Все эти растения издавна культивируются в области влажных тропических лесов Юго-Восточной Азии на материке и на островах, разводятся и в соответствующих по климату местах Америки и Африки.
Все они — многолетние травянистые растения со сложной корневой системой. Листья очередные, влагалищные, с продолговато-ланцетной пластинкой и выдающейся снизу центральной жилкой. Цветки в коротком верхушечном колосе в пазухах крупных зеленых прилистников. Цветки состоят из наружного околоцветника, трехзубчатого, короткого, чашечковидного и внутреннего околоцветника, венчиковидного, трубчатого с отгибом из трех нескольких неправильных лопастей. Тычинки в двух рядах — по 3 в каждом. Тычинки наружного круга бесплодные, средняя превратилась в декоративно окрашенную лепестковидную крупную губу, две боковые представляют собой мелкие острые зубцы. Во внутреннем круге также две боковые тычинки недоразвиты и превращены в нектарники и только одна тычинка несет нормальные пылинки с обильной пыльцой. Плод, если он образуется, — трехгнездная коробочка. Обычно размножение вегетативное, корневищами.
Корневища этих растений богаты эфирным маслом и жгучи на вкус. Они применяются как средства, возбуждающие пищеварительную деятельность желудка: их настойки входят в состав разных желудочных и аппетитных капель и тонизирующих средств; применяются и порошки. Корневища имбирных, кроме того, используются в пищевой промышленности, в кондитерском и ликеро-водочном производстве.
1. Имбирь — Zingiber officinale Roscoe — в диком виде не найден. Индия — древний центр культуры этого растения.
Из сильноветвистого горизонтального корневища отрастает несколько надземных стеблей. Листоносные стебли состоят из обхватывающих друг друга узкими влагалищами листьев, у верхних листьев влагалища достигают длины 1 м и более, листовая пластинка 18-20 см длиной; нижние листья с короткими влагалищами. Цветущие стебли короче (около 30 см высотой), с сильно укороченными пластинками влагалищных листьев, несут на верхушке колосовидное соцветие с широкими прилистниками, в пазухах которых сидят цветки. В зависимости от культивируемого сорта расцветка различна. Бывают цветки с фиолетово-бурым или желтым венчиком, губа светло- или почти черно-фиолетовая с желтыми крапинками.
Корневища (Rhizoma Zingiberis) поступают в продажу очищенными от пробки белого цвета или неочищенными, серыми с кольцевыми листовыми рубцами. Форма корневищ очень характерная — они ветвистые, с боков сильно сплюснутые. Вкус жгучий, запах ароматный.
Корневище содержит эфирное масло в количестве 1,5—3%, главной составной частью которого является сесквитерпен—аир-цингиберены (до 70%), обладающие характерным имбирным запахом. Кроме того, в эфирном масле содержатся бисаболен, борнеол и фарнезен. Жгучий вкус корневища обусловлен смолистой частью, известной под названием «гингероль», который оказался смесью разных гингеролов.
2. Калган китайский — в диком виде найден только на о. Хайнан в Китае, где издавна введен в культуру; разводится также на соседних островах и в Индии.
Выкопанные корневища до сушки обдают кипятком; в результате клейстеризации крахмала корневища после сушки делаются очень твердыми и при хранении не прорастают. После сортировки сырья в продажу поступают отдельно грушевидные или яйцевидные корневища (Curcuma rotunda) и отдельно куски цилиндрических боковых побегов (Curcuma longa); последние — основной коммерческий сорт куркумы.
Корневища куркумы (Rhizoma Curcumae) снаружи желтовато- серые, в изломе золотисто-желтые. На поперечном разрезе корневища виден центральный цилиндр с многочисленными разбросанными проводящими пучками (без волокон). Хорошо заметна эндодерма, снаружи от нее — первичная кора, закрытая пробкой.
Куркума содержит эфирное масло (1,5—5%) и желтые пигменты (2,5—4,5%); главным из них является куркумин. Эфирное масло содержит сесквитерпеновые кетоны (60%), сесквитерпен — цингиберен (25%), борнеол и другие терпеноиды.
Бициклические сесквитерпены имеют 2 гидроароматических кольца и 2 двойные связи (по одной в каждом кольце). Различают соединения типа кадинена и селинена.
К бициклическим сесквитерпенам относится также большая группа специфических соединений, известных под названием «азулены», в основе которых лежит скелет высоконепредельного соединения с 5 двойными связями. Азулены различаются по расположению функциональных групп.