13. 天然杜仲胶规模化发展需要注意的几个问题

天然杜仲胶规模化发展需要注意的几个问题

中国橡胶工业协会杜仲产业促进工作委员会秘书长王凤菊

自2010年以来，在国家有关部委和中国橡胶工业协会的大力推动下，国内涌现了一批投身杜仲产业开发的企业。2011年4月，国家发改委发布的《产业结构调整目录》中，首次将“杜仲种植生产”和“新型天然橡胶的开发和应用”列入鼓励类目录中，并于当年对部分有杜仲产业基础的企业实施了资金扶持。2011年6月，国家发改委、科技部、工信部、商务部和国家知识产权局联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》中，将杜仲橡胶生产技术及装备列入“新材料”项内。

开发生物基橡胶是未来全球橡胶业可持续发展的唯一途径。国外领先的轮胎企业以及一些大型合成橡胶生产企业已经把开发生物基橡胶和生物基橡胶单体列入发展规划，并在积极付诸实施。

我国不失时机地启动了杜仲胶产业化的推动工作，在保障我国橡胶工业的可持续发展和减少化石能源橡胶材料比例的战略部署中迈出了重要一步。

一、我国杜仲胶开发近期进展

自2011年以来，由中国橡胶工业协会牵头成立的杜仲产业联盟的协调下，杜仲胶生产企业与有关高校和研究机构建立了产学研合作关系，开展了杜仲胶生产技术及装备的开发和杜仲胶的应用开发，在杜仲胶提取技术及设备制造、杜仲胶在轮胎、高铁减震部件、塑料改性、医疗器材、牙科材料等方面的应用均取得了一系列进展，并申报了多项专利。

近期主要进展有以下几个方面：

1.杜仲分子育种研究取得重大突破

通过育种途径提高杜仲胶含量及产胶量是降低生产成本，促进杜仲胶产业健康发展的重要途径。中南林业科技大学通过对杜仲叶片和果实的转录组测序及深度分析研究，获得了大量基因的表达规律，如杜仲胶、α-亚麻酸、苯丙素类、黄酮类、类胡萝卜素等重要活性物质生物合成途径的相关基因的表达规律及关键酶基因信息，果实和叶片差异表达基因和特异表达基因的信息；发现了杜仲胶合成上游相关基因124条，并分离克隆了28条杜仲胶合成上游途径MEP和MVA途径的重要基因cDNA全长；发现杜仲胶合成下游相关基因共74条，其中分离克隆了35条如乳胶管蛋白（MLP）、橡胶延伸因子（REF）、橡胶小颗粒蛋白SRPP和杜仲胶合成关键酶基因异戊二烯磷酸二合酶（TIDS）的cDNA全长；构建了杜仲胶合成基因的RNA干扰表达载体和过量表达载体，并对杜仲和烟草进行转基因试验，筛选出了杜仲胶合成上游和下游关键酶基因，初步分析表明，将提高杜仲胶含量18.65%~26.54%，为将来大幅度提高杜仲胶产量奠定了基础。

2.天然杜仲胶提取工艺及设备制造获新进展

青岛科技大学与河南恒瑞源公司合作成功开发了天然杜仲橡胶提取的超微粉碎预处理技术及连续化逆流超声提胶成套设备，经过超微粉碎处理，杜仲树叶、树皮的提取率分别可以达到8%和11%,分子量约4万左右。先进的提胶成套设备包括连续逆流超声提取机、连续渣料挤干机、连续渣料溶剂蒸脱回收及烘干机、渣液分离装置、连续自动排渣过滤器、动态循环低温蒸发浓缩器、溶剂尾气回收系统、电气操作控制系统等部分。该设备系统性地将提取、过滤、浓缩等主要功能，以及渣料残留溶剂挤压和蒸脱回收、提取药液渣液分离、统计尾气回收等辅助功能有机结合在一起，通过自动控制，实现全工序连续化作业，实现了单一

溶剂的无排放循环提取过程，提高了生产效率，保证了产品质量，确保了生产过程的安全性，降低了能耗和浪费，减轻了劳动强度，避免了环境污染。

3.合成杜仲胶应用开发取得新进展

中国杜仲胶科学研究院、青岛第派新材有限公司在合成杜仲胶的应用开发方面不断取得新的进展。研究业已表明，在目前所有用于轮胎的橡胶中，硫化合成杜仲胶的滚动阻力和生热是最低的，仅为乳聚丁苯橡胶的50%左右，而且任何胶料(包括溶聚丁苯胶在内)与合成杜仲胶并用，都能明显降低其滚动阻力和生热。经轿车和轻型载重子午胎试用证明，在胎面胶中使用20-25质量份合成杜仲胶，替代SBR即可节省汽车燃油消耗2.5%左右，最近的耐磨耗试验表明，轮胎行驶里程接近30万公里。经过配方的优化,在胎面胶、胎侧胶、三角胶中使用杜仲胶完全可以生产出节油3%的绿色半钢子午胎。

数据表明，每只轮胎用300~500g合成杜仲胶，省油率可达2.5%，每只轮胎可节省油35~50L，1吨杜仲胶用于轮胎中能节省70~80吨油,CO2的排放量能减少200吨，意味着杜仲胶:节油：减排＝1：70：200，寿命提高20-50%。

杜仲胶研究院进行了合成杜仲胶/聚丙烯合金的制备。试验表明，在保持合金强度较高的条件下，其悬臂梁缺口冲击强度高达近40KJ/m2,可以制成超韧性改性的聚丙烯，应用于汽车配件、体育运动器材及其它对强韧性要求较高的器件或配件。

株洲新时代与湖南吉首大学、湘西老爹生物有限公司合作开发天然杜仲胶在高铁部件的应用,取得良好进展。试验数据表明，天然杜仲胶的耐疲劳性能、密封性能优异，适合用于空气弹簧、密封部件等。

沈阳化工大学开展了杜仲胶增韧聚丙烯的制备及其性能研究，研究结果表明：加入25份杜仲胶可以使聚丙烯的耐冲击强度增加两倍。该校还开展了天然杜仲胶接枝苯乙烯本体共聚合反应的研究，结果表明，接枝苯乙烯后，杜仲胶的结晶形态发生改变，结晶度下降。

二、天然杜仲胶规模化发展需要注意的几个问题

1．需发展良种高产胶种植模式，注重资源保障

杜仲果园化栽培模式是培育丰胶杜仲林的重大创新，利用籽壳提胶可以大幅度提高杜仲胶的产量，成熟的果园化杜仲基地可亩产杜仲籽300公斤以上，杜仲籽的含胶率为12%～18%。吉首大学原副校长张永康教授发明的新型杜仲籽自动剥壳机在河南灵宝天地科技生态有限公司应用的结果显示，100公斤杜仲籽可获得31公斤籽仁，约20公斤粗胶，籽壳含胶率达30%以上。

果园化杜仲林每亩按杜仲籽300公斤产量计算，杜仲籽壳产胶量可达60公斤，籽仁产量63公斤，籽油含亚麻酸60%以上，可以用来生产高级食用油、保健品、高档化妆品等。籽壳除用于提胶外，还可以提取多种医用活性成分，籽渣可以加工成饲料添加剂等。

杜仲叶不仅可以用于提胶，还可以用来生产杜仲茶、杜仲食品、杜仲饲料等。杜仲叶富含绿原酸等杜仲宝贵活性成分，提取其活性成分可用于生产杜仲中药、杜仲饮料、杜仲啤酒等杜仲食品和饮品等。

杜仲雄花具有很高的开发利用价值。杜仲花粉含有17种蛋白质氨基酸，以谷氨酸﹑精氨酸﹑脯氨酸﹑天冬氨酸﹑赖氨酸﹑亮氨酸含量较多，占氨基酸总量的56%以上。杜仲花粉中16种游离氨基酸中，有7种人体必需氨基酸的总量为156.06mg/100g，是中国35种蜜源植物花粉中7种人体必需氨基酸总量平均值（73.01mg/100g）的2.14倍；其中脯氨酸是杜仲花粉游离氨基酸中含量最多的一种，占杜仲花粉游离氨基酸总量的2/5，是我国35种蜜源植物花粉中脯氨酸平均含量（236.88g/100g）的3.75倍。研究表明，杜仲花粉呈现出十

分典型的髙钾低钠的特性，营养全面且丰富，维生素种类齐全，含量较高。杜仲花粉中含有总黄酮、绿原酸等天然活性物质，且总黄酮含量较高，是29种常见花粉黄酮含量平均值的

1.4倍。所以，杜仲花粉在保健食品领域的开发利用价值极高。

利用中国林科院经济林中心副主任杜红岩博士主持选育出的4个果用杜仲良种，采用果园化栽培技术，杜仲产籽量可比传统栽培模式提高40～60倍，为大幅度降低杜仲胶成本，进行杜仲胶的规模化开发奠定了良好的基础。采用杜仲雄花茶园栽培模式，建园第五年可亩产杜仲雄花15～20公斤。

叶林栽培模式也具备了推广条件。杜仲叶林模式每亩地栽植1000～1700多株。杜仲的叶、皮、枝木等地上部分全部可以商业利用，且获取成本很低。其最大特点是：当年栽植，当年收益，一次栽植，连年收益，可连续使用20多年以上。叶林杜仲栽植三年后产量稳定，可亩产1吨干叶、0.5吨干皮、1.5吨木材，从1.5吨叶、皮中可以提取杜仲浸膏粉（提取绿原酸、京尼平苷酸等药品原料和动物饲料添加剂原料）200多公斤。杜仲叶含胶率3%～5%，枝皮含胶率8%～10%，利用提取浸膏后的残渣可提取杜仲胶50公斤以上，木材可生产近1吨纸或0.5吨活性炭。综合效益可观。

2.走集约化发展道路，政府支持，龙头企业与农户相结合

杜仲胶规模化发展要走集约化发展道路，杜仲种植可区别不同区域采用集约式和分散式相结合的方式。政府支持，龙头企业与农户相结合，或采用合作社方式，或采用辅导农户种植统一收购原料的签约方式。

目前国内已经有部分龙头企业在地方政府大力支持下采用与农户相结合的方式,积极稳妥地开展杜仲种植和产业链配套建设，也有的地区采用建立农村合作社的方式推动杜仲种植、综合开发和畜禽绿色养殖等，进展情况良好。

3.完善杜仲产业链配套建设

鉴于杜仲产业是跨行业、跨地区、跨部门、跨领域的工农业复合型产业体系，涉及到工业、农业、林业及医药保健等多学科交叉，整个产业链只有互为依存、协调发展才会产生最大效益。只有完善杜仲产业链的配套建设，充分开发和利用杜仲资源，才可以摊薄杜仲胶的生产成本，将杜仲橡胶的价格降低到可以大面积推广使用的水平。杜仲浑身是宝，如果把杜仲籽、叶、花、皮等进行充分有效的开发利用，将会产生极高的附加价值和综合效益，截至目前的实践已经证明了这一点。

4.建立产学研合作开发模式，注重知识产权保护

关于杜仲的种植、育苗和综合开发，我国一些相关高校和研究机构已经开展了很多研究工作，并取得了一系列研究成果。在一些地区的成功实践，已经为我国杜仲产业的综合开发铺平了道路。

投身杜仲产业开发的企业需要建立产学研合作开发模式，密切与相关研究机构的合作关系，争取国家科研资金的支持，在加速原有科研成果转化的基础上进一步加强技术开发和推广应用。

需要强调的是，杜仲作为我国独有的民族树种，在国民经济发展中的战略地位日益重要，从事杜仲开发的企业和研究机构需要特别注重知识产权保护工作。

5.注重品牌建设、树立良好企业形象

杜仲胶性能独特，具备极大的开发利用空间。目前还处于工业化生产初期阶段，从杜仲胶的产品开发到其他综合配套产品的开发和销售，均应以科学的态度来严肃对待。应注重品牌建设，树立良好企业形象。切忌急功近利，影响信誉。