野生植物资源开发利用的原则、途径.ppt

第二章 野生植物资源开发利用的原则、途径及方法,1.野生植物资源开发与利用的意义2.野生植物资源开发与利用的原则3.野生植物资源开发利用的层次4.野生植物资源开发与利用的途径5.开发新野生植物资源的方法6.野生植物资源开发与利用的规划,1.野生植物资源开发与利用的意义,增加社会财富，满足人类物质需要；满足人们精神需要；促进科技发展。,2.野生植物资源开发与利用的原则,总的原则：物尽其用经济效益最大化综合开发,2.1 以科技促发展,目前,大多数野生植物种类的开发利用还处于原始状态,利用程度低。盲目开发,粗放经营,利用单一,不仅造成资源的浪费,而且还危害消费者、国家和社会的利益。重视基础性的调查研究,做好科研及技术推广工作。,2.2 栽培驯化与野生资源发掘并举，重在栽培,野生植物特定的生长习性决定了它们在森林组成和结构中不能成为主要角色,即使是广布种,仅靠其野生资源的直接采集利用不可能满足规模化生产的要求,亦不利于经营管理,很难产生好的经济效益。同时,野生资源的直接采集利用极容易引起资源的破坏甚至灭绝。因此,其开发利用应栽培驯化与野生资源发掘并举,并以引种驯化和规模化繁殖栽培为主,合理规划。这样,才能保证原材料供应的稳定性,生产经营才能有计划、有规模。特别是那些品质和产量不佳,但有特色,市场需求较大的种类更要加强引种驯化。通过引种驯化培育出优良品种,打造特色产业,带动山区脱贫。,2.3 经济效益和生态效益相结合多途径综合利用,许多野生植物常集多种用途于一身,例如:常春油麻藤的枝叶繁茂、四季常绿、大型圆锥花序极为艳丽,既是垂直绿化和园林观赏佳品,亦是良好的水土保持材料;其全株入药,有活血化瘀、通筋脉之效;块根可提制淀粉,种子可食用和榨油。野木瓜属、葡萄属等的果实既可食用、酿酒,其茎亦可用于编织、制绳,作垂直绿化或水土保持的材料皆为合适。因此,在开发利用过程中应优先考虑这类物种,充分利用其价值的多重性。对资源实行集约型经营,多途径综合开发利用。,2.4保护和利用相结合，走可持续发展之路,野生植物资源是有限的、动态变化着的自然资源,任何不合理的开发利用都会加剧资源的减少甚至灭绝。因此,资源的开发利用必须制定合理、有效的政策措施,以保护为主,保护和利用相结合,走永续利用、可持续发展之路。,3.野生植物资源开发利用的层次,（1）发展原料（一级开发）（2）发展产品（二级开发）（3）发展新资源（三级开发）,发展原料驯化栽培、组织培养、资源选育（一级开发）,图 1 野生植物资源开发利用的层次,发展产品食品、药品、香料、色素、树脂等（二级开发）,综合科学研究发展新资源、新成分、新产品（三级开发）,（1）一级开发,【1】驯化栽培 猕猴桃 西洋参【2】组织培养【3】资源选育 蕨类植物徽菜,(2)二级开发,【1】食品【2】药品【3】香料【4】色素【5】树脂,（3）三级开发,【1】新资源 原料资源，种质资源【2】新成分 新化合物，新特性/新价值【3】新产品 新产品，新功能,4.野生植物资源开发与利用的途径,4.1充分发挥野生植物资源优势，进行有计划而合理的采收、挖掘和砍伐，使野生植物资源永保其资源优势，永续利用。,4.2充分利用农业和生物技术及其它先进手段，进行引种、驯化、人工栽培、组织培养及采用生物工程技术手段，使一些稀少、珍贵的野生植物资源迅速增加其数量，提高质量，为野生植物资源的开发与利用扩大或建立原料基地。,4.3通过提取、加工、精制等工业措施，使野生植物资源按市场需要形成名优新产品，变当地资源优势为商品优势，优化生产过程，为市场提供更多、更好的优势产品。,4.4 采取一物多用综合开发途径，使废弃物再利用，以提高野生植物利用率。,一种野生植物资源开发利用后，所余废料可以进一步利用，使之形成更多的产品。如：山楂果实可加工系列食品，制成多种中成药，山楂核可以加工成山楂核馏油和活性炭等，山楂叶还可提取黄酮类物质。又如：山葡萄果实可以加工果酒、果汁饮料等食品。,4.5 野生植物资源利用途径因材而异,药用植物资源野菜资源野果资源攀援植物,4.5.1.药用资源开发途径,纵观我国中药资源的开发现状,一方面资源不足,一些蕴藏丰富的资源尚未得到合理开发和利用;另一方面,又存在着严重的浪费和破坏,严重制约了中医药事业的持续稳定发展。因此,合理地开发中医药资源具有重要意义和光辉的前景。,4从动植物及海洋生物中开发,我国地域辽阔,拥有世界上最复杂的动植物群种,目前开发出来作为中药材的占不到其中的1/5,未经采集到或未经开发鉴定的中药材资源还很多，拥有巨大的尚未被开发成中药材的动植物潜资源。目前,“向海洋要药”已成为沿海各国药学研究的新方向。我国海洋生物资源十分丰富,国家一类新药藻酸双酯钠(PSS)及海豚毒素、鱼油的开发成功,更使其显示出诱人的开发前景。,4从中药材老品种的非药用部位中开发,在传统中药中,被遣忘的药用部位还不少,如牛蒡根、金沸草(旋覆花的原植物)等,在古代本来作为良药来使用,现在却习惯于只用某一部位,很有必要开发新品种,以丰富临床用药。而且,从老中药品种上的不同部位开发新药材,比较容量成功。,4从传统中药加工工艺中开发,中药材的加工炮制工艺是在不断发展的,弄清加工炮制原理及其对化学、药理和临床的影响,并进一步开发改进,可充分提高药材疗效,充分发挥药材作用。有必要对一些中药的热处理方法重新评价。但对于含有甙类的中药材,如天麻、黄芩等,采收后却宜先热处理,以破坏其生物酶,否则药材效价就会降低。丹皮的传统加工方法是采收牡丹根后,将芯抽去,只以皮入药。经分析丹木的化学成分及药理作用与皮基本一致,可以全根入药。又如人参的芦部过去认为有催吐作用,加工时一般去芦。现经研究证实,芦与根所含的化学成分相同,生物活性和毒性亦一致,且药理实验亦证实参芦无催吐作用。因此若改变传统去芦的加工习惯,相当于每年增产人参200t。并且,传统加工工艺中多先对植物类药材进行清洗或浸泡,然后切割加工。研究发现,这样做易造成有效成分的丢失。比如常山浸泡7 d后,其生物碱损失近1/3。槟榔若经水泡后,其生物有效成分槟榔碱将显著下降。又如黄连等中药材不可炒制,否则也会导致有效成分下降。,4从中药制剂原料中开发,传统的中药材多利用经加工的原材料的根、茎、叶、花果实等。随着人类进步和科学技术的发展,从中药原料中提取有效成分制成各种制剂的比重越来越大。药用植物中通常都含有多种不同生物活性物质,在中药制剂及天然原料药的生产中,除提取分离所需的成分外,也可提取具有不同用途的其它活性成分,以扩大原料的使用价值,减少药物资源的浪费。从生产女贞子糖浆之药渣中提取齐墩果酸,可用于治疗急性肝炎。传统方法是从青叶胆中提取,但国内青叶胆资源有限。药厂以女贞子水煮法生产女贞子糖浆,因齐墩果酸不溶于水而留在药渣中,故可再提取齐墩果酸,得率可达0.7%0.8%,纯度达91%以上,明显高于从青叶胆中直接提取法。,从提取罗汉果浸膏的废渣中选出罗汉果粒,再提取罗汉果油,收率可达11%14%。在菖蒲提取岩白菜素的过程中,大量鞣质活性可开发成一类新的药用成分。在以柴胡为原料提取柴胡挥发油制作柴胡注射液时,药渣及其煎液均弃置不用,但其中含有大量柴胡皂甙、柴胡醇、芸香甙等活性成分,可作为提取柴胡皂甙的原料。其它：从生产颅痛定的废液中提取盐酸棕榈碱;从制备人参精的废液中提取人参多糖;从提取精油后的亚洲蓍草残余物中开发抗溃疡药等。,4从民族、民间药物中开发,各少数民族应用的药物总计达3750种之多。尤其是藏族、傣族、苗族、彝族、高山族等少数民族医药中蕴藏着丰富的药材方面的应用经验,具有很大的发掘潜力。比如从苗族用于治疗偏瘫的草药灯盏细辛中提取的灯盏花素,可制成灯盏花片及注射液,是治疗脑血管意外的有效药物;从景颇族草药木扎中提取开发出新药昆明神衰果素片,用于头痛、失眠的治疗。民间还流传了（或文字记载或口传）大量的草药资源,是开发中药资源的一个值得珍惜的宝贵财富。如：冬凌草素即是从河南民间用于治疗食道癌、贲门癌的草药冬凌草中开发出来的一种抗癌新药;抗血吸虫药萱草根素就是从安徽民间用于抗血吸虫的百合科植物萱草根中发掘出来的;其他还有天花粉蛋白、野百合碱、棉酚等均是来源于民间药物的开发利用。,综上所述,药用植物资源开发的途径很多,但是涉及到多学科、多行业的系统工程,为此，需要加强与中药资源开发利用有联系的基础理论与方法的研究,运用现代技术知识,更新旧的传统观念和落后的生产方式,设计合理的工艺路线,不断采用新技术新方法,充分利用生产中的副产物,以最大限度地保证我国有限的中药资源的合理开发和充分利用。,4.5.2 野菜资源开发利用,4.5.2.1 变野生为家种,加速引种驯化,实现野菜的集约化栽培。充分利用现代生物技术的先进手段进行引种驯化、人工栽培、组织培养及采用遗传工程,使一些稀少、珍贵的野菜资源迅速增加其数量,提高其质量为植物资源的开发利用建立原料基地。,。,4.5.2.2 科学测定野菜化学成分利用更灵敏、更精密的分析方法,对野菜资源的营养成分,活性物质进行分析,并监视野菜的安全性和可靠性,建立更加完善的野菜成分数据库,筛选出一些营养价值高,口感好,并具有一定医疗保健功能的野菜种类。,4.5.2.3 革新野菜的加工工艺,进行综合利用,搞好深加工通过提取、加工、精制等工业途径,将中华民族的饮食特色与世界其它地区的饮食特色相结合,与国际市场接轨,改变当地资源优势为商品优势,优化生产流程,为市场提供更多更好的优质产品。拓宽思路,研制功能性保健食品如减肥野菜制品、美容野菜制品、各种方便、营养的速冻野菜制品、即食野菜制品、或利用其精提取液制成各种饮料、糖果或者将其粉碎制成各种糕点、挂面等,也可提取其有效成分开发成药品等。另外,每一种植物资源往往具有多种用途,还可进一步进行综合开发利用,如提取色素、香料或做饲料等。,4.5.3野果资源开发利用途径,根据调查研究,野生食果除供鲜食之外,还可经过如下途径深加工成13 大系列:,4.5.3.1罐藏加工,凡可供鲜食的野生食果,若大小整齐、核小、肉质致密,粗纤维少、易去皮、耐杀菌者,如猕猴桃、樱桃、菱角等均可采用罐藏加工途径制成供食用。,4.5.3.2糖制加工,野生食果中的大多数种类,如含水量少,固形物含量高、成熟时不易软绵,煮制时不易糜烂,颜色美观,肉质细腻,具有韧性,耐贮运,果核易脱离的山楂、木通、猕猴桃、南酸枣等,都可经糖制加工制成果脯,尤其是那些味道酸涩过度的,鲜食常难于接受,而经糖制加工矫味之后则可成为美味食品。,4.5.3.3干制加工,凡干物质含量高、纤维含量低,核小、皮薄、色香味隹、肉质厚、组织致密的野生食果,如葡萄类、枣类、柿类、枸杞等,均可进行干制加工而成果干。,4.5.3.4制汁加工,凡风味好、香气浓郁、色泽稳定、酸味适度的野生食果如刺梨、南山楂、猕猴桃等均可经压榨或浸提处理制成果汁产品。尤其是质地粗糙,直接食用性差者,经制汁加工之后,可生产出各种各样的美味饮料。,4.5.3.5制粉加工,壳斗科、桦木科、禾本科、蓼科、菱科等科中富含淀粉的种类较多;睡莲科、檀香科、银杏科等虽然种类不多,但淀粉含量也极丰富。可利用淀粉不溶于水和比重大于水的特性制成淀粉产品供食用。,4.5.3.6熬糖加工,属于蔷薇科、葡萄科、猕猴桃科、桃金娘科、鼠李科、胡颓子科、桑科、无患子科、杜鹃花科以及芸香料等科的野生食果含糖类较多,可作为熬糖的原料,野生食果中所含的淀粉也可经糖化酶的作用而转变成糖。,4.5.3.7酿酒加工,野生食果含有丰富的淀粉和糖,是酿酒的好原料,在酿酒工业上有着广阔前途。,4.5.3.8提取蛋白质,野果所含蛋白主要是球蛋白。由于纤维素的存在,一般植物性蛋白质的消化率低于动物性蛋白质,但经过加工后,破坏或清除纤维素,可大幅度提高蛋白质的消化率,因此对野生食果所含蛋白质进行提取加工具有特别的实际意义。,4.5.3.9提取氨基酸,野果的风味是由所含游离氨基酸,如天门冬酰胺、谷氨酸、丙氨酸,苏氨酸等所决定的,其中有些还是人体必需而自身不能合成的,如苏氨酸、缬氨酸、色氨酸等;野生食果中的蛋白质也可经过酸、碱或酶降解成氨基酸的混合物。分离提取氨基酸可为野果保健产品开发拓宽途径。,4.5.3.10提取食油,用压榨法、水代法或浸出法等提取油脂,可为人类提供富热能的营养素。,4.5.3.11提取维生素,野生食果均含有大量维生素,刺梨、金樱子、玫瑰、沙棘、猕猴桃等都是提取维生素C 的重要资源植物;有的还可提取维生素A、E、P、B1、B2、K 等。,4.5.3.12提制食用香料,野果中绝大部分具有对人体无害的令人愉快的特有纯天然果香,是开发新的食用香料的原料。特别是对非食用部分的综合利用或在产品工艺中增添香料回收装置,则资源利用率会更高,经济效益将会更好。,4提取食用色素,我国目前允许使用的10 种天然色素有8 种为植物色素,如山楂红色素、沙棘黄色素、兰甸果红色素、多穗柯棕色素、苎麻绿色素、菰红色素等,均是以野生食果为原料提取的。,4.5.4 攀援植物开发利用途径,攀援植物是一群茎细长、不能直立,需攀附他物才能向上伸展的植物,亦称藤蔓植物。喜温暖湿润环境,主要分布于热带、亚热带森林中,在森林群落结构中为层间植物,是热带、亚热带森林的显著特征之一。攀援植物作为一个特殊的植物类群,其野生资源及开发利用价值很少引起人们的关注。,4.5.4.1 石山绿化和水土保持,攀援植物柔韧性和延展性较好,攀援方式多样,在悬崖峭壁、岩石裸露率高的石山困难造林地段,可充分利用攀援植物的攀爬、垂悬特性,因地制宜种植。通常一年内能形成覆盖,葛藤(Pueraria lobata)等速生植物2 到4 个月即可覆盖。在石山绿化中,这些优点是直立型乔、灌、草本植物难以办到的。特别在石漠化地区,攀援植物的快速覆盖,大大改善了裸岩的严酷生境,为微生物、草本植物及先锋树种的入迁提供了有利条件。攀援植物能紧贴着覆盖地表,作为优良的地被覆盖物大大缓冲了雨水对地面的冲刷力和打击,减缓了地表径流。,4.5.4.2 园林垂直绿化和观赏,攀援植物在园林上主要作垂直绿化,其绿化方式有棚架、凉廊、篱垣、附壁、边坡、支柱和植物塑形等,少数应用于地被绿化或作桩景观赏,并以其独特的绿化风格和绿化效果在园林植物中独树一帜。全国能应用于园林绿化、有一定观赏价值的野生攀援植物有3000 余种,其中开发利用前景较大的主要有爬山虎属、崖豆藤属(Millettia)、忍冬属、素馨属(Jasminum)、络石属(Trachelospermum)、岩角藤属(Rhaphidophora)、羊蹄甲属(Bauhinia)、胡颓子属(Elaeagnus)、葡萄属、猕猴桃属(Actinidia)、雀梅藤属(Sageretia)、木通属(Akebia)、鹰爪花属(Artabotrys)、八月瓜属(Holboellia)、野木瓜属(Stountonia)、刺果藤属(Byttneria)及常春油麻藤(Mucuna sempervirens)、常春藤、扶芳藤等。,4.5.4.3 藤制家具和藤器,现代藤制家具、藤制物品以其流畅的线条、返璞归真的风格以及密实坚固、轻巧柔韧、透气性强的特点逐渐获得了广大消费者的青睐,现已频频出现在家居、影院、宾馆、酒吧及公园,成为自然、休闲的象征。目前，能作藤制家具、编织品及各种藤器原料的攀援植物有近2000余种,主要有细圆藤属(Pericampylus)、葛藤属、防己属(Sinomenium)、秤钩风属(Diploclisia)、青藤属(Illigera)、南蛇藤属(Celastrus)、杠柳属(Peri ploca)买麻藤属(Gnetum)、悬竹属(Ampelocalamus)、省藤属(Calamus)、黄藤属(Daemonorops)等植物。,4.5.4.4其它利用途径,（1）药用:蛇莲(Hemsleya sphaerocarpa)、大血藤(Sargentodox a cuneata)、马兜铃(Aristolochiadehilis)、薯蓣(Dioscorea opposita)等,其中雷公藤(Tripterygium hypoglaucum)、苦皮藤(Celast rus angulat us)等还是较好的杀虫植物,可制杀虫农药,应用于果树、蔬菜等农业生产中。,（2）淀粉与食用:例如葡萄属、猕猴桃属、木通属、八月瓜(Holboellia)属等,果实营养丰富,不乏味美可口的种类,是培育优良品种的重要种质资源;薜荔(Ficus pumila)、珍珠榕(Ficus sarmentosa var.henryi)等花序托中的瘦果加工成凉粉食用,是我国南方民间传统的消暑佳品;参薯(Dioscorea alata)块茎是名贵蔬菜;葛藤属、薯蓣属的块根、块茎是优良淀粉材料。,（3）饲料植物:如葛藤属、乌蔹莓属(Cay ratia)(俗称母猪藤)等100 余种攀援植物作为饲料喂养效果好,是高产优质的饲料植物及饲料添加剂。（4）芳香植物:如鹰爪花(Artabotryshex apetalus)、须药藤(Stelmatocrypton khasianum)等种。（5）染料植物:如构棘(Machura cochinchinensis)、茜草(Rubia cordif olia)等10 余种。,5.开发新野生植物资源的方法,（1）系统研究法（2）民族植物法（3）其他研究方法,（1）系统研究法,【1】理论依据【2】特点和要求【3】工作程序 研究目标确定研究方法确定研究结果评价,（2）民族植物学法,【1】理论依据【2】特点和要求【3】工作程序 描述解释应用,（3）其他研究方法,【1】从古今中外文献中发现 紫草、茜草、蓼蓝等色素的应用-古代对染料的记载等。【2】从基础研究中得到启迪【3】从有用成分中进行结构修饰【4】扩大野生植物资源量的方法（1）野生植物资源的引种、驯化与栽培（2）生物技术（3）合成、半合成有用成分,6.野生植物资源开发与利用的规划,在查清野生植物种类、贮量、分布规律和生态条件的基础上，结合市场需求状况，制定出开发利用规划。规划要做到保护与利用并举，生态效益与经济效益统一。其具体内容应包括以下几方面：,6.1直接开发利用的野生植物资源种类,对资源蕴藏量大,分布集中，经济效益大，市场前景好的野生植物种类，如偃松籽、笃斯、红豆、金莲花、鹿蹄草等。应尽快组织开发利用。并根据利用量与再生量相平衡的原则，限定开发强度与生产规模，提出开发利用措施与保护措施。,6.2 近期开发利用的野生植物资源种类,对具有一定规模，资源蕴藏量小,市场前景一般,经济效益尚可的种类,如沙参、燕尾凤毛菊、升麻、蒲公英、荨麻等。立即开发利用。,6.3远期开发利用的野生植物资源种类,对于资源蕴藏量大,分布集中，尚未探明利用途径或技术，或市场前景尚未明朗的种类,如杜香、地榆、老鹳草、萎陵菜、唐松草等。不要急于开发利用。要集中力量进行这类野生植物开发利用研究，组织攻关，待技术成熟后再推广利用，以免浪费资源。,6.4 人工栽培的植物种类,对于经济价值大,资源蕴藏量小，不能形成一定生产能力的种类,如芍药、缬草、黄芪、细叶柴胡、贝母、手掌参、黄花菜、兴安薄荷等要先进行引种驯化，使野生变家植，扩大资源量，以后再大规模开发利用。,6.5 进行产品深加工的植物种类,对已经产业化，进入市场的种类，如偃松松籽、笃斯、红豆、杜香、沙参、燕尾凤毛菊、蒲公英等利用先进的技术手段进行深加工，提高产品的附加值。,谢谢！,