竹叶花椒研究进展

王永平，牛君侠，银 航，尹玉蓉

(1.陕西省林业教育培训站，西安 710000；2. 韩城市象山森林公园，陕西 韩城 715400；3. 韩城市花椒管理局，陕西 韩城 715400；4.宝鸡市马头滩林业局，陕西 宝鸡 721000)

竹叶花椒(Zanthoxylumarmatum)俗称“藤椒”、万花针、白总管、竹叶总管、山花椒等，枝条呈“藤蔓”状，是芸香科常绿小灌木，也是重要经济林树种，广泛分布于我国山东以南、海南以北、西藏以东、台湾以西的广大区域，尤其以四川、贵州等地较多[1]，印度、巴基斯坦、尼泊尔等国也有分布。和花椒(Z.bungeanum)、青花椒(Z.schinifolium)一起构成了花椒属调味料“三巨头”。花椒属(Zanthoxylum)有250多种[2]，许多种类如花椒、两面针等作为调料、中药材而闻名于世。

竹叶花椒作为调料以“青椒”(未成熟的果皮使用)形式出现，凭借着清香浓郁、麻味绵长的特点受到广大消费者的喜爱[3]；近年来，更是随着“幺麻子藤椒油”“康师傅藤椒牛肉面”等一系列产品的问世，竹叶花椒已经成为全国乃至世界民众喜爱的名优林产品。同时，竹叶花椒也作为香料、药用植物在世界多国使用，如巴基斯坦称之为“Timur”“KababeTejal”等[2]。

当前关于竹叶花椒的研究较多，本文就竹叶花椒多方面的有关研究进展进行综述和讨论，以期为竹叶花椒今后的发展和提质增效提供一些参考依据。

1 竹叶花椒的栽植区域

竹叶花椒主要分布在我国秦岭以南的广大西南区域，栽种面积广泛，四川省年产可达几十万公斤，主要用于食品调味料、香料，以及加工食品添加剂。冬季最低温在0 ℃以上的暖湿区域是竹叶花椒的适生区，而秦岭以北区域(如渭北平原)栽种竹叶花椒尚未成功。

2 竹叶花椒栽培技术

2.1 竹叶花椒的植物生理特性

竹叶花椒是一种喜阳性树种，较耐旱，但不耐涝；长时间的积水或者极端低温可能导致树的死亡[4]。

竹叶花椒对土壤酸碱度的适应性较宽泛，适宜的土壤pH值在6.5～8.0之间[4]，并影响土壤理化性状。赵昌平、唐海龙等[5-6]研究指出，随着栽植年限增加，竹叶花椒园的土壤粘化明显，2～0.02 mm颗粒增加，土壤中微生物总量，N、P等含量增加，而土壤分散率、侵蚀系数等下降。

竹叶花椒和花椒属其他植物类似，呈现出性别分化严重不平衡、以无融合生殖为主的特征，雌雄异花。胡梅等[7]研究了花椒的花芽分化，指出竹叶花椒花芽是混合芽、裸芽，7-8月开始分化，一共分为7个时期。叶萌等[8]指出，竹叶花椒以雌花为主，虽然近年来雄花数量有增加的趋势，但是花粉是不育的；其生殖方式以雌花通过无融合生殖结实为主。

2.2 竹叶花椒栽培管理

2.2.1 育苗 竹叶花椒和花椒属其他植物类似，其种子不仅具有一层硬种皮，而且可能含有抑制发芽的物质，因此需要经过处理才能萌发。雷庆华等[9]指出，种子需用1%碱水或洗衣粉溶液浸泡两天，在深秋或第二年早春播种。Purohit等[10]提出用50%稀硫酸处理竹叶花椒种子有助于其发芽。Datt等[11]提出用赤霉素、细胞分裂素等植物激素处理，可以提高竹叶花椒种子的发芽率。苗期需要选择钙质多的土壤，播种时浇水必须浇透，定苗前后需要补充适当的肥力。

2.2.2 栽植 春季萌芽以前或者秋季雨后可以进行定植，定植前一个月左右应先施足底肥；由于竹叶花椒根系较浅，应当采用深挖、浅植的方式定植；树形可以采用自然开心形或者杯状形等[4,9,12]。栽培后需要每年补充施肥，并且进行修剪、病虫害防治等。

2.2.3 提质增效 杨德富等[13]指出，可以通过补植、追肥、间种的方式进行低产林改造。此外，也可以用竹叶花椒做砧木嫁接其他优良品种，或者用其他抗性强的树种做砧木嫁接竹叶花椒，以增加产量、提升品质。

舒正悦等[14]研究了竹叶花椒的抗涝生理，指出合理施肥可以提高竹叶花椒的抗涝性，其中田间持水量63%、N 275 kg·hm-2、P2O595 kg ·hm-2和K2O 275 kg ·hm-2是综合效果最好的水肥条件。

2.3 竹叶花椒的病虫害防治

在生产实践中，随着栽植年限的增加，竹叶花椒病虫害问题会越来越突出，病虫害防治常会成为丰产管理的中心任务之一。

2.3.1 主要病害 竹叶花椒的主要病害有锈病、流胶病、烟煤病、膏药病、根腐病、褐斑病、干腐病等，其中锈病是危害最严重的病害；而流胶病、烟煤病则分别是由蛀干害虫、蚜虫等虫害引起的继发性病害[12,15]。郑磊等[16]鉴定竹叶花椒锈病的病原菌为花椒鞘锈菌(Coleosporiumzanthoxyli)。毛毳等[17]发现，锈病的发病与温度、湿度等环境条件关系密切，7-10月为高发期，较好的防治方法是采用15%粉锈宁、70%代森锰锌对竹叶花椒全株进行喷雾处理。

2.3.2 主要虫害 竹叶花椒的主要虫害有蚜虫、天牛、蜗牛、凤蝶、红蜘蛛、跗线螨等，其害虫类型和防治方法与红花椒类似[15]。除了采用化学药剂杀灭害虫以外，及时移除、烧毁病死枯枝，对于预防继发性病害如烟煤病、流胶病等也是必要的。近年来也有其他一些虫害被发现，如桑拟轮蚧等在部分地区危害严重，可以采用吡虫啉、杀扑磷等防治，也可以采用天敌寄生蜂等进行生物防治[18]。

3 竹叶花椒的遗传育种学

3.1 竹叶花椒的系统发育

冯世静[19]、宋琴芝[20]、邓洪平等[21]分别用SRAP、SSR、RAPD等分子标记研究了花椒属植物的系统发育，认为分子水平的证据实际上和传统以有无萼片、花瓣之分划分花椒亚属、崖椒亚属的形态学证据是一致的，即竹叶花椒与花椒的亲缘关系更近，而青花椒与它们关系较远。

实际上，现在很多青花椒优良品种其实是竹叶花椒品种，如九叶青、顶坛花椒、金阳青花椒等。不过，九叶青的情况稍微复杂一些，研究表明，九叶青实际上是红花椒、竹叶花椒经过长期基因交流而渗入杂交形成的复合群体[21]。其他的竹叶花椒品系是否存在这种现象有待进一步研究。

3.2 竹叶花椒的育种

对于竹叶花椒而言，育种的目标包括增加产量、增加抗性、延长挂果年限、适合采摘等优良性状(如无刺)等。虽然可用的育种方法很多，有选择育种、化学诱变育种、太空育种、多倍体育种、分子育种等，但是目前实践主要是选择育种，以及初步应用在九叶青上的化学诱变育种。

王景燕[22]等选育了丰产、抗寒、抗旱的竹叶花椒品种“汉源葡萄青椒”。吕玉奎等[23]选育了茎干近乎无刺的九叶青品种“荣昌无刺花椒”(Z.armatumDC.cv. )。顶坛花椒方面，除了屠玉麟等[24]选育的叶刺较小的变种，还有梁美等[25]选育的产量高、抗旱抗病虫能力强的“黔椒4号”(Z.planispinumvar.dintanensis‘Qianjiao 4’)。

虽然现在育种取得了一定成绩，但是更多方法如细胞工程育种、分子育种等有待尝试；同时，培育出更加耐寒、从而适合在北方栽种的竹叶花椒新品种是未来的发展方向。

4 竹叶花椒有效成分及其药用价值

目前，国内外竹叶花椒有效成分分析研究多有报道，诸多药效成分被相继发现，为进一步开发其食用、药用价值奠定了基础。目前已分离和鉴定的化合物大体包括酰胺、生物碱、木质素、萜类、甾体、黄酮等。

根据物质溶解性的不同，用不同溶剂提取的组分中分离得到的化合物类型有所差异。孙莉[26]从竹叶花椒氯仿部位分离得到7种化合物，包括紫丁香酸、L-细辛脂素、β-谷甾醇等。黄艳[27]从竹叶花椒乙酸乙酯部位分离得到5种化合物，包括Fargesin、Sesamin等。李航等[28]用乙醇浸取得到竹叶花椒脂溶性成分8个，包括香柑内酯、伞形花内酯、山柰酚、茵芋碱等。

竹叶花椒全身几乎都有药理活性，但是根据其含量不同起作用的主要成分不同，例如：果皮含有较多的挥发油，而根茎则含有很多生物碱、木质素等。

4.1 竹叶花椒果皮的有效成分

4.1.1 竹叶花椒挥发油 竹叶花椒挥发油是其芳香气味的主要来源。目前，检测挥发油成分的标准方法是气相色谱-质谱联用(GC-MS)。值得一提的是，挥发油组成和含量会随品种、产地的不同而不同。

刘发光等[29]发现韶关野生竹叶花椒挥发油主要成分是桉树脑、柠檬烯、桧烯等小分子醇类或萜类物质，且由青转熟过程中，萜类如柠檬烯含量增加，而醇类如桉树脑含量减少。祝磊等[30]发现洪雅藤椒(竹叶花椒)挥发油主要成分是芳樟醇、柠檬烯、桧烯等小分子醇类或萜类，且由青转熟过程中挥发油含量降低，且柠檬烯增加而芳樟醇减少。由此可见，竹叶花椒由青转熟过程中挥发油含量是下降的，而且总体规律呈现为醇类含量下降而萜烯类含量增加。

竹叶花椒挥发油成分与花椒属其它种不同。樊丹青等[31]用GC-MS-AMDIS对比了花椒与竹叶花椒的挥发油，发现它们组成差异显著：陕西花椒含量最高的是柠檬烯，四川花椒是芳樟醇，而竹叶花椒也是芳樟醇，但是竹叶花椒芳樟醇含量高于陕西花椒1倍多。卢俊宇等[32]用GC-MS-AMDIS对比了青花椒与竹叶花椒的挥发油，发现它们差异显著：青花椒含量最高的是艾草醚。

不同产地竹叶花椒的挥发油成分不同。Shah[33]和Tiwary等[34]研究了印度竹叶花椒，发现挥发油以芳樟醇、柠檬烯为主。Barkatullah等[35]研究了巴基斯坦的竹叶花椒，发现其挥发油以芳樟醇、薄荷油等为主。Cicchetti等[36]研究了尼泊尔竹叶花椒，发现其挥发油以芳樟醇、香茅醛为主。

4.1.2 酰胺酰胺类物质 花椒属植物麻味的主要来源，也是花椒水提物的主要成分之一。Krishna P. Devkota等[37]从竹叶花椒中找到了10种酰胺类物质，其结构和已知的花椒麻素结构类似，均为山椒素类化合物(异丁基羟基酰胺)，它们应该是竹叶花椒麻味的来源。

不过，Kalia等[38]和Kumar等[39]在竹叶花椒中找到了结构和山椒素完全不同的酰胺，它们在两侧均具有苯酚醚的结构，可能具有不同的生理活性。

4.1.3 生物碱 生物碱是竹叶花椒各种药理活性的重要来源之一，生药学、天然产物化学等学科在这方面进行了大量研究。目前认为，竹叶花椒的生物碱主要蕴含在根茎等部位，而果皮中种类相对较少。Samad等[40]鉴定认为竹叶花椒果皮中含有白藓胺(白鲜碱)，以及咔唑结构的新生物碱。

4.1.4 黄酮 徐林[41]研究发现，藤椒水提物有很好的抗氧化和抗菌活性，主要来自于黄酮类组分芦丁、槲皮素等。王春霞等[42]用微波辅助乙醇提取了藤椒油饼粕中的总黄酮，证明其抗氧化能力很强，可以与维生素C媲美。

4.1.5 其他物质 徐林等[43]指出，花椒水提液还含有较多的多酚，有较强的清除自由基能力。

此外，竹叶花椒还被认为含有香豆素、糖苷、甾醇类化合物等。

4.2 竹叶花椒根茎的有效成分

大量研究指出，花椒根、茎富含生物碱、木质素类化合物，很多具有重要的药理活性。此外，甾醇类、糖苷类化合物等也在根部有分布。

4.2.1 生物碱 《中华本草》记载，花椒根含有崖椒碱、木兰花碱、竹叶椒碱等；根皮含有白鲜碱、茵芋碱、花椒根碱等[44]。

郭涛[45]、唐小凤[46]等研究了竹叶椒的乙酸乙酯提取物，分别得到了7个、11个喹啉和异喹啉类化合物。冯媛丽[47]从竹叶花椒茎皮中分离得到了2个新生物碱。

4.2.2 木质素 花椒根、茎中富含苯丙素中的木质素类化合物，而且多数为典型的双四氢呋喃型木质素[48]。

冯媛丽[47]从茎皮中分离得到了armatum A, B等20个木质素。胡昀[49]从恩施地区竹叶花椒中分离出了18个苯丙素类化合物，包括松脂醇单甲醚、松脂素以及双骈四氢呋喃型的biplanispine A等。郭涛等从竹叶椒根茎中分离了20个木质素类化合物，主要成分包括松脂醇二甲醚、horsfieldin、辛夷脂素等8种[50]。

4.3 竹叶花椒其他部位的有效成分

竹叶花椒种子也是重要的药材之一。Singh等[51]提取了竹叶花椒种子精油，发现其主要成分是芳樟醇、柠檬烯等。Ahmad等[52]研究了竹叶花椒种子的脂肪酸，发现其主要成分有(4Z)-6-羟基十九碳烯酸、(4Z)-8-羟基十五碳烯酸、(4Z)-7-羟基-7-乙烯基十六碳烯酸、(4Z)-十六碳烯酸等，它们都是不饱和脂肪酸。Singh等[53]还研究了竹叶花椒种子水提物的成分，发现其中主要含有酚类、黄酮类、单宁类等化合物。

4.4 竹叶花椒的药理活性

竹叶花椒不仅是重要的中药材、民族药材，而且在印度、巴基斯坦、尼泊尔等国都作为药材使用，其中已鉴定的化合物或者某些提取物(水提物、乙醇提取物、乙酸乙酯提取物等)分别被证明有抗肿瘤、镇痛抗炎、降血糖、抗氧化、抗菌、抗乙酰胆碱酯酶(缓解阿尔兹海默症)、保肝、治疗消化系统及心血管功能紊乱等功效[54-56]。

5 竹叶花椒的加工与应用

5.1 藤椒油

目前，竹叶花椒最主要的加工品是藤椒油。藤椒油深受国内广大消费者的喜爱，而且其鲜、香、麻的特征使其近年来市场份额越来越大，生产工艺及其相关技术也伴之不断创新。

现在藤椒油生产方法有菜籽油浸提法、压榨法、溶剂萃取法、超临界CO2提取法等[57]，其中大部分企业都采用菜籽油浸提法。超声波提取法、微波提取法等[58]新型提取方法也应用于藤椒油制备。

为了保持竹叶花椒的麻味和香味，避免出现酸值与过氧化值提高等问题，生产中采用液氮速冻、加热菜籽油，用改进的配方浸提等方法达到令人满意的效果[59]。

5.2 藤椒精油

精油作为纯粹来自于某种植物的油脂，由于其纯度极高、不含其它油脂，在食品工业、化妆品工业、芳香疗法等领域得到了广泛的应用。金绍黑提出了溶剂(环己烷、丙酮)提取、超临界CO2提取藤椒精油的方法[60]，具体而言，将藤椒粉碎以后，用溶剂或超临界CO2流体通入粉末，最后过滤得到产品；超临界CO2得到的精油十分纯净，而溶剂提取的产品需要进一步蒸馏回收溶剂。

5.3 其他应用

精油藤椒油、藤椒精油本身可以进行衍生。例如，利用藤椒油制作香肠、方便面等加工品。

竹叶花椒本身含有对于某些动物的毒性成分，可以作为杀虫剂。张云等[61]用竹叶花椒果实精油杀灭白纹伊蚊和致倦库蚊。Hieu等[62]用胡椒木(山椒)和竹叶花椒果实精油防治了厩蝇(Stomoxyscalcitrans)。Cheng-FangWang等[63]提出用竹叶花椒精油防治仓储害虫烟草甲(Lasiodermaserricorne)及赤拟谷盗(Triboliumcastaneum)。

印度研究者Ramanujam等[64]指出，竹叶花椒也可以作为杀鱼剂，如杀死印度囊鳃鲶(Heteropneustesfossilis)，其机理是非竞争性地抑制了鱼类的Mg2+-ATPase活性。

6 展望

竹叶花椒作为重要的药食同源植物，深受广大消费者喜爱。但目前，竹叶花椒的相关研究还处于起步阶段，未来的应用和研究前景十分广阔。

基础研究方面，目前竹叶花椒育种研究十分有限，仅仅在选种上取得了可观的成绩；未来可以大力开展细胞工程育种、倍性育种等研究，培育更多的优良品种。有效成分鉴定方面，竹叶花椒果皮主要集中在挥发油上，而竹叶花椒根茎则集中在生物碱与木质素上，因此，竹叶花椒果皮中的生物碱、木质素、糖苷、香豆素、甾族化合物的具体成分及其生理活性有待进一步研究。

工业应用方面，目前竹叶花椒产品较为单一，集中在藤椒油和藤椒精油上，而且藤椒精油的产品还没有形成规模。未来研究方向则是拓宽竹叶花椒的工业应用，如开发藤椒叶精油衍生品香皂、牙膏等，应用藤椒油废料制作足浴宝、鞋垫、杀虫剂等等。此外，竹叶花椒根、茎等部位的药效是已知的，可以将其工业化，利用成方或者研发新方进行药用深加工开发。

竹叶花椒和红花椒相比，以其常绿、具有木质化清新芳香味、抗性高等突出特色正在成为调味品领域的新秀，同时因为其不需要进行复杂的田间管理等优势受到广大椒农的喜爱。但是，目前应用范围有限，品种相对单一，加工品较少，产业链条较短。因此，未来利用先进的生物技术手段如细胞工程、基因工程等选育特色明显的新品种是育种研究的方向；同时可以结合精油、乙醇提取液等现有技术开发食品香精、醒脑剂、晕车药等药物或保健品，有助于竹叶花椒产业链条的进一步延伸。