古柯( 古柯属 novogranatense (D. Morris) Hier.),又名高柯, 古加 ,是 古柯科 (Erythroxylaceae)古柯属( Erythroxylum )植物 。原产于南美洲秘鲁、 哥伦比亚 、 玻利维亚 等地 ,在爪哇、婆罗洲、巴西等地都有栽培,以爪哇生产最多 ,在中国栽培于海南、 云南省 、 广东省 和台湾等省区 。古柯喜温、喜湿, 畏寒 、不耐旱,遇 强风 易倒伏,忌积水,以肥沃、排水性良好的 壤土 或轻黏土为好。
古柯是高1-3米的灌木或小灌木,树皮 褐色 。单叶互生,叶倒卵形或狭椭圆形,全缘,叶表面主脉明显,侧脉相连成网状, 托叶 三角形;花小,单生或簇生于叶腋内,黄白色,萼片5,基部合生成环状,花瓣5,白色或浅绿色,外弯, 雄蕊 10, 花柱 3,分离宿存; 核果 长椭圆形,顶部渐尖,成熟时红色;种子1粒,具纵棱5条。全年开花,盛花期常为2-3月,果期5-12月。 古柯名字由来是因为它在加热时会发出碎裂的声音(crock的音译)。
从古柯中提取的古柯碱,是重要的局部麻醉药物,也可作为兴奋剂和强壮剂,用以解除疲劳;去除古柯碱成分的古柯叶是 可口可乐 的重要配方 。此外古柯也是毒品 可卡因 的原材料 。
物种历史
栽培历史
古柯原产于 南美洲 安第斯山脉 山区, 美洲原住民 已有5000多年的利用史和4000多年的栽培史 。5000多年前,古柯叶便被印第安人作为可食用的 野菜 野果之一 。各种考古文物证明,印第安人4000多年前就有人工种植和咀嚼古柯叶的传统 。秘鲁中部的考古证据表明,大约在公元前1900年到1750年,古柯的种植已经开始 。于12世纪印加帝国若卡(Rocca)王朝时开始出现专门的古柯种植园 。华乌纳·卡帕克王时期(Huayna Capac,1493-1525年在位),因古柯在宗教仪式的具有独特作用,以及作为帝国内部易货交易的一种 交换媒介 ,本质上是物物交换社会中的一种货币形式。古柯种植生产得到了进一步的发展 。
发展历史
随着美洲大陆被发现, 欧洲 人于1544年将其引种至欧洲 ,并在16世纪初至19世纪初,由 西班牙 殖民 统治时期,其大力扶持古柯 种植业 ,使古柯业逐渐成为西属美洲 殖民地 的重要经济产业之一,也成了重要的税收对象和来源。殖民者利用古柯的提神抗饥功能榨取 美洲原住民 ,古柯的嚼食和泡水喝也很快在产区印第安人中普及。19世纪初 拉丁美洲 各国独立后,也继续发展自己的古柯业,它成为了印第安民族的民族经济产业 。
引种历史
19世纪以后,随着科学家们从古柯中分离出生物碱,并最终发现 可卡因 的麻醉作用,古柯的药用价值大增,激起各国的引种栽培热潮,如欧洲人将古柯移种到 亚洲 的印度尼西亚、 马来西亚 等地 。台湾是中国最早引种古柯的地区,于1911年由日本人引种,《海南热带作物介绍》记载:“古柯原产热带 南美洲 ,是高卡科高卡属多年生常绿小灌木。 日寇 入侵时引入 海口市 试种。”, 中国 对古柯栽培的重视则可追溯到20世纪30年代 。
形态特征
古柯是一种灌木或小灌木 ,高1-3米 。
茎
树皮 褐色 ,小枝干后黑褐色或棕褐色 。
叶
单叶互生,叶倒卵形或狭椭圆形,长12-47毫米,宽10-18毫米,顶部钝圆,有时微凹入,中有一小凸尖,基部狭渐尖,全缘;叶表面浅绿色,干后 墨绿色 或榄绿色,背面浅黄色,干后灰色或灰黄色,表面主脉明显、凹陷,背面主脉的两侧各有纵脉1条,两侧 叶脉 相连成网状;叶柄长4-7毫米; 托叶 三角形,长1.5-3毫米 。
花
花小,1-6朵,单生或簇生于叶腋内,黄白色,花蕾期 花梗 极短;开花期花梗伸长达4毫米;萼裂片5枚,长约1.5毫米,基部合生成环状 ;花瓣5,白色或浅绿色,卵状长圆形,外弯,长3-3.5毫米,内面有2枚长1-1.5毫米的舌状体贴生于基部 ; 雄蕊 10,基部合生成浅杯状,不等长或近等长,长2-4毫米;子房近圆形或长圆形,长1-3.5毫米,3室,1室发育,每室有 胚珠 1颗; 花柱 3枚,分离,长1-3毫米,宿存 。
果实
核果 长椭圆形,长7-8毫米,宽3毫米,顶部渐尖,具纵棱5条,成熟时红色;种子1粒 。
物种分布
古柯原产于 南美洲 的秘鲁、 哥伦比亚 、厄瓜多尔、委内瑞拉、 玻利维亚 和 多巴哥岛 等地,在爪哇、 加里曼丹岛 、西印度洋群岛、巴西等地都有栽培,以爪哇生产最多。在中国主要栽培于 海南省 、 云南省 、 广东省 和台湾等省区。古柯主要产地位于 拉丁美洲 的哥伦比亚、秘鲁、玻利维亚和巴西所在的 安第斯山脉 和 亚马逊平原 地区。这一地带总面积在20万平方公里以上,是世界上主要的古柯种植地区。
生长习性
古柯是 阳生植物 ,喜阳光充足、温暖、空气湿度大的环境, 畏寒 、不耐旱,最适年平均温度为22-25℃,年变幅在10-35℃之间生长良好,最适年降雨量1500-2000毫米 。以肥沃、排水性良好的 壤土 或轻黏土为好,忌积水,不宜种植于石砺地或沙土中 。遇 强风 易倒伏,因此宜选向阳背风、地形较平坦的避风环境种植,或种植防风林 。全年开花,盛花期常为2-3月,果期5-12月 。
栽培技术
人工繁殖
种子繁殖
古柯种子繁殖需在果实由黄转为淡红色时采下作种 。宜随采随播,种子不能晒干、晾干或晚于7-10天以后播种,晾放过久会使发芽率丧失 。可鲜果播种或种子播种,选择土壤疏松肥沃的苗床地进行条播或点播,条播按一定行距开沟,将种子均匀撒入沟内,覆土,盖草浇水,保持苗床土壤湿润即可 。
扦插繁殖
古柯 插繁殖宜选用无病害、组织充实、皮褐 棕色 带绿的半硬枝条作插穗,花果枝不宜用作插穗。一般剪取具3个节以上的 插条 ,只留上部片叶,并将叶片剪去一半。把插条斜插入清洁的细砂苗床中,保持苗床萌蔽湿润即可。
移栽定植
古柯幼苗移栽定植依据各地气候条件而定,春季或秋季均可,宜在雨季进行。选避风、排水良好、土壤肥沃硫松的缓 坡地 或平地,整地、施基肥,于阴雨天定植,冬季无低温的地区也可进行秋植。植后覆土,浇定根水即可。幼苗根浅而纤弱,尽可能带土起苗,除去部分枝叶后定植并浇定根水。在风害严重的地方,可采用矮化密植,以减少风害和便于采叶。
田间管理
水肥管理
古柯定植后 应勤 浇水,保持适宜的空气湿度。干旱少雨时节,首先做好盖草保 工作,有条件的加强灌溉,可增加产量;雨量集中的雨季,要注意除积水。施肥需与浇水结合,施用氮碳肥可促使古柯叶片增加,生物碱含量增高,可施用尿素、硫酸 或 过磷酸钙 等。随古柯植株龄增长而酌量增加;冬季应增施农家肥;采叶前15-20天施肥,效果明显。在株旁挖沟,施入肥料后覆土,浇水即可。
中耕除草
除草松土结合施肥进行。施肥前进行除草松土,少雨干旱时节, 禾本科杂草 不易生长,结合施肥进行松即可,主要做好盖草保墒防旱工作。高温多雨时节,杂草容易滋生,土壤易板结,应勤中耕除草。采叶前应将杂草去除干净,便于施肥和采叶,有强风吹袭的地方注意培土,防倒伏。
修剪整形
古柯应进行摘顶,促使侧枝生长,同时在生长过程中及时剪除枯校、病虫枝及过密枝,使枝叶在空间均匀生长,最终形成丰满、半圆形树冠,可增加采叶面积、控制高度以便于采叶以及防倒伏。
病虫害防治
病害
古柯病害主要是立枯病,危害枝干,发病时危害近土面的茎部变 褐色 并逐渐缢缩干枯,最后全株死亡。苗床过于阴湿时,发病严重。防治方法:控制土壤湿度,选择排水良好的苗床,避免浇水过多,造成土壤湿度过大;发现病株后,及时拨除病株并在病穴或 病区 中撤 生石灰 或用多菌灵浇灌。
虫害
古柯的虫害主要是古毒蛾和 介壳虫 。古毒蛾的 美国白灯蛾 咬食叶片,防治古毒蛾可用敌百虫或 敌敌畏 乳油喷杀;介壳虫的成虫及 若虫 聚集于嫩枝、叶上吸取汁液并诱发烟煤病,在5-7月时危害较严重,防治介壳虫可用 退菌特 或松脂合剂喷杀
采收
古柯种植一年至半年开始收获,三到四年后产量较高,一般产叶期可达二十年。每年可采收多次,在施肥后15-20天采叶,随采随晒或低温 烘干
主要变种
关于古柯命名的研究有很多且存在一定的争议,其中最主流的是在1786年生物学家 拉马克 (Lamarck)为古柯的命名: 古柯属 coca 。早期的植物学家认为,所有的古柯植物都属于同一物种,但后来有研究人员发现,其实存在两种被驯化的古柯物种: Erythroxylum coca Lam.和 Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron 。但还有部分学者认为 Erythroxylum novogranatense 是 Erythroxylum coca 的一个变种 。
关于 中国 栽培的是何种古柯也存在一定争议。中国多数学者认为中国栽培的种是 古柯属 coca Lam.,如《海南植物志》所述。但根据中国植物志(FRPS)的研究,其又认定中国栽培的种应是 Erythroxylum novogranatense (Morris) Hier. ,且中国植物志(FRPS)认同O. E. Schulz 的观点,认定 Erythroxylum novogranatense 与 Erythroxylum Coca 是两个不同的种。二者在叶和果的生物学形态有较大区别:根据O. E. Schulz 记载, 古柯属 coca 的叶比较大,长44-97毫米,宽20-44毫米,顶部急尖,果有3棱,而 Erythroxylum novogranatense 的叶较小,顶部钝圆形,有一凸尖,果有5棱 。
基于O. E. Schulz的观点,古柯( Erythroxylum novogranatense )有3个变种 ,分别是: Erythroxylum novogranatense var. tobagonse O.E.Schulz, Erythroxylum novogranatense var. microphyllum O.E.Schulz和 古柯属 novogranatense var. macrophyllum O.E.Schulz 。它们形态上的主要区别如下 :
用途
古柯叶可咀嚼食用或泡茶饮用,咀嚼古柯叶能令人愉悦,还能减轻饥饿感,增加力量,御寒 , 美洲原住民 还有将古柯叶和 石灰 、植物灰或贝壳灰混合后咀嚼的传统,以此减少古柯叶的苦味 。从1885年开始, 可口可乐 的配方中包含古柯叶的提取物,在大约1929年前后,可口可乐在加入古柯叶添加物前,会先移除其中的 可卡因 成分 。从古柯( 古柯属 novogranatense )叶中提取的 古柯碱 ,是重要的局部麻醉药物,也可作为 兴奋剂 和强壮剂,用以解除疲劳 。
相关研究
药理研究
印第安人 在其传统医疗体系 中将 古柯叶作为治疗神经疼痛的止痛药 ,1844年,Carl Koller发现古柯叶中古柯碱( 可卡因 )具有局部麻醉作用,而后 古柯碱 被用作眼科手术治疗的麻醉药,是历史上第一个被发现和使用的 局部麻醉药 ,目前临床上使用的卡因类局麻药都是由可卡因改构而来 。然而由于成瘾性,自1914年起,除医疗外禁止使用 可卡因 和古柯叶,在2018年,可卡因由于其不可替代的优点被 美国食品药品监督管理局 批准为口腔和 鼻腔 外科手术的局麻药 。
现代 药理学 研究发现古柯叶的 乙醇 提取物具有麻醉止痛,兴奋 中枢神经系统 、降低食欲的作用。大鼠电休克甩尾实验表明古柯叶乙醇提取物不含可卡因的水溶性部位也有局部麻醉作用,但强度约为古柯碱的30%。古柯叶乙醇提取物氯仿可溶部位和不含可卡因的水溶性部位均能显著减少大鼠食物摄入量,减轻体重 。
化学成分
叶所含主要 植物碱 有: 古柯碱 (Cocaine,C17 H21 O4N)、 桂皮 古柯碱(Cinnamyl-Cocaine,C19 H23 O4N)、a-组丝酰 古柯碱 (α-truxilline,C36H46O8N2)和β-组丝酰古柯碱(β-truxilline, C38H46O8N2) 黄酮 成分, 芳香油 类成分等 。
物种危害
古柯是生产毒品 可卡因 的原料 。古柯、可卡因类毒品属于 兴奋剂 ,进入人体后能使脉搏、心率加快,血压及体温升高,精神亢奋 。 可卡因 通过加强人体内化学物质的活性刺激 大脑皮层 兴奋中枢神经,继而兴奋 脊髓 ,表现为情绪高涨、思维活跃、好动、健谈、能较长时间从事紧张的体力和脑力劳动 。但可卡因具有易成瘾的特点,长期使用或大剂量使用会导致呼吸抑制而死亡 。
古柯中提取的古柯碱(可卡因)是仅次于海洛因、大麻的第三号毒品,由于成瘾性,20世纪20年代 美国 禁止输入 古柯碱 ,随后各个国家及国际组织也禁止除医疗外使用 古柯碱 和古柯叶 。
根据《中华人民共和国禁毒法》(2007)第二条:本法所称毒品,是指 罂粟 、海洛因、 甲基苯丙胺 (冰毒)、 Morphine 、大麻、 可卡因 ,以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。第十九条:国家对麻醉药品药用原植物种植实行管制。禁止非法种植 罂粟 、古柯植物、大麻植物以及国家规定管制的可以用于提炼加工毒品的其他原植物。禁止走私或者非法买卖、运输、携带、持有未经灭活的毒品原植物种子或者幼苗。表明在中国未经政府审批种植古柯,持有、传输、买卖古柯种子树苗等属于违法行为
延伸文化
宗教文化
美洲原住民 的古柯文化比较丰富。在其传统文化中,古柯是宗教的重要的象征,是他们向神献祭的重要祭品之一。古柯被 印加 祭司宣布为 太阳神 的礼物,被认为是一种神圣的植物,在宗教活动中发挥着独特的作用 。如在印加人的宗教神祇和祖先祭祀活动中,古柯叶是一种特殊的祭品,献祭者需要把古柯叶含在口中,才能接近 祭坛 献上祭品,这一观念和做法流行于 秘鲁 地区。 印加人 在埋葬死者时,会将古柯叶放在死者口中作祭品。人们认为,如果在死亡的那一刻,“濒死的人能够感知到压在嘴里的古柯叶的味道,他的灵魂就会进入天堂” 。古柯还被 美洲原住民 视为象征着力气和精力的神树。如印加人 爱神 的形象便手持一支古柯枝,象征着力量和爱情的果实——儿女 。
咀嚼文化
早期咀嚼古柯叶曾是王族的特权,16世纪后才普及到一般平民,包括西班牙的移民。咀嚼古柯叶是许多 安第斯山脉 民族文化身份的重要象征, 南美洲 印第安人在日常干活或者消遣时都会咀嚼古柯叶。如在艾马拉人(Aymara)中,大多数“妇女一边咀嚼古柯,一边思考编织的形式、颜色和设计”。在盖丘亚( 克丘亚语 )人中,对某人的友谊和感情是通过“在他们家里与他们一起咀嚼古柯”来表现的。因此,拒绝咀嚼古柯在盖丘亚人中就足以被贴上不合群的标签 。
其他文化
古柯除了是宗教象征外, 美洲原住民 还会用古柯来命名,如秘鲁的 印加帝国 的第四任玛雅王迈塔·卡帕克(Mayta Ccapac,1126-1155年在位)的王后被指定为古柯母后(Mama Coca),这对于 印加人 而言是神圣的头衔。在印加人有了一定的 星座 知识后,将 处女座 一颗麦穗星命名为古柯妈妈(mama)星
在 印加 王朝统治时期,古柯也经常被用于 占卜 。印加人相信在采取任何重要行动之前都要咨询超自然力量。占卜的人经常会嚼古柯叶,把汁液吐在 手掌 里,伸出两个最长的手指:如果汁液从两个手指上 相等 地流下来,那就预示着是好的结果;如果不平等的话,它就预示是坏的结果。其他占卜者还会用骆驼脂燃烧古柯叶,并观察它们燃烧的方式来判定占卜结果 。