植物原料学及其与生产的关系 [复制链接]

第5版()
专栏：

植物原料学及其与生产的关系
王宗训
十五年前，一门与人们日常生活密切相关的学科——植物原料学诞生了。它是以植物原料为研究对象、介乎植物学与生物化学之间并以之为基础的一门综合性学科。这门学科的历史虽然很短，却已在人们的生产和生活中起了不小作用。
在理论上，植物原料学研究植物的有用物质在植物系统发育过程中的变化，研究外界环境对于植物有用物质形成、积累、转化的影响，研究植物有用物质在植物个体发育过程中形成、积累、转化的情况。在应用上，它为工业探查新的植物性原料，规划原料基地，研究采收原料的适当季节和方法。这门学科的具体对象包括各类植物原料，如挥发油、脂肪油、淀粉、糖类、纤维、鞣质、橡胶、树胶、树脂、染料、生物碱、甙类、农药等等。一般以野生植物原料研究的较多，栽培植物较少。
植物制造有用物质的性能既有遗传性，也有变异性。这是植物分类学家和生物化学家多年来研究的结果证实了的。外界条件稳定，植物制造一定化学物质的性能就世世代代遗传下来。外界条件有一定的改变，植物制造化学物质的性能就发生变异。因此，植物的有用物质与植物的系统位置是相联系的。同一品种的植物有相同的化学成分，不同种的植物亲缘关系近的化学成分也相近，亲缘关系远的所含化学成分也相差较远。
在过去，探查新植物原料常是盲目地进行，有时要调查分析大量样品，才能碰到少数结果。自发现植物的化学成分与植物的系统位置相联系的规律以后，探查新原料的工作就有了理论的指导。根据这个规律和其他有关理论，人们就可以预测一些种、甚至于一些属科植物的化学成分，有目的地去寻找所需要的原料。
例如，生物碱利血平为治疗高血压有成效的药物，我们早想寻找这种药物的原料。经查利血平为印度的蛇根木所产。蛇根木属于夹竹桃科、萝芙木属。又查我国各地植物调查的记载及研究该属植物分类方面的文献，知我国所产的萝芙木也为该属植物，在亲缘关系上与蛇根木接近。人们预测萝芙木在很大程度上可能也含利血平，或结构与其近似的生物碱。经过检验分析，证实了预测的正确，从而获得了早已想望的这种药物的原料。又根据该科其他种植物所含的生物碱成分及利血平的分子式来看，我们还有可能在萝芙木的近缘属其他种植物中找到利血平或近似的生物碱。
自从发现墨西哥所产的薯蓣属植物所含的薯蓣皂甙元，可以合成治疗风湿性关节炎等多种疾病的新药物可的松以后，根据同样方法，在我国所产的不同种薯蓣属植物中也发现了皂甙，合成了可的松。同时，人们又根据植物化学成分与植物系统位置相联系的规律扩大探查范围，已在百合目薯蓣科亲缘相近的其他科属中发现类似的物质。
我国新发现的油瓜，种子含油70％左右，产油量多，为上好的油料植物。此种植物属于葫芦科油瓜属。油瓜属植物在全世界只有两种。另一种产于马来亚。该种植物也是种子含油很多，与油瓜相像。可见我国发现油瓜这种油料植物，也是符合客观规律，并非偶然的。
以上所举是探查新植物原料的几个例子。在调查植物资源方面，运用这个规律也取得了不少的成就。例如，制造香料的挥发油植物，多数集中于木兰目、唇形目、繖形目、菊目、松柏类等植物的各科中。根据这个线索，已在这些目类的植物中发现了大量的含挥发油的植物种类。又如较好的纺织用野生纤维原料，多数集中于荨麻目、锦葵目的各科植物中，在这两目的植物种类里，也发现了不少好的纤维原料植物种类。同样，淀粉、糖类、维生素、鞣质等类原料也是如此。
我国生长的植物种类繁多，约有全世界植物种类的六分之一左右。全世界任何地区所发现的新的植物原料，我们估计，大部分在我国都有可能找到同样物质或近似物质。
植物化学成分与植物系统位置相联系的规律，除可以指导我们探查新的工业原料、调查植物资源以外，还可以用它来估计某些种植物有无毒性，某些种植物营养价值大小等等。这对畜牧业以及医疗等方面都是有用的。
植物的生长环境，包括光照、水分、温度、土壤、生物等等因素，对于植物有用成分的形成、转化、积累都有很大的影响。了解它们相互的关系，对于我们规划原料基地有很大的好处。
例如现已查明，植物在生长期间，如水分供应充足，则植物形成的贮藏物质以淀粉、糖分、纤维、油脂等占优势。相反，如水分供应不充足，则以蛋白质及与蛋白质有密切关系的贮藏物质占优势。许多油料植物，种子中既含油脂，也含蛋白质，而我们需要的是它的油脂，所以在规划建立油料植物基地时，就应考虑设在水源充足的地方。
又如多数油料植物，其生长地区愈北或海拔愈高，所产生的脂肪油的碘价也愈高。一些在工业上用作干性油的油料植物，其栽培基地，也应根据上述现象加以考虑。
在苏联亚瓦地区栽培的金鸡纳树，生长在海拔500米地方的只含生物碱3．55％，而在海拔1800米地方的含量高达6．8％，相差几达一倍。在另一地区栽培的颠茄，在光照强的地方生长的含阿托品0．703％，在光照较差的地方生长的只含0．38％，相差也将一倍。含量的差别，就等于成品获得量的差别。所以在规划药用植物基地时尤应考虑光照等条件。
植物有用成分与植物生长环境关系的研究结果表明，大多数水生植物不含挥发油、生物碱或甙类物质，多数浅水植物根部含有淀粉，多数挥发油植物为热带植物等等。
了解植物从种子萌发到开花、结实、死亡整个个体发育过程中各器官、各组织内有用成分的形成、转化和积累的情况，对于我们选择植物哪一部分作为原料，决定采收时间，都有很大的指导意义。
例如，山苍子所含的挥发油为制造香料的很好原料。我们知道它的果实含油4％—6％，叶含油0．2％—0．4％，花含油更少，但香味较好。果以成熟时含油最多，同时果核还含脂肪油38％。根据这种情况，我们应当尽量照顾到果实的收成，等果实成熟后再行采摘，果实采摘后再采叶子。雌株不采花，留着结果。雄株不结果，可以采花。又我们知道新鲜果实虽含油4％—6％，而晒至四成干后只含油1．8％—2．75％，所以果实应趁鲜加工。
地榆所含的鞣质为制造鞣革用的栲胶原料。在8月间它的根叶都含鞣质15％左右，但在4月间只含12％左右，因此我们应当在秋季采收。而且多年生的地榆鞣质含量要比一年生的多三分之一左右，所以我们应当采多年生的。
解毒药物半边莲所含的生物碱，开花前只含0．359％，至开花中期可达0．469％。在一天之内也有变化，早晨含0．386％，中午则只含0．260％。
从以上几个例子可以看出，植物在不同器官及各个发育阶段中所含的有用成分是相差很大的，我们应当了解其整个变化情况，加以适
当运用，以增加收获量。
要想得到好的植物原料，首先要探查好的品种，然后要安排适当的生长环境，决定采用部位，掌握收获时机。所以上述各方面的研究是统一的，互相影响互相制约的。植物原料学正是要研究植物有用物质的充分利用，规划一整套植物原料的探查和生产方案。由于它与人们的生产和吃、穿、用都有很大关系，所以越来越受到人们的重视并不断得到发展。