彰武县元宝枫综合开发初探

卢 野

(辽宁省阜新市国有彰武县四合城林场，辽宁 彰武 123200)

1 元宝枫生物学特性

1.1 元宝枫的生长特性

元宝枫树体相对高大，寿命较长，是一种二倍体物种，在槭树科中位于相对原始的地位。元宝枫主要分布在秦岭以北，属于温带分布的植物，在-30～42 ℃的温度范围内均能正常生长。元宝枫的抗逆性较强[1]，文建雷等[2]研究发现，当元宝枫受到干旱胁迫时，叶水势大幅度降低，通过气孔关闭程度和调解光合速率适应水分胁迫，可见元宝枫对水分的要求不高。元宝枫对土壤的酸碱度要求也不高，除了过粘重、透气性差的土壤，一般的沙质壤土都适合元宝枫的生长。而彰武地区属四季分明的温带季风气候，沙质壤土分布面积大，相对干旱，也为元宝枫的生长提供了适宜的环境条件。

1.2 元宝枫的造林特性

元宝枫用种子繁殖居多，研究发现用40～60 ℃的温水浸泡12～24 h，再进行催芽，能够打破种子休眠，保证出芽率和出芽整齐度[3～5]。研究发现[6]，采用营养繁殖的方法能够解决元宝枫种子繁殖产生的林木分化现象。用元宝枫造林也比其他树种更耐干旱，适宜东北地区“三北”防护林建设。元宝枫造林既可以营造纯林，也可以与油松、沙棘等适合彰武地区的树种混植，对立地条件要求不高[7]。彰武地区的风沙较为严重，固沙树种多以彰武松、樟子松为主，元宝枫属于深根性树种，病虫害也比较少，作为绿化树种提高彰武治沙造林树种的多样性也起到一定的作用。在彰武境内，四合城林场就有利用元宝枫营造的片状纯林，但由于生长时间短，还没有对其可持续经营状况综合指数进行评价。

2 元宝枫所含物质的提取工艺及经济价值评价

2.1 元宝枫油

元宝枫是优良的木本油料，我国卫生部在2011年的第9号文件批准了元宝枫籽油作为新资源食品[8]。元宝枫籽油中含有大量不饱和脂肪酸，占总脂肪酸含量的90%以上，功能性脂肪酸——神经酸的含量也占到5.8%以上[9]。成冉冉[10]对比了机械压榨法、索氏提取法、水酶法(单酶)和水酶法(双酶)提取元宝枫籽油的不同之处，发现这几种提取方法的提取出脂肪酸的化学成分相同，提取效率以索氏提取法最高，但水酶法得到的元宝枫籽油保留固有气味，无杂质，综合品种最优，并且发现了水酶法提取元宝枫籽油的最佳工艺条件：在以碱性蛋白酶为催化制剂，酶添加量3.5%，酶解pH值10.5，酶解时间7 h，酶解温度55 ℃，料液比1∶4的条件下，元宝枫籽油提取率达到 51.78%；若以半纤维素酶:中性蛋白酶=2∶1的混合酶为催化制剂，酶添加量5%、酶解时间5 h、酶解温度50 ℃、料液比1∶4的条件下，其提取率达到50.79%。徐丹研究[11]认为水酶法提取元宝枫脂肪酸绿色环保、成本小，不破坏营养成分，适用于工业化连续性生产。

元宝枫籽油中可再次提取神经酸，神经酸在多发性硬化症、肾上腺脑白质营养不良、Zellweger综合征、阿尔茨海默病等疾病上都有很好的疗效，从元宝枫籽油中提取的神经酸能够取代鲨鱼脑和鲨鱼油中的神经酸，在医学界得到广泛应用[12]。研究发现，神经酸含量较多的植物非常少，只有蒜头果、盾叶木、五角枫、元宝枫，而蒜头果和盾叶木不适合在彰武地区生长，元宝枫和五角枫在彰武都有种植，提取元宝枫油利用其神经酸的医疗保健功效在国内市场上已经占有了一席之地。从元宝枫籽油中再次提取神经酸的方法主要有混合脂肪酸分离法和混合脂肪酸酯分离法两种。闫莉华[13]建立了元宝枫油超声提取方法，发现元宝枫种子在4℃下发芽率最高，萌发后的种仁油神经酸含量明显提高，达到萌发前的1.5倍。王性炎[14]研究认为，元宝枫油中除了神经酸外，其含有的60%的油酸和亚油酸及高含量的维生素E，将以其安全无毒性、抗氧化能力和防腐杀菌能力强的优势，成为未来化妆品行业的优质原料。史宣明等[15]研究发现，在提取元宝枫籽油中神经酸的同时，还能得到生物柴油，不仅减少了普通柴油硫化物排放量的30%，还具有高燃点的特性，比普通柴油更绿色环保、安全性更高。

2.2 元宝枫单宁

元宝枫的种皮和果壳中含有单宁73.6%，纯度75%，达到了国家的特级品标准。王性炎[16]总结出元宝枫单宁的提取工艺流程，依次为元宝枫翅果清洗、脱离、种皮果壳与种仁分离、果壳粉碎、保温、浸提、过滤、浸提液浓缩、喷雾干燥后得到产品。相比其他植物单宁存在于树皮和树根里，提取元宝枫单宁更便捷环保。

单宁在药物学有很好的应用，比苯巴比妥有明显的镇静作用，延长睡眠时间；比吗啡更能有效延长生物体对热刺激的痛阈，镇痛作用明显；显著延长凝血时间[17]。元宝枫单宁还是优质的鞣料和纺织印染固色剂，与进口的黑荆树栲胶相媲美，可作为新型轻化工原料得到广泛应用。

2.3 元宝枫蛋白

元宝枫种仁榨油后得到的油粕，大部分的成分为蛋白。元宝枫蛋白在种仁中含量高达27%以上，含有氨基酸的种类17种，其中人体必需氨基酸8种。将油粕加工成蛋白精品，其残留的油脂还起到防腐剂作用，从而生产出绿色食品。而在元宝枫叶中也还有19种氨基酸，其中人体必需氨基酸9种，亮氨酸的含量达0.99%，元宝枫叶中还有钙、锌以及超氧化物歧化酶、维生素C、维生素E和类胡萝卜素等物质，且矿物质钾的含量非常高，而钠的含量非常低，可将其开发成保健茶，不仅口感好，还有保健作用。

2.4 元宝枫叶黄酮与绿原酸

元宝枫叶中的黄酮含量7.26%，高于银杏叶。王兰振等[18]研究认为，利用体积分数为70%的乙醇提取法和体积分数为60%的丙酮提取法是提取元宝枫叶总黄酮的较好方法。这与施卫省等[19]发现的用乙醇回流法提取总黄酮的研究结论一致。刘祥义[20]发现，利用超声辅助可以减少提取的时间，还能节省溶剂，提取率也能随之提高。

元宝枫黄酮类化合物具有抗过敏、降血压血脂、杀菌灭毒、保护肝脏、对抗肿瘤等作用，在医学界得到普遍重视，也是价格高昂的紧俏产品。元宝枫叶黄酮类及其他抗氧化物质能够替代化学合成的抗氧化剂，对食用油和肉类的保鲜起到很好的作用。绿原酸是一种苯丙素类物质，利胆、降压、能够增高白血球和中枢神经系统，药理作用多种，经济效益较大。

3 建议与展望

3.1 元宝枫在彰武地区的前景

彰武县自然环境较恶劣，土地较贫瘠，种植一般的经济作物都会面临投入高回报少的痛点。而元宝枫对种植和栽培技术的要求不高，抗逆性强，对环境要求较低，元宝枫的生物学特性适合彰武地区生态环境。元宝枫树冠浓密，体形美观，果实呈现出元宝状。春季新生枝叶呈红色，展叶后显绿色，秋季树叶金黄，从春季到秋季，都是一道美丽的景观。元宝枫对于环境污染的抗性极强，也十分适合作为行道树。元宝枫作为一种风景园林树种，不仅可起到生态环境保护的作用，还能实现园林绿化美化，更能将其作为一种旅游资源，在欣赏彰武历史故事的同时欣赏彰武野生元宝枫美景，融入彰武全域旅游的整体规划之中。元宝枫所含的特殊物质更是其他物种不可比拟的，更重要的是，彰武县有生长超过千年和百年的野生元宝枫，其他树龄的野生元宝枫也较为普遍，以野生元宝枫为基础，实现了元宝枫的批量化种植，在实现生态价值外，通过合理的开发利用，也可以实现元宝枫的经济价值，助力地区的经济发展。

3.2 开发利用元宝枫应注意的问题

(1)进一步保护和开发种质资源。重点保护彰武现有的元宝枫野生资源，注意对种质资源进行调查、收集和保存，改变片面保护的观念，加强资源培育、科学合理利用资源，着重开展品种区域试验，筛选出适合不同区域的品种。由于传统育种周期长，个体繁殖系数低，可辅助以分子育种，培育出优质高产、抗病虫抗逆的优良品种。

(2)寻找与科研机构或企业合作的路径，实现元宝枫的全株利用，拉长产业链条，针对市场需求，高效提取和利用元宝枫的活性成分，也要注重提高综合利用效率，减少资源浪费。借助全省招商引资的大环境，可将元宝枫作为彰武独有的资源对外推介，政府部门在招商中也要着重寻找与元宝枫开发利用相关联的企业引进彰武，快速实现元宝枫的经济价值，促进经济增长。

(3)加快元宝枫优良品种和野生品种的培育和推广，带动更多林农获得经济效益。如果按照高标准和高起点建园，可选用5～6年生优良树种定植，加强定植后管理，在第3年进入初果期时，单株产量实现3～5 kg，油的产量能达到750 kg/hm2以上。进入中果期时，单株产量可达10 kg以上，油的产量能达到2250 kg/hm2[21]。只产油一项，即可达到可观的经济收益。