中藥渣綜合利用研究進(jìn)展

郭義東，何 興，馮 興，楊曉雁，鄒 亮，邱 鵬，龔 云

(1.成都大學(xué) 四川抗菌素工業(yè)研究所，四川 成都 610052;2.西華大學(xué) 生物工程學(xué)院，四川 成都 610039;3.株洲千金藥業(yè)股份有限公司，湖南 株洲 412003)

0 引 言

中藥是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分，近年來，伴隨著人們對(duì)各類中藥認(rèn)知和需求的增加，中藥的生產(chǎn)、開發(fā)力度逐年增長(zhǎng)，導(dǎo)致中藥材生產(chǎn)、加工后產(chǎn)生的藥渣也越來越多.據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)每年中藥材生產(chǎn)所帶來的藥渣多達(dá)3 000 萬噸［1］.而大部分中藥生產(chǎn)與開發(fā)企業(yè)，在中藥藥渣的處理上，因人力、物力等各種原因，大多采取焚燒、堆放、填埋等簡(jiǎn)單粗放的處理方式.藥渣因其含水量高，容易腐爛變質(zhì)，殘留藥物成分等，這些處理方式稍有不當(dāng)就會(huì)帶來極大的環(huán)境污染，特別是對(duì)周邊水質(zhì)、土壤及空氣質(zhì)量帶來嚴(yán)重的不可逆的損害.

另外，中藥企業(yè)在進(jìn)行藥物生產(chǎn)時(shí)，因其對(duì)目標(biāo)成分的追求以及現(xiàn)有提取手段、提取效率的制約，使得中藥至少還有30%的有效成分殘留在藥渣中［2］.藥渣中殘留的其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，比如有機(jī)質(zhì)、糖類、粗脂肪、粗蛋白、粗纖維及微量元素等，未被充分利用而造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi).例如，用金銀花生產(chǎn)金銀花露就只利用了它的揮發(fā)性成分，而綠原酸等有效成分則殘留在了藥渣中.研究發(fā)現(xiàn)，中藥渣中富含F(xiàn)e，Zn，Mn 等元素，而它們?cè)趧?dòng)植物體內(nèi)占有極其重要的地位，能夠參與調(diào)節(jié)動(dòng)植物的生長(zhǎng)，以及各種酶的活動(dòng).金茜等［3］測(cè)定了幾種藥渣中平均含F(xiàn)e 318.3 mg/kg，Zn 34.31 mg/kg，Mn 39.13 mg/kg;郭志欣等［4］在對(duì)五味子醇提藥渣研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在適宜提取條件下，五味子藥渣中多糖得率可達(dá)5.16%，Youn 等［5］研究發(fā)現(xiàn)苦參、大果榆、使君子等多種藥渣提取物均具有較好的抗蟲性.可見，藥渣的現(xiàn)行處理方式在帶來環(huán)境污染的同時(shí)，也造成了資源的極大浪費(fèi).

1 中藥渣的綜合利用

中藥渣的綜合利用不僅可以解決環(huán)境污染的重大問題，還可以節(jié)約寶貴的中藥資源，并創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值.科研人員通過多年的研究，中藥渣在消毒、飼料添加劑、熱解氣化、有機(jī)育苗、食用菌栽培、制作活性炭和處理廢水等方面取得了一定的成果與進(jìn)展.

1.1 中藥渣在消毒上的應(yīng)用

孟慶平等［6］對(duì)在農(nóng)村利用中藥渣在消毒等方面的研究中提出，清熱解毒類中藥渣可以用于消毒.中藥渣在農(nóng)村用于消毒既方便易取，又能節(jié)約能源.利用中藥渣放在廁所以及糞坑周圍，不僅可祛味、防蚊蠅，還能增加農(nóng)肥濃度;放在糧倉(cāng)底層，可防鼠防蛀蟲;放在養(yǎng)花盆，可起到追肥的作用.尤其是補(bǔ)益類中藥渣如白術(shù)、黃芪、人參等.利用清熱解毒類中草藥藥渣放在莊稼周圍，或者先用補(bǔ)益類中藥渣在地下施肥，然后把加工焙干的清熱解毒類中藥渣灑于地上表層，可以起到增加土地肥度和防治野鼠、害蟲的作用.此外，將清熱解毒類中藥渣用于泡腳，對(duì)腳氣及灰指甲有一定的預(yù)防作用.

1.2 中藥渣在飼料添加劑方面的應(yīng)用

隨著對(duì)中藥渣研究的不斷深入，科研人員發(fā)現(xiàn)人參、黨參、黃芪、山楂、陳皮、五味子、葛根、厚樸等很多中藥渣都能很好地運(yùn)用于飼料添加劑中，這些藥渣都含有大量的氨基酸、多糖以及蛋白質(zhì)等成分，將它們用微生物發(fā)酵后作為飼料添加劑，不僅可以在一定程度上促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)，而且還可以調(diào)節(jié)其免疫力.王兵等［7］研究發(fā)現(xiàn)，在適宜條件下，利用白腐真菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化中藥渣，其發(fā)酵終產(chǎn)物中粗纖維含量大幅下降，真蛋白的含量顯著提升，可以此作為新型蛋白飼料來源用在蛋白飼料的生產(chǎn)上.石寶珍等［8］研究了不同的氮源添加量對(duì)蛋白飼料中蛋白含量和纖維素含量的影響，結(jié)果表明，基礎(chǔ)培養(yǎng)基為中藥渣80%、麩皮20%，含水量48%，黑曲霉ZM-8、白地霉、啤酒酵母接種量分別為0.5%、0.5%、0.1%，磷酸二氫鉀0.5%、三十烷醇10 mg/L.氮源為尿素5.0%、硫酸銨4.0%、硝酸銨1.0%、氯化銨1.5%，制得的蛋白飼料中蛋白含量達(dá)28.9%，比原藥渣提高了270%，纖維素含量比原藥渣降低了60.7%.王珊等［9］在對(duì)金蓮花藥渣發(fā)酵終產(chǎn)物對(duì)小鼠應(yīng)激能力影響的研究中發(fā)現(xiàn)，金蓮花藥渣的發(fā)酵終產(chǎn)物可以使小鼠的抗應(yīng)激反應(yīng)能力提高，而且金蓮花藥渣發(fā)酵后，產(chǎn)物中蛋白質(zhì)、葡萄糖等成分的含量也明顯增高，提高了飼料的營(yíng)養(yǎng).羅合春等［10］采用共生發(fā)酵法，將補(bǔ)腎益壽膠囊藥渣發(fā)酵后制成功能性種公豬飼料添加劑，經(jīng)養(yǎng)豬場(chǎng)使用后證明可增強(qiáng)種豬、仔豬和育肥豬的抗病抗寒能力，可以減少抗生素類藥物的使用，從而降低了抗生素類藥物的污染，對(duì)種豬的保健效果良好.王圓圓等［11］在家兔的非常規(guī)飼料資源的開發(fā)與利用研究中發(fā)現(xiàn)，因中藥渣含有的大量活性物質(zhì)，以其作為家兔的非常規(guī)飼料，在節(jié)約飼料成本的同時(shí)，還可以有效提高家兔的免疫力.崔毅等［12］在人參北芪片藥渣對(duì)肉雞免疫的影響研究中發(fā)現(xiàn)，中藥渣作為飼料添加劑喂養(yǎng)肉雞，可顯著提高肉雞的細(xì)胞免疫和體液免疫.

1.3 中藥渣在熱解氣化上的應(yīng)用

熱解氣化是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)清潔燃燒的重要途徑之一，通過熱解氣化可以把生物能轉(zhuǎn)化為電能、液體燃料、氣體燃料等高品質(zhì)能源.董玉平等［13］研究了杞菊地黃丸藥渣的氣化實(shí)驗(yàn).Wang 等［14］研究了不同溫度以及催化劑對(duì)于藥渣熱解氣化的影響.冼萍等［15］在兩面針?biāo)幵臒峤鈿饣锰匦匝芯恐兄赋觯瑑擅驷標(biāo)幵?00 ℃時(shí)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)析出大部分揮發(fā)成分，并且熱解過程吸放熱過程不明顯.郭飛強(qiáng)等［16］利用固定床和流化床對(duì)六味地黃丸、杞菊地黃丸、香砂養(yǎng)胃丸藥渣3 種藥渣進(jìn)行氣化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)3 種藥渣熱解氣化特性良好.中藥渣用于熱解氣化的關(guān)鍵是利用其熱值，達(dá)到了無害化、資源化、減量化的目的，為中藥渣的綜合利用提供了一條新思路.

1.4 中藥渣在有機(jī)肥料上的應(yīng)用

王茂等［17］將抗病毒顆粒中藥渣與杏鮑菇菌渣、雞圈糞按比例(70∶ 15∶ 15)混合發(fā)酵后制成有機(jī)肥，用于身材苗的種植，增產(chǎn)效果明顯.王虹等［18］利用中藥渣作為無土栽培的有機(jī)基質(zhì)，研究了不同有機(jī)基質(zhì)配比對(duì)辣椒生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，得出了在中藥渣∶ 蛭石∶ 泥炭=2∶ 1∶ 1 的條件下辣椒生長(zhǎng)得最好，果實(shí)多而且營(yíng)養(yǎng)豐富.唐懋華等［19］研究了以中藥渣替代木屑等作為有機(jī)質(zhì)栽培蔬菜，結(jié)果蔬菜生長(zhǎng)良好，產(chǎn)量得到大幅度提升.張躍群等［20］以中藥渣為有機(jī)質(zhì)對(duì)番茄進(jìn)行了無土栽培，成功地提高了番茄的產(chǎn)量.大量的實(shí)驗(yàn)證明，中藥渣是一種很好的有機(jī)栽培基質(zhì).

1.5 中藥渣在食用菌栽培上的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，中藥渣特別適合作為栽培食用菌的基質(zhì).朱杰等［21］利用含虎杖藥渣55 kg、棉籽殼和木屑各20 kg、麥麩15 kg、白糖1%、石膏1%作為培養(yǎng)基栽培杏鮑菇，測(cè)得其菌絲日生長(zhǎng)速度為0.55 cm/d，且菌絲極為濃密、潔白、粗壯，生物轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%，比常規(guī)培養(yǎng)基更加優(yōu)越.劉遂飛等［22］利用正交試驗(yàn)研究了某制藥廠的藥渣(主要成分為甘草、黨參、白芍、首烏等)代替棉籽殼作為培養(yǎng)基栽培平菇可極大地降低生產(chǎn)成本.徐明喜等［23］利用鮮濕中藥渣作為培養(yǎng)基栽培金針菇的研究，也取得了理想效果.劉愛軍［24］以48%黃芪藥渣作主料，配以18%麩皮、25%棉籽殼、5%玉米粉，作為培養(yǎng)底料栽培雞腿菇，31 d 菌絲即可長(zhǎng)滿菌袋.可見，以中藥渣作主料栽培食用菌，不但能降低栽培成本，獲得較高的產(chǎn)量，而且也能解決中藥渣的污染問題，并提高經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到低成本高收益的目的.

1.6 中藥渣在制作活性炭上的應(yīng)用

中藥渣作為來源廣泛的含碳物質(zhì)，可以用來制作活性炭.葛曉利等［25］研究了大黃藥渣制備超級(jí)活性炭，表明在用質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的磷酸浸漬后，400 ℃條件下活化60 min，產(chǎn)生的活性炭表面積可達(dá)2 413 m2g－1，其相對(duì)應(yīng)的微孔體積為0.91 cm3g－1，介孔體積為0.93 cm3g－1，而在600 ℃下活化大黃藥渣則有石墨微晶產(chǎn)生.楊娟等［26］在中藥渣制備活性炭及其工藝優(yōu)化的研究中采用化學(xué)活化法，在活化溫度474 ℃，浸漬比1.225 條件下，制得的活性炭比普通活性炭的吸附效果更好.

1.7 中藥渣在廢水處理上的應(yīng)用

曹飛麗等［27］以中藥渣為原料，用白腐菌進(jìn)行改性，制備吸附能力更強(qiáng)的白腐菌改性中藥渣，結(jié)果顯示，改性后的中藥渣比表面積增大，在pH 值為2，45℃溫度條件下反應(yīng)20 h，其對(duì)廢水中的Cr(Ⅵ)的吸附率達(dá)到了99.5%，可較好地應(yīng)用于去除工業(yè)廢水中的Cr(Ⅵ).韋平英等［28］在對(duì)低濃度含鉛廢水處理研究中發(fā)現(xiàn)，將板藍(lán)根藥渣用適量的NaOH 溶液浸泡40 min 后，在溫度25 ℃，pH 值為6 ～7 條件下，對(duì)低濃度含鉛廢水進(jìn)行吸附，廢水中的鉛的吸附率高達(dá)99.6%.中藥渣的這種特點(diǎn)可以很好地運(yùn)用在工業(yè)造紙廢水的處理上.

1.8 中藥渣在其他方面的應(yīng)用

中藥渣還可以用于生產(chǎn)沼氣.習(xí)彥花等［29］研究了厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣技術(shù)，證實(shí)了中藥渣可以作為厭氧消化產(chǎn)沼氣的優(yōu)良原料，同時(shí)，還可以通過壓縮成型技術(shù)制備成型燃料.另外，中藥渣也是很好的有機(jī)肥.周艷等［30］利用中藥渣在月季生產(chǎn)中的應(yīng)用研究中，混合使用藥渣和有機(jī)肥改善了土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了土壤的緩沖能力，成功地延長(zhǎng)了月季切花瓶插的時(shí)間.劉必旺等［31］對(duì)黃芪水煎液的藥渣進(jìn)行酵母發(fā)酵，并對(duì)其發(fā)酵液進(jìn)行處理，制得了富硒酵母.陸潭等［32］利用靈芝菌對(duì)黃芪藥渣進(jìn)行發(fā)酵，并對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其具有提高機(jī)體免疫力、抗疲勞、抗抑郁以及抗高尿酸血癥活性等作用.

2 展 望

中藥渣作為一種重要的資源，不應(yīng)該被當(dāng)作廢棄物而采取簡(jiǎn)單的堆放、填埋、焚燒等方式處理，而應(yīng)該對(duì)其加以綜合利用，變廢為寶，這樣做既保護(hù)了環(huán)境，又可獲得一定的經(jīng)濟(jì)利益.在目前中藥渣綜合利用中，可將其著力于食用菌栽培和飼料添加劑方面的研究與推廣，使其盡快從實(shí)驗(yàn)室階段向工業(yè)化生產(chǎn)上發(fā)展，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)中藥渣的循環(huán)利用.

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