大兴安岭的白桦树资源开发与利用.pdf

大兴安岭地区植物群落种类少,桦木科植物被称为大兴安岭地区自然植被恢复的先锋树种,桦树也是我国经济林木之一,白桦树资源合理开发,综合经营利用将有助于提高林业生产效益。该研究旨在通过介绍桦树资源利用的现状使人们重新认识桦树的价值。关键词 白桦树;资源;利用中图分类号:S792 文献标识码:A 文章编号:1009-3303(2023)03-0052-03Development and Utilization of Birch Resources in Greater KhinganDeng Changhe(Forest Resources Monitoring Center of Key State owned Forest Areas of National Forestry and Grassland Administration,Jiagedaqi 165000,Heilongjiang,China)Abstract:There are few species of plant communities in the Greater Khinganling Mountains.The Betulaceae plants are known as the pioneer tree species for natural vegetation restoration in the Greater Khinganling Mountains.Betulaceae is also one of the economic trees in China.The purpose of this paper is to introduce the current situation of utilization of birch resources to make people re-understand the value of birch.Key words:Birch;resources;make use of1 资源概况大兴安岭地区地处寒温带气候带,属寒温带大陆性季风气候,天气寒冷决定了植物群落种类少,生长期短,白桦树作为大兴安岭重要树种之一,具有喜光、不耐荫、耐严寒、适应性强、喜酸性土,沼泽地、干燥阳坡及湿润阴坡都能生长的特点,其果实结果多,种子小,容易飞散,可随风传播半径范围2 500 m 的地方。由于树种传播力度大,加之适应能力强,飘落在采伐后的空旷处和火烧迹地后天然下种,成为大兴安岭地区自然植被更新的先锋树种,即混交林组成的主要阔叶树种,生态价值极高。白桦寿命较短,约 60-100 a,随树龄的增长而逐渐减少,被针叶树种代替而消失,因此,在生产中要把握好利用时机,在生长力减弱前人工促进天然更新,这样既可早得、多得收益,又能提高生态效益。桦木科树种的树形优美,材质较硬,叶、皮、汁液和种子均含有多种矿质营养元素,是林下植物开发利用的主要树种资源。2 桦树皮桦树皮是桦树的一种保护组织,分为三部分:从内向外分别为栓内层、木栓形成层和木栓层。白桦树的周皮发育较特殊,不同于其他植物呈褐色的,原因在于木栓层的外面,含有少量的白色的白桦脂和软木脂,所以白桦树的树皮为白色的。白桦树皮具有很高的药用价值和工业价值。2.1 药用价值树皮的原料丰富,非常廉价,并且药效作用极其广泛。开宝本草载“桦木皮味苦平无毒,浓煮汁饮之,主诸黄疸”;本草汇言:“桦木皮苦寒善降,能散郁热风毒,轻浮柔软,能消乳毒痈疡”。桦树皮具有止咳、去痰、平喘及清热解毒,化痰利湿的功能,对肺炎双球菌,长他奈瑟氏菌及甲型链球菌等菌株有抑制作用1。2.2 工业价值桦树皮工业价值也很高,是多种林业化学产品的原料。树皮中所含的桦木脑、脂肪酸是制取桦皮漆的主要成分。树皮内的单宁等物质可以提取出栲胶,出胶率为 14%。桦树皮的浸提物是一种无毒、无害和安全可靠的食品蛋白表面染色剂,多用于食品蛋白(比如,肉类、鱼类、奶酪等)表面染色2。桦树的韧皮部胶粘剂是制作高强度胶合板的重要粘合剂。2.3 桦树皮文化桦树皮文化在我国北方狩猎民族中有着悠久的历史,古代的鲜卑、契丹和女真等民族及现代的满族、鄂温克、锡伯族、赫哲族、达斡尔族、鄂伦春族252023 Vol.55 No.3林 业 科 技 情 报和蒙古民族等都有过使用桦树皮制作各种器具的历史。桦树皮器皿在我国器皿造型艺术史上占有重要地位,桦树皮器皿有碗、盆、火柴盒、水桶、针线盒、筷子盒、桦树皮篓、桦树皮船及撮罗子等,形状大小各异,有几何纹、动物纹和花草纹等多种民族风格特色的装饰,形成独具风格的装饰带和适合纹样,显得花纹繁密,意曲甚佳。3 桦树汁春天冰雪融化时,其根部开始苏醒,桦树利用根压作用从土壤中吸收大量的水分和矿物质,沿木质部向上运输;同时存储在树体中的淀粉被酶解为葡萄糖和果糖3,形成由下而上的浓度差,造成负渗透势;根压与糖浓度造成的负渗透势共同作用,使水分携带着丰富的矿物质向上运输,并充分溶解树干中积聚了一个冬天的营养物质和次级代谢产物,从而形成桦树汁。此时,在树干上钻孔便可得到营养丰富的桦树汁了。目前,黑龙江、吉林、内蒙古、四川、新疆、山西和河北等省区均已发展了桦树汁采集和加工产业。但从总体情况看,我国桦树汁推广应用及开发性研究水平还比较落后,特别是在桦树汁的医学、食品、日化和农业等方面进行高科技含量的加工利用研究,与国外尚有较大差距,可发掘空间较大。3.1 桦树汁功效春天从桦树活立木中采集,其汁液清凉可口,微甜,含有人类所必需的维生素、氨基酸、脂肪酸和矿物质元素,到目前为止,已检测到桦树液中含有11 种脂肪酸,至少 15 种氨基酸,4 种维生素,17 种化学元素,还含有菸酸、香精油、桦芽酸、皂角式化合物、细胞分裂素、生长素、硫氨素和毗哆醇等,且这些营养物质在摄入人体后经过代谢可以形成对健康有利的因子,从而达到对疾病的治疗效果4。中药大辞典和本草汇言中均记载桦树汁对于止咳、化痰和平喘有良好的缓解效果。桦树汁中还含有丰富的钠、钾、钙和镁,是一种健脑佳品,被誉为“森林滴露”。桦树汁在北欧和东欧有悠久而广泛的使用历史。早在公元 921 年,伏尔加河沿岸就有使用桦树汁的记录。桦树汁不但被用作饮料,也被用于医疗和美容。可通过 3D 表皮模型和角质形成细胞发现桦树汁可促进角质细胞中丝聚合蛋白(FLG)和水通道蛋白(AQP3)的表达,提高皮肤角质层中天然保湿因子的含量,促进水和甘油从真皮层转运至表皮层,增强皮肤水合能力5。同时桦树汁还可促进兜甲蛋白(LOR)、角质转谷酰胺酶(TGM1)和外皮蛋白(IVL)的表达来增强皮肤的屏障功能,促进蛋白膜套的形成。此外,通过 3D 黑素皮肤模型和斑马鱼美白模型发现桦树汁可抑制 UVB 照射诱导的黑色素的形成。进一步的研究显示桦树汁可抑制人原代黑素细胞 MITFB 基因的表达。MITF 可以结合到酪氨酸酶基因启动子的 M 框上,激活酪氨酸酶的表达,促进黑素的生成6。从雄激素代谢途径、调节毛发生长周期两个方面对桦树汁的防脱生发功效进行了研究。结果发现,桦树汁可显著抑制雄激素受体 AR 表达,同时能一定程度地抑制 5-还原酶活性,表明桦树汁可有效减少毛乳头细胞中 DHT 的含量及其与 AR 受体的结合。在调节毛发生长周期方面,桦树汁使得毛乳头细胞中-catenin 基因(细胞增殖)的转录上调24.4%,TGF-2 基因(细胞凋亡)的转录下调 48.7%,表明桦树汁有助于延长毛发周期的生长期,阻止毛囊过早进入休止期7。同时还发现桦树汁还可显著提高毛乳头细胞的增殖活力。3.2 桦树汁产业的天然优势大兴安岭区域内白桦林面积高达 307.19 万 hm2,其中:近熟林面积 31.61 万 hm2、成熟林面积 17.74万 hm2、过熟林面积 2.12 万 hm2。根据采集数据分析,1 hm2桦树每年可产桦树汁约 20 60 t,按照1 hm2采集 20 t 桦树汁计算,大兴安岭现有 51.47万 hm2近成熟桦树林,年可生产桦树汁 1 000 多万 t以上。同时,桦树汁采集与山产品采集不同,不会出观丰年、欠年波动影响,足以满足规模化产业的发展需求。3.3 桦树汁的经济效益桦树汁应用领域广泛,可用于保健、养生和疾病的辅助治疗等各个方面,这就使得桦树汁产品具有多元化发展的优势,而桦树汁产品固有的“绿色、生态、安全”的特性,也使其具有较高的市场竞争力。在桦树汁产业发展方面思路是,先期以浓缩白桦树汁、桦树水和桦树汁酒等产品为主打,由于其生产工艺相对简单,能够大规模批量生产,具有市场广阔,受众面广的优势,能够尽快占领市场份额。35林 业 科 技 情 报2023 Vol.55 No.3同时,通过不断开发面膜、化妆品和医疗保健品等高端产品,提升产品附加值,提高桦树汁产品的市场竞争力,实现利润最大化。按照大兴安岭地区的桦树汁供应能力和市场需求来看,桦树汁产业能够达到年产值百亿的规模。3.4 桦树汁产业的发展前景20 世纪 70 年代初,美国、苏联等国家已经利用桦树汁为原料生产加工出一系列产品用于食品、保健品以及化妆品。我国则在 20 世纪 80 年代中期开始研究桦树汁,主要用于生产桦树汁饮料、酒等产品。总体情况看,我国桦树汁的推广应用及开发性研究水平还比较落后,特别是在桦树汁的医学、食品、日化和农业等方面进行高科技含量的加工利用研究,与国外尚有较大差距,远没有发挥出桦树汁的潜在价值,可发掘空间较大。4 白桦茸白桦茸学名桦褐孔菌,是一种主要寄生在白桦树上的珍稀药用真菌。近年来,随着白桦茸的诸多健康价值被发现,逐渐在日韩、欧美以及国内流行起来,受到消费者青睐。事实上,在白桦茸的主产地俄罗斯,白桦茸的应用已有五六百年历史,且列入多部药典。而继俄罗斯之后,从上世纪六七十年代开始,美国、日本等国家亦加入到白桦茸的研究行列。4.1 白桦茸功效据白桦茸科普专著探秘白桦茸来自西伯利亚的药用真菌一书介绍,目前已发现的白桦茸有效成分达到 215 种,主要有多糖类、三萜类、甾类、多酚类、黄酮类化合物及木脂素等成分,白桦茸多糖是它的主要有效成分,其中最主要的有效成分是-D-葡聚醣8,它拥有极高的 SOD 活性,具有抗肿瘤活性,有助去除易使人诱变癌症的活性氧因子,预防过氧化。4.2 白桦茸使用误区首先不论是白桦茸的生产过程还是使用中,都应该避免“高温”。众所周知,白桦茸是耐寒真菌,即便在西伯利亚零下四五十度的环境下,也能存活并生长9。相关研究同样表明,在低温环境下生产、使用白桦茸,更能保持其有用物质的活性。传统白桦茸产品之所以难以发挥健康价值,功效表达缓慢,其关键原因就在于使用的是高温工艺,损耗了大部分的有益物质。其次,以溶水饮用为佳。当前,白桦茸产品品类众多,比如,袋泡茶、咀嚼片和白桦茸精华等。专家表示,白桦茸的主要有效成分是多糖,且以水溶性多糖为主。因此,用温开水冲泡饮用其提取物,更容易被人体吸收。就产品形态而言,推荐直接打碎的白桦茸袋泡茶和运用现代化工艺萃取的白桦茸精华粉,最大程度保留白桦茸的天然营养成分。就品质而言,萃取后的白桦茸精华纯度更高、有效性更好,但其价格也更高10。5 结语综上所述,该研究主要通过阐述桦木科植物的功效,重点阐述了桦树皮,桦树汁,白桦茸的使用价值及发展前景,从而为植物群落稀少的大兴安岭地区植物资源开发提供借鉴。研究结果表明白桦树皮具有很高的药用价值和工业价值;桦树汁应用领域广泛,产业发展前景好,但我国对其的推广应用及开发水平与国外相比还比较落后,所以挖掘空间也较大;白桦茸为耐寒真菌,其在低温下可存活并生长,使用时应避免高温,萃取后精华纯度更高,有效性更好,相对价格也更高。参 考 文 献1孟祥飞,周心如,黄婧,等.白桦脂酸改善脓毒症大鼠心血管功能与 AKT/mTOR 及 AKT/AMPK 通路调控自噬有关J.中国生物化学与分子生物学报,2023,39(6):840-847.2胡建文,王庆成.早春树干液流用于白桦营养诊断的可行性J.林业科学业,2022,58(11):174-180.3白璐.白桦育苗及栽培技术J.陕西林业科技,2023,51(1):149-150.4高秀华.小兴安岭白桦落叶松混交林空间结构特征J.国土与自然资源研究,2022(6):84-88.5郑杰,于颖,贺卓熙,等.白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析J.北京林业大学学报,2022,44(8):12-22.6刘忠玲,姚颖,邓贵春,等.抚育间伐对白桦天然次生林生长及林下植物多样性的影响J.西北林学院学报,2022,37(4):216-222.7卿华辉.经济林木栽培种植技术与病虫害防治J.林业科技情报,2023,201(1):120-122.8卢雅莉.林木种苗在林业可持续发展中的作用J.林业科技情报,2021,53(4):62-63.9李贵远.林木种苗产业发展形势分析及对策研究J.林业科技情报,2023,202(2):50-52.10靳晓旭.白桦树育苗与造林栽培技术分析J.南方农业,2015,9(24):84,86.来稿日期:2023-07-2145