1、仙人掌的形态、光合特性与用途摘要: 仙人掌Opuntia dillenii 为仙人掌科仙 人 掌 属 Opuntia Mill多年生肉质植物。产 热 带 、亚 热 带 干 旱 地 区 或 高 山 干 旱 地 区 或 沙 漠 地 带 。墨 西 哥 分布 种 类 最 多 ，在 我 国 主 要 分 布 在 西 南 部 。其 叶 、茎 、花 、果 、根 与 其 他 双 子 叶植 物 有 很 大 区 别 。仙 人 掌 是 景 天 酸 代 谢 植 物 , 光合途径是 CAM 途 径 。全 株 均可 入 药 ，具有降血糖、抗炎、增强免疫功能、抗氧化、抑菌、激活消化酶活性、抗癌、防止癌细胞蔓延等作用。关 键
2、词 : 仙 人 掌 ；外 形 特 征 ；光 合 作 用 ；生 理 特 性 ；用 途Abstract Opuntia dillenii cactus for a cactus cacti Opuntia perennial plant to meat. Arid regions in tropical and subtropical regions or drought or mountain desert. Mexico, in most species distribution in China is mainly distributed in the southwest. Leaves,
3、stems, flower, fruit, root and other dicotyledonous plants have very big distinction. The plant can be used to heal, have fall blood sugar, anti-inflammatory, enhance immunity, antioxidation, antibacterial, activate digestive enzymes activity, anti-cancer, prevent the spread of cancer cells.key word
4、s the cactus, Shape characteristics, Photosynthesis, Physiological characteristics, use仙 人 掌 特 有 的 性 能 ， 具 有 很 大 的 开 发 探 究 价 值 。 本文对仙人掌外形特征、光合作用的生理特性及用途进行简述，为开发利用植物资源、研究植物生物活性提供一定的科学依据。1 仙人掌的外形特征仙人掌 Opuntia dillenii 仙人掌为仙人掌科多年生肉质植物，分枝曲折，茎节扁平、扁枝状或柱状等，刺单生或簇生于刺基上。花侧生，黄色、红色或白色。虽然少数种类栖于热带或亚热带地区，但多生活在干燥地区
5、。11 仙人掌的叶仙人掌原始也和其他双子叶植物一样，由于生存环境的变化，叶子也退化了，有的变成针状或刺状，一般把它看作变态叶。这样就从根本上减少了蒸腾面，紧缩了水分开支。1.2 仙人掌的茎 仙人掌的茎通常肥厚，其的内部构造与其他双子叶植物一致，在内方的木质部与外方的韧皮部之间有形成层。但茎的大部分由薄壁的贮藏细胞组成，细胞内含黏液性物质，可保护植株避免水分的流失。仙人掌多数种类的叶或消失或极度退化，从而减少水分所由丢失的表面积，仙人掌的茎含叶绿素，光合作用由茎代行，所以仙人掌的茎是主要的制造养分和贮藏养分的器官。1.3 仙人掌的花 每一种仙人掌类植物都能开花，花通常着生在刺座上，通常是辐射对称
6、，形状有漏斗状、喇叭状、高脚碟状、杯状等。少数属种的花是两侧对称，如蟹爪兰、花冠柱和吹雪柱等。花瓣通常只有层或两层，目前在毛花柱属中通过杂交产生了开重瓣花的品种，但国内尚术引进。花瓣通常为全缘，只有棱波等极少数种类花瓣边缘呈睫毛状。花期以 35 月最为集中。花色有黄色、红色、白色紫色、金属色等等。1.4 仙人掌的果实 果实通常为肉质浆果，少数为干果。形状有梨形、圆形、棍棒形等。果皮上有刺座或鳞片等。1.5 仙人掌的种子 仙人掌的种子形状很多，通常为圆形、椭圆形和扁圆形。种子的大小非常悬殊，仙人掌属的种子大 56 毫米，每千粒重为 20 克；而菊水的种子干粒重仅为 01 克。2 仙人掌光合作用的
7、生理特性仙人掌是景天酸代谢植物（CAM-植物 “Crassulacean acid metabolism“ (CAM)）属于 C4 类植物。要在干旱热带地区生存下来，CAM-植物发展出一套生存策略，CO2-的固定将于卡尔文循环在时间上分开。这样就可以避免水分过快的流失,因为气孔只在夜间开放以摄取 CO2。 纯粹的 C4 类植物对二氧化碳固定实行的是空间分离 (通过两种细胞类型实现, 叶肉细胞和维管束鞘细胞) 。而仙人掌服从以下昼夜节律： 晚上: CO2 吸收和固定于磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。生成的草酰乙酸(OA)会被还原为苹果酸，并储存于细胞的液泡中。该过程中伴随有酸化，pH 值降低在日间光
8、反应里产生的还原物质也会在这里发挥作用。日间: 在液泡里的酸性物质(主要是苹果酸，但也有天门冬氨酸)会被脱羧。释放的 CO2 进入卡尔文循环。仙人掌必须准备足够的磷酸烯醇式丙酮酸以供夜间 CO2 固定使用。为此仙人掌在日间储存淀粉，晚间它将通过丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。即 CAM途径。 3 仙人掌的用途3.1 仙人掌的食用价值食 用 仙 人 掌 含 有 人 体 必 需 的 8 种 氨 基 酸 和 多 种 微 量 元 素 ， 以 及 抱 壁 莲 、角 蒂 仙 、 玉 芙 蓉 等 珍 贵 成 分 ， 对 人 体 有 清 热 解 毒 、 健 胃 补 脾 、 清 咽 润 肺 、 养颜 护 肤 等
9、诸 多 作 用 。 仙 人 掌 高 钾 、 低 钠 、 低 糖 ， 糖 分 含 量 比 生 菜 和 黄 瓜 还 低。仙人掌营养丰富，其茎含三荫、棚皮素一 3、葡萄糖贰、苹果酸、琉璃酸、酒石酸、树脂、蛋白质；灰分中含 24碳酸钾；果实含蛋白质、糖、种子含脂肪油；花含异鼠李素和棚皮素的贰等。仙人掌茎还含有维生索 A、维生索 C、铁、镁、钙、磷、锰、铜、锌、钻、镍等元素，另外还含有氯离子。有些 可食用的仙人掌是高钙高黄酮多糖、低钠、无草酸的新型蔬菜，被誉为 21 世纪绿色天然食品， 仙人掌鲜品每 100 克含 220 微克维生素 A，比西红柿的含量还高，每 100 克鲜仙人掌还含有 16 毫克维生素
10、 C，27 毫克铁和 16 毫克蛋白质，并能够产生出 2530 卡热量。从测定结果可见仙人掌中钙、铁含量很高。比粮食、各种蔬菜、水果、鱼、肉、蛋都高，铜、锌含量和其他蔬菜、水果、鱼、肉、蛋相近。 32 仙人掌的药用价值我国传统医学认为，仙人掌性味苦寒，入心、肺、胃三经，具有行气活血，清热解毒，散瘀消肿之功效。主治心胃气痛、痞块、痢疾、咳嗽、喉痛、肺痈、乳痈、疔疮、烫火伤及蛇伤等。仙人掌含槲皮素-3-葡萄糖甙、异鼠李素、酒石酸、苹果酸、琥珀酸，多种氨基酸、维生素及微量元素等，具有降血糖、抗炎、增强免疫功能、抗氧化、抑菌、激活消化酶活性、抗癌、防止癌细胞蔓延等作用。下面就其某些药理作用做简单介绍。
11、3.2.1 仙人掌的抑菌、抗炎作用以仙人掌茎的提取物对革兰阴性菌(大肠杆菌)和革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)、真菌(酵母菌)进行了抑菌实验，结果表明:仙人掌提取物对这几种微生物都有明显的抑制作用，抑菌谱广；透射电镜观察，仙人掌醇提物随着时间的延长对微生物的菌体结构造成破坏,菌体扭曲变形,进而细胞壁破裂内容物外漏,直至成为空壳或分解为颗粒状残渣；聚丙烯酰胺凝胶电泳显示仙人掌提取物作用使菌体内蛋白质减少，对大分子蛋白有破坏或抑制其合成的作用 1。3.2.2 仙人掌的免疫作用仙人掌水提取鲜液及仙人掌提取熟液灌胃给药，对小白鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能有明显促进作用。仙人掌提取液对唾液淀粉酶有
12、激活作用，仙人掌中含有的胰淀粉酶激活剂是氯离子 2。3.2.3 仙人掌的降血糖作用仙人掌酸水提取物能显著降低正常小白鼠和四氧嘧啶诱发糖尿病小鼠的血糖，而且其降血糖作用与给药剂量有关 3。3.2.4 仙人掌抗胃溃疡作用仙人掌提取物为鲜仙人掌压汁 1.57 g/ml，仙人掌提取物为仙人掌加水煎煮，浓缩成 1.32 g/ml，仙人掌提取物为鲜仙人掌低温干燥后加水煎煮，浓缩成 3.7 g/ml 膏。实验结果表明，仙人掌提取物，给大鼠口服，对应激型、消炎痛型、结扎胃幽门型胃溃疡皆有明显的抗溃疡作用，并且可明显提高胃液中前列腺素 E2 的含量 4。3.2.5 仙人掌急性毒性试验仙人掌煎液 150 g/kg
13、，2 次/d 灌胃给小鼠，观察 7 d，未出现死亡及毒副反应，该剂量为成人一日剂量的 150 倍，为小鼠最大耐受量 5。综上所述，仙人掌外形结构及其生理特性具有很大的潜在的使用价值，它有抑菌作用，对急、慢性炎症都有明显的抗炎作用，并是免疫增强剂，有降血糖作用，有抗胃溃疡作用。其作用的机制还有待于进一步研究。参考文献1韩淑琴，杨洋，黄涛，等.仙人掌抗炎作用的研究J. 中国学术期刊综合评价数据库，2010，6(6)33342王桂秋，强 苓，张红玫，等.仙人掌抗炎作用的实验研究J.哈尔滨医药，1991(4)453张文芝，张江延，阎清莲，等.仙人掌水提取液对小白鼠巨噬细胞吞噬功能影响的实验研究J.辽宁
14、中医杂志，1990，14(2)43444蒋建勤，李佩珍，肖文东，等.仙人掌提取物降血糖作用研究J.基层中药杂志，1996，10(1)405崔景朝，周瑞玲，陈玉兴.仙人掌抗溃疡作用实验研究J.时珍国医国药，1998，(5)406信阳师范学院本科学年论文指导教师指导记录论文题目： 仙人掌的形态、光合特性与用途 生科院系 生物技术 专业 生物技术班年级阶段 时间 地点 教师指导情况15 月 12 日 教九 208 教室 指导学年论文格式，要求及写的内容题目25 月 20 日 植物实验室 指导学生所写论文内容所出现的问题、错误及注意事项35 月 26 日 应山实习地 改论文具体内容及格式，纠正论文中的错误4567指导教师（签名） 学生（签名） 学年论文成绩评定表评 语成 绩： 指导教师（签字）： 2010 年 月 日学院意见：学院院长（签名）： 2010 年 月 日
