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    杜仲资源开发与利用
    2017-05-16 10:40  

    杜仲产业的发展,有利于促进生态文明建设、维护国家安全、有利于促进供给侧结构性改革,有利于加快林业战略性新兴产业健康发展,扭转我国天然橡胶供应受制于人的状况,有利于形成绿色产业集群和国家实施精准扶贫战略。

    国家一直高度重视杜仲橡胶工业及相关产业的发展。尤其是近年来,先后出台一系列文件,有效地推动了杜仲产业的健康发展。2011年国家发改委调整项目指南,将天然橡胶及杜仲种植生产培育列入农林产业支持范围。2014年12月26日,国务院办公厅下发《国务院关于加快木本油料产业发展的意见(国办发﹝2014﹞68号)》,明确将杜仲列入重点支持发展的木本油料树种。2015年2月1日,中共中央、国务院印发《关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见》,强调要加快转变发展方式,启动天然橡胶生产能力建设规划。2016年12月20日国家林业局发布了《全国杜仲产业发展规划(2016-2030年)》。从产业开发与利用的角度,分别介绍杜仲良种选育与规范化栽培、杜仲胶及制品、药用饮片及制剂、保健品及食品、低抗和无抗饲料、以及其他方面的应用。

    5.1良种选育与规范化栽培

    资源是产业发展基础,从产业开发角度来看,结合不同产区气候、立地、生态及人文环境等因素,因地制宜,科学布局,在土壤和水肥条件较好的地区,可采取集约化管理模式,建立不同用途的规范化栽培基地,解决杜仲资源产业开发的质量标准化问题。而在条件比较差的宜林地,可采用粗放经营和生态种植模式,优化林分类型和林分结构,建立各种杜仲生态林,在保障生态效益的同时提高经济益。

    加大杜仲良种繁育基地建设力度,扩大新型杜仲生态林良种、杜仲橡胶资源良种、杜仲雄花资源良种、叶用杜仲资源良种苗木供应量,实施良种苗木定点规模化培育和强化监督,可以确保杜仲良种种苗规范有序的推广。

    加强杜仲纯林或混交林建设,以减少水土流失和风沙危害。同时可以维护和改善生态环境、保持生态平衡、保护生物多样性、发挥生态效益。这类型的林地可以考虑建成杜仲水土保持林、杜仲水源涵养林、杜仲防风固沙林、杜仲湿地保护林、杜仲森林康养林、杜仲风景园林等杜仲生态林。

    加强杜仲橡胶资源果园化栽培基地建设,采用果园化栽培模式,将原来以生产杜仲皮为主转向以生产杜仲果实为主,通过果园化、园艺化生产,实现果、皮、叶、雄花、木材等综合利用,大幅度提高产果量、产胶量和综合效益得。利用杜仲高产良种,采用果园化栽培技术,杜仲产果量比传统栽模式提高了40-60倍,每公顷产果量可达3.5-4.0t,每公顷产胶量达400-600kg。

    加强杜仲雄花资源培育基地建设,在杜仲果园化栽培主要地区和目前杜仲主要产区,根据雄花产品市场容量和加工能力,适度规模建立以杜仲花粉资源利用为主,可获得高产、优质的杜仲雄花及其花粉产品的新型杜仲雄花资源基地。杜仲雄花资源基地可单独建立,也可与杜仲果园化栽培模式相结合,在果园化栽培基地上配臵适当比例的杜仲雄花园,起到传粉授精和花粉资源综合利用双重功能。

    加强高效叶、皮、材兼用杜仲资源培育基地建设,在冬季极端最低气温在﹣25℃~﹣35℃,不宜采用果园化栽培模式建设杜仲资源基地的吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、河北北部、新疆中部等立地条件较好的丘陵、平原,重点建立高效叶、皮、材兼用杜仲资源基地,每年平茬将地上部分叶、皮、材采收。在目前杜仲主产区也可以建立一定规模的叶、皮、材兼用杜仲资源基地。叶皮材兼用栽培模式对杜仲叶、皮、材综合利用的依赖性较强,可作为杜仲果园化栽培模式的补充。杜仲产业基地建设要与加工企业紧密结合,或加工企业直接建立叶、皮、材兼用杜仲产业基地,防止杜仲资源浪费,造成不必要的经济损失。杜仲“华仲1号”高密度栽植园第6年杜仲的平均每公顷产叶量达到15.77t,叶片和树皮的总产胶量达到0.56t,平均木材产量达到22.01t。

    加强传统药用杜仲资源培育基地建设,对目前作为我国杜仲主要产区的贵州、湖南、湖北、四川、重庆、江西、陕西南部等地区的传统药用杜仲资源基地,实施低产低效杜仲林改造,可作为传统中药材基地、生态林或储备林基地,加强管护,提高药材质量;对其中生长在坡度小于15°的幼龄林,适当改造成杜仲果园或雄花园,大幅度提高产量和效益。并加强杜仲病虫害防治,稳定杜仲药材产业基地规模,提高药材质量,提高传统药用杜仲基地整体效益。

    加强国家储备林杜仲培育基地建设,杜仲作为主要的树种已纳入国家储备林树种目录,以政府引导、市场运作、平台承担、主体担保、项目管理、持续经营为建设思路,以市场配臵资源的决定性作用与更好发挥市场作用结合,并重视财政金融的合力为建设模式,积极储备和保障杜仲林的栽种和推广,对发展杜仲储备林给予政策支持;在储备林建设范围内予以资金补助,支持杜仲作为优质储备林农业发展的贷款范围,享受国家长周期、低地率的政策扶持;在国际金融贷款项目中给予倾斜,在国际金融组织开展项目合作的过程中,因地制宜,积极引导支持杜仲树种。

    5.2杜仲胶及制品

    杜仲天然橡胶(杜仲胶)在国际上被习惯地称为古塔波胶(Gutta-Percha)或巴拉塔胶,是普通天然橡胶(三叶橡胶)的同分异构体,其化学结构为反式-聚异戊二烯,为普通天然橡胶巴西橡胶顺式-聚异戊二烯的同分异构体,是一种特殊的天然高分子材料。普通天然橡胶属热带植物,主要产地在东南亚,而在我国的适生区域很窄,仅能在海南岛和西双版纳等地栽培,产能已达极限。据中国橡胶工业协会统计,2009年我国天然橡胶产量仅64万t,进口天然橡胶171万t,进口复合橡胶102万t,我国对国外天然橡胶的依存度高达80%,每年仅进口天然橡胶就需要花费约60亿美元。对原材料进口的高度依赖造成了价格的暴涨暴跌,这严重影响了我国橡胶工业健康、稳定的发展。天然橡胶资源已成了我国橡胶工业发展最主要的制约因子之一。

    1984年,中国科学院化学研究所严瑞芳研究员“反式一聚异戊二烯硫化橡胶的制法”的问世标志着杜仲胶的研究与开发进入了一个新纪元。在此后的研究中,严瑞芳等人围绕着杜仲胶这一高分子材料进行了一系列的基础与应用开发研究,并取得了重大进展。杜仲胶具有低温可塑、形状记忆、透雷达波、耐磨、耐腐蚀、减振、隔音等特性,它将与相关材料的共混、集成、改性等多种功能集于一身。

    杜仲胶硫化过程临界转变及受交联度控制的三阶段,可开发出三大类不同用途的材料:热塑性材料、热弹性材料和橡胶弹性(高弹性)材料。作为热塑性材料,杜仲胶具有低温可塑加工性,可用来开发具有医疗、保健、康复等种用途的人体医用功能材料;作为热弹性材料,杜仲胶具有形状记忆功能,还具有储能、吸能、换能等特性,可用以开发许多新功能材料;作为橡胶弹性材料,杜仲胶具有寿命长、防湿滑、滚动阻力小等优点,是开发高性能绿色轮胎的极好原料。尤其是杜仲胶高弹性体所独具的“橡胶—塑料双重特性”和形状记忆等特殊功能,通过提胶、硫化改性及深度加工,可用以开发出一系列能覆盖塑料、橡胶领域的新型功能材料,如开发出具有形状记忆功能的接头、电热开关、堵漏材料、热缩管、电缆光缆接头密封、输油管线保温层的包覆密封、电器绝缘保护、真空油泵密封接管等。;利用杜仲橡胶的强抗海水腐蚀性,制备海底光缆。利用杜仲橡胶具有高弹性材料,开发制备高耐磨、强防爆型高质量、绿色环保节能的汽车轮胎、飞机轮胎;利用杜仲橡胶的硬度大、比重轻、不易锈特性,开发飞机和汽车及摩托车的支架等部件。杜仲胶带深度开发可带动一大批以这些材料为基础的新兴产业,能广泛应用于交通、通讯、医疗、电力、国防、水利、建筑和人们的日常生活中,其产业化前景十分广阔。

    5.3药用饮片及制剂

    杜仲自古便以名贵药材而著称。早在2000年前我国的第一部药书《神农本草经》中便明确记载了杜仲皮的药效:“主治腰脊疼,补中,益精气,坚筋骨,强志,除阴下痒湿,小便余沥。久服轻身不老。”书中把杜仲称为药中上品,并称属上品者,可多服、久服,无毒或微毒,有明显滋补、强壮之功效。说明当时即对杜仲的药用价植有较高的评价。

    杜仲是传统大宗药材,以此为配方必需药味的中成药种类较多,以杜仲直接命名者有:杜仲片(杨州、恩施、西安)、杜仲药酒(常德)、杜仲配(广州星群)、杜仲补腰精(黄石)、杜仲补天素、杜仲虎骨丸(贵阳)、杜仲地黄丸(杭州胡庆余堂)、杜仲降压片(贵阳、遵义、云南昭通)。处方中杜仲为主要配伍者有:强力男宝(长春市人民制药厂,产量2500万粒,出口新加坡、澳门、香港,总额175万美元)、清宫长春胶囊(承德)、中华跌打丸(梧州)、金刚丸(上海)、定坤丹(山西)、延寿片(天津)、参茸固本片(抚松)、复方首乌片(云南临论)、固本延龄丹(太原、吉安、庐陵)、参茸固精丸(云南白药、腾冲东方红)等是少数厂家生产。单北京同仁堂生产含杜仲中成药就有狗皮膏、追风虎骨膏、天麻丸、锁阳固精丸、鱼镖丸、青娥丸、人参鹿茸丸、右归丸、安坤赞育丸、益仙救苦金丹、妇宝金丹、千金止带丸等14种以上。

    现代药理研究表明,杜仲中含有多种药理活性成分,主要包括木脂素类、环烯醚萜类、黄酮类、苯丙素类、萜类、多糖类等几大类物质。利用杜仲叶、果、皮、种仁等原材料,开展高附加值桃叶珊瑚苷、绿原酸、松脂素二葡萄糖苷、杜仲黄铜等主要活性成分提纯分离技术研究,加大对杜仲降血脂、降血压、降血糖、补肝肾、强筋骨、安胎、增强机体免疫、抗衰老、抗肿瘤等应用研究,充分利用产业升级的技术优势,建立现代杜仲中药产业技术体系,逐步形成一批具有自主知识产权的杜仲中药综合加工利用技术。鼓励企业参与开发和生产系列杜仲中药产品。

    生产现代中成药物系列:

    一是可从杜中叶、皮中提取具有“双向调节”血压功能的松脂素糖苷类物质为主的多种调压药用成分,制取天然调压药物,如平压药片等。这种平压药疗效明显、平稳,无毒、副作用,是化学降压药品无法比及的。

    二是可从杜仲叶、皮、籽中提取具有抗癌、抗肿瘤活性及抑制细胞突变功能的吉尼波西狄克酸甲脂、丁香脂素双糖贰、p-胡萝卜素等多种药用成分制取抗癌药物。

    三是可从杜仲叶、皮和种子油中提取具有降低血脂、胆固醇、甘油三脂、血小板凝固和软化血管功能的绿原酸、a一亚麻酸、亚油酸等多种药用成分,制取防治心脑血管病的药物。

    四是可从杜仲叶、皮和籽中提取具有明显保肝护肝活性、能促进肝细胞再生和抑制乙型肝炎病毒DNA复制功能的桃叶珊瑚贰等药用成分,制取保肝抗病毒药。

    五是可从杜仲叶、皮中提取具有刺激副交感神经中枢、加快尿酸转移和排泄作用的京尼平贰等有效成分,制取利尿排毒药物。

    六是可从杜仲叶、皮中提取具有抗菌力强、对多种杆菌和多种球菌有抑制作用的绿原酸等抗菌类药用成分,制取抗菌消炎药物。

    七是可利用杜仲药用成分中具有抗破坏人体免疫系统病毒和抗HIV功能的成分,制取防治艾滋病药物。此外,还可制取镇痛、镇静、安胎等药物。

    5.4保健品及食品

    经毒理学鉴定,杜仲籽油和杜仲雄花都是安全无毒的,两者已被国家卫生和计划生育委员会批准为新食品原料,其在健康食品开发方面具有广阔的前景。

    鼓励发展利用杜仲果实剥壳后的种仁制取高品质杜仲油绿色精炼工艺,根据杜仲籽油在降低血压、调节血脂、抗氧化、抗衰老、增强免疫力、防治肥胖、抗抑郁、改善情绪和睡眠、促进大脑和视觉发育、提高学习记忆能力、抗炎、抗过敏、抑制心肌损伤、保护心脏、防治尿结石和保护肾功能、改善靶细胞对胰岛素的抵抗降低血糖、预防糖尿病并发症、预防心肌梗塞和脑梗塞、抗肿瘤、脂肪性肝纤维化、肝硬化等多方面的药理活性,开发高档保健品、高档化妆品用油及其微胶囊化功能新产品。将杜仲雄花、杜仲果、杜仲叶、杜仲皮、枝桠材等综合利用,

    开发系列产品包括杜仲雄花茶及其系列产品、杜仲雄花酒、杜仲种子酒、杜仲养生挂面、杜仲米粉及杜仲养生饼干、杜仲口服液、杜仲酱油、杜仲醋、杜仲可乐、杜仲咖啡等各种杜仲功能性食品,杜仲香菇等功能性食用菌,并加大宣传和倡导支持力度。加快杜仲食品准入审批程序,做大产业链,提高杜仲综合效益。

    生产天然营养保健食品系列。杜仲的叶、皮和种仁的有效成分中含有多种生物活性物质和丰富的营养成分,具有兴奋网状内皮系统和垂体肾上腺皮质系统,增强肾上腺皮质功能和机体非特异性免疫功能;有清除体内“自由基”和促进人体皮肤、骨骼、肌肉中胶原蛋白的新陈代谢,防止和推迟皮肤起皱,活化角质蛋白,增强黑色素细胞活性,防止白发产生,减少脱发,强筋壮骨,延缓衰老,预防因太空失重而使人体骨骼疏松、肌肉衰退和降低人体过量的中性脂肪等功能。特别是杜仲种子油中含有丰富的a-亚麻酸和亚油酸,极易代谢为人体的大脑、视网膜等神经系统磷脂的主要成分DHA,对胎儿,婴、幼儿的视神经系统、脑、视网膜的发育和记忆力的提高起重要作用,对人体具有极显著的健脑等生理功能。可用来生产纯天然营养保健食品系列、空间保健食品系列、天然减肥和美容饮品系列,以满足孕妇,婴、幼儿,学生,宇航员和中、老年人的需求。

    返璞归真的热潮加之杜仲无毒性的特点,推升了杜仲保健品开发的热度。上世纪80年代,我国杜仲保健品的开发起步,近30年的发展,我国现己开发出了杜仲茶、杜仲花提取物胶囊、杜仲口服液、杜仲饮料等产品,但是大多为粗制剂,技术含量低,市场没有打开。此外,还有杜仲饼干、杜仲糖、杜仲口香糖、杜仲方便食品等近300个品种。种种迹象表明,杜仲将成为21世纪继银杏叶之后最具有开发价值的药品、保健食品资源之一。目前加强我国杜仲保健知识的普及,其产品的宣传推广对杜仲市场在国内的拓展具有深远的影响。

    中国杜仲功能食品、饮品开发主要集中在贵州、四川、湖南、河南等产区,主要开发杜仲茶、杜仲晶、杜仲冲剂、杜仲口服液、杜仲酒、杜仲纯粉、杜仲酱油、杜仲醋、杜仲可乐、杜仲咖啡、杜仲面粉、杜仲米粉等,其中杜仲茶的生产规模最大,目前约占国内杜仲功能食品、饮品产量的60%以上,主要销往日本、香港、台湾等地。但近几年国内杜仲保健品开发并不理想,国内市场销路不畅,国际市场开发面小,均没有形成一个稳定的市场,究其原因,主要是杜仲保健品生产存在较大的盲目性、产品质量差,品种结构失调及生产保健品的厂家不能形成统一战线,终究造成消费市场的混乱。

    因此,要想占领国际市场,必须尽快开发高附加值的杜仲产品,借鉴国外成功经验,特别是日本;提高杜仲保健品质量,各大企业联手统一并稳定杜仲保健品国内市场,并以此带动杜仲产业的发展。

    《医药时报》1994年9月23日消息,由中国医药保健品进出口公司牵线,日本国立造船株式会社、丸红株式会社与四川双流县合作,建成成都双流广都医药保健公司,日本向该公司无偿提供326万元人民币筹建初加工基地,其生产的半成品由日方包销,现已建成年加工5000吨杜仲叶茶的直属车间和配套设施,其产品达到出口要求,到6月底向日方供货80吨。中日双方已正式签订两年供销合同,每年中方至少向日方提供2000吨的杜仲叶茶半成品,每年营销收入将在2400万元以上,利税200多万元。目前双流县将兴建500亩杜仲基地,以生产杜仲制品出口日本。

    国外的高级葡萄酒、味美思、威士忌里常配有杜仲的浸出物,这是为了使其风味更佳。日本以杜仲叶(每2克加水500克,煮沸3分钟)制成一处天然植物饮料,其中钙、钾含量与相等重量的牛奶相比高了10倍以上。

    5.5绿色饲料

    继瘦肉精、三聚氰胺、双汇火腿等食品安全问题被暴露之后,国内外对食品安全问题越发重视。一些饲料所含的添加剂虽能起到增加家禽、家畜产量和抗病的目的,也导致了家禽、家畜产品产生有害物质,造成对人身体的危害。在保证对饲料中的添加剂和抗生素符合国家规定的基础上,天然的中草药饲料添加剂逐渐体现出了自己的优势。杜仲为传统的中药,然而近年来的研究表明了以杜仲叶及其提取物作为家禽、家畜的饲料添加剂,不仅能预防家禽疾病的发生,减少预防用药,增加了食用安全性,还能提高食用品质,增强口感。其主要发挥抗病作用的成分为绿原酸。以杜仲作为饲料添加剂,可以使鸡的产蛋率提高30%-40%,鸡蛋中胆固醇含量大大降低;当用以饲养鱼、虾、蟹、甲鱼、鳗、食用蛙等时也有较好的效果。同时,以杜仲叶为原料的饲料加工技术简单,成本低、见效快,市场前景广阔。

    加大杜仲功能饲料的研发,逐步实现杜仲功能饲料的质量标准化、产品系列化、发展可持续化。积极推进杜仲功能饲料在家禽类、家畜类、水产养殖以及家庭宠物喂养的推广,增加禽畜的免疫应答能力及抗病能力、促进胆固醇的代谢、促进动物脂质代谢和蛋白质合成、提高禽蛋的产量和质量。若将饲料精制工艺标准化、产品系列化、剂型多样化,杜仲叶及其他中草药饲料添加剂必将代替抗生素类和化工类营养添加剂,成为今后饲料添加剂的新品,推动国内饲料工业的进步,可供养殖业批量生产胆固醇含量低、无污染、自然型的肉、蛋类绿色食品和生态食品,促进绿色畜牧、水产、禽类等养殖业的发展。

    5.6其他应用

    加大杜仲有机肥系列产品的研发和应用,将来源于杜仲的杜仲叶、渣固液发酵生产杜仲有机肥,还原于杜仲,逐步实现杜仲资源种植的科学施肥,提高杜仲资源的利用价值,降低杜仲胶生产成本,提高杜仲产业的经济效益,促进杜仲资源利用的有效循环,使杜仲胶作为一种普通天然橡胶真正进入市场得以实现,促进杜仲产业的快速发展。

    生产生物农药。可利用杜仲落叶,提取能抑制真菌生长、抗菌谱宽的抗真菌蛋白来生产生物农药,用于治理木霉病、小麦赤霉病、烟草黑茎病、棉花枯萎病等真菌性病害。

    生产叶渣装饰板材。杜仲落叶或提胶后的叶渣可塑性强,不易碎裂。可用来铸压成人造大理石等各种装饰板材。用于建筑装饰、工艺品和儿童玩具等。

    杜仲木材为散孔材,木材坚实,洁白光滑,有光泽,纹理直,结构细致,干缩性小,不翘不裂,不受虫蛀;易切削,切面光滑,车旋性能良好,是高档家具、农具、枕木、车、船及装饰品和工艺品的优良用材。同时,杜仲木材还可以开发成保健用品,如杜仲保健腰带、枕头、木屐、筷子等,鞋业北京制鞋研究所用杜仲叶制成了皮鞋后帮,被认为是目前最好的鞋后帮材,此外,还可用杜仲胶渣作鞋垫,这种鞋垫具有弹性,而且耐穿。在杜仲木中,经有关专家化验,含有一定的杜仲有效成分,长期使用,对人体具有一定保健作用。杜仲木有洁白光滑、美观耐用的特点,是制作高档家具和木制工艺品的优质材料.同时也可制作优质餐具的杜仲保健筷和杜仲牙签,90年代南京的老山林场用杜仲木制成“中国保健餐筷’已闯进了国际市场。

    杜仲叶提取杜仲胶或药用后的胶渣或废渣,也可用以生产具耐酸碱、耐水火并绝缘等特点的新型装饰材料。另外,尚有利用杜仲叶药渣生产复合肥料等,这些产品的开发都有较好的市场前景。

    粘合剂杜仲胶与松脂、木焦油制成的粘合剂,能粘合金属、岩瓦瓷器角制物和木片,是橡胶和其他粘合剂无法相比。

    由于杜仲极少感染病虫害具有耐盐碱性且外形靓丽,所以在园林绿化中有较为广泛的应用。杜仲遮阴面积大,生长迅速,适应性强,其叶色夏季淡绿、秋季深棕,是良好的庭院观赏树种,而这些随着我国技术的不断更新,杜仲的形态也更加多种多样,增加了很多观赏价值较高的杜仲的品种,同时也提高了杜仲的绿化性以及应用性。杜仲具有庞大的侧根、支根及须根系,在营造农田防护林方面,有着十分重要的作用。杜仲能够保持生态平衡,取得良好的生态效益。目前我国已经有了较为有效的杜仲林栽培技术,使丘陵山区免受到风沙、荒化的困扰,起到更好的防护作用。

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