第八章 地衣与人类的关系及其多样性的保护

1. 第八章 地衣与人类的关系及其多样性的保护 有益性：食用、药用、工业产品等 有害性：对建筑的危害、食物链中的生物富集 指示生物 地衣测年学 Thamnolia sp.

2. 一、地衣与人类的关系 • 人们对地衣的利用与应用可以概括为两大类型： • 一是直接利用，将地衣体用来提取抗生素、试剂、香料以及作为草药、食用和饲料等； • 二是间接利用，如利用地衣对大气污染物敏感的特性作为指示生物来监测、评定大气质量，利用地衣生长缓慢等特点用于冰川沉积物测年等。

3. （一）地衣抗生素 • 关于地衣抗生素的研究始于1944年，人们估计，半数以上的地衣种类具有抗菌的活性物质，其中最重要的成分是松萝酸、地衣硬酸以及地衣酚型的缩酚酸和缩酚酸环醚化合物。地衣抗菌物质中的多数对革兰氏阳性细菌，如对结核杆菌表现出较高活性。地衣抗生素在俄罗斯、瑞士、芬兰等国是以松萝酸盐的多种剂型用以治疗新鲜创伤及表面化脓性伤口。 • 此外，地衣抗生素对于结核性淋巴腺炎的外科治疗；对于静脉曲张性和营养性溃疡的治疗；对于外伤性骨髓炎的治疗；对于二、三级烧伤的治疗以及对子宫糜烂与阴道滴虫症的治疗都具有良好的疗效。

4. （二）地衣抗癌物质 • 大多数地衣中含有地衣多糖、异地衣多糖和石耳多糖，具有很高的抗癌活性。日本学者在这方面做了大量工作，动物实验表明，地衣多糖GE-3的抗癌活性最高。值得注意的是地衣多糖的抗癌活性是通过健康细胞免疫力抑制癌细胞的变态增殖，从而克服了在化学治疗中使健康细胞也受到损伤的副面影响。地衣多糖GE-3的硫酸盐衍生物还具抗艾滋病毒的活性。

5. （三）地衣草药 • 地衣作为草药，在我国古代早有记载。比如，明代李时珍的《本草纲目》，清代赵学敏的《本草纲目拾遗》。近些年来出版的中草药手册中，特别是《陕西中草药》中，包括了15中地衣。对每种地衣的药性，功效等有详细记载还提供了有关地衣拉丁学名，形态描述与插图。 • 魏江春（1982）编著的《中国药用地衣》收藏了71种药用地衣，包括民间药用的地衣，还包括含有抗菌物质及其他药用成分的地衣。

6. 1、祛风镇痛、消炎、止咳（汤剂内服）：如石穗石蕊(Cladonia amaurocraea), 金丝刷(Lethariella cladonioides), 长松萝(Usnea longissima), 红皮松萝(Usnea rubescens) 2、主治消化不良、腹痛、痢疾、小儿疳积、蛔虫等。如红腹石耳(Umbilicaria hypococcinea), 光肺衣(Lobaria kurokawae) 3、降血压：如皮果衣(Dematocarpon miniatum), 及地茶的两种。 4、平肝风，益肺气，健胃，补虚，调经，止血。如雀石蕊(Cladonia stellaris) 该地衣还具有降血压，治偏头痛等功能。 5、止血：如长松萝(Usnea longissima)。 6、清热解渴，安神养心，解暑止咳，明目，降血压：如地茶(Thamnolia vermicularis) 和雪地茶(Thamnolia subuliformis).

7. （四）食、饲用地衣 • 某些地衣不仅具有药用功能，而且味美可口。如石耳(Umbilicaria esculenta), 因含大量石耳多糖具抗癌作用，而且石耳肉片汤是一种别有风味的鲜美菜肴，成为我国民间自古以来的山珍之一。 • 树花属（Ramalina）和肺衣属(Lobaria)中的某些种也为某些地区的上等菜并以此招揽顾客。 • 地茶也是一种民间喜用的保健饮料。 • 在北方，尤其是北极圈附近的寒带地区，某些地衣，特别是鹿蕊属(Cladina)地衣的种类产量丰富，成为当地驯鹿的主要饲料。它们宁愿吃地衣而不愿吃豆饼。

8. 美味石耳 (Umbilicaria esculenta) 鹿蕊属（Cladina sp.）

9. （五）地衣香料 • 地衣香料为地衣体的乙醇浸提物。其中以生长在橡树皮上的栎扁枝衣（Evernic prunastri）的浸出物最佳，其商品名为“Oak moss”（即“橡藓”）。而在我国的商品名为“橡苔浸膏”。这些商品名是不严谨的，因为这类定香剂使用的原材料是地衣而不是苔也不是藓。也许是受到由于民间一直把地衣视为“青苔”的影响所致。 • 地衣浸膏主要是用作香皂、高级香水、雪花膏以及其他日用化妆品中不可缺少的定香剂，其粗制品也用作香烟增香剂。栎扁枝衣在我国没有分布，用于生产地衣香料的原料为丛树花（Ramalina fastigiata）和扁枝衣（Evernia mesomorpha）等种类。 扁枝衣(Evernia prunastri)

10. （六）地衣试剂和染料 • 从地衣中提取制备的石蕊是细菌鉴定中的必备生物试剂。由于石蕊在还原时具有丧失颜色的特性，微生物学家用它作成牛乳石蕊培养基，以用作酸碱度的指示剂并具有氧化还原电位的功能。用作提取石蕊的地衣主要有石蕊科、梅衣科、蜈蚣衣科中的某些地衣种类。 其他：如下图所示。 左: 肺衣 (Lobaria pulmonaria) 将羊毛染成金黄色 右: 一种大叶梅 (Parmotrema sp.) 将羊毛染成紫色

11. （七）地衣测年(Lichenometry) • 地衣的生长缓慢。地衣体大小与年龄成一定关系。地衣的缓慢生长使之成为测量冰川及冰缘沉积物年代的一种简便方法，并发展成为专门测量技术。 • 用于测年的地衣一般须具备4个条件（讲义p81）。 • 地图衣属的一些种，特别使黄绿地图衣是地衣测年方法中使用得最多和最成功的例子。 黄绿地图衣 (Rhizocarpon geographicum)

12. （八）地衣监测与评定大气质量 • 地衣一方面具有顽强生命力，另一方面对大气中的污染物特别敏感。比如空气中SO2的含量超过30μg/m3将对某些地衣生长造成不良影响。从而使地衣成为监测大气污染的一类重要指示生物。“地衣与空气污染”在国际上已是一个专门研究领域，并建立和发展了一套研究方法和技术。这是地衣实际应用中的一个重要而又成功的突出方面。

13. （九）地衣冰核 • 人工降雨一般是使用化学试剂作为大气中的冰核以聚集大量水蒸气。生物冰核的研究首先集中在一些细菌如假单胞菌中的某些种中，近年人们从地衣中发现了另一类冰核。这类冰核实际上来自于地衣共生体中的真菌部分，并可能在细胞壁中。 • 地衣冰核的组成为蛋白质，活性温度可达-2 ~ -3C。与细菌冰核相当，但地衣冰核不含脂类，有较好的热稳定性。从而优越于细菌冰核。 • 还可以根据地衣冰核的单一蛋白质特性及其具有抗霜冻功能，通过基因工程技术将冰核蛋白质基因转入到农作物中，以培育出抗霜冻的农作物植株。

14. （十）其它 • 在南极有一个有趣的现象。许多海鸟比如贼欧在南极夏季时来到大陆和附近岛屿，它们以优势的枝状地衣为材料筑巢孵卵。

15. 二、地衣多样性的保护 1、地衣的多样性： 遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性等方面。 全世界迄今已知地衣物种约有20000种，而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。中国地衣物种多样性的调查研究才刚起步。 2、地衣的灭绝机制： 大气污染、环境恶化 人类的滥砍、滥采等

16. 3、地衣多样性的保护措施 （1） 轮换采收： 日用化工香料、药用和食用 地衣，采取分区、按年、有计划、有节制的采收。 （2）迁地保护：对于世界珍稀物种，应选择合适区域加以保护。 （3）人工培养：通过调查、采集、分离，进行地衣物种的人工培养，使之受到保护和再生。 （4）模拟有用地衣物质的化学结构，人工合成有关物质。人工培养、发酵以获取地衣有用物质，是一个重要途径。 （5）创建基因库：遗传工程，将地衣的某些优良“品质”在其它生物中表达。

17. 地衣体 地衣体的人工重建 真菌培养物 藻培养物 人工重建的地衣体

18. 真菌共生体在人工培养条件下的菌落 菌、藻在人工培养条件下接触的情况

19. 总之，要加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护、研究和可持续利用。为了保持地衣的可持续利用，必须加强对地衣多样性的保护，反对在地衣资源开发利用中进行无节制地滥采滥用，以防止重要地衣物种的灭绝。总之，要加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护、研究和可持续利用。为了保持地衣的可持续利用，必须加强对地衣多样性的保护，反对在地衣资源开发利用中进行无节制地滥采滥用，以防止重要地衣物种的灭绝。

20. 思考题： • 1．地衣次生代谢物主要有哪些利用价值？ • 2．简介地衣在中草药方面的应用。 • 3．为什么地衣能够用来地质测年的研究？ • 4．保护和可持续利用地衣资源的措施有哪些？

21. THANKS