湘西自治州葛根资源利用现状及产业发展策略

田启建

（吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000）

葛根又名粉葛、葛藤，有“北参南葛”、“亚洲人参”之美誉，始载于《神农本草经》，具有解肌退热、透发麻疹、生津止渴、升阳止泻的作用[1]，为临床常用药材。葛根又是国家卫生部首批确定的药食共源植物，世界粮农组织预言，粉葛在21世纪将成为人类第六大主食，食疗价值独步天下。葛根是多年生植物，具有很强的适应性，山地、林地、斜坡、未开垦的荒地均可生长。因此，葛根已成为许多地方重点开发的经济作物。本文从葛根化学成分、营养价值、药理作用、生态功能以及葛根资源在湘西自治州的开发利用状况和存在的问题等多个方面进行分析，提出葛根产业发展策略，以期为湘西州葛根产业快速发展提供指导。

1 葛根的主要成分和营养价值

1.1 葛根的主要成分

葛根的主要活性物质是异黄酮类化合物，此外还有葛根苷类、三萜类、香豆素类等[2]。其中异黄酮类主要包括大豆甙、大豆甙元、葛根素、黄豆甙元等；葛根苷类主要包括葛根苷A，B，C 3种；三萜类主要包括以葛根皂醇A，B，C命名的7种：新型齐墩果烷型皂角精醇、槐花二醇、大豆皂醇A，B、葛根皂醇A，C和B的甲酯、β-谷甾醇、胡罗卜甙等；香豆素类有6，7—二甲氧基香豆素、葛根香豆素等；生物碱及其他成分包括尿囊素、5-甲基海因、D—甘露醇、琥珀酸、生物碱卡塞因等。

1.2 葛根的营养价值

葛根营养成分主要是淀粉，鲜葛含淀粉19%～20%，干葛含淀粉35%～40%。另外还含有蛋白质、纤维素、微量元素、维生素、氨基酸及胆碱类衍生物等等。葛根中的氨基酸，尤其是人体不能合成的必需氨基酸含量很高（以100 g干物质计）：赖氨酸（>10 mg）、蛋氨酸（＞7.54 mg）、苯丙氨酸（＞9.65 mg）、苏氨酸（＞9.63mg）、异亮氨酸（＞7.54 mg）、亮氨酸（＞11.54mg）、撷氨酸（＞11.24mg），被认为儿童必需的组氨酸含量高达6.74 mg。而葛根中微量元素硒、锌、锰、锗等的含量也很高，前3种为人体必需微量元素，缺乏时将导致身体不适及生理功能紊乱[3]。

2 葛根的药理作用

2.1 促进脑部血液循环

将葛根总黄酮注射于麻醉犬的颈动脉和股静脉，均能使脑血流量显著增加，脑血管阻力降低[4]。研究葛根大豆甙元对小鼠急性脑缺血的影响，结果显示葛根大豆甙元可显著延长断头小鼠的喘气时间[5]。葛根素可显著改善人脑中动脉后脑微循环血流量[6]。

2.2 改善冠状动脉、心脏、心肌代谢功能

葛根总黄酮和葛根素明显扩张冠状血管，可使正常和痉挛的冠状血管扩张，且其作用随着剂量的增加而加强[7]。总黄酮和葛根素能对抗垂体后叶素引起的大鼠急性心肌缺血，能改善正常和缺血心肌的代谢，能明显减少缺血引起的心肌乳酸的产生，降低缺血与再灌流时心肌的氧消耗量与心肌水含量[8]。

2.3 调节血压

葛根对正常及高血压动物有一定的降压作用[9]。静注葛根浸膏、总黄酮和葛根素，可使正常麻醉狗的血压短暂而明显地降低[10]。而PM2可引起正常狗血压升高[11]，说明葛根还含有升高血压的物质。

2.4 抗心率失常

葛根黄酮、黄豆甙元和葛根醇提取物对乌头碱、氯化钠、氯化钙、氯仿以及肾上腺素所导致的心律失常有明显对抗作用[12]，葛根成分可能影响细胞膜对钾、钙、钠离子通道的通透性而降低心肌兴奋性，预防心律失常。

2.5 β受体的拮抗剂

葛根素能完全抑制肾上腺素对腺苷酸环化酶的激活作用，表明葛根素是一种β受体拮抗剂。

2.6 抑制血小板聚集

葛根黄酮具有较好的抗凝血作用，对凝血因子如凝血酶和部分凝血酶原具有较强的抑制作用，还具有抑制体内血栓形成的作用。

2.7 抗癌及抗诱导癌细胞分化

葛根中有效成分大豆甙元、大豆甙、葛雌素、染料木素和染料木甙等物质具有雌激素样活性，可使拓扑异构酶发生变化，对激素依赖性肿瘤如乳腺癌、子宫膜癌、卵巢癌、结肠癌、前列腺癌细胞增殖具有抑制作用[13]。大豆甙元可抑制白血细胞HL-60的增殖[14]，大豆甙元在10～20 mg/mL浓度范围内明显抑制黑色素瘤B16细胞的增殖。

2.8 降血糖、血脂

口服葛根素能使四氧嘧啶性高血糖小鼠血糖明显下降，血清胆固醇含量减少。

2.9 舒张肌肉

研究证明，葛根对小鼠、豚鼠离体肠管具有罂粟碱样解痉作用。多种黄酮成分可能是舒张平滑肌的功能因子即解痉成分，收缩成分可能是胆碱、乙酰胆碱和卡塞因等物质。

2.10 改善学习记忆

研究表明，葛根醇提取物及总黄酮可对抗障碍小鼠记忆的东莨菪碱的作用，东莨菪碱能降低小鼠大脑皮层和海马乙酞胆碱含量并降低海马胆碱乙酞转移酶活性，而葛根醇提物能显著对抗东莨菪碱的上述作用，这可能是葛根改善学习记忆的作用机制之一[15]。

2.11 解酒

实验表明，在饮酒前，饮用以葛花为主原料的解酒保健饮料，可以预防小白鼠产生醉酒症状；饮酒后饮用，可以减轻急性酒精中毒的中毒症状，使中毒恢复时间缩短，减少醒酒时间[16]。葛根能有效拮抗酒精引起的肝和睾丸组织脂质过氧化损害，有望作为可靠的解酒药物来开发[17]。

2.12 抗氧化

实验表明，葛根异黄酮明显抑制小鼠肝、肾组织及大白兔血、脑组织的脂质过氧化产物丙二醛的升高[18]，且对提高血、脑组织中超氧化物歧化酶活性有极显著作用。

3 葛根的生态功能

葛根是多年生落叶藤本攀缘绿色植物，可以绿化荒山荒地，保护生态环境。葛根在正常的生长条件下，单株第1年能覆盖地面5～10m2，单支藤蔓长可达15m，每年枯枝落叶层可达2 cm，加之强大根系上着生的根瘤有固氮作用，使土壤有机质和氮素肥料增加，对改良土壤有很好的作用，可作为改良瘠薄荒山造林的好物种。葛藤根系发达，主根深达3 m以上，发达的侧根向四周伸展，有利于防止水土流失，为优良的防水土流失植物。其叶片众多，光合作用强度大，可以大大改善周边地区的空气质量。因此，种植葛根，能起到环境保护，保持生态平衡的作用。美国最早于1876年从日本引种葛根，1935～1950年间美国为保护土壤、减少水土流失而大力发展种植。葛根被引种到非洲地区，在尼日利亚被用于玉米农耕田休耕期间的土壤肥力恢复和玉米农耕田休耕期间的粮食种植[19]。

4 湘西自治州葛根资源利用现状分析

4.1 湘西自治州葛根资源利用概况

湘西土家族苗族自治州地处湖南省西北部，州域处于云贵高原东北边缘与鄂西山地交汇地带，属中亚热带山区季风湿润气候区，自然资源丰富。州内葛根资源极为丰富，主要以野生为主。20世纪90年代起，张家界市、桑植县的一些厂家大批量收购葛根，生产旅游休闲食品——纯天然葛粉，产品很受游客欢迎。之后，州内也出现了一些小规模加工厂。近年来吉首、保靖、凤凰等地已有农户在郊区进行一定规模的人工种植，葛根总产量在不断增加，葛根加工企业规模也随之扩大，如保靖仙赐公司具有年加工精制葛根淀粉5 000 t、葛渣饲料500 t的能力，每年需原材料20 000 t，但其他企业仍然是家庭作坊式的，开发的产品大多是葛粉，也有少量葛粉挂面、葛片茶、葛花茶等产品。

4.2 湘西自治州葛根科学研究情况

随着湘西州葛根产业的兴起，有关葛根的科学研究也在不断进行。吉首大学资环学院研发人员正在开展葛根高产栽培和良种选育研究，2006年以来，已从江西、广西等地引进多个优良粉葛品种，初步总结了一套适应该地的葛根高产栽培集成技术。吉首大学食品研究所与仙赐公司合作已开发出生产葛根素胶囊的新工艺，正在进一步研发中。

4.3 葛根资源利用存在的问题

湘西自治州葛根的开发仍处于低端水平，主要生产的仍是葛根初级加工品，未形成系列产品，经济效益较低。目前，葛根资源利用存在如下问题：（1）利用葛根制药和淀粉生产过程相互分离，从干燥葛根中提取有效成分黄酮类化合物时放弃了淀粉的提取，而从鲜葛根中提取淀粉时未考虑黄酮类化合物的提取，黄酮或葛粉只取其一，造成葛根资源浪费；（2）葛根功能食品开发还处于起步阶段，产品单一；（3）葛麻纤维的利用未受到应有的关注和重视，葛渣也未得到很好的利用；（4）全州葛资源全面调查及野葛人工驯化研究均未进行；（5）除了粉葛和野葛的开发利用外，葛属其他种资源没有被开发和利用；（6）各级政府还没有高度重视葛根产业的发展。

5 湘西自治州葛根产业的发展对策

作为一种新兴绿色保健长寿食品和出口紧销产品，葛根浑身是宝。除了加工淀粉和药用外，葛根茎皮纤维可拧绳，织葛布，也可作造纸原料；叶片是优良的青饲料，可喂猪养兔；葛渣可作食用菌栽培基；块茎含有丰富的淀粉等还可加工成保健食品，也可酿葛酒；葛花可制成葛花茶，解酒功效神奇，对妇女产后的多种疾病有辅助治疗作用，同时具有丰胸、美容等效果。可见葛根具有极大的开发潜力，综合开发利用势在必行。笔者认为要快速发展湘西州的葛根产业必须从多方面进行思考。

5.1 提高认识，加大投入

各级政府应充分认识到葛根产业发展的重要性和对山区农民致富奔小康的重要作用，加大投入，在政策、税收、资金、贸易流通等方面给予支持。尽快解决葛根产业发展中的关键技术难题，开展综合利用。

5.2 加强葛种质资源研究，重视葛根质量评价

生产葛根系列产品，需要进行葛根种质资源研究，鉴别并选择合适的葛品种来开发利用。如葛根素为葛属植物的特征成分，亦是主要有效成分，但不同种类中含量高低有显著差异，因此作为药用，更需要进行葛根种质资源研究，注意种的鉴别，重视药用质量评价。

5.3 加强野葛人工驯化，开启药用葛根品种选育工作

野葛的开发利用价值很高，但是野葛资源却日渐萎缩，由于不科学的挖采野葛根，资源已遭到严重破坏。因此，应大力保护野葛资源，提倡科学挖采葛根，并进行葛根的“野转家”研究，选育适合当地种植的葛根品种，扩大种植规模，保证生产原料的供应，提高资源利用率。由于人工选育或培育出的栽培葛根优良品种基本上属于粉葛类，目前人工主要种植粉葛品种，用于提取淀粉，而用作中药或提取黄酮类化合物的葛一般都是采挖野葛，药用葛根的品种选育工作还没有真正起步，因此，应加强这方面的研究工作。

5.4 加强葛根高产、优质栽培集成技术研究

葛根的产量和品质取决于先进的栽培技术，如选择品种、整地做畦、及时育苗、合理密植、中耕除草、配方施肥、病虫防治、实时采收等等。科研单位应加强葛根高产、优质栽培集成技术研究。

5.5 加强总黄酮和淀粉的同时提取工艺研究

将葛中总黄酮的提取和淀粉的生产结合起来，研究如何利用先进的工艺同时提取高质量葛淀粉和葛总黄酮浸膏，提高对葛资源的利用率并充分发挥其经济效益。

5.6 开发葛根系列产品

在现有产品的基础上，不断开发新的葛根产品，最大限度地利用葛根原料，根据葛根独特的药理功能及保健功能，可以开发诸如葛膏、葛冻、葛汁、葛晶及各种配合菜肴浆液、葛根面包、葛根面条、葛根粉丝、葛根豆腐、葛根冰淇淋、葛根饮料、葛冰、葛冰罐头、葛根混合精、葛根口服液、葛根红肠等多种形式的抗癌、降脂减肥、降糖、解酒等功能食品，可满足不同人群的需要。

5.7 开发葛菇食用菌产品

利用葛渣进行多种葛菇食用菌筛选，寻找适宜品种，由于葛菇食用菌中的有效功能性成分物质含量高，进行适当加工，可成为全新的食用菌新产品。在葛菇食用菌的生产栽培中，充分利用现有食用菌的种植技术进行科学组装，可快速见效。

5.8 开展葛根资源能源化研发工作

葛根的主要组成是淀粉、纤维素等，可作为生产乙醇的淀粉质原料。随着人类社会的快速发展，能源及资源危机日益凸现，用生物质原料转化燃料乙醇是世界高技术研究和产业化竞争激烈的热点领域。各国根据实际情况分别以不同的原料进行燃料乙醇生产。资源丰富、淀粉含量高的葛根，是很有潜力的生产燃料乙醇的原料[20]。

5.9 建立高校及科研院所研发机制

高校和科研院所与企业合作，构建产学研开发机构，创立研发机制。如吉首大学食品研究所可在产品加工方面，吉首大学资环学院可在丰产栽培、优良品种选育方面，湘西自治州农业局检测中心可在绿色食品、有机食品、农药残留分析检测方面，农业局植保土肥所可在配方施肥和病虫害控制方面，等等为葛根产业的发展提供技术支持。

6 小结

随着生活水平不断提高，人们崇尚自然、崇尚绿色、崇尚环保、崇尚健康、崇尚文明正在成为新世纪的新潮流。葛产业是21世纪的朝阳产业，葛根产品的加工与销售正在走向成熟。葛根大多分布在山区，葛根资源的综合开发不仅可以带动山区经济的发展，提高农民收入，增加社会的稳定因素，而且还可以防止水土流失，保持生态良性发展。葛根的开发利用具有不可估量的市场前景，是一项经济、生态和社会效益都非常明显的富民工程。

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