仙人掌的形态光合特性与用途

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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 p

2、erennial 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, stems, flower, fruit, root and other dicotyledonous plants have very big distinction. The plant can be

3、 used to heal, have fall blood sugar, anti-inflammatory, enhance immunity, antioxidation, antibacterial, act:ivate digestive enzymes activity, anti-cancer; prevent the spread of cancer cells.key words the cactus, Shape characteristics, Photosynthesis, Physiological characteristics, use仙人掌特有的性能，具有很人的

4、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0puntia 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。1. 1仙人掌的叶仙人掌原始也和其他双子叶植物一样，由于生存坏境的变化，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

5、，在内方的木质部与外方的 韧皮部之间有形成层。但茎的人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，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

6、。花期以3-5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杲，少数为干果。形状有梨形、圆形、棍棒形等。呆皮上有刺座或鳞 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。种子的人小非常悬殊，仙人 掌属的种子大5-6亳米，每下粒重为20克；而菊水的种子干粒重仅为0. 1克。2仙人掌光合作用的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卞来，CAM-植物发展出一套生存策略，C02-的固定将于卡尔文 循环在时间上分开。这样就可以

7、避免水分过快的流失，因为气孔只在夜间开放以摄取C02。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值降低在口间光反应里产生的还原 物质也会在这里发挥作用。口间：在液泡里的酸性物质（主要是苹果酸，但也有天门冬氨酸）会被脱竣。释放的CO2 进入卡尔文循坏。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。为此仙人掌在口间 储存淀粉，晚间它将通过丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸

8、。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、怯、铜、锌、钻、 银等元素，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

9、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亳克维生素C, 2. 7亳克铁和1. 6亳克 蛋白质，并能够产生出25-30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。3. 2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。仙人掌含觀皮素-3-葡萄糖貳、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

10、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。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（人肠杆菌）和革兰阳性菌（金黄色葡萄球菌、枯草芽抱 杆菌）、真菌（酵母菌）进行了抑菌实验，结呆表明: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，对人分子蛋白有破坏或抑制其 合成的作用1。3.2.

11、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激活作用，仙人掌中含冇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喘咙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。3.2.4仙人掌抗胃溃疡作用仙人掌提取物I为鲜仙人掌压汁1.57 g/ml,仙人掌提取物I【为仙人掌加水煎煮，浓缩 成1.32 g/ml,仙人掌提取物III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I , I【，III给人鼠I I服，对应激型

12、、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, 2次/d灌胃给小鼠，观察7d,未出现死亡及毒副反应，该剂量 为成人一口剂量的150倍，为小鼠最大耐受量。综上所述，仙人掌外形结构及其生理特性具有很人的潜在的使用价值，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

13、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崔景輒周瑞玲，陈玉兴.仙人掌抗溃疡作用实验研究J.时珍国医国药，199&： 406信阳师范学院本科学年论文指导教师指导记录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 口教九208教室指导学年论文格式，要求及写的内容题目25 月 20 口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 口应山实习地改论文具体内容及格式，纠正论文中的错误4学生（签名）指导教师（签名）学年论文成绩评定表成 绩:指导教师（签字）：2010年 月 口学院意见：学院院长（签名）：2010年 月 口