第二节 国内桑枝种植及其应用现状
我国是世界蚕业的发祥地，也是桑树植物资源的起源中心和分布中心。从“神农耕桑得利”、“伏羲化蚕”、黄帝“淳化鸟兽虫蛾”、嫘祖“始教民育蚕”等的史籍记载，到张骞奉命出使西域，开辟著名的“丝绸之路”，不仅反映了中国发明栽桑养蚕的古老历史，同时也反映了中国栽桑养蚕文化对世界文明的贡献。从中国蚕桑业发展史来看，桑树的栽植与中国数千年历史紧密相联，并长期影响国计民生。随着科技的不断发展和进步，桑树学科的研究和桑树栽植已不仅仅是单纯为了养蚕，而是向养蚕、生态、绿化、食品、医药等方面发展，呈现多元化利用格局。
一、我国的桑树种质资源及其分布
1.种质资源 根据国内外植物学家的分类学说，经过整理和鉴定，我国有5个桑种及4个变种，是世界上桑种最多的国家，其中栽培种有鲁桑、白桑、广东桑、瑞穗桑等4个；野生种有长穗桑、长果桑、黑桑、华桑、细齿桑、蒙桑、山桑、川桑、唐鬼桑、滇桑、鸡桑等11个；变种有蒙桑的变种鬼桑，白桑的变种大叶桑、垂枝桑、白脉桑等。目前，我国已搜集保存的桑树种质资源数量达到2600余份，是世界上桑树种质资源拥有量最多的国家。
2.种质资源分布 我国的桑树种质资源广泛分布在全国各地，西南、华南等是我国桑树种质资源分布的主要地区。四川、贵州、福建、河南等省都发现千年以上古桑。在西藏发现树龄1650年左右的古桑，其树干直径超过4m。在雅鲁藏布江畔及江心岛上还保留着较大面积的千年古桑林。桑树长期生长在不同的生态环境中，各个地区的典型种质资源成为相应的生态型。按照生态型分布划分，我国的桑树种质资源分布如下。
（1）珠江流域的广东桑类型以广东、广西分布为主。桑树发芽早，多属早生早熟桑，叶小，枝条细长，花、葚多，再生能力强，耐剪伐，抗寒性弱，耐湿性强。
（2）太湖流域的湖桑类型以太湖流域分布为主。多属中、晚生桑，叶形大，叶肉厚，叶质柔软，硬化迟，发条数中等，枝条粗长，花、葚较少。
（3）四川盆地的嘉定桑类型以四川、重庆分布为主。多属中生中熟桑，发条数较少，枝条粗长，叶形大，硬化迟，花穗较多，葚较少，抗真菌病能力强。
（4）长江中游的摘桑类型主要指安徽以及湖南、湖北的部分地区。多属中生中熟桑，发条数少，枝条粗壮，叶形很大，硬化迟，花穗小，葚少，抗寒性较弱，树型高大。
（5）黄河下游的鲁桑类型主要包括山东及河北的部分地区。多属中生中熟或晚生晚熟桑，发条数中等，枝条粗短，叶形中等，硬化较早，花、葚小而少，抗寒耐旱性较强，易发生赤锈病。黄土高原的格鲁桑类型包括山西省、陕西省的东北部和甘肃省的东南部。多属中生中熟桑，发条数多，枝条细直，叶形较小，硬化较早，耐旱性较强，易感黑枯型细菌病。
（6）新疆的北桑类型包括新疆、青海以及藏北和陇北的部分地区。多属晚生中熟桑，发条数多，枝条细直，花、葚较多，根系发达，侧根扩展面大，适应风力大、沙暴多和干旱天气的不良环境，抗病能力较强。
（7）东北的辽桑类型主要包括东北三省及周边地区。多属于中生中熟桑，发条数多，枝条细长且弹性好，抗积雪压力能力强，硬化早，根系发达，入土层深，抗寒性强，易发生褐斑病。
二、桑树的多元化利用
人们充分利用桑树资源的独特功效，研究开发出了在医药、食品、化工、动物养殖等领域利用的产品。这不仅变废为宝，避免了环境污染，而且对拓宽传统蚕丝业的产业领域，促进蚕丝业的持续发展有重要意义。
1.桑枝的利用 桑枝条可分为桑皮部、木质部、髄部三大部分。桑皮的外层称外皮部（也叫黑皮），靠近木质部部分的皮层称韧皮部（也叫白皮）。一般而言，木质部占桑枝条的40%～50%，韧皮部占8%～10%，外皮部占5%～7%，但因品种、部位不同，枝条各部分比例也有差异。
（1）在医药上的利用。桑枝所含化学成分种类较多，主要有多糖、黄酮类化合物、香豆精类化合物、生物碱，此外还含有挥发油、氨基酸、有机酸及各种维生素等，是一种传统的中药材。传统医药记载，桑枝性平、味苦，入肝、脾、肺、肾经，具有祛风湿、利关节、行水气之功效，主治风寒湿痹、四肢拘挛、脚气浮肿、肌肤风痒等。近代中医把桑枝加入复方药中服用，可治疗类风湿性关节炎、高血压，颈椎病引起的上肢麻木，还可用于治疗糖尿病引发的周围神经病变。
（2）在食品上的应用。桑枝皮中还含有较多的果胶。通过碱煮、过滤、酸化、沉淀等程序可以提取果胶，用作食品工业和医药工业原料。果胶能促进人体的代谢，使代谢氮部分随粪便排出，具有较好的降血脂、降低胆固醇和抑菌作用。同时，果胶还是治疗肠道失常症的良方，也可作止血药的辅助剂、人造血浆的增稠剂以及铅、汞等重金属中毒的良好解毒剂和预防剂。
桑枝富含的多种营养成分，非常适合作为食用菌的培养基质。桑枝屑做培养基质栽培香菇、黑木耳、蘑菇、姬菇等食用菌，品质好，产量高，质量上乘，经济效益显著。同时，桑枝中富含有钾、钙、镁等16种矿质元素，硒的含量尤其高，可用于培养富硒蘑菇。还可以用来栽培桑枝灵芝，桑枝灵芝与杂木灵芝、原木灵芝相比，主要药理成分灵芝多糖高30%以上。
（3）在化学工业上的利用。由桑枝提取的促进毛发生长的物质制取的养发液不仅对人的枯发病和脱发、落发病有效，对毛皮生长也有良好的促进作用。桑条是生产纤维板的好原料，利用桑条生产纤维板，可大幅度提高经济效益，利用桑枝中纤维素和灰分含量比一般木材高的特性，已开发出桑枝高档纸。
（4）在纺织工业上的应用。桑枝的韧皮中含有桑皮纤维的含量占50%左右，通过对韧皮进行脱胶处理制得桑皮纤维。桑皮纤维时一种新型的天然植物纤维，应用于纺织领域始于20世纪90年代，国内许多学者对桑皮纤维的脱胶、纺、织、印染处理等方面进行了研究。南部县绿神丝绸有限责任公司积极探索桑皮纤维制造设备技术、对桑皮纤维进行科技成果转化开发，2005年4月，桑皮纤维织衣项目、初试、中试已完成。瞿才新等人对桑皮纤维的可纺性进行了深入研究，利用桑皮纤维开发了高品质色纺服装面料并实现了产业化生产。
2.桑叶的利用 生长期的桑叶，水分约占75%，干物25%左右。干物中粗蛋白约占29%，粗脂肪5%，可溶性碳水化合物20%左右，灰分12%。
（1）在医药上的利用。我国的许多古典医药著作中记载将桑叶作为中医临床常用的中药材，利用桑叶及其复方治疗上呼吸道感染、鼻出血、眼疾、痤疮、高血压、高血糖、丝虫病性象皮肿和乳糜尿等疾病，均有明显效果。姚连初等利用单味桑叶研制桑叶注射液，该注射液有抗丝虫病的作用，用于治疗象皮肿、丝虫性淋巴结炎和淋巴管炎。王培义等利用桑叶分别研制了桑叶片、桑叶浸膏胶囊、桑叶口服液等制剂，用于治疗丝虫性象皮肿和乳糜尿。广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所从桑叶中提取降血糖的有效成分，并将其开发成防治糖尿病的新产品——桑宁茶，药理和临床试验证明其降糖效果明显。佟伟功等利用桑叶、菊花、决明子等中药开发了一种明目液，可清除眼内异物、消除眼睛疲劳、预防眼黏膜炎症，具有明目、防治眼睛干涩和眼部美容的作用。
（2）在食品上的利用。桑叶对人体无任何副作用，作为调节生理、维护健康、增强体质的食品越来越受人们的欢迎，特别适合糖尿病患者、高血压患者。桑叶因其风味独特、绿色无害、天然保健等特点受到人们的喜爱。目前利用桑叶研制的食品很多，包括普通食品、保健食品、饮料、调味品等，已开发的产品有桑叶茶、桑叶汁饮料、桑叶冰淇淋、桑叶挂面、桑叶豆腐、桑叶饼干、桑叶豆粉、桑叶酒、桑叶火腿肠、桑叶醋、桑叶酱等。
（3）在动物养殖上的利用。桑叶作为动物饲料尤其是青绿饲料的最显著特性是具有很高的消化率，动物体内和体外试验证明，在通常情况下动物对桑叶的消化率为70%～90%。桑叶作为饲料的另一重要特性是对所有家畜都具有很好的适口性，当动物首次接触桑叶时，很容易接受而无摄食障碍。桑叶作为泌乳母牛的补充料，能提高奶产量并降低饲料成本；桑叶作为幼犊牛的补充料，可以节约牛乳或代乳料的消耗量，并促进犊牛瘤胃的发育和成长。
3.桑根的利用 在桑园改造更新时，常常挖掘桑树，得到大量的桑根。桑根刮去最外面一层黄棕色皮，再除去里层木质部，取白色的内皮晒干，即为桑根白皮。桑根白皮含桑皮素、桑皮色烯素、环桑皮素、环桑皮色烯素及桦皮酸等，具有很大的利用价值。
（1）在医药上的应用。桑白皮，味甘，性寒，能泻肺平喘及行水消肿，主治肺热、水肿、小便短少、糖尿病及骨折等症。它是我国常用的大宗中药材，药用价值较高，应用范围较广泛。用酒精和热水浸提桑根皮得到的降压剂，都有降压效果，使用量越多，则降压作用越大，并且以热水浸提到的成分降压作用持续时间较酒精浸提的长。如果把桑根置蒸釜内蒸煮，可得到茶褐色的蒸煮液，加入洗澡水中，用其沐浴，对中风、神经性疾病等有特效。
（2）在食品上的应用。桑根风干，切碎，加水煮沸得浸泡液，其碎渣再加适量烧酒蒸煮，蒸煮渣用浸泡液浸泡，最后的浸泡液再加食用酒精和适量香精即成桑根酒。
（3）在化工上的应用。利用桑根制取的养发素可作为商品投放市场，对防止落发、头屑多等有较好的效果，还能滋养头发，增加光泽。
4.桑葚的综合利用 桑葚前期为绿色，中期变为红色，成熟后为紫黑色（也有呈白色的）。因品种、栽培条件的不同，成熟的早晚、大小、形状以及品质都有较大差异。
桑葚中，水分一般占84.71%，粗蛋白0.36%，游离酸1.86%，转化糖9.19%，粗纤维0.91%，灰分0.66%。此外，还含有芸香甙、花青素甙、胡萝卜素、维生素B、B2、C、烟酸、脂肪油（主要在种子内）等。
（1）在医药上的利用。桑葚膏是由桑葚水煎液与蔗糖糖浆熬制成的棕褐色黏稠液体，具有补肝肾、益经血的作用。将桑葚汁和蜂蜜按10：4的配方熬制成桑葚蜜，其功能滋养肝肾、补益气血，可治疗青年白发、神经衰弱等症。以桑葚、茯苓、山药等为原料，并配以强化锌制成的“降脂延衰液”具有降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、过氧化脂质、动脉硬化指数及升高血清锌的作用，并可能有增高血清高密度脂蛋白胆固醇和红细胞中8OD活性的效应，预防动脉硬化和血管老化及一定的延缓衰老的作用。胡觉民等利用桑葚、枸杞、山药、茯苓等药食两用中药材研制了“降糖颐寿饮”，动物试验表明，该保健饮品能对抗四氧嘧啶和肾上腺素引起的高血糖。赵学军等用桑葚、虎杖、绞股蓝等中药研制成五味肝泰冲剂，大鼠皮下注射[4g/（kg•d）]能使由CCl4引起的谷丙转氨酶降低，其组织病理学有明显改善，但不影响血清蛋白，与乙肝宁冲剂效果相差无几。
（2）在食品上的利用。在食品工业中，利用桑葚已经开发出桑果汁、桑葚乳饮料、桑果酒、桑果酱、桑葚冰淇淋、桑果醋等食品，还从中提取天然食用红色素作为食品添加剂。广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所采用建立桑葚基地、就地榨汁、低温储存桑果原汁等手段，成功地解决了桑果汁的原料供应问题，研制出鲜榨桑果汁饮料推向市场。而且，采用全汁发酵方法生产的桑葚果酒，具有颜色鲜艳、营养丰富、醇香可口等特点，所含花青素和白藜芦醇分别是市售红葡萄酒的5倍和2倍，有一定的保健作用，是一种可以同葡萄酒相媲美的保健果酒。董玉新用食用酒精浸泡桑葚研制出桑葚浸泡酒。童汉清等在普通冰淇淋的基础上加入新鲜桑葚汁，研制出桑葚冰淇淋，使冰淇淋的营养更加全面，既可解暑又有保健功效，还具有艳丽诱人的颜色，是夏日理想食品。阆州醋业公司利用固态发酵生产了桑葚醋，其色泽红棕、香郁甘醇，富含人体所必需的多种氨基酸和微量元素，有开胃健脾、强身固体等功效。
（3）在化学工业上的利用。桑葚含有丰富的天然红色素，是生产天然食用红色素的理想资源。利用桑葚红色素随pH的改变发生灵敏变化，而且颜色变化具有可逆性的特性，可作酸碱指示剂。将桑葚红色素用于蚕丝织物染色上的研究表明：桑葚红色素具有良好的染色性能，经桑葚红色素染色的蚕丝织物具有优良的抗紫外线性能。桑葚因具有乌发、生发、滋养毛发等作用，可用来作化妆品，如桑葚香波、发油、护发素等。
三、桑皮纤维的国内外研究现状
在国外工业化发达的地区拥有传统种桑养蚕业的国家很少，对桑皮纤维的开发利用还没有引起人们足够的重视。即使是一些传统的桑蚕养殖国家，对这方面的资源开发也仅处于起步阶段，因此，国外利用桑树枝开发纺织纤维方面的研究与开发生产几乎没有。
国内对桑枝的综合利用及桑皮纤维基本性能的认识始于20世纪90年代，对桑皮的综合利用及桑皮纤维基本性能有了初步认识。目前，关于桑皮纤维的研究主要集中在如下几个方面。
1.桑皮纤维脱胶工艺 制取桑皮纤维的方法主要还是集中在自然脱胶法、化学脱胶法等一些传统的脱胶方法上，这些方法的缺点是脱胶工艺过长，脱胶效果不明显或对桑皮纤维中纤维素损伤过大、环境压力大，极大地限制了桑皮纤维的产业化。利用微波—生物酶—化学辅助联合法脱胶具有环保、高效的特点。
2.桑皮纤维结构与性能 桑皮纤维结构与性能主要是指形态结构、聚集态结构和力学性能。采用数字式光学显微镜、扫描电子显微镜观察和研究桑皮纤维的纵向表面和横截面形态特征；利用红外光谱仪、X射线衍射仪、偏光显微镜等现代物理测试分析方法，对桑皮纤维的内部结构进行研究。
3.桑皮纤维纺纱及织造技术 桑皮纤维与大多数天然纤维或常规棉型化学纤维有良好的互混性，工艺纤维由于纤度粗，通常只能纺粗特纱，可利用其纤维长度长的优势，直接与棉、麻、棉型化纤等纤维混纺，开发中粗特桑皮纤维混纺纱线。目前已有桑皮纤维/棉、桑皮纤维/黏胶基甲壳素纤维、桑皮纤维/棉/丝、桑皮纤维/苎麻/竹浆等各类混纺纱见诸报道，同时也有人开发了桑皮纤维/棉转杯纱。可以利用桑皮纤维混纺纱开发各类机织和针织面料。
4.桑皮纤维染整技术 由于桑皮纤维是纤维素纤维，用棉等纤维素纤维的染色方法即可对其进行染色。桑皮纤维可用直接染料、还原染料、碱性染料、硫化染料等进行染色，上色效果非常好。
5.桑皮纤维非织造及复合材料加工 可用环氧树脂将碳纳米管和桑皮纤维结合一起制成具有吸波功能的复合材料；也可采用棉纺的开清棉设备，结合气流成网与水刺加工技术生产出具有自然降解、抗菌抑菌的水刺医用非织造布。
四、桑皮纤维开发的生态意义
每亩桑田的废桑枝条可产桑皮纤维近100kg，过去部分用来当柴烧，后来人们生活水平提高了，农村也用上了液化气，大量的桑条被弃在了田头。将桑枝变废为宝，开发新型的桑皮纤维，并利用此类纤维开发纱线及纺织产品，不仅可以缓解纺织资源紧张的问题，而且还能为农民增收开辟新渠道。同时，可以科学地解决桑枝燃烧带来的环境污染问题。