猫豆种质资源研究与综合利用

李经成江洪平罗高玲陈燕华蔡庆生(广西农业科学院水稻研究所，南宁50007；广西农业科学院品种资源研究所，南宁50007；广西欧文医疗科技集团，南宁50007)



猫豆种质资源研究与综合利用

李经成1，2江洪平3罗高玲1，2陈燕华1，2蔡庆生1，2
(1广西农业科学院水稻研究所，南宁530007；2广西农业科学院品种资源研究所，南宁530007；3广西欧文医疗科技集团，南宁530007)

摘要：猫豆是广西山区普遍种植的药食两用型特色经济作物，其主要成分左旋多巴是治疗老年人帕金森氏症的特效药物。本文对猫豆种质资源、种子营养成分、综合利用与开发研究概况进行综述。

关键词：猫豆；种质资源；利用；研究

猫豆属豆科黎豆属，又名黎豆（藜豆）、狗爪豆、龙爪豆、虎豆、老鼠豆等，是生长在亚热带地区的一年生缠绕草质藤本植物，在广西、广东、贵州、云南、海南以及江西等地区均有种植。猫豆具有药食两用功能，成熟豆粒中的化学成分—左旋多巴可作药用，鲜嫩豆荚和子粒经泡水去毒处理后可作鲜食菜用。目前，猫豆在广西种植面积较大，主要用于提取左旋多巴，生产治疗帕金森氏病、肝昏迷的特效药。本文就目前猫豆种质资源、种子营养成分分析、综合利用与开发研究概况进行概述。

1　猫豆种质资源研究

猫豆原产于东亚热带地区，广泛分布于我国广西、广东、云南、贵州等热带和亚热带地区，此外四川、湖南、湖北、江西、安徽等地均有种植。根据猫豆的用途分类，主要分为药用猫豆、菜用猫豆。在猫豆的主产区广西，猫豆种质资源包括黎豆属中的3个种，分为猫豆（狗爪豆）、茸毛黎豆和黑皮黎豆；作为蔬菜食用的猫豆种分为：黄毛藜豆（Stizolobium hassjoo Piperet Tracy）、茸毛黎豆（S.deeringianum Bort．）、藜豆（S.capitatum Kuntze）及白毛藜豆（S.niveum Kuntze）等4个种[1]。

猫豆属短日照植物，耐旱耐贫瘠、抗逆性强，直根系，茎蔓生，三出复叶，宽卵形，叶基部有披针状小托叶。总状花序，花大，唇形，常3个一束，着生在有节的花梗上，色暗紫或白；花萼2，旗瓣较龙骨瓣短，龙骨瓣下部直，顶端微向下弯，雄蕊10枚（9枚联合），花柱丝状，近顶端处有细毛，柱头小。荚果宽厚，长10～13cm，老熟后，荚壳干硬短缩，黑色，脊棱露出，荚皮上有毛或茸毛。种子近长椭圆形，长1．5～2．0cm，宽1．1～1．4cm，厚0．75～0．88cm。色灰白或灰，上有黑色斑点或条纹，种脐处有圆领状的种阜，百粒重80～220g。喜温，需强光，在荫蔽处生长落花多，结荚少。种子萌芽适温25～30℃，穴植3～5粒，覆土4～5cm，至夏末秋初达盛花、盛荚期，可追肥1～2次，从开花至采收嫩荚约需30d；到种子老熟约需50d以上[2-3]。选健壮植株留种，待果荚变黑露筋，干硬后取下充分晒干，于通风处贮藏，播种时再取出种子。猫豆病虫害较少，只在开花结荚期注意防治豆荚螟、炭疽病。

我国的猫豆种质资源丰富，其中广西收集到种质资源最多。20世纪80年代，广西农业科学院品种资源所专家从广西河池、柳州、百色等8个地区共收集到51份猫豆类种质资源，并对收集到的种质资源进行分类与鉴定，发现了一批早熟高产、左旋多巴含量高、长势旺盛、鲜苗产量高的优异种质资源[4]。而在1992-1994年，对广西桂西山区食用豆类种质资源考察中，发现猫豆种质资源广泛分布于海拔115～1050m的桂西山区，收集到猫豆种质资源22份[5]。广东省农科院蔬菜研究所对粤北地区平远县等5个县区的蔬菜种质资源考察中，也收集到了21份菜用黎豆种质资源[6]。由此可见，虽然我国的猫豆种质资源丰富，但是还没有开展全面深入的种质资源收集工作，收集入国家种质资源库的资源份数非常少。而随着山林坡地的不断开发，猫豆种质资源也受到不同程度的破坏和丢失，所以收集与保护猫豆种质资源已经迫在眉睫。

猫豆种质资源遗传多样性研究方面，报道文献非常少。张凤银等[7]利用ISSR分子标记对来源于广西、广东和四川的9份种质资源构建指纹图谱，并进行遗传多样性分析，利用3条多态性ISSR引物扩增出的12条特异性条带，将9份种质资源划分为3个种群，并发现种质间的亲缘关系与种质地理来源有一定关联。邱亚玲等[8]对不同来源的11份猫豆种质资源进行ISSR分析，从40条引物中筛选出的10条扩增性良好引物，扩增多态性位点率25．8%，并进行遗传分析与聚类分析，发现猫豆遗传变异小，遗传稳定性强，不同来源的猫豆遗传差异与地理分布有一定关系。有关猫豆的农艺性状遗传多样性研究的文献鲜有报道。种质资源遗传多样性研究对于种质资源创新应用、杂交育种和综合开发具有重要意义，所以开展猫豆种质资源遗传多样性研究对广西猫豆产业的发展壮大至关重要。

2　猫豆种子营养成分

猫豆种子中含有左旋多巴（L-dopa），即3-（3，4-di hydroxy phenyl）-L-丙氨酸，主要在种子胚中，其含量为5．22%～9．44%。成熟的猫豆豆粒营养物质含量丰富，每100g中含蛋白质约24．5g、脂肪9．9g、纤维素4．4g、维生素A50ug、维生素B10．50mg、维生素B2 0．20mg、烟酸1．7mg，还含钙、磷等矿物质。猫豆蛋白质中共检测到氨基酸组成（%）为：蛋氨酸0．34，苏氨酸1．13，缬氨酸1．62，异亮氨酸1．48，赖氨酸1．64，亮氨酸2．27，苯丙氨1．59，天门冬氨酸3．91，酪氨酸1．84，丝氨酸1．32，谷氨酸3．39，脯氨酸1．06，甘氨酸1．31，丙氨酸1．36，组氨酸0．63，精氨酸1．33，游离0．3，其中包括蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨7种人体必需氨基酸。此外，猫豆中含有一定量的不饱和脂肪酸，其中包括油酸、亚油酸和亚麻酸[9-10]。

猫豆青饲草营养成分组成，以干物质为基础，约为蛋白质15．1%、脂肪2．1%、无氮浸出物48．6%、纤维19．3%、灰分14．9%。可消化蛋白质为10．7%，可消化碳水化合物为49．6%，总的可消化率为63．4%，营养比为4∶9。

3　猫豆的综合利用与开发

猫豆种子中左旋多巴是临床上用于治疗老年人帕金森氏病所引起的震颤麻痹的特效药物。早于1949年，科学家便从野生黎豆中提取出左旋多巴，我国于20世纪70年代开始从猫豆中提取左旋多巴。蒋伟哲等[11]将生产上左旋多巴的提取工艺由酸水醇提取法改进为离子交换树脂法，通过渗滤、析晶、离子交换和纯化技术研究，进行提取工艺升级，左旋多巴提取回收率由原来的1．5%提升到3．4%以上，且左旋多巴纯度高达99．9%，提高了左旋多巴的生产效率，节约了生产成本，生产效益大大提升。目前，广西是植物天然左旋多巴生产基地，拥有年加工猫豆原料6000t以上生产能力的广西那坡制药有限公司、广西邦尔药业公司、广西东兰制药厂等大型企业，年产左旋多巴原料200t以上，主要出口欧美国家，且供不应求。猫豆的种子富含蛋白质和各种氨基酸，提取左旋多巴后的豆渣可作为饲料，可以促进家畜生长发育，有催肥与改善肉质口感的作用。此外，研究发现猫豆对镇定安眠、抗蛇毒与治疗男性不育症均有特效，而随着研究的深入，猫豆的药用价值将获得更深层次的开发与利用[12]。

4　前景与展望

猫豆具有耐旱耐贫瘠、适应性强等特点，非常适宜于喀斯特石漠化地区种植。广西百色、河池等典型的喀斯特地貌地区均有种植猫豆，而且这一地区是国际上唯一的猫豆种植基地。随着左旋多巴提取工艺技术的不断提升，猫豆的药用价值与饲料用途陆续开发与利用，猫豆的需求量将大幅度增加。开展猫豆类种质资源收集与利用、高产栽培技术、以左旋多巴为原料的药品研发对广西猫豆特色产业链的壮大发展，以及全国14个特困连片地区之一滇桂黔石漠化区的扶贫攻坚工作具有重要意义。

参考文献

[1]林妙正，邝伟生．广西猫豆资源．广西农业科学，1990（2）：23

[2]韦棠山，陈元生，杨得坡，等．石山地区猫豆生态生物学特点与优质高产栽培技术．亚太传统医学，2006（12）：68-71

[3]张凤银，朱聪明．白花黎豆与紫花黎豆的形态特征观察及营养成分分析．中国农村小康科技，2010（9）：62-63

[4]林妙正，邝伟生．广西猫豆资源左旋多巴含量的研究．作物品种资源，1991（3）：19-20

[5]覃初贤，陆平，王一平．桂西山区食用豆类种质资源考察．广西农业科学，1996（2）：26-28

[6]李植良，黄河勋，黄享履，等．粤北山区蔬菜种质资源考察与初步鉴定．广东农业科学，2001（1）：19-23

[7]张凤银，戴希刚，潘磊．藜豆种质资源遗传多样性的ISSR分子标记分析．江汉大学学报：自然科学版，2013，41（6）：100-104

[8]邱亚玲，秦民坚，戴轶群，等．不同产地猫豆遗传多样性的ISSR分析．中国实验方剂学杂志，2015，21（6）：86-90

[9]王慧忠．西南喀斯特地区狗爪豆药用与饲用价值研究．湖北农业科学，2003（2）：78-80

[10]何翠屏，王慧忠，邓国栋．狗爪豆生物碱、左旋多巴及其营养成分测定．山地农业生物学学报，2003，22（3）：233-236

[11]蒋伟哲，黄兴振，黄玲．四种732型树脂对猫豆中左旋多巴交换性能的比较．广西中医药，2006，29（3）：52-55

[12]吴春岚，潘卫东，孙燕，等．猫豆的现代研究进展．上海中医药大学学报，2011，25（5）：104-107

收稿日期：（2016-02-01）

基金项目：国家食用豆产业技术体系建设专项基金项目（CARS-09-Z15）；广西农业科学院科技发展基金项目（桂农科2014YQ19）；广西农业科学院基地科研业务专项资助项目（2015YT20）