蠶沙資源的綜合利用研究進(jìn)展

葉晶晶 曹寧寧 吳建梅 石洪康 胡祚忠 張劍飛

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，四川 南充 637000；2.四川省南充蠶種場(chǎng)，四川 南充 637000)

蠶沙資源的綜合利用研究進(jìn)展

葉晶晶1曹寧寧2吳建梅1石洪康1胡祚忠1張劍飛1

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，四川 南充 637000；2.四川省南充蠶種場(chǎng)，四川 南充 637000)

在蠶桑資源中，蠶沙占單位面積桑園干物質(zhì)含量的22%，是蠶桑業(yè)主要副產(chǎn)物之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)僅全國(guó)五大蠶區(qū)干蠶沙的年產(chǎn)量可達(dá)百萬噸以上。長(zhǎng)期以來，蠶沙一般直接用作農(nóng)田肥料或被丟棄，不僅浪費(fèi)了大量寶貴的資源，而且直接影響到蠶區(qū)蠶病的防疫，不利于蠶桑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。蠶沙資源豐富、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、成本低、產(chǎn)品多樣、市場(chǎng)廣闊，開發(fā)蠶沙資源具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的農(nóng)副產(chǎn)物。如何將蠶沙資源變廢為寶對(duì)于蠶桑資源的循環(huán)利用有重大意義。

1 蠶沙的主要成分

研究表明，干蠶沙含粗蛋白15.4%、粗脂肪3.88%、粗纖維19.6%、無氮浸出物36.2%、鈣0.58%、磷0.82%，蠶沙中各種氨基酸含量也比較豐富[1]，還含銅、鐵、鋅等微量元素，并含少量生物堿、類腎上腺皮質(zhì)激素、VA、VB、VC、VD、VE、煙酸等[2]。

2 蠶沙的應(yīng)用

2.1 農(nóng)用產(chǎn)品的開發(fā)利用

2.1.1 肥料方面

蠶沙含有豐富的氮、磷、鉀元素和有機(jī)質(zhì)，是肥效非常好的有機(jī)肥料。蠶沙作為菜類作物的有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥，可使青菜增產(chǎn)，明顯增加土壤生物量[3]。據(jù)試驗(yàn)， 新鮮蠶沙含水量、 C/N比均能達(dá)到堆肥配比要求，不需添加任何配料直接進(jìn)行好氧堆肥處理，且溫度高腐熟快，干凈衛(wèi)生，堆肥符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。熊雙偉等進(jìn)行蠶沙肥田試驗(yàn)后認(rèn)為， 蠶沙能較好地滿足水稻生長(zhǎng)需要，能夠改良土壤，提高有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重，增強(qiáng)抗病能力，達(dá)到增產(chǎn)增收，一般可增產(chǎn)11%～18%。

2.1.2 用做栽培食用菌基質(zhì)

蠶沙含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，可作為食用菌的培養(yǎng)料，通過蠶沙與麩皮的合理搭配，改善了培養(yǎng)料的物理性狀，使接種成品率、成品單袋產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均高于純麩皮區(qū)。以蠶沙為原料在杏鮑菇[4]、金針菇[5]等食用菌栽培上也取得良好的效果。將蠶沙發(fā)酵廢棄物應(yīng)用于食用菌的培養(yǎng)中降低了食用菌生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了資源的良性循環(huán)[6]。

2.2 化學(xué)物質(zhì)的提取

隨著人們對(duì)蠶沙綜合利用研究的逐步深入，以蠶沙為原料提取的葉綠素、葉黃素、果膠、類胡蘿卜素、植物醇、葉蛋白等可廣泛應(yīng)用于食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，具有很大的市場(chǎng)潛力。

2.2.1 葉綠素的提取

葉綠素對(duì)人體無毒、無副作用，是食品工業(yè)上取代合成色素的重要綠色添加劑，能促進(jìn)血紅蛋白的合成，促進(jìn)新陳代謝及具護(hù)膚、潔齒、除臭、抑菌作用，在醫(yī)藥、食品和日化工業(yè)中有著廣泛的用途。蠶沙中富含葉綠素，風(fēng)干蠶沙中的葉綠素含量高達(dá)0.8%～1.0%，是提取葉綠素及制備葉綠素衍生物較為理想的原料。目前蠶沙葉綠素產(chǎn)品主要有糊狀葉綠素、銅代葉綠素和葉綠素銅鈉鹽。

從蠶沙中提取葉綠素的工藝有多種報(bào)道，且趨于成熟，主要以丙酮、無水乙醇和石油醚的不同配比為提取液[7-9]。上述研究?jī)?nèi)容為蠶沙的綜合利用及發(fā)展葉綠素穩(wěn)定降解產(chǎn)物及其衍生物的藥物化學(xué)研究提供了可行依據(jù)。

2.2.2 果膠的提取

果膠具有抗菌、止血、降血脂等藥理作用，可單獨(dú)或與其他藥物配合用于治療冠心病、動(dòng)脈硬化、高血脂等一些疾病，并廣泛用于食品、化妝品等生產(chǎn)領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)所需的果膠大量依賴于進(jìn)口，因此在我國(guó)開展對(duì)果膠提取的研究具有十分重要的意義。蠶沙中含10%～12%的果膠[10]，在干蠶沙中含量更高，所含果膠為本身具有較強(qiáng)抗菌能力的低酯果膠，在實(shí)際生活中更具價(jià)值。

蠶沙中果膠的提取方法有乙醇沉淀法[11-12]和鹽析法，其中鹽析法是較新的方法，設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低、成本小，但工藝有待改善。

2.2.3 葉蛋白的提取

桑葉中含有豐富的蛋白質(zhì)，其中葉肉蛋白占11.9%，葉綠體蛋白占12.3%，桑葉被蠶食用后，主要消化吸收的是葉肉蛋白，葉綠體蛋白極少被消化吸收，所以蠶沙中仍含豐富的葉綠體蛋白。在提取葉綠素過程中粗蛋白并未被破壞，因此葉綠素提取后的脫綠蠶沙是提取葉蛋白的良好原料。目前提取葉蛋白的方法主要有生物轉(zhuǎn)化法和化學(xué)提取法。

除此之外，以蠶沙為原料，可制取葉黃素、類胡蘿卜素卜和葉酸[13-15]，葉酸產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，蠶沙是一種價(jià)廉物美，含有多種組分的寶貴資源，只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚?，就可以提取出多種有用物質(zhì)。

3 蠶沙資源綜合利用發(fā)展存在的問題及對(duì)策

3.1 高度重視蠶沙的處理及利用

各部門要重視蠶沙處理不當(dāng)?shù)奈：π?，要認(rèn)清蠶沙開發(fā)利用帶來的巨大效益。蠶沙無害化處理和綜合利用是蠶業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的難題，應(yīng)在資金、技術(shù)、政策等各方面給予支持，變廢為寶，從而提高蠶桑產(chǎn)業(yè)的綜合效益。

3.2 加強(qiáng)蠶沙深加工技術(shù)研究

如果由蠶沙中提取某一種物質(zhì)轉(zhuǎn)為分級(jí)提取系列產(chǎn)品，可大大提高蠶沙資源的綜合利用率[16]。充分利用科研資源，通過多方面、多層次開展蠶沙資源綜合利用，拓寬蠶業(yè)發(fā)展新領(lǐng)域，提升產(chǎn)業(yè)整體效益。

3.3 蠶沙烘干滅菌設(shè)備的研發(fā)

蠶沙中含有機(jī)質(zhì)多，病菌多，腐敗變質(zhì)快，不宜收集保存，因此制約蠶沙大規(guī)模綜合利用開發(fā)的瓶頸問題就是缺乏快速大量進(jìn)行蠶沙烘干滅菌的設(shè)備。故要大力開發(fā)能對(duì)蠶沙進(jìn)行快速烘干及滅菌的設(shè)備，方便蠶沙的收集和儲(chǔ)運(yùn)，為蠶沙的多用途開發(fā)提供優(yōu)質(zhì)原料。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，充分開發(fā)利用蠶沙資源不僅可以提高蠶區(qū)蠶農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，調(diào)動(dòng)他們的積極性，而且可以產(chǎn)生顯著可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，為國(guó)家出口創(chuàng)匯，從而真正實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，達(dá)到所提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。

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葉晶晶(1984-)，女，助理研究員，從事蠶桑資源工作開發(fā)與利用研究工作。