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什么是从事珍稀濒危植物保护的研究者最讨厌的问题?那必然是:“你们保护的植物有什么用?”我们难道不想发掘一两个可以升职加薪、发家致富的植物资源吗?植物总是有点什么用的,吃、建筑、治病,或者只是稳定生态系统。 什么? 你问这些价值要怎么量化和验证? 可恶,被你问着了! 有时候要弄清楚一个物种有什么用,比保护这个物种更难、更费钱。没弄清楚之前,我们总不能眼睁睁看着它灭绝吧。 有没有什么珍稀濒危植物已经可以明确有高经济价值了呢?有请第一位嘉宾:原产印度的热带水果之王、全球消费量最高的水果之一、拥有4千年栽培史的芒果(=杧果,Mangifera indica L.)……的野生亲戚——林生杧果(Mangifera sylvatica Roxb.)。
“野”而不“穷” 漆树科(Anacardiaceae)杧果属(Mangifera L.)主要分布于亚洲热带地区,共64个物种,中国有5种,其中4种为野生、1种为栽培(这一种栽培的就是我们常吃的芒果)。芒果的英文Mango以及杧果属的属名Mangifera(manga芒果+fera生育=生芒果的树)都来源于马来语及泰米尔语对芒果的称呼。四千多年前,芒果在印度-缅甸以及东南亚被驯化,14世纪以来传播到世界其他地区。 林生杧果是中国仅有的4种野生杧果属植物之一。除了中国之外,林生杧果还分布于印度、不丹、孟加拉、缅甸、泰国、柬埔寨。 林生杧果是芒果亲缘关系最近的物种之一,种加词“sylvatica”意思是“树林的”,顾名思义,就是“林生”杧果。林生杧果长得很像芒果,但是它叶子和果实比芒果小,而且肉薄核大;林生杧果花序无毛,花白色,有1个发育雄蕊和1-2个不育雄蕊,而芒果花序有毛,花黄色,有1个发育雄蕊和3-4个不育雄蕊。另外,林生杧果的果实先端有个尖尖的喙,颇为搞笑,有点像吃胖了的蚂蝗,果核比较圆,而芒果果实先端是钝的,接近于肾形,有点像腰果或芸豆,果核是扁的。
(a) 林生杧果树,(b) 林生杧果(左)VS芒果(右),(c) 林生杧果种子,(d) 林生杧果核,(e) 浸泡后的种子,(f) 切种子,(g) 晒干,(h) 可可脂,(i) 林生杧果仁油(Sayma Akhter拍摄)(Akhter et al., 2016) 林生杧果大树(刀志灵拍摄) 林生杧果的果实,它们的头尖尖的(黄天萍拍摄) 林生杧果的叶子(黄天萍拍摄)
有研究显示,芒果的驯化过程很复杂,现存的栽培品种中有些可能是多个杧果属物种相互杂交的结果,也就是说杧果属可能通过种间杂交育种,因此林生杧果或许可以与栽培芒果杂交,培育芒果新品种。
叶绿体基因组ML系统树显示芒果和林生杧果亲缘关系较近。(Niu et al., 2021(左);Xin et al., 2023(右))
栽培芒果品种及杧果属野生种之间混乱的亲缘关系(Warschefsky et al., 2019) 林生杧果虽然没有“阔亲戚”芒果显赫,也算是小有名气,有长期的民间利用和售卖历史。不同地区的人们对它有不同的称呼,仅在孟加拉国就有一大堆名字,吉大港人称其为Uriam、Bon am或Baitta am,锡尔赫特人称其为Jangli-am或Laksmi-am,孟加拉语中称其为Kosh-am,查克马语中称其为Garey-am。 像其他没驯化和改良过品种的野生水果一样,林生杧果个头比较小、果肉没有芒果多,但是它酸酸甜甜、风味十足,且营养丰富,含有大量水分、碳水化合物、总糖、膳食纤维、蛋白质和脂肪,还含有维生素、类胡萝卜素、多酚等多种保健和药用成分。在自然界中,林生杧果的果实也招很多野生动物的喜爱,是当地森林群落中小动物们(如猕猴、松鼠、鸟类等)赖以生存的重要食物。云南人应该对青芒果蘸辣椒不陌生,林生杧果的青果子也可以做成泡菜,还可以做成果冻和果酱。
林生杧果有许多用途:果实除了当食物之外,还可以用于治疗便秘;木材笔直,质轻,硬度适中,易加工,适合制作胶合板,用于家具、房屋、体育器材等制作或建造,也是良好的薪材,由于同芒果木相似,经常当作芒果木混用;树苗可以作栽培芒果的嫁接砧木;嫩叶可食,也可以做成泡菜,是孟加拉国某些部落的传统蔬菜;叶子可以溶解血栓以及止泻;林生杧果仁油可用于杀虫。
变废为宝的果核:“巧克力”的高级替代品 众所周知,芒果有个很大的核,大概占果实鲜重的10%-20%左右。芒果核里藏着一个果仁,大概占整个果实鲜重的7%左右(不同品种果核和果仁重量不同),晒成干种仁之后大概是鲜果重量的3.5%。2021年,联合国粮农组织估计全球芒果产量约5700万吨,如果果仁全都取出来晒干,大概能晒出200万吨干果仁。
作为没经过驯化的野生杧果,林生杧果的果核占比更大,超过果实鲜重的40%。这么大的核却不能吃,最多只能做成“芒狗”养着,里面的果仁白白丢掉,多浪费呀!这能忍…… 芒果仁含丰富的碳水化合物、脂肪、蛋白质和粗纤维,以及多种氨基酸和矿物质,但是单宁含量较多,通过浸泡和加热等加工去除单宁和胰蛋白酶后,可以食用或喂食牲畜。芒果仁还可以用来榨油,榨出的油称为“芒果仁油”(mango kernel oil,MKO)。芒果仁油是一种高硬度油脂,甘油三酯约占其90%以上。芒果仁油的成分同可可脂很像,有些性能甚至比可可脂还优秀,同时还自带果味,是一种性能卓越的类可可脂,可以替代天然可可脂做巧克力,或者掺在可可脂里改良巧克力的性能(比如说降低生产巧克力需要的回火时间)。可可脂主要来源于可可豆。可可树只生长于热带,我国可可种植非常少,可可脂依赖于从热带国家进口,产量不稳定且价格昂贵。我国是芒果的第二大产地,种植面积达592.8万亩,如果能用芒果仁油代替可可,能降低可可产量波动带来的风险。目前芒果仁油售价约180-200元/kg。按照鲜果仁出油率8%计算,全球芒果估计可以榨出约30万吨芒果仁油,按现价,相当于540-600亿元!这是多少个小目标呀!芒果仁油还可以用来制作护肤产品,据说长期涂抹可以缓解很多皮肤问题,包括修复皮肤、保湿、减少皱纹、防秃等等,国内已经有不少将芒果仁油添加到口红、乳液等产品中的专利。芒果仁油无毒无害、营养价值高,可以直接当食用油,加工成起酥油后,性能优秀且不含反式脂肪酸。
芒果仁油(Kaur et al., 2022)
芒果的果实(Mwaurah et al., 2020) 林生杧果是否可以喂食牲畜尚未有研究,仅有林生杧果仁油的相关研究。林生杧果仁油同芒果仁油以及可可脂的成分相似,也是一种类可可脂,可以用于制作巧克力(80%林生杧果仁油+20%可可脂效果较佳)。 我国不是芒果的原生地。林生杧果是我国仅有的4种土生土长的野生杧果物种之一,而且林生杧果果核更大,果仁也更大,如果要培育专门用来榨油的芒果,林生杧果岂不是非常有育种前景!
可可脂、芒果仁油和林生杧果仁油的成分与熔化曲线。CBD和CBND:可可脂,DMB:芒果仁油,WMB:林生杧果仁油(Akhter et al., 2016)
苦涩又甜蜜的未来 如今,芒果有上千个品种,为全球产量第三大的热带水果。林生杧果的地位难以望其项背,还处于直接利用野生资源的原始阶段,然而,林生杧果可能拥有芒果没有的活性成分及其他优良性状,开发潜力巨大。 不知从哪一朝哪一代开始,林生芒果就已经做好成为优秀果树的准备,并持续为人类提供慷慨馈赠,人类只要多繁育树苗、开发品种、改良食品工艺、发展市场就行啦,发家致富岂不是唾手可得! 可惜如今它们却生存困难,真是令人唏嘘。基于国家科技基础资源调查专项项目“中国西南地区极小种群野生植物调查与种质保存”的调查结果,按极小种群野生植物的标准,林生杧果是典型的极小种群野生植物,在印度和孟加拉国也是受威胁植物。别说榨油致富了,这一物种的存续还是个问题。种质资源保不下来,经济利用就是空谈。 目前孟加拉国已经对该国分布的林生杧果采取了保护措施,也开展了人工繁育和林业推广尝试,初步试种实验表明,林生杧果可以像芒果那样栽培和管理。根据调研,当地村民反映,利用林生杧果的主要障碍是:林生杧果不如芒果果肉多、不耐保存、容易生虫、大小年严重、摘果不方便等等,这些都可以通过育种和栽培管理来解决。 我国的林生杧果野生资源尚不清楚,也没有对其进行综合保护的相关报道。不过别担心,林生杧果已经是国家二级保护野生植物,受到法律保护,而且林生杧果种子萌发不困难,直接播种6周后种子萌发率达83%,幼苗适应性也较好,被列入《云南省主要乡土树种名录(第一批)》。 或许林生杧果在短期内没法发展成万亿产业,甚至都不能马上推广、迅速带动经济,它还只是一本尚未撰写完的“致富经”。我总觉得科学的一大部分是为未来服务的,保护生物学也是一样,我们保护的是一种珍贵的“可能性”。 加油吧!“植物人”们! 此事在公元2025年尚未出版的《陶家诗》里亦有记载: 林生杧果生林间,核大肉美果喙尖。 吃用治病武艺高,替代可可真新鲜。 性自德高质尚朴,行渐杳迹惹人怜。 保护资源勤育种,带人致富在眼前!
感谢读到最后,这是“极小种群野生植物致富之路”系列的第一篇,我们下一篇再见! 扩展知识+1: 什么是珍稀濒危植物? 这世界上有些词非常奇怪,你经常听到,甚至可能经常使用,但是如果有人问你这个词到底指什么,你还真不一定能答出来,比如说:珍稀濒危植物。似乎这是一个很宽泛的概念,大家总是把所有他们认为数量比较少、或者比较珍贵的植物称为珍稀濒危植物,但实际上“珍稀濒危植物”有非常具体的指代范围:指“种群和个体数量稀少、当前或未来具有灭绝风险的野生植物”,在我国包括:1)国家(及省级)重点保护野生植物,去查下林草局等部门发布的名单即可;2)根据世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)红色名录评估标准评出的受威胁植物;3)国家和地方政府保护规划中的极小种群野生植物,这也可以从国家和各地方人民政府分布的文件中查询。
扩展知识+2: 芒果为什么能让人过敏? 虽然不想让芒果的光芒盖过我们的主角——林生杧果,但是恐怕很多读者对这个问题很好奇。过敏不是“芒果”这个物种的专利,其他杧果属植物也会导致相似的过敏症状,漆树科很多类群都会导致过敏。 大概有4.3%的人群对水果过敏。在中国,芒果是最常见的水果过敏原。不同地区、不同年龄层和不同饮食偏好的人群中,芒果过敏者比例有显著差异,如:根据调查,3.6%的台湾儿童对芒果过敏,而江西省有1.1%的儿童对芒果过敏。芒果中的过敏原很多,主要可以分为2大类: 一)速发型过敏/超敏(接触后数分钟内出现症状)。这类过敏反应症状往往非常强烈,主要症状包括水肿、红疹、荨麻疹、口腔过敏综合症状、哮喘性、呼吸困难和胃肠炎等,主要是由一些蛋白质引起的。官方(WHO)认可的芒果过敏蛋白,包括:Man i 1(IV类几丁质酶,主要过敏原,不易变性)、Man i 2(PR-10蛋白家族,尤其是Bet v1相关蛋白,主要过敏原,易变性)和Man i 4(抑制蛋白,次要过敏原,易变性)。这些致敏蛋白质在艾蒿花粉、桦树花粉、芹菜、胡萝卜、桃子、柑橘等中也存在相似蛋白质,因此对芒果过敏的人可能也对桃子等过敏。既然蛋白质是主要过敏原,芒果煮一下再吃不就可以避免过敏了?恭喜您领悟了中国第九大菜系——食堂菜的精髓,可惜加热并不能让所有过敏原蛋白失效,哪怕打浆、榨汁、酶分解、做成花蜜等等“酷刑”轮流招呼一遍,芒果的主要过敏原蛋白Man i 1依旧坚挺。对芒果过敏的人最好还是别碰芒果,实在馋可以在医生的指导下进行脱敏治疗。 二)迟发型过敏(接触后8-72小时出现症状)。这类过敏反应症状一般较轻微,主要症状包括接触性皮肤炎、眶骨膜水肿、皮疹和水疱等,可能是由漆酚等物质引起的。漆酚是一种邻苯二酚衍生物混合物,存在于漆树科很多植物中,比如说漆、开心果、腰果、毒漆藤等,也存在于许多非漆树科植物中,如橡树、银杏等。在芒果中,漆酚主要存在于果皮、果仁等部位,皮下一定厚度内的果肉中也有。不同的漆酚分子差别不大,对一种漆酚过敏的人很有可能对其他漆酚也过敏,因此漆树、开心果、腰果、芒果容易交叉过敏。漆酚的致敏机制尚不清楚。根据全基因组数据,芒果的查尔酮合成酶基因家族经历过显著扩张,这个基因家族成员在果皮中表达高于果肉,可能同漆酚和相关酚类物质合成有关系。
扩展知识+3: 巧克力是用什么制作的呢? 世界上巧克力的原料有三种:可可脂、类可可脂和代可可脂。 1)可可脂来源于可可。可可树生长于赤道两侧20°区域,主要是科特迪瓦、加纳、厄瓜多尔、喀麦隆等国,产量不稳定。我国可可产量较低,可可脂依赖于进口且较昂贵。 2)类可可脂来源于其他天然植物脂,如芒果仁油、山竹籽油等,油脂的脂肪酸和甘油三酯含量和结构与可可脂类似,与可可脂可以互溶,物理特性和可可脂也十分相似,在可可脂中添加一定量的类可可脂可以降低成本,同时产品加工性能和风味口感与天然可可脂几无二致。另外,添加SOS型甘油三酯的类可可脂,还可以抑制可可脂巧克力的起霜现象。
3)代可可脂是使用月桂酸型(棕榈油等)或非月桂酸型(大豆油、棉籽油等)油脂氢化或选择性氢化制备的。
各类可可脂(李鹏燕等,2024) 参考文献: 邓志新, 陈国兰, 尼章光, 罗心平, 赵兴东, 2021. 全程质量支撑技术体系是世界芒果产业发展的关键——基于FAO统计数据和云南芒果产区田间调查的实证研究. 热带农业科学. 41(3): 131-139. 李鹏燕, 郭慧敏, 李川, 朱科学, 曹君, 2024. 巧克力用脂及其替代脂的研究热点与发展前景. 食品研究与开发. 45(19): 204-211. 王巧环, 冤燕, 周川海, 卢海, 张小琪, 1998. 海南五个芒果品种种仁的营养成分及应用价值分析. 食品科学. 19(9): 39-41. 涂行浩, 马会芳, 魏芳, 谢亚, 吕昕, 陈洪, 杜丽清, 2020. 芒果核仁油理化特性及其开发利用研究进展. 热带作物学报. 41(11): 2353-2363. 闫慧清, 黄小龙, 马兆成, 2017. 食用芒果过敏的研究进展. 食品科学. 38(3): 305-309. 闫慧清, 吴宗敏, 田旭, 杨兆云, 黄绒, 2021. 基于转录组测序的芒果过敏原基因鉴定及表达分析. 南方农业学报. 52(7): 1771-1779. 游欢, 2024. 芍药苷缓解漆酚诱导过敏性接触性皮炎瘙痒的机制研究. 南京中医药大学. Akhter, S., 2016. Conservation of Mangifera sylvatica: A Wild Fruit Species for Health and Livelihoods. Bangor University & University of Copenhagen. Akhter, S., McDonald, M. A., van Breugel, P., Sohel, S., Kjaer, E. D., Mariott, R., 2017. Habitat distribution modelling to identify areas of high conservation value under climate change for Mangifera sylvatica Roxb. of Bangladesh. Land Use Policy. 60: 223-232. Akhter, S., McDonald, M. A., Marriott, R., 2016. Mangifera sylvatica (Wild Mango): A new cocoa butter alternative. Scientific Reports. 6: 32050. Baul, T. K., Alam, M. J., Nath, T. K., 2016. Mangifera sylvatica Roxb. in the Forests of South-Eastern Bangladesh: A Potential Underutilised Tree for Small-Scale Forestry. Small-Scale Forestry. 15(2): 149-158. Beriso, Y., Tesfaye, E., 2024. Livestock feed potential of mango ( Mangifera indica Linn ) seed kernel. Cogent Food & Agriculture. 10(1): 1-10. Dube, M., Zunker, K., Neidhart, S., Carle, R., Steinhart, H., Paschke, A., 2004. Effect of technological processing on the allergenicity of mangoes (Mangifera indica L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52(12): 3938-3945. Guo, H. L., Cong, Y. J., 2024. Recent advances in the study of epitopes, allergens and immunologic cross-reactivity of edible mango. Food Science and Human Wellness. 13(3): 1186-1194. Kaur, G., Kaur, D., Kansal, S. K., Garg, M., Krishania, M., 2022. Potential cocoa butter substitute derived from mango seed kernel. Food Chemistry. 372: 131244. Mwaurah, P. W., Kumar, S., Kumar, N., Panghal, A., Attkan, A. K., Singh, V. K., Garg, M. K., 2020. Physicochemical characteristics, bioactive compounds and industrial applications of mango kernel and its products: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 19(5): 2421-2446. Niu, Y. F., Gao, C. W., Liu, J., 2021. Comparative analysis of the complete plastid genomes of Mangifera species and gene transfer between plastid and mitochondrial genomes. Peerj. 9: e10774. Wang, P., Luo, Y. F., Huang, J. F., Gao, S. H., Zhu, G. P., Dang, Z. G., Gai, J. T., Yang, M., Zhu, M., Zhang, H. K., Ye, X. X., Gao, A. P., Tan, X. Y., Wang, S., Wu, S. Y., Cahoon, E. B., Bai, B. B., Zhao, Z. C., Li, Q., Wei, J. Y., Chen, H. R., Luo, R. X., Gong, D. Y., Tang, K. X., Zhang, B., Ni, Z. G., Huang, G. D., Hu, S. N., Chen, Y. Y., 2020. The genome evolution and domestication of tropical fruit mango. Genome Biol. 21(1): 60. Warschefsky, E. J., von Wettberg, E. J. B., 2019. Population genomic analysis of mango (Mangifera indica) suggests a complex history of domestication. New Phytologist. 222(4): 2023-2037. World Flora Online. Mangifera L. [2025-1-6]. https://wfoplantlist.org/taxon/wfo-4000023026-2024-12?page=1 Xin, Y. X., Yu, W. B., Eiadthong, W., Cao, Z. Y., Li, Q. S., Yang, Z. X., Zhao, W. Z., Xin, P. Y., 2023. Comparative Analyses of 18 Complete Chloroplast Genomes from Eleven Mangifera Species (Anacardiaceae): Sequence Characteristics and Phylogenomics. Horticulturae. 9(1): 1-16.
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