功效。

在鹽漬逆境中生長的鹽角草、堿蓬和檉柳，集食用、藥用、觀賞、飼用等功能于一身，不僅能改善鹽堿土的理化性質，在維持生態平衡、減少碳排放等方面也發揮著重要作用，研究開發潛力較大。未來，可通過遺傳育種技術和誘變誘導、分子生物技術、半仿生提取法等高新技術，進一步挖掘鹽生植物特殊功能性成分，培育馴化后，改良原有物種，促進我國農業發展。