苦郎树研究进展综述

2022-04-07 09:35:09 | 浏览次数:

摘要:指出了苦郎树是马鞭草科(Verbenaceae)大青属的攀援状灌木,是一种重要的半红树植物,是沿海防护林的重要组成部分。从生物化学、药用价值、抗性生理、育苗造林等方面综述了苦郎树的研究进展,探讨了苦郎树巨大的生态和经济价值,以及今后的研究方向。

关键词:苦郎树;半红树植物;研究

中图分类号:S759.9

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)15012503

1 引言

红树林是生长在热带海岸潮间带并受周期性海水浸渍的木本植物群落[1],根据生活环境又将其分为真红树和半红树,并共同构成了红树林湿地系统,通过化学、物理和生物等多种方式对海洋生态系统进行净化和修复。苦郎树(Clerodendrum inerme)又称许树、苦蓝盘、白花苦蓝盘、假茉莉,是马鞭草科(Verbenaceae)大青属(Clerodendrum)的攀援状灌木,是一种重要的半红树植物,常混生在桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)等红树林的群落林缘边[2],广布于福建、台湾、浙江南部、广东、香港、海南等亚热带、热带地区[3],是我国南部沿海地区固沙造林的优良树种。近年来,国内对苦郎树的研究多集中在生物化学、药用价值、抗性生理、育苗造林等方面,本文从这些方面总结了苦郎树国内外的研究进展,为人们进一步的全面了解以及合理的开发利用提供理论基础。

2 生物化学研究

我国学者南海函等[4]对苦郎树的化学成分进行分离和纯化,并对其结构进行鉴定,鉴定出了 8 个化合物,分别是:木栓酮、白桦酸、豆甾醇、丁香酸、金合欢素、芹菜素、对甲氧基苯甲酸和胡萝卜苷。为了进一步研究苦郎树的内部成分,在原有研究的基础上[4],随后又分离出了 7 个苯乙醇苷,1 个苯甲醇苷化合物和 1 个苯苷[5],同时也分离到 5 个三萜类化合物以及1个二萜类化合物[6]。日本学者在苦郎树的内部成分中分离出几种环烯醚萜类的化学物质[7]。印度学者利用物理和光谱数据的分析,研究出其含有一种新的脂肪酮、两种新的甾体化合物以及几种新的二萜类化合物[8]。

3 药用价值研究

苦郎树是一种传统的药用植物,其根、叶、茎等都有很高的药用价值,在医药和农药领域应用很广。在医药应用方面,印度学者研究发现,苦郎树叶磨成粉末与大蒜、胡椒粉和樟脑混合使用可用于治疗肌肉疼痛、水肿、风湿疼痛等疾病,其根部也可用于治疗性病[9]。苦郎树作为泰国传统的药用植物,其新鲜的植物叶片可以用来治疗皮肤病[7]。我国学者傅立国等[10]研究也发现苦郎树的根可入药,具有清热解毒、舒经活络的药效。

在农药应用方面,印度学者发现苦郎树能抑制家蝇成熟及生长,将苦郎树叶混入家蝇幼虫的饲料中可以使成熟蛹的个体减少[11]。Pereira J等[12]指出从苦郎树叶中分离出的一种化学物质可以抑制家蝇和蚊的生长,同时也具有拒食活性。Chen H等[13]从苦郎树中分离出具有抗菌活性的蛋白质。Klein Gebbinck E A等[14]研究指出分离出的二萜类化合物对部分害虫具有抗食活性。Gopal N和Sengottuvelu S首次提出了苦郎树对于有四氯化碳引起的小鼠肝中毒具有保护作用[15]。

4 抗性生理研究

4.1 耐盐特性

单家林等[2]通过对苦郎树植物叶片的形态结构、主要光合色素的变化以及成熟叶片矿质元素的积累來探讨高盐生境对苦郎树的影响。研究结果表明:在盐水生境下苦郎树的叶片肉质化加强,气孔频度比淡水条件下减少约 30%,说明苦郎树为了适应高盐逆境,减少了蒸腾从而降低了气孔的频度;苦郎树因高盐生境使内部叶绿素含量减少,较淡水条件下,Ca、Cb与Ca+b的含量分别降低了 53.75%、 44.35% 和 51.37%;在盐水条件下苦郎树Na+、Cl-的含量较之淡水中分别高了 19.7 倍、 1.2 倍,说明植物有一定的耐盐性,尤其是对Na+的积累。单家林和郑学勤[16]通过在室内用盐水和自来水进行沙培苦郎树,利用 mRNA 差别显示技术,在盐培的苦郎树中提取出耐盐相关的 cDNA,而水培的苦郎树中则没有。

4.2 抗菌特性

阳振等[17]采用生长率法测定苦郎树的甲醇提取物对各病原菌的抑菌活性,发现苦郎树的提取物对多种病原菌都具有抑制活性。毕秀莲等[18]对 16 种红树植物的甲醇提取物的抑菌活性进行筛选,选出对植物病原真菌孢子具有较高抑制活性的苦郎树,并对其有效成分进行分析,得到抗菌化合物 KLS-46 和 KLS-54,且均为贝壳杉烷型四环二萜类化合物。邓业成等[19]为了进一步研究抗菌活性物质,从苦郎树的果、茎、叶分别提取抗菌化合物 KLS-46、 KLS-54,并对比其对 7 种植物病原真菌的抑菌活性,发现植物叶提取物的抑菌活性明显高于其他部位的提取物,说明抑菌活性物质主要存在苦郎树叶中;比较了 KLS-46 和 KLS-54 与广谱杀菌剂多菌灵对 5 种植物病原真菌菌丝生长的 EC50 值,发现其中 2 种活性成分与广谱杀菌剂多菌灵对菌丝的毒力相似,其它的弱于多菌灵;测定了 KLS-46 和 KLS-54 对 3 种植物病原真菌孢子萌发的抑制率,显示在浓度为 0.25g/L 时,有 2 种活性成分对孢子萌发具有明显的抑制作用。与此同时,邓业成等[3]也测定了苦郎树的提取物对多种动物病原菌的抑菌活性,研究显示,当苦郎树的甲醇提取物的浓度为10 g/L时,提取物对 8 种动物病原菌有抑制活性,它们分别是:绿脓杆菌、藤黄微球菌、伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、普通变形杆菌、金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌和蜡样芽胞杆菌;测定了苦郎树提取物及化合物 KLS-46 对 9 动物病原菌的最低抑菌浓度,苦郎树甲醇提取物的 MIC 值(最低抗菌浓度)2~10 g/L,化合物KLS-46只对4种动物病原菌有抑制活性,它们分别是伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌和蜡样芽胞杆菌的,MIC值分别为0.1、0.05、0.1和0.05 g/L,对另外 5 种动物病原菌没有抑制活性。

5 育苗造林研究

半紅树植物作为海陆交接处的重要植被,是沿海防护林的重要组成部分,它在防风固沙、水土保持、湿地植被恢复等方面起着其他工程不可替代的作用[20,21]。罗炘武[22]在苦郎树的扦插育苗研究中,将植物的枝条用 ABT1,IBA,NAA 处理,分别扦插到红壤、河沙,红壤:河沙(等体积混合)的不同生境中,结果显示扦插成活率最高的是在红壤中用 100 mg/L IBA(68.80%)处理过的枝条,而生根数最多的是在河沙中用 100 mg/L ABT1(27.33)处理过的枝条;将苦郎树种植于木麻黄(Casuarina equisetifolia)海防林中,植物存活率较高,表明苦郎树适宜在木麻黄海防林中生长。

6 结论

随着沿海生态环境的日益恶化,沿海地区的植被覆盖率逐渐降低,土地盐碱化面积增加,导致沿海防护林的建设艰难。沿海地区是台风、海啸等热带风暴侵袭最严重的地区,防护林是沿海防灾减灾体系的重要防线,因此防护林树种的选择则显得尤为重要。在我国东南沿海地区,防护林的树种以木麻黄为主,但因其群落结构简单,树种单一等因素造成了群落的稳定性和多样性差[23,24],因此将其他树种与木麻黄混植是提高其稳定性和多样性的重要手段。而苦郎树作为一种半红树植物,其植株茎干和枝条纤维发达,枝叶茂盛,能够有效的阻挡台风、海啸等自然灾害的破坏,同时苦郎树既能在高盐的海水中浸泡,亦能在海水退却后的陆地生长,生性强健,不拘土质,适宜种植在海陆交界处,可作为沿海防护林的重要树种。因此,对苦郎树的选育和研究来满足沿海防护林的建设要求,具有重要的生态意义。

苦郎树具有重要的生态和经济价值,有巨大的研究空间。目前对苦郎树的研究多集中在生物化学、药用、育苗造林、抗性生理方面,而在种群资源调查、良种选育、生态解剖等其他方面还未有系统的研究,为了进一步的研究苦郎树的特性,挖掘其潜在的价值,今后苦郎树的研究应尽可能从这些方面入手,弥补这方面的缺失和不足,从而为苦郎树的开发利用提供更好的理论基础。

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Abstract:Clerodendrum inerme, a tree species of genus Clerodendrum, family Verbenaceae, is an important semi-mangrove plants and an important part of coast protection forest.This article summarized the research progress of Clerodendrum inerme from the aspect of biochemistry, medicinal value, physiological aspects, planting and seedling.It also discussed great ecological and economic value of the tree and future research direction.

Key words: Clerodendrum inerme; semi-mangrove plants; research progress

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