长山药亦称
山药、
薯蓣(Dioscorea opposita)系多年生缠绕
藤本,地下具圆柱形肉质块茎。其块茎是一种食品,亦可入药,是健脾、养胃、益气的药品。长山药分布主产地在海拔150-1500米左右,块茎肉质肥厚,直径2-7厘米,外皮黑褐色,生有须根,
铁棍山药,外皮黄褐。我国是山药的原产地,各地都有栽培,尤以山西平遥盛产,后引种到河南、山东等地。
形态特征
长山药的地下
块茎在地下呈垂直生长状态,块茎肉质肥厚,直径2-7厘米,外皮黑褐色,生有须根
铁棍山药,或外皮黄褐,该品种植株长势中等,茎蔓绿色,长3-4米,圆形,有分枝。叶片绿色,茎部戟形,缺刻中等,先端尖锐,叶脉七条,叶片互生,中上部对生。雄株叶片缺刻较大,前端稍长;雌株叶片缺刻较小。
叶腋间着生
零余子,形体小,
栽子细短,
肉极白,肉质细腻,纤维较多,粘液多,有甜药味,烘烤有枣香味,易熟,熟后性绵。
生长环境
山西是山药的原产地,属温带大陆性季风半干旱气候,温和干燥,四季分明,夏炎热、冬严寒、多风沙,温差大天独厚的气候条件和适宜的生长环境造就了神奇的
平遥长山药。两千多年前的《山海经》上就有“景山,北望少泽,其草多
薯蓣”的记载,文中所指景山,就在山西境内。《
中国药典》记载,长山药分布主产地在海泼150-1500米之间的砂质土壤,平遥长山药原为山西
地方品种,后引种到河南、山东等地。平遥长山药是历史悠久的著名特产,尤以
岳北村一带所产长山药质地优良。
栽培技术
选地整地
长山药的地下块茎在地下呈垂直生长状态,其顶土能力弱,因而选择土层深厚、土松地肥、地下水位在1米以下、土壤
酸碱度接近中性的沙壤土地为宜。第1次栽植需深翻80厘米左右,同时把土壤中大于1厘米的石块、作物根茬等杂物清除,以免长山药下扎时遇阻分叉,影响其商品性。
肥水管理
长山药为喜肥作物,播种前结合整地施足底肥。每667平方米施以羊粪为主的优质农家肥5000千克、碳酸氢铵50千克、碳酸氢钙50千克、硫酸钾10千克做底肥:播种时,在山药栽子上每667平方米撒700千克农家肥、10千克
氮磷钾复合肥作种肥:7月中旬至8月上旬,山药膨大期追尿素25~30千克。 长山药种植前,浇足底墒水,以利出苗,进入6月份,茎叶茂盛生长期浇I次水,7~8月份,根据气候和土壤墒情,浇水2-3次。大雨过后,如果田间积水,及时排水防涝。
选择健壮山药栽子
选择营养充足、出芽快的山药
栽子作种薯,播种前在日光下晾晒两天,用生根灵或
磷酸二氢钾浸种2小时,促进播后快速出苗。为防止长山药种质退化,每隔3~4年,可用零余子播种,当年收获20~30厘米小山药作第二年的栽子,以达到复壮的目的。
播种覆膜
清明过后,当5~10厘米地温稳定在10C左右时开始播种,行距40厘米,株距40厘米,每667平方米密度4000株以上,用40厘米的双腿楼开15~20厘米深的种植沟,将山药栽子顺沟有序放好,上面盖好种肥后覆土,适当压实,然后在行间覆40厘米宽的
地膜。
支架理蔓
薯蔓长到20-30厘米时搭架,架杆以2米以上的竹竿为最好,每株长山药用1根架杆,支架每3~4根为1组,捆绑结实。薯蔓开始上架时,要顺势理蔓,以免茎蔓互相缠绕和封闭操作行。
中耕除草
长山药出苗前,中耕2~3次,提高地温,促进快速出苗,出苗封垄前,搞好中耕除草工作,防止发生草荒。
收获
霜降至
立冬前,适时收获,收获时先在地边顺行开30厘米宽、70-80厘米深的沟,将土倒向无山药的一边,挖出第1行山药的一面,然后将山药块茎的前、后、下端挖空,把整株山药取出,再把细.硬的山药栽子折下留种,剩余的部分就为商品山药,收获完第1行后,依次进行收获。
贮藏
山药按质量好坏分级,阴晾3天左右,入窖贮藏。也可将山药-层一层放好,上面盖10厘米左右的湿砂,防止水分蒸发变蔫。冬季要保持贮藏温度0C以上,防止长山药受冻。
主要价值
免疫调节作用
山药免疫调节作用的研究主要集中在山药多糖 上。例如, 苗明三报道, 淮山药多糖可明显促进正常 小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能和正常小鼠的淋巴细胞转化, 也可明显促进正常小鼠溶血素和溶血空斑的形成, 同时也明显提高正常小鼠外周血 T 细胞百分比; 赵国华等发现, 山药多糖 RDPS- I 可不同程度提高小鼠的 T 淋巴细胞增殖能力、NK 细胞和血清溶血素活性以及血 清 IgG 含量, 也能增强巨噬细胞的吞噬能力, 从而提高 小鼠的非特异性免疫功能、特异性细胞免疫和体液免疫 功能。
抗氧化、延缓衰老作用
多项研究证实, 山药具有较好的抗氧化、延缓衰老作用。 詹彤等研究结果表明, 腹腔注射山药多糖 RP 可 以增加对 D- 半乳糖所致代谢衰老模型小鼠体内谷胱 甘肽
过氧化物酶、
过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和脑 Na/K- ATP 酶的活性, 并降低过氧化脂质、脂褐质含量 以及脑单胺氧化酶 B 活性, 表现出明显的抗衰老作用。 蒋艳玲发现淮山药多糖可明显抵抗半乳糖所致衰老小鼠免疫器官组织的萎缩, 增加胸腺皮质细胞数及脾淋巴鞘淋巴细胞数, 由此推测山药抗衰老作用可能与 其兴奋免疫器官、增强
免疫细胞功能有关。唐微等 研究表明山药多糖能提高 2 月龄雄性小鼠血清超氧化物 歧化酶( SOD) 活性, 降低小鼠血清丙二醛( MDA) 的含量, 提高小鼠的耐氧能力。张婧萱等对淮山药中总黄 酮进行了提取、鉴别并研究了其对羟自由基的清除作用, 结果表明淮山药总黄酮提取液对 Fenton 体系产生 的·OH 自由基有很好的清除作用。林刚等 则研究 山药稀醇提取物对家蚕寿命及老龄小鼠血浆过氧化脂 质( LPO) 、肝脏脂褐素( LF) 的影响, 结果表明, 山药稀 醇提取物能明显提高家蚕的平均寿命, 降低老龄小鼠 血浆 LPO 和肝脏LF的含量, 提示山药有一定的抗衰老作用。
降血糖、降血脂作用
舒思洁等采用
四氧嘧啶制作糖尿病小鼠模型, 研究了山药对糖尿病小鼠血糖、血脂、肝糖元和心肌糖元含量的影响, 结果表明, 山药能降低的血糖和血脂含量, 提高肝糖元和心肌糖元含量, 说明山药具有降血糖作用, 并能促进血糖利用, 进一步的研究还表明, 山药还能显著降低糖尿病小鼠组织丙二醛 ( MDA) 的 含量 ; 胡国强等 以山药多糖对四氧嘧啶模型糖尿 病大鼠连续灌胃给药15 d, 山药多糖对糖尿病大鼠的 血糖有明显降低作用, 同时能升高 C 肽含量; 郜红利等的研究结果也表明, 山药多糖具有降低四氧嘧啶 糖尿病小鼠血糖的作用, 并能促进糖尿病小鼠体重的 恢复; Iwu 等报道, 薯蓣属植物粗提物对禁食大鼠和 兔有降血糖作用, 能控制四氧嘧啶引起的高血糖, 其 乙醇提取物的水溶液部分与降血糖活性有关; Hikino 等 研究认为, 日本薯蓣块茎中含有降血糖多糖酶, 动 物实验提示能降低小鼠血糖浓度。
抗肿瘤、抗突变作用
赵国华等用小鼠移植性实体瘤研究了 RDPS- I 的体内抗肿瘤作用, 结果表明, 50 mg/kg 的 RDPS- I 对 Lewis 肺癌有显著地抑制作用, 而对 B16 黑色素瘤没有 明显作用, 等于或高于 150 mg/kg 的 RDPS- I 对 B16 黑 色素瘤和 Lewis 肺癌都有显著的抑制效果; 他们进一 步利用多糖化学改性方法和动物移植性实体瘤实验发 现, 低度羧甲基化、低度甲基化和中度乙酰化均能显著 地提高多糖的抗肿瘤活性, 而部分降解和硫酸酯化会使多糖的抗肿瘤活性显著降低 。
调节脾胃功能
山药具有补中益气作用, 具有调节脾胃功能的作 用。李树英 研究表明, 山药能抑制正常大鼠胃排空运动和肠推进作用, 也能明显对抗苦寒泻下药引起的大 鼠胃肠运动亢进, 胃肌电显示山药可降低大鼠胃电慢 波幅, 同时能明显对抗大黄所引起的慢波波幅升高; 进 一步的研究还表明, 山药能明显拮抗氯化乙酰胆碱及 氯化钡引起的大鼠离体回肠强直性收缩, 但不能对抗 盐酸肾上腺素引起的离体十二指肠或回肠的抑制作用; 彭成等用灌服食醋的方法, 建立了大鼠脾虚动物模型, 并研究了山药粥对脾虚大鼠的作用, 结果表明, 山 药粥对脾虚大鼠的形成有预防作用, 对脾虚大鼠模型有一定的改善作用。
其他作用
Hou 等 研究发现, 山药根茎中含有一种蛋白质 Dioscorin, 具有抗二苯代苦味酰肼( DPPH) 和羟自由基 活性的作用, 同时还具有碳酸酐酶( Carbonic anhydrase, CAs) 样活性, 即能催化反应 CO2+H2O=H+ +HCO3 - , 并能 抑制胰蛋白酶活性等, 由此推测其可能有调节体内 酸碱平衡的作用, 并对呼吸系统有重要影响; CAs 有 3 种, 即仅 α- CAs, β- CAs, γ- CAs, 哺乳动物和绿色植 物属于 α- CAs 类型, 一般植物属于 β- CAs 类型, 但山 药中的 Dioscorin 却属于前者。 覃俊佳等 研究发现, 褐苞薯蓣和怀山药都显著 增加去势小鼠附性器官重量, 显著改善肾阳虚小鼠体 重及体温, 说明其具有补肾、雄激素样作用。 另外, 山药还能提高肉鸡营养物质利用率, 改善肉仔鸡的生长速度和屠体品质, 可以作为
饲料添加剂加 于开发利用 。
化学成分
蛋白质与氨基酸
Martin 和 Thompson的测定结果表明山药的粗蛋白含量平均为 8.19 %; 王飞等的测定结果表明新鲜淮山药含 3.59 %的粗蛋白和 2.71 %的总
氨基酸, 其中必须氨基酸的含量达 1.05 %; 陈艳等用氨基酸分析仪测定了淮山药中各种氨基酸的组成, 结果表明, 淮山药中含有
苏氨酸,
缬氨酸,
蛋氨酸,
苯丙氨酸,
异亮氨酸,
亮氨酸和
赖氨酸等 17 种氨基酸, 总氨基酸质量分数为 7.256 %, 其中人体必需氨基酸的含量占总氨基酸含量的 25.32 %。由此可见, 山药含有较丰富的蛋白质和较多种类的氨基酸, 而且必需氨基酸齐全, 具有较高营养价值。
微量元素
廖朝晖等的分析表明, 山药含有丰富的微量元素Zn、Fe、Mn、Cu、Se 和常量元素 Ca。杭悦宇等使用等离子发射光谱法测定了山药的 29 个元素, 其中 P 含量最高, Fe、Zn、Cu、Co、Cr 等离子的含量也较高; 陈艳等测定了山药及土壤样品中 K、Na、Ca、Mg、Mn、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd 等 18 种元素的含量, 发现淮山药中 K 含量最高, 其次为 P、Na、Mg、Ca 等, 其中 K、P、Na 在淮山药中的含量明显高于土壤中的含量, 说明淮山药对这些元素有富集作用。
微量元素对体内多种酶有激活作用, 对蛋白质和核酸的合成、免疫过程乃至细胞的繁殖都有直接或间接的作用。
多糖
山药
多糖是公认的山药主要活性成分, 也是近年来山药研究的热点。山药多糖的组成和结构比较复杂, 不同的研究者提取分离出了不同的山药多糖, 其中有均多糖, 有杂多糖, 也有糖蛋白, 相对分子质量从数千到数百万不等, 其多糖含量和糖基组成也各不相同。
陶乐平和吴东儒从安徽产山药块茎中提取到一系列性质各异的多糖, 认为热水提取物中的多糖主要由葡萄糖组成, 而冷水提取物中的多糖则主要由甘露糖组成, 并测定了其中一个组分的主要单糖为葡萄糖、甘露糖和半乳糖。何书英等分析了用热提法获得的山药多糖 RP, 证明是由带分枝的 l,4- 连接的吡喃葡萄糖苷骨架构成, 同时含有少量 1,3- 连接的岩藻糖; 赵国华等从山药块茎中提取到一种山药多糖 RDPS- I,阐明了其化学结构, 其糖基组成为葡萄糖、半乳糖和甘露糖, 糖基的摩尔比为 1∶0.37∶0.11, 平均相对分子质量为 42200, 并证明具有免疫调节作用抗肿瘤作用,并最终将其分子量确定为 41000, 糖基摩尔比确定为1:0.4∶0.1; 杭悦宇等用气相色谱测定单糖衍生物的方法测定了来自薯蓣、山薯、参薯和褐苞薯蓣等 4 种山药类多糖的糖基摩尔比, 证明薯蓣多糖中的单糖以甘露糖为主, 而山薯、参薯和褐苞薯蓣等 3 种多糖中的单糖则是以半乳糖为主; 徐琴等从淮山药中提取粗多糖RDP, 进行纯化分离, 得到均一的多糖 RP, 红外光谱分析其具有 β- 糖苷键, 纸色谱( PC) 分析其单糖组成为葡萄糖、D- 甘露糖、D- 半乳糖( 比例为 1∶1.04∶0.84) 。