姜黄属
姜科的一属植物
姜黄属(Curcuma)是离瓣花亚纲(Magnoliopsida)姜目(Zingiberales)姜科(Zingiberaceae)的一个属,有80余种。姜黄属广泛分布于世界的热带和亚热带地区,主要分布于中国和印度泰国印度尼西亚马来西亚等东南亚国家,澳大利亚北部地区、北美和南太平地区有少数物种分布。在中国,姜黄属植物主要分布在东南至西南部。姜黄属各种间生境差异较大,在印度,从沿海区域到喜马拉雅山脉海拔2000米以上的区域均有姜黄属植物分布,如姜黄(Curcuma longa)、莪术(Curcuma phaeocaulis)等就分布在平原地区,而Curcuma kudagensis和Curcuma pseudomontana等物种分布在高原或山区。
根状茎分枝,有肉质、芳香的根茎,有时根末端膨大呈块状;地上茎极短或缺。叶大型,通常基生,叶片阔披针形至长圆形,稀为狭线形。顶生穗状花序具密集的苞片,呈球果状;苞片大,内凹,基部彼此连生呈囊状,内贮粘液,每一苞片内有花2~多朵,排成蝎尾状聚伞花序,上部的苞片内常无花,有颜色,小苞片呈佛焰苞状;花萼管短,圆筒状,顶端具2~3齿,常有一侧开裂;花冠管漏斗状,裂片卵形或长圆形,近相等或后方的1枚较长且顶端具小尖头;侧生退化雄蕊花瓣状,基部与短宽的花丝合生;唇瓣较大,全缘,微凹或顶端2裂,反折,基部与侧生退化雄蕊相连;花柱丝状,漏斗形或具2裂片,有缘毛;腺体2枚,披针形,近肉质,围绕花柱的基部;子房3室,胚珠多数。蒴果椭圆形,藏于苞片内,3瓣裂,果皮膜质;种子小,有假种皮。
姜黄属许多植物可入药,在中国和印度都有较长的药用历史。如中药材莪术,为术(Curcuma phaeocaulis)、温郁金(Curcuma wenyujin)、姜黄(Curcuma longa)的根茎,具有行气破血,消积止痛的功能。主治血气胸痹心痛,饮食积滞,腹胀痛,血滞经闭,跌打损伤。部分种类株型纤小、姿态优雅、花序奇特艳丽、有淡雅香味;半数种类可直接作为观赏花卉,用于园林绿化布置花坛花境,作为盆花和切花。姜黄属植物还广泛应用于保健品、工业染料,也可作为香料、食用色素、调味剂使用。
历史
历史记载
姜黄属姜黄的别名是“Indian Saffron”,最早被印度人使用,是人类使用的古老药用染料植物之一。大约5000年前的古印度医学系统就提到了姜黄的药用价值,而真正有文献记载的历史要追溯到公元前1000~1500年的《阿陀婆吠陀》;据考证,姜黄的使用与前印度雅利安人对“Sakthi”的崇拜或对母亲女神的崇拜有关。
在中国古代,多种姜黄属植物被当作中药材使用。“郁金”一名始见于唐朝《药性论》,《唐本草》中记载:“此苗似姜黄,花白质红,末秋出茎心,无实,根黄赤。”经考证,中药材郁金为姜黄属温郁金(Curcuma wenyujin)、姜黄(Curcuma longa)、广西莪术(Curcuma kwangsiensis)、莪术(Curcuma phaeocaulis)、或川郁金(Curcuma sichuanensis)的块根。“姜黄”一名始载于《唐本草》,书中记载:“叶根都似郁金,花春生于根,兴并出。夏花烂,无子。根有黄、青、白三色。”后经考证,中药材姜黄为姜黄属植物姜黄的根茎。“莪术”古名蓬莪,始见于《药性论》,《本草图经》对莪术的描述最为详细:“蓬莪荗三月生苗,在田野中,其茎如钱大,高二三尺。叶青白色…根如生姜,而茂在根下,似鸡鸭卵,大小不常,九月采。”后经考证,中药材莪术为姜黄属莪术、温郁金、姜黄的根茎。
词源
该属最早由瑞典植物学家卡尔?冯?林奈于1753年建立。Curcuma这个名字来源于阿拉伯语单词kurkum,意思是“黄色”,指的是根茎的颜色。
传播
印度—马来地区是姜黄属植物的起源中心,以姜黄属姜黄为例,其在南亚和东南亚的传播和驯化与宗教有关,在后雅利安时期姜黄受印度教的影响传播到了不同的亚洲国家,在公元700年到达中国;在13世纪传播到西非,在17世纪传播到东非;于1783年被引入牙买加;而在近一个世纪才引入中美洲国家。
分类
据记载姜黄属约有100个物种,但一些物种具有多个名称,实际约有80个物种。本属尚未形成全面的全球分类修订系统。
1918年,丹麦植物学家Valeton首次对该属在全球水平上进行分类;1996年,印度学者Velayudhan等在前人的基础上将该属划分为拟姜黄亚属(亚属 Paracurcuma)和姜黄亚属(Subgenus Ecurcuma)两个亚属,并提出了该属在印度的新分类纲要。印度种可以根据花药距的存在与否而被划分到两个亚属中,继而根据块茎和匍匐茎的有无,姜黄属又可分为块茎、非块茎和匍匐茎三个主要部分;每一分类又包括一个或多个基于地上特征和根茎特征的子分类。在拟姜黄亚属中,只有两个种,即Curcuma aurantiaca和Curcuma ecalcarata。1999年,又将568个姜黄属姜黄(Curcuma longa)的种质按照植株、花、根茎和品质性状分为21种形态类型和6个变种。2001年,西班牙植物学家Paisookasantivatana等基于形态学、孢粉学和细胞学的14种泰国姜黄属物种的分类和Valeton也十分一致。即分为姜黄属和拟姜黄属两个亚属
形态特征
根状茎分枝,有肉质、芳香的根茎,有时根末端膨大呈块状;地上茎极短或缺。
叶大型,通常基生,叶片阔披针形至长圆形,稀为狭线形。
顶生穗状花序具密集的苞片,呈球果状,生于由根茎或叶鞘抽出的花葶上,先叶或与叶同出;苞片大,宿存,内凹,基部彼此连生呈囊状,内贮粘液,每一苞片内有花2~多朵,排成蝎尾状聚伞花序,花次第开放,上部的苞片内常无花,有颜色,小苞片呈佛焰苞状;花萼管短,圆筒状,顶端具2~3齿,常有一侧开裂;花冠管漏斗状,裂片卵形或长圆形,近相等或后方的1枚较长且顶端具小尖头;侧生退化雄蕊花瓣状,基部与短宽的花丝合生;唇瓣较大,圆形或倒卵形,全缘,微凹或顶端2裂,反折,基部与侧生退化雄蕊相连;药室紧贴,基部有距,罕无距,药隔顶端无附属体;花柱丝状,柱头超出于花药室之上,漏斗形或具2裂片,有缘毛;腺体2枚,披针形,近肉质,围绕花柱的基部;子房3室,胚珠多数。
果实
蒴果椭圆形,藏于苞片内,3瓣裂,果皮膜质;种子小,有假种皮。
分布
分布
姜黄属广泛分布于世界的热带和亚热带地区,主要分布于中国和印度泰国印度尼西亚马来西亚等东南亚国家,澳大利亚北部地区、北美和南太平地区有少数物种分布。在中国,姜黄属植物主要分布在东南至西南部。
生境
姜黄属各种间生境差异较大,在印度,从沿海区域到喜马拉雅山脉海拔2000米以上的区域均姜黄属植物有分布,如姜黄、莪术(Curcuma phaeocaulis)等就分布在平原地区,而Curcuma kudagensis和Curcuma pseudomontana等物种分布在高原或山区。
习性
姜黄属植物从低海拔到高海拔均有分布,适合生长在11℃~40℃,热量充足、雨量充沛、雨热同季的气候条件下;需要排水良好、疏松易碎的壤土,但不同的植物偏好的土壤pH值不一,如温郁金在石灰土上栽培具有较长的生长期和较高的生物量,而姜黄则适合生长在微酸性、中性的中壤土。
繁殖
姜黄属植物常通过虫媒进行异花授粉,其花部的许多形态特征都有利于授粉的进行。本属植物苞片巨大而艳丽,替代花瓣起着吸引传粉者的作用;花药基部具有一个强壮的附属体,花药和花冠的连接部位可自由转向,花药和这个附属体形成了一个类似杠杆的结构,附属体一端位于花的入口处,当传粉者进入花时,附属体向上翻转,使得另一端的花药连同其扣住的柱头向下翻转,蹭到传粉昆虫的背部,昆虫背部带来的花粉授到了柱头的同时,花药中的花粉也传递到了昆虫的背部,从而有效地促进了异花传粉。
栽培
人工繁殖
姜黄属植物一般通过根茎切块或是组织培养繁殖。
根茎切块繁殖
姜黄属姜黄在栽植时应选择较重、位置靠近中部的根茎,能提供更多的营养,使植株生长更具活力。姜黄种植穴要求口大底平,穴内土块要细,穴内施混合肥,覆一层土,每穴栽萌芽的种茎1个,芽朝上,并将种姜按一下使其与壤密接,然后覆细土。
温郁金莪术广西莪术切块繁殖方式与姜黄相似,一般采用单面双行种植。
组织培养
将采集的姜黄属根茎用水洗涤,并在乙醇溶液中浸泡,然后在氯化石灰中浸泡,接着用蒸馏水洗涤两次。使用无菌剃刀刀片去除皮层,切下顶芽和侧芽并修剪成金字塔状基部,制成1-2 mm厚的盘状切片。将外植体接种在含有蔗糖琼脂、各种天然营养物以及IAA、IBA等生长调节物质的培养基上,在约26℃,黑暗条件下培养出愈伤组织。
水肥管理
姜黄属植物的施肥量根据土壤肥力决定,在日本,名为NPK的肥料能最大程度的促进姜黄属姜黄的生长,并使其具有更高的出芽量。对于广西莪术、莪术、姜黄等不耐旱的植物,应保持湿润且及时补充水分。另外在夏季干旱情况下,应该至少进行一次全面灌溉,保证水分供给;但本属部分植物如广西莪术和姜黄具有喜湿怕涝的特点,为避免涝渍,宜作高畦栽种,以免引起根茎或块根腐烂。
病虫害防治
姜黄属植物的病害有根腐病、叶斑病等,可通过焚烧染病植株、适度光照、轮作、喷洒多菌灵波尔多液或用其浸泡根茎等方法控制病害。姜黄属姜黄、广西莪术的主要虫害有小地老虎蛴螬等,可用麦麸豆饼配以敌百虫撒于土面诱集毒杀幼虫,或是使用敌百虫、辛硫磷等药剂防治。
加工保存
以姜黄属姜黄为例,植物在种植后7~10个月就可以收获了。将收获的姜黄掘出根茎,切掉叶顶,充分洗涤以除去粘附的土壤和根,并分离成指状根茎和母根茎。将两种根茎分别在弱碱性条件下在容器中煮沸一段时间,然后在竹席或干净的干燥地板上晒干10~15天,以使水分降至10~11%。加工后的姜黄装入新鲜的麻袋或干净,干燥,密封的塑料袋中,存入干燥,凉爽的仓库。其他姜黄属植物,如莪术广西莪术温郁金的加工处理方式也与姜黄相似。
物种保护
物种现状
姜黄属植物具有很高的药用价值,但栽培的种类很少,大部分为野生、特有种或濒危植物。 而由于滥采滥挖等原因,近年来姜黄属植物的数量大大减少。如浙江温州的姜黄属温郁金,由于自然栖息地出现了野生资源消失、环境恶化等现象,导致了遗传多样性的降低和种群数量的减少。
致危因素
部分姜黄属植物是重要的药材原料,如莪术、温郁金,被过度采伐以满足制药工业的需求,导致其自然栖息地急剧减少。此外,人类过度开发、工业污染、生境破碎化、气候变化、非法提取生物遗传资源基因都是姜黄属部分植物濒危的原因。
保护等级
很多姜黄属植物都在《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,如姜荷花(Curcuma alismatifolia)在名录中位于近危(NT)等级,如花色姜黄(Curcuma colorata)在名录中位于濒危(EN)的等级。
2021年,姜黄属细莪术(Curcuma exigua)被列为中国《国家重点保护野生植物名录》(第二批)的Ⅱ级保护野生植物。
保护措施
Jain等人对印度恰蒂斯加尔邦不同种姜黄属植物的基因表达进行了研究,试图计算其存在多态性,并为其栽培和保存提供种质资源。Sarma等以印度东北部濒危植物莪术为材料,建立了愈伤组织介导的不定芽再生和体细胞胚胎培养的新方法,为种质资源的保存提供一条可行的途径。
用途
医学药用
姜黄属许多植物可入药,在中国和印度都有较长的药用历史。在中国,姜黄属许多植物都是重要的中药材,据国家中医药管理局《中华本草》记载莪术(Curcuma phaeocaulis)、温郁金(Curcuma wenyujin)、广西莪术(Curcuma kwangsiensi)三种姜黄属植物根据药用部位和炮制方法不同,可用作莪术和郁金两种不同的中药材,而具有不同的功效。中药材莪术主要使用上述三种植物的根茎,主要的炮制方法是以醋炒或煮熟入药;而中药材郁金的原材料为三种植物的块根,主要的炮制方法为洗净、润透、切薄片、干燥。中药材莪术具有行气破血,消积止痛的功能。主治血气胸痹心痛,饮食积滞,脘腹胀痛,血滞经闭,跌打损伤。中药材郁金具有活血止痛,行气解郁,清心凉血,疏肝利胆的功效;主治胸腹胁肋诸痛,妇女痛经、经闭,热病神昏,癫狂,吐血等。此外,姜黄属植物姜黄(Curcuma longa)、川郁金(Curcuma sichuanensis)等也可入药。
园艺观赏
姜黄属部分种类株型纤小、姿态优雅、花序奇特艳丽、有淡雅香味,根茎呈淡黄色具有良好的杀菌作用,半数种类可直接作为观赏花卉,用于园林绿化布置花坛花境,作为盆花和切花。部分植物因外形特点具有特殊用途,如红艳郁金心引自泰国,该种的叶鞘、叶柄和叶片中脉均呈深红紫,植株高大,可作为室外大型观叶盆栽应用;又如姜黄整体花序呈浅粉到白色,花期较短,不符合中国对花卉颜色鲜艳多彩的要求,但可用作丧礼用花。
其他价值
姜黄属植物广泛应用于保健品、工业染料。如以姜黄为主要原料的保健食品有片剂、胶囊、茶及软糖等,主要有补充维生素、矿物质,增强免疫力、辅助降血脂血糖、抗氧化、改善睡眠等功能。而姜黄及其他姜黄属植物中提取的姜黄素是一种天然色素,无毒副作用,可用于织物的染色。姜黄属植物还可用作香料、食用色素、调味剂。如姜黄根部的干燥粉末在印度食品业中常被用作调味品,是咖喱粉颜色和香味的来源。
宗教
姜黄属植物与前印第安雅利安人的宗教崇拜和仪式有关。在今天的印度和一些远东亚洲国家,姜黄(Curcuma longa)也是印度教宗教习俗和仪式的一部分。它在印度被认为是神药,与印度教的神明崇拜有关,如母亲女神和蛇神。在印度,干姜黄粉,米粉和其他一些植物粉末被用作装点盛大的宗教仪式,在当地被称为“Kalamezhuthu pattu”。姜黄加石灰被称为“Kumkum”,分发给寺庙的信徒,涂在额头上,被印度教徒认为是吉祥的象征;已婚的印度教妇女将“Kumkum”沿着头发分割路径纵向涂抹在前额上,以表明婚姻状况,她们也会在脸颊两侧涂抹姜黄膏。姜黄粉还和檀香粉一起被用于制备“Kalabha”,用于倒在寺庙中的主持神身上。
代表物种
姜黄为姜黄属植物的模式种,莪术是中国重要的中药材原料。
姜黄
姜黄(学名:Curcuma longa)株高1~1.5米,根茎很发达,分枝很多,橙黄色,极香;根粗壮,末端膨大呈块根。叶片长圆形或椭圆形,顶端短渐尖,绿色,两面均无毛。花葶由叶鞘内抽出;穗状花序圆柱状;能育苞片淡绿色,顶端钝,上部无花的较狭,顶端尖,白色,边缘染淡红晕;花萼白色,被微柔毛;花冠淡黄色,上部膨大,裂片三角形;唇瓣淡黄色,中部深黄;子房被微毛。花期8月。在东亚及东南亚广泛栽培。
莪术
莪术(学名:Curcuma phaeocaulis)植株约1米高。 根状茎浅蓝色,苍绿色,黄绿色,或黄色;根细长或末端膨大成块根。叶片中部常有紫斑,长圆状披针形,正面无毛,背面有稀疏短柔毛。 花葶由根茎单独发出,穗状花序, 能育苞片白绿色,先端粉红色,宽披针形;花萼白色;花冠管裂片长圆形,红色;唇瓣黄色,中部渐深;子房有毛。分布在中国、印度尼西亚越南
相关研究
余惠文等通过采集来自广东省漳州市的 10 份姜黄属种质资源,利用SSR 分子标记技术对其遗传多样性展开研究,阐明其亲缘关系和遗传结构。肖琦等通过对不同产地莪术与郁金中重金属及有害元素的残留情况进行研究及风险评估,针对镉元素残留差异进行原因分析,结果表明莪术中镉残留水平明显高于郁金,并发现莪术中的镉超限并非环境污染引起,主要原因为植株中镉存在明显的部位蓄积和品种蓄积。
参考资料
Species.物种2000中国节点.2023-04-10
姜黄属 (jiāng huáng shǔ).植物智.2023-04-09
Curcuma alismatifolia.IUCN.2023-05-25
Curcuma colorata.IUCN.2023-05-25
国家重点保护野生植物名录.中国政府网.2023-04-10
姜黄属.多识百科.2023-05-23
Curcuma longa.植物智.2023-04-11
Curcuma phaeocaulis.植物智.2023-04-11
目录
概述
历史
历史记载
词源
传播
分类
形态特征
果实
分布
分布
生境
习性
繁殖
栽培
人工繁殖
根茎切块繁殖
组织培养
水肥管理
病虫害防治
加工保存
物种保护
物种现状
致危因素
保护等级
保护措施
用途
医学药用
园艺观赏
其他价值
宗教
代表物种
姜黄
莪术
相关研究
参考资料