生物制药技术专业毕业论文

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毕业论文论文题目中药杜仲的综合开发利用学号专业生物制药技术班级生物制药班2012年5月21日 中药杜仲的综合开发利用陈庆庆（山东畜牧兽医职业学院，山东潍坊）摘要：通过调查华北地区的杜仲种植及加工、销售等情况，发现我国杜仲种植的收益主要依靠杜仲的皮、叶。尚未完全开发出杜仲的潜在价值，通过走访调查、临床试验等方式，总结出了一套关于杜仲种植过程中相对全面的开发利用模式，为广大药农开创了一条新的创收天地。本文分析了杜仲各个生长阶段的特点及种植注意要点，为大家展现出了一个集杜仲种植、金蝉养殖、林下喜阴药材种植、杜仲叶粉作为饲料添加剂加工唯一体的综合性农业发展模式的体现。关键词：杜仲；潜在价值；金蝉；综合性；发展1关于杜仲生物学特性1.1杜仲杜仲高达20m。树皮灰褐色，粗糙，折断拉开有多数细丝。幼枝有黄褐色毛，后变无毛，老枝有皮孔。单叶互生；叶柄长1-2cm，上面有槽，被散生长毛；叶片椭圆形、卵形或长圆形，长6-15cm，宽3.5-6.5cm，先端渐尖，基部圆形或阔楔形，上面暗绿色，下面淡绿，老叶略有皱纹，边缘有锯齿；侧脉6-9对。花单性，雌雄异株，花生于当年枝基部，雄花无花被，花梗无毛；雄蕊长约1cm，无毛，无退化雌蕊；雌花单生，花梗长约8mm，子房1室，先端2裂，子房柄极短。翅果扁平，长椭圆形，先端2裂，基部楔形，周围具薄翅；坚果位于中央，与果梗相接处有关节。早春开花，秋后果实成熟。1.2化学成分杜仲皮含松脂醇二葡萄糖甙、桃叶珊瑚甙、筋骨草甙、杜仲甙及绿原酸、咖啡酸、酒石酸、杜仲胶、山奈酚、哈帕甙乙酸酯等[1]。杜仲树叶中含有杜仲胶、松脂醇二葡萄糖甙、山奈酚、杜仲甙、筋骨草甙、雷扑妥甙、哈帕甙乙酸脂、半乳糖醇，另外还有一些微量元素锌、铜、铁、钙、磷、锰、铅等[2]。注：杜仲要“炒断丝”：由于杜仲内所含6～10％的胶状物不是有效成份，而且它的存在有碍于有效成份的溶出。炮制的目的就是在减少胶含量。1.3药理作用 有降压作用，炒杜仲降压作用大于生杜仲；大剂量杜仲煎剂有抑制神经系统的作用，能使实验动物安静和嗜睡；有抑制垂体后叶所引起的子宫兴奋作用，从而使子宫松弛。利尿作用：杜仲的各种制剂对麻醉犬均有利尿作用，且无"快速耐受"现象。对正常大鼠、小鼠亦有利尿作用。杜仲中含钾0.4%，故推论利尿可能与钾有关。临床使用杜仲浸剂，能使高血压患者血压有所降低，并改善头晕、失眠等症状，大剂量(20～25克／公斤/日)杜仲煎剂给狗灌胃，能使其安静、贪睡，不易接受外界刺激。大剂量对小鼠亦有抑制中枢神经系统的作用，杜仲对大鼠和兔的离体子宫，均能抑制脑垂体后叶所引起的兴奋作用，而使子宫松弛，但对猫的离体子宫反呈兴奋作用。曾有人报告杜仲煎剂在试管中对结核杆菌有某些抑制作用。其醇浸剂似能减少大鼠肠道中胆甾醇的吸收。动物实验结果表明：杜仲可增强小鼠红细胞SOD的活力，并增强其肾上腺重量。杜仲可使低下的生理功能恢复正常，提示杜仲具有一定的抗衰老作用。杜仲中富含的多种微量元素与人体内分泌系统、免疫功能系统、生长发育系统的结构和功能有密切关系，特别是与抗衰老有密切关系。如锌可加速创伤、溃疡、手术创口等的修复，对淋巴细胞起特异性促细胞分裂的作用，这表明锌具有延缓衰老作用。1.4杜仲功用降血压、补肝肾，强筋骨，安胎气。适用于：肝肾亏虚，证见眩晕、腰膝酸痛、筋骨痿弱等。多见于高血压病、眩晕症、脑血管意外后遗症、慢性肾脏疾病、脊髓灰质炎等。证见尿频或尿有余沥、阴下湿痒、阳痿、孕妇体弱、胎动不安或腰坠痛等。多见于慢性前列腺疾病、性功能障碍、不育症、先兆流产或习惯性流产等。用于慢性关节疾病、骨结核、痛经、功能失调性子宫出血、慢性盆腔炎等疾病而出现肝肾亏虚征候者。2杜仲的种植要点2.1选地整地杜仲喜温暖湿润气候和阳光充足的环境，能耐严寒，成株在-30℃的条件下可正常生存，我国大部地区均可栽培，适应性很强，对土壤没有严格选择，但以土层深厚、疏松肥沃、湿润、排水良好的壤土最宜[3]。杜仲树的生长速度在幼年期较缓慢，速生期出现在7～20年，20年后生长速度又逐年降低。我们在种植选地宜选土层深厚、疏松肥沃、排水良好的沙质壤土定植。接行株距3米×2米挖穴，穴深和穴径均为50-70厘米，每穴施有机肥20公斤、过磷酸钙和饼肥各1公斤，与底土拌匀。2.2移苗栽培 在秋、冬季落叶后或春季发芽前，苗高60厘米时，即可起苗移栽。应选茎高50cm以上、苗径粗壮、根系发达、侧根和须根较多、无徒长枝、无病虫感染、无机械损伤的2～3年实生苗。要边起苗边移栽，每穴栽苗1株，栽后浇好定根水。长江以南地区以冬栽较好，黄淮和华北地区秋、春两季均可，利用树苗的休眠期进行移栽定植。3～5cm以上的大规格树苗也可冬栽，成活率可达95%。2.3田间管理2.3.1栽后截顶　根据近年来国内外对杜仲栽培方法的研究实践，采取“全截更新速生法”来管理比以往传统的实生苗方法生长速度要快一倍以上，而且株型端直粗壮。具体方法是在定植栽培后第二年芽萌动前的早春，于主干离地面5cm处截掉，以刺激下部潜伏芽抽发春梢。全截更新的当年植株生长高度可达1m以上，而且端直粗壮。中耕除草。定植后，中耕宜浅不宜深，草要除净，如与农作物间作，可与农作物同时进行中耕除草。停止间作后，每年夏季中耕1次。入冬前，在幼树根际培土防寒。2.3.2追肥定植后，结合中耕除草进行追肥，每年春季每亩施有机肥1500公斤、饼肥50公斤。或者在植株旁开沟施入粪肥，施后盖土，6～7月为增粗速生期，穴追磷、钾肥少许，结合根外喷施尿素和磷酸二氢钾混合液。2.3.3灌排水定植后，应经常灌水，保持穴内土壤湿润，以利成活。干旱应及时浇水，雨季应及时排除积水。　　、2.3.4整枝修剪每年冬季剪除部分侧枝及根部萌芽，也可在株高4～5m时截顶，并剪去下垂枝、弱枝及过密枝，控制高度，增强树干粗壮。因为每年冬季适当剪除树冠下部侧枝，可以促进主干生长，增加干皮产量。剪除下垂枝、病虫枝及枯枝，使树冠通风透光。栽培方法　为了充分利用土地，提高生长前期效益，可采取合理的套种模式。按行、株距3m×2m挖穴，穴径和穴深以根系舒展开为准，每穴施入土杂肥或厩肥25公斤，与土拌匀，上盖细土10cm厚，每穴栽苗一棵，填土压实，浇透定根水，上面盖细土略高于地面，以防积水。 2.3.5间作套种　杜仲树林生长前3年，利用其行距空间，合理套种一些茎杆底矮、生长期短、株形瘦小的中药材品种和各类植物，可有效防止杂草生长，保持水肥不流失，增加经济效益。比如在行间套种“卧生甘草”，在3m宽的行距中两边各离杜仲树苗30cm空隙，经施肥耕耙，起垄，按行距25cm，株距10cm平栽甘草苗，亩栽甘草1.6万棵，常规管理，第二年秋后刨收，亩收甘草干品600kg，市场价8元/kg，亩收入4800元。同时通过对套种甘草的浇水、施肥和耕作管理，沟中所栽的树苗从而也得到了充足养分而旺盛生长，第3年已形成了一定的荫蔽度。透光率在40％左右，为喜阴的中药材提供了天然的生存条件，比如多年市场紧俏、价格居高不下的中药材半夏，在此荫蔽环境下才能生长良好。一般杜仲林生长3～7年所具有的条件，均适宜半夏生长。7年后杜仲树已开始进入采收期[4]。2.3.6收获与产量植株生长7～10年为开始采收期，如采取间作套种或栽培3～5cm以上的大规格苗，栽后生长5～7年即可采收。其采收方法有采伐和环剥复生两种，一般以环剥较好，可充分利用资源和保持生态。2.4收益1980～1987年期间，杜仲干品市场价格在40～60元/kg。1987～1997年期间，杜仲干品市场价格升为80～100元/kg。1997年至2004年，市场价格回落到10～25元/kg之间。2004年至今，杜仲1毫米板皮12元左右，枝皮10元上下。由以上数据可以看出，杜仲的价格7～10年为一个周期。从杜仲生产上分析，目前的价格已经使单纯的杜仲栽培者得不到较高的效益了，不少产区都将其砍伐改换其它品种。所以，现阶段发展杜仲生产，特别是杜仲与中药材间作套种，可以说是正逢时机。3杜仲林下金蝉养殖3.1蝉分类学上蝉属翅亚纲、同翅目、蝉科。蝉蛹营养丰富，味道鲜美，现已成为人们的美味佳肴，摆上了餐桌。过去，蝉蛹都是靠自然繁殖、生长和人工采挖的，远远不能满足人们的生活需要。近年来，有的人已开始进行人工繁殖，每只蝉蛹可卖到１角多钱，一分地可获利数百元[5]。3.11形态特征 蝉蛹呈俯首弯曲状，腿爪多相抱拢，长约３厘米，宽２厘米，全体黄棕色。头部横生两目，稍突出。额部突出有黄棕色细毛。口吻发达，上唇宽短，下唇伸长成管状。胸部生足３对，前一对带齿；后２对稍细长，足尖有细钩，均有黄棕色细毛。中部两旁有２对小翅，前对长，后对短。背腹部圆而丰满，有曲纹，由腹部至尾部共分９节，每节均有棕色横纹。体表光亮[6]。3.12蝉的生活史蝉的一生经过卵、若虫（蛹）、成虫三个阶段。交配后的雌蝉在树的嫩枝上用针状产卵器刺破树皮，将卵产在嫩枝内。当树枝由于缺乏水分供应而枯死后，带有蝉卵的树枝（卵枝）借风雨的作用落在树下，逐渐淤入土中。经过一段时间，初卵若虫便会吸附在树根上，开始吸食树汁，经３年左右若虫老熟，很快从土中钻出，出土后３～５小时即可蜕变成为成虫。雄成虫的腹部有发音器，能连续发出“知了、知了”尖锐的叫声。因此，蝉又称“知了”。鸣叫２０天左右死亡。3.13蝉卵的采集和埋入现在在河南山东等地有专业的金蝉养殖基地，对外出售蝉卵价格相对还算便宜，你也可通过在深秋季节，把树上被蝉吸过汁液而枯死的树枝折断收集。每条卵枝约有蝉卵100粒左右。在杜仲林下埋置，埋的深度在３０厘米左右每平方米可埋５～６枝，浇水踏实。树多的地方可以每年埋入，为了来年挖取方便，一般是埋成一条直线或一个“田”字形方块。3.14蝉蛹的捕捉与加工蝉卵被埋入地下后。卵就活了，靠吸食树根的汁成长，经过３年左右的时间逐渐发育成蛹，蛹蜕皮后为成虫。每年在麦收刚听到蝉叫时，就要及时在埋入卵枝的周围，圈起高１０厘米左右的塑料布围墙，围墙尽量往里倾斜，以防蝉蛹逃跑。在树干的基部也要用塑料布围严实，高不低于３０厘米，以防蝉蛹沿树爬走。当日落后，约晚上８～１０时，蝉蛹便纷纷出洞，大量聚集在树干的基部，极易采捉。捕捉后的蝉蛹应立即用盐腌渍，用盐量为蛹重的10％。腌咸后即可食用或上市出售。也可腌后晒干保存。蝉蛹变为成虫时蜕掉的壳，中医叫蝉蜕，别名蝉壳、蝉衣、虫蜕、仙人衣等，是一种很好的中药材，有除风湿、发痘疹、解毒止痒等功效，可治疗头眩晕、失音、小儿惊厥、夜啼等症。将收集的蝉蜕卖给中药店也是一笔收入。 3.15养殖时需要注意的事项地块选择。在3～5年生的果树下或不太大的小树林地里都可以搞养殖，但注意地块不可过于潮湿，以免影响蝉蛹的生长发育。采集蝉卵。蝉蛹的卵粒都是密集在果树或其他树木的一年生枝条上，很容易辨认，秋末冬初是采集蝉卵的最佳时期。埋植和管理。当把采集好的蝉卵埋到树下的时候，如遇干旱天气，可适当喷些水。同时，也要注意排涝，以防水淹。平时要加强树木的施肥与管理，保证树木良好生长，才能为蝉卵提供足够的营养，因为金蝉是主要依靠吸取树汁来生长繁殖的，所以在杜仲林下养殖金蝉，可以充分利用其生长特性，由于树种的纯化，它在生长的过程中不断地吸取杜仲树皮中的汁液，而杜仲的树汁中含有大量的杜仲胶、杜仲苷、松脂醇二葡萄糖苷、桃叶珊瑚苷、鞣质、黄酮类化合物等对人体有益的药学成分，这不仅使金蝉的肉质更加鲜美，而且还赋予了一定的药效。可以作为高档酒店的特色菜系[7]。4杜仲叶粉作为饲料添加剂的使用4.1杜仲养生茶绿叶供杜仲茶、提取物及基药用，杜仲叶采收时间最好控制在6月上旬至10月中旬。若延至霜降后采摘，叶太老，有效成分下降，几乎失去药理作用[8]。但此时的杜仲叶可加工成杜仲叶粉剂供饲料加工之用。但过早采摘会影响杜仲树的生长。比较合理的采摘方法是：留顶叶，不采底层老叶，采中段叶。如果只采不剥皮的杜仲树，也可象无杆桑那样栽培，使它多发侧枝，多长叶，分批多次采收嫩叶。经检测杜仲叶和杜仲皮的主要成分，含有相同的物质，叶的水浸出物约占干物总量的40%，相当于茶叶的水浸出物总量，它含有绿原酸、桃叶珊瑚甙、脂醇二葡萄糖甙、维生素C等。杜仲鲜叶呈绿色，叶子经揉埝后放置数小时，色泽由弛逐渐变为猪干色，证明它含有酚类物质。按绿茶制法，干叶呈绿色；按红红茶做法，形成红茶色泽，证明它含有多酚氧化酶。因此，杜仲叶可制成红茶型和绿茶型杜仲茶。杜仲叶具有延缓衰老、健身、减肥的作用，对肾病、高血压、动脉硬化、腰膝酸痛、阳痿、尿频等症有一定疗效，是一种名贵的“滋补”饮料。杜仲鲜叶比茶鲜叶硬而大，呈卵园形，15×20厘米左右，梗较长，除幼叶外，不易做成具有茶叶样的条索。稍差的可加工成杜仲叶粉剂做饲料之用。4.2杜仲饲料添加剂 随着物质生活水平的提高，人们对畜产品的需求质量越来越高，一些易导致在畜禽体内残留并最终对人体有害的饲料添加剂正在世界范围内被逐渐限用或禁用;而纯天然植物性饲料添加剂具有安全、价廉、无毒副作用、不产生残留、使用安全方便、不产生抗药性等优点，符合当前绿色肉类食品生产要求，因此，将越来越受到重视。为探明杜仲叶粉对鸡肉用性能的影响作用，并为杜仲叶粉作为改善肉用性能的[9]。饲料添加剂在养鸡生产中的推广使用提供科学依据，以肉鸡和雪峰乌骨鸡作为试验动物，在其基础日粮中按0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的不同比例添加杜仲叶粉，并以不添加杜仲叶粉作为对照，经60天和90天饲养试验期，测定鸡的平均日增重、饲料报酬(料重比)、屠宰率、月同体品质(胸腿肌占全净膛的比率、腹脂肪占全净膛的比率)以及血液生化指标[10]。试验结果表明:杜仲叶粉对肉鸡和雪峰乌骨鸡的平均日增重没有显著影响，能显著提高饲料报酬(降低料重比);对半净膛率和全净膛率没有显著影响;能显著提高胸腿肌占全净膛的比率、显著降低腹脂肪占全净膛的比率;对血清胆固醇含量没有显著影响，能显著提高血清高密度脂蛋白及血清总蛋白含量，显著降低血清甘油三脂、低密度脂蛋白含量。日本学者高桥周七等[11]，曾用杜仲叶喂鳗鱼和鸡以后，使鳗鱼肉中胶原蛋白增加1.6倍，使老龄鸡产蛋率提高28%以上，产蛋量提高52.4%，鸡蛋中胆固醇含量降低20%以上:并用使鸡、鳗鱼、兔、肉牛等动物的脂肪含量减少，瘦肉增加，生肉变得富有弹性，熟肉变嫩，味道接近天然，营养更加丰富。用杜仲活性成份提取液喂鸡、鸭，结果表明:杜仲活性成份提取液能降低雏鸡死亡率，使蛋鸡提早开产9-10天、产蛋率提高6.0个百分点、蛋黄颜色变深，使本地麻鸭提早开产8天、产蛋率提高8.0个百分点、蛋个体变大、色泽变深。资料数据表明：杜仲叶粉能显著提高鸡的饲料报酬(降低料重比)、改善其胭体品质、改善其血液生化指标，因而能改善其肉用性能;经过杜仲叶粉对鸡日增重、饲料报酬、胭体品质及血液生化指标的影响结果综合分析，确定杜仲叶粉在鸡饲料中的最佳添加量为1.0-1.5%;因此，杜仲叶粉可作为改善鸡肉用性能的纯天然、植物性饲料添加剂在养鸡业中使用，其最佳添加量为1.0-1.5%[12]。因此杜仲叶的加工利用具有一定价值空间。5砍伐后杜仲木质加工 杜仲的木材坚实耐用，可作家具和建筑材料，还可加工成防治脚气病的杜仲木拖鞋，他还是人们常用的木工艺加工材料。据分析杜仲的木质部中也含有少量的松脂醇二葡萄糖甙、山奈酚、杜仲甙、筋骨草甙、雷扑妥甙、哈帕甙乙酸脂、半乳糖醇，另外还有一些微量元素锌、铜、铁、钙、磷、锰、铅等[13]，长期使用杜仲木加工的茶杯与牙签等常用餐具，具有一定的保健作用，可所谓补肝肾，强筋骨。因此在杜仲的最佳药效期过后，一次性砍伐后，木材得到有效地深加工，具有一定的意义。同时也为种植者带来一定的经济效益。6杜仲的综合开发利用的效益分析综合以上各种创收模式效益综合分来说，以河北省大名县漳河河滩种植来计算，可种植有效面积为206亩（平方米）可种植杜仲约22900株。收益期设为二十年，收益期每株杜仲可以每年平均约提供六公斤药材，每公斤药材市场价为15元/公斤，除去成本，每亩单药材纯收入约为3500元[14]。生长期利用林下种植喜阴药材纯收入约为每年2000元/亩，整个生长期每年平均可生产干叶约204千克/亩，除去成本每年单叶粉收入2000元。金蝉养殖收入若按两年左右树龄的小树计算：亩林地可投放产卵种条500只，每根卵枝含蝉卵100粒以上。孵化率80%则每支种条可孵化小蝉蚁80个以上，每一亩林地可收获金蝉300斤以上（每市斤金蝉110个左右），目前市场价金蝉每市斤30元左右，则每一亩林地可收益9000元左右。由于我们的金蝉养殖只是附属产业所以我们可以将其生产量降低一半，但是我们的金蝉由于有特殊的营养价值，所以价格较普通的金蝉贵50%。所以我们每亩可纯收入约5000元/年。将以上数据综合可以看出二十年共收入约为3171.75万元，这是无意外收入。保守估计的话，损失为20%，那么收入为2537.4万元。约合每年每亩地收入为6188元。这是一个很好的收入，相对于单纯的杜仲药材收入高了不少。参考文献[1]减友维.杜仲化学成分研究进展[J].中草药，1989,20(4):42[2]续俊文.杜仲化学成份研究再报[J].植物学报，1989,31(2):132-136[3]杨澄，张景群.杜仲栽培与开发利用[M].西安:兴界图书出版公司，1995,1-2[4]李容辉.杜仲栽培与加工[M].北京:金盾出版社，1993,1-2[5]杨金华，李秋灿。金蝉养殖技术[M]，经济动物养殖，2008（12）12-152[6]陶雪娟、赵庆华。特种昆虫养殖实用技术[M],北京金盾出版社，1998[7]魏永平，药用昆虫养殖与利用技术大全[M]，北京中国农业出版社，2000[8](日)Lfi抱基纯，等.杜仲叶成份分析[J].日立造般技报，1990,(6),34-38 [9]赵玉英，耿权，等.杜仲化学成分研究概况[M].天然产物研究与开发，1995,7(3):46[10]张康健，等.杜仲叶与皮有效成份含量的比较研究[J].西北林学院学报，1996,11(2),42-46[11]高桥周七.杜仲茶功效健康法[M].广济堂出版社，1994,30-62[12]李家实，阎玉凝.杜仲皮与叶化学成分的初步研究[J].中药通报，1986,11(8):41-4[13]朱丽青，张黎明，等.杜仲叶和杜仲皮的药理实验[J].中草药，1986,17(12):15-17[14]宋廷杰，药用植物种植实用技术[M]，北京金盾出版社，2002 答辩小组意见：答辩小组组长签字（盖章）年月日成绩评定：答辩委员会主任签字（盖章）年月日