2018高中生物第四章植物有效成分的提取41植物色素的提取(1)素材中图版1

4.1 植物色素的提取——秦汉时期匈奴提取植物色素技术考略一、匈奴歌谣及其历史背景匈奴，也称“胡”，战国时游牧于河套地区及阴山一带，其政治中心在头瞒城（今内蒙古五原县西）。

秦汉之际，冒顿单于乘楚汉相争之机，东破东胡，西攻月氏，北征丁零，南灭楼烦，控制了东至松辽平原，西至巴尔喀什湖，北至贝加尔湖，南至长城的广大地区。

公元前200年，冒顿又攻晋阳(今太原)，汉高祖刘邦亲率三十万大军迎战，被冒顿围困于平城(今大同)达七天七夜，后用陈平计，向阏氏行贿，才得脱险（1）。

此中的“阏氏”乃单于妻子之号，其谐音为“焉支”。

公元前121年，匈奴攻入土谷(今河北怀来)，汉武帝派霍去病出陇西，过焉支山千余里，短兵肉搏，大获全胜。

同年夏，霍去病二次西征，出陇西、北地二千里，攻祁连山，大破匈奴军，俘获三万多人（2）。

是时，匈奴有歌曰（3）：亡我祁连山，使我六畜不蕃息；失我焉支山，使我妇女无颜色。

此歌失载于《史记》和《汉书》，首载于北凉人编《西河故事》，转记于唐朝开元年间的《史记正义》、《史记索隐》及唐末的《十道志》，也可见于宋朝的《乐府诗集》及明朝的《丹铅总录》。

歌虽浅显，存疑颇多，注家纷纭，互有异同。

由于匈奴族“毋文书，以语言为约束”，加之年远代湮，更使考据维艰。

笔者不揣浅陋，襞绩补貂，从科技史角度，结合民族习俗和历史典籍，对此歌的后两句进行考辨。

谬误处敬请中外各族方家教正。

二、“焉支山”及“焉支”考据唐朝李泰的《括地志》载：“焉支山一名删丹山，在甘州删丹县东南五十里。

”其中删丹”二字，现代写为“山丹”。

又据《辞海》“焉支山”条目：“甘肃省永昌县西，山丹县东南”。

有人据此推演，认为焉支山是以盛产山丹花而得名的，匈奴妇女又以此花做胭脂，用以美容。

另有一说：“古匈奴女子喜欢浓颜粉装，她们从山上采摘山丹花叶子涂抹在脸上……（4）”文中未注明出处，查阅典籍也均未找到此类记载。

据考察，山丹花在中国北方山野随处可见，至今也并非罕物，而焉支山夹在祁连山与龙首山之间，乃“工”字之一竖。

面积甚少，并非巨脉，与当时匈奴控制的广大地区内，产山丹花的地方相比，亦属微不足道，何能影响“颜色”之有无。

可见“山丹花”之说不确。

又一说，焉支山的“焉支”二字，与“阏氏”、“胭脂”谐音，而“阏氏”(亦作“焉提”)，“匈奴皇后号也”（5），或“匈奴名妻作‘阏氏’”（6）。

据此，焉支山也可转意为“皇后山”或“美人山”，与现在的“神女峰”相类。

失去美人或失去胭脂，都会“使我妇女无颜色”。

可见，“匈奴歌”的后两句，本是语带双关的。

从艺术角度来看，如此理解的确韵味深长。

可是谐音终究是谐音，仍无法解释为何失去焉支山则失去了作为妇女化妆品的胭脂。

《史记索隐》引《习凿齿与燕王书》曰：“山下有红蓝，足下先知不？北方人探取其花染绯黄，采取其上英鲜者作烟肢，妇人将用为颜色。

”（7）一语泄漏天机，原来是焉支山下盛产“红蓝”，其花可做“烟肢”，匈奴妇女“用为颜色”。

所以，失去焉支山，无以采“红蓝”，无从做“烟肢”，当然“无颜色”了。

三、“烟肢”及“红蓝”考"烟肢"，亦作"燕支"、"撚支"、"燕脂"、"臙脂"、"胭脂"、"烟脂"、“赤因脂”，是一种红色颜料，妇女用以涂脸颊或嘴唇。

问题是为什么同一种东西，同样的发音，用汉字却有这么多的不同写法？其单字和组词均无实质语义，东汉许慎的《说文解字》也概未收入，何以如此？合理的解释是，它们并不是古代汉语的原有词汇，很可能是由西域引入的“外来语”，可能都是由匈奴语“焉支”派生的。

近代有一种称为“胭脂红”的颜料，又叫“虫红”，由干燥的雄性胭脂虫经化学处理而得，然而胭脂虫(Coccus cacti)原产墨西哥；还有一种名为“胭脂花”的，实指紫茉莉（Mirabilis jalapa），原产南美洲。

它们都不能与古代的“胭脂”列为同侪。

《习凿齿与燕王书》所记的，产于焉支山并用以做胭脂的“红蓝”，是“红蓝花”的简称，也称“红花”。

据北宋寇宗奭《图经衍义本草》：“红蓝花生凉汉及西域，一名黄蓝，《博物志》云，张骞所得也。

”（8）南宋赵彦卫《云麓漫钞》也曾引张华《博物志》：“黄蓝，张骞得自西域。

”（9）再据明朝徐光启《农政全书》：“红花，《博物志》曰张骞得种于西域，一名红蓝，一名黄蓝，以其花似蓝也，……”由于张华《博物志》原书已佚，今本由后人搜集而成，因而在今本《博物志》中找不到赵彦卫和徐光启的引文，可能系后人搜集遗漏所致。

对照《中国大百科全书·农业卷I》：“红花，喜温暖干燥气候，耐旱，耐寒，耐盐碱，适于阳光充足，地势高燥，肥力中等，排水良好的砂质土壤栽培，……”这正是地处河西走廊的焉支山地区的自然环境之写照，可为今本《博物志》补遗旁证。

西晋崔豹撰于公元3世纪的《古今注》卷下谓：“燕支，叶似蓟，花似蒲公，出西方，土人以染，名为燕支，中国人谓之红蓝。

”（10）五代后唐的马缟撰于10世纪的《中华古今注》卷中却说：“燕脂……以红蓝花汁凝作燕脂，以燕国所生，故曰燕脂。

”（11）两种说法很不一致。

再看明末张自烈撰于17世纪的《正字通》：“红蓝即红花，北方有焉支山，山多红蓝，北人采其花染绯，取英鲜者为燕脂，故单于妻号阏氏，音焉支。

红蓝……一名黄蓝，《博物志》云张骞得种于西域也。

”（12）这显然又与习凿齿及崔豹唱和，而与马缟相抵。

为此，查阅古代植物志、地方志及货殖之类文献，均未发现燕地出产红蓝的记载。

况且，燕国故地现在也无此野生植物。

模拟实验证明，红蓝花色素，有红有黄，以黄为主。

若不经分离，如马缟所言，直接取其花汁凝缩为膏，则颜色最初似土，后以棕褐如酱，非朱非黛，不嫩不艳，很难为妇女作“桃花妆”或“飞霞妆”。

故不取马缟之说，乃以崔豹及张自烈之说为准，并以《中国大百科全书·农业卷I》作结：“红花(Carthanus tinctorius)，菊科，红花属，草本，又名红蓝花，草红花。

……中国早在汉代即由张骞由西域引进。

”依据《史记·大宛列传》推算，张骞两度出使西域的时间是公元前138年至公元前126年，以及公元前119年，而产生“匈奴歌”的时间当是公元前121年。

如此可知，张骞引入红蓝花与汉朝攻占焉支山，都在公元前2世纪末。

显然，匈奴人以红蓝花做胭脂的历史会比这更早些。

焉支山原属月氏，在秦末才归属匈奴，可以推想，在秦汉时期，不独匈奴，而且包括月氏在内的西北部少数民族，都可能掌握过此种技术。

四、提取色素技术考匈奴人无文字，“匈奴歌”可见于《史记正义》、《史记索隐》以及许多汉文典籍之中，此歌虽字字珠玑，但也无法直接从中考证其制作胭脂的方法。

“解铃还需系铃人”，还是引种红蓝花的张骞，为我们提供了一个线索：张骞第一次出使西域时，曾被匈奴招婿，居留十二载。

在此期间，他可能多次见过他的“胡妻”及别的“胡妇”如何制作胭脂。

耳濡目染，即使并不参与，也会记住其方法。

张骞归汉时，不但带回了“红蓝”和“胭脂”，而且带回了他的“胡妻”和“胡奴”（13）。

由此推想，他们已完成了从种植到制作的“成套技术引进”。

汉人从他们那里学会了这套技术，因地制宜并发扬光大，以致后来写成了文字（14）。

这些汉文古籍就可作为考证的原始根据，再结合当时匈奴人的民族习俗及地理环境，进行综合考察，就不难追朔到匈奴人提取植物色素的具体方法。

据北魏时期贾思勰的《齐民要术》记载：“杀花法：摘取即碓捣使熟，以水淘，布袋绞去黄汁，更捣，以粟饭浆清而醋者淘之，又以布袋绞汁即收取染红勿弃也。

绞讫著瓮中，以布盖上，鸡鸣更捣以栗令均，于席上摊而曝干，胜作饼，作饼者，不得干，令花浥郁也。

”同书又记“作燕支法”：“预烧落藜、藜、藿及蒿作灰[无者即草灰亦得]，以汤淋取清汁，揉花[十许遍，势尽乃生]，布袋绞取纯汁著瓮器中，取醋石榴两三个(引者按：《天工开物》中用乌梅水)，擘取子，捣破少著粟饭浆水极酸者和之，布绞取沈，以和花汁[若无醋石榴者，以好醋和饭浆亦得，若复无醋者，清饭浆极酸者亦得，空用之]，下白米粉大如酸枣[粉多则白]，……痛搅，盖冒至夜，泻去上清汁至淳处止，倾著白练角袋子中悬之，明日干浥浥时，捻作小瓣如半麻子，阴干之则成矣。

”（15）记述如此详细，真乃考据者之大幸!按现代化学知识解释：红蓝花中含有红、黄两种色素，其中红色素只占0.3-0.6％，而黄色素却占20—30%（16）。

若不分离，则色不纯正。

红色素不溶于酸，可溶于碱，故先用酸性溶液将红色素沉固于花中，绞出黄色素。

做胭脂时，则先用碱性溶液(草木灰水，内含碳酸钾)浸取，溶出红色素(红花醌苷，Carthamone，C21H20O11)。

再加入过量的酸性溶液(醋石榴、乌梅、醋、酸饭汤)中和，便把红色素单独沉淀出来了。

如此反复操作几次，便可将黄色素全部除尽，得到颜色纯正、极为艳丽的红色素。

捻成小饼即为胭脂。

这是典型的化学中和反应和典型的化工单元操作。

这些操作显然未必是当初匈奴人作胭脂的原法，现在只要再考察一下游牧民族的习俗和自然环境，就不难还原了。

问题集中在匈奴人用的是什么酸和什么碱？要解决这个问题并不需要太多的想象力，只要再查一查司马迁的《史记》，就迎刃而解了。

先考证用什么酸。

《史记·匈奴列传》记：匈奴人“得汉食物皆去之，以示不如湩酪之美也。

”由此可知，其无“粟饭”，当然也无“粟饭浆清而醋者”。

《史记索隐》注：“湩，乳汁也”。

“酪”，是用乳汁做成的半凝固食品。

此外还有“干酪”(现代蒙语称为“胡酪得”)，是将脱脂后的乳汁，在乳酸菌的作用下自然酸化，极酸时，胶体破坏，酪蛋白凝结成块，过泸和干燥后就得“干酪”。

泸出的清液(现代蒙语称为“泻拉斯”)中含丰富的乳酸(α—羟基丙酸)，用以加工红蓝花自然又好又方便，中原地区无此物，不得已才代之以酸米汤。

当然也不能排除匈奴人使用“醋石榴”(即酸石榴)的可能性，因为石榴原产波斯，也是经西域才传到中国的。

再考证用什么碱。

《史记·匈奴列传》记：“汉议击与和亲孰便。

公卿皆曰：‘……匈奴地，泽卤，非可居也。

和亲甚便。

’”岂知正是多泽之地，其卤之中富含天然碱(碳酸钠)，甚至从附近地表的泛白之处也可轻易得之，简直象尘土一样平常。

在匈奴故地，东起黑龙江、吉林、西至新疆的哈密及阿尔泰山麓，中间包括内蒙古、宁夏、青海、甘肃，也包括今蒙古人民共和国及俄罗斯的贝加尔湖一带，几乎到处都有天然碱湖（17）。

仅现在的内蒙古自治区，天然碱蕴藏量即达2000万吨，历来以张家口作为销往内地的集散地，故以所谓“口碱”而名闻遐迩。

天然碱溶于水，可得清澈透明的碱性溶液，远比草木灰为好。

可能因汉地得之不易，而求其下，代之以草木灰。

通过上述分析，当初匈奴人制作胭脂的技术便可见端倪了：先用制干酪时泸出的乳酸汁处理红蓝花，分离出黄色素。