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、
印度尼西亚和
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
茎
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
叶大型,通常基生,叶片阔
披针形至长圆形,稀为狭线形。
花
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、
印度尼西亚和
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、
莪术和
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
多菌灵和
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
麦麸或
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、
印度尼西亚和
越南。
相关研究
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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。