中藥廢棄物的開發(fā)與利用

秦夢+黃璐琦+裴林+何培+馬宗敏+劉佳

[摘要] 隨著我國中醫(yī)藥事業(yè)的迅猛發(fā)展，中藥生產(chǎn)加工規(guī)模逐漸增大，隨之產(chǎn)生的中藥藥渣日益增多。由于受到技術(shù)、資金、利用意識等多種因素的影響，中藥廢渣的處理簡單粗獷，不僅造成資源浪費(fèi)，同時帶來嚴(yán)重環(huán)境污染。為促進(jìn)中藥行業(yè)的良性循環(huán)，提高中藥藥渣的利用率，減少不當(dāng)處理造成的危害，本文主要從食用菌栽培、畜禽飼料生產(chǎn)、有機(jī)肥制備等幾個方面，對目前中藥藥渣的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 中藥藥渣；處理方法；研究現(xiàn)狀

[中圖分類號] R28；S-1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）03（c）-0038-04

Utilization Status of Traditional Chinese Medicine Wastes

QIN Meng1，2 HUANG Luqi3 PEI Lin1，2 HE Pei1，2 MA Zongmin1，2 LIU Jia1，2

1.Hebei Province Academy of Traditional Chinese Medicine， Hebei Province， Shijiazhuang 050051， China； 2.Turbidity Toxin Syndrome Key Laboratory of Hebei Province， Hebei Province， Shijiazhuang 050051， China； 3.National Resource Center for Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China

[Abstract] With the rapid development of the cause of Chinese medicine， traditional Chinese medicine production and processing scale gradually increased， resulting in the growing number of Chinese medicine dregs. By the impact of technology， capital， use consciousness and so on， traditional Chinese medicine residue treatment approach simple and rugged， not only caused a large number of waste of resources， at the same time bring serious environmental pollution. To improve the utilization of traditional Chinese medicine residue， reducing the variety of problems caused by improper handling， the article mainly from edible fungus cultivation， production of animal feed， preparation of organic fertilizer and so on， summed the research status of traditional Chinese medicine residue in recent years.

[Key words] Traditional Chinese medicine residue； Treatment； Research status

《中醫(yī)藥發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的出臺，標(biāo)志著我國中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展被提升為國家重點(diǎn)發(fā)展方向，中醫(yī)藥醫(yī)療、保健、科研、教育、產(chǎn)業(yè)、文化發(fā)展邁上新臺階，中藥產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化水平不斷提高。隨著中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，中藥企業(yè)及社會將面臨新的難題和壓力，即中藥廢渣的科學(xué)利用。對中藥廢渣進(jìn)行合理應(yīng)用不僅可以減少資源的浪費(fèi)，提高中藥廢渣的利用率，改善生活環(huán)境，同時對中藥產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展具有重要意義。近年來主要從以中藥廢渣為原料制備食用菌培養(yǎng)基、畜禽飼料、有機(jī)肥等方面展開研究，取得了較好的成效，現(xiàn)對其綜述如下。

1 中藥藥渣

中藥廢渣是指在藥材生產(chǎn)、飲片加工、中藥提取物制備等過程中未被開發(fā)利用的生物組織器官，通常是植物的根莖葉、動物殘體、礦物藥等經(jīng)過提取后的混合物。目前我國中藥廢渣產(chǎn)生量巨大，且呈逐年升高的趨勢。中藥廢渣通常為極易腐爛的濕材料，如不及時處理，長時間堆放，很容積發(fā)酵腐爛，并散發(fā)出極其刺鼻的異味（特別是在炎暑季節(jié)），一旦遇到下雨天氣，產(chǎn)生的污水將直接深入到地下，影響周邊居民的生活用水和空氣質(zhì)量，同時也制約著藥品的加工生產(chǎn)，因此藥渣要隨時進(jìn)行合理處理。目前中藥廢渣的處理主要以堆放、填埋、焚燒等方式為主，不僅需要消耗大量的資金，造成資源的浪費(fèi)，同時對環(huán)境造成巨大污染，嚴(yán)重影響周邊居民的生活和健康。更重要的是，如果這些藥渣被一些不法分子收集后，經(jīng)過簡單處理又廉價賣給藥企進(jìn)行藥品生產(chǎn)，這將會給生產(chǎn)商和消費(fèi)者帶來嚴(yán)重的傷害。因此，如何科學(xué)合理的利用中藥藥渣成為中藥制造業(yè)面臨的棘手問題。中藥廢渣雖然經(jīng)過提取，但仍含有大量的纖維素、木質(zhì)素、糖類、皂苷類、黃酮類等成分及多種微量元素，極具開發(fā)利用價值，如果直接丟掉會造成資源的浪費(fèi)，采用科學(xué)有效的技術(shù)和方法進(jìn)行深加工，使未被利用的成分得到有效開發(fā)、轉(zhuǎn)化和利用，將其變廢為寶，開發(fā)成具有高附加值的產(chǎn)品將成為藥渣處理的最佳選擇。

2 中藥藥渣的綜合利用

2.1 用于發(fā)酵

中藥廢渣在生物發(fā)酵方面有著廣泛的應(yīng)用，目前多用于乙醇、食醋、生物發(fā)酵制劑等生產(chǎn)。將中藥廢渣發(fā)酵，加工成乙醇，是中藥廢渣有效利用的方法之一，張英等[1]以藿香正氣水藥渣為原料，利用稀硫酸對藥渣進(jìn)行預(yù)處理后，添加酵母膏、纖維素酶對藥渣進(jìn)行同步糖化發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，并對發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、接種量等影響同步糖化的因素進(jìn)行了優(yōu)化，在最優(yōu)工藝條件下，乙醇的質(zhì)量濃度可達(dá)16 g/L左右。廖湘萍等[2]以白酒酒糟和靈芝藥渣為原料，添加糖化劑和發(fā)酵劑，采用半固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)食醋，縮短了發(fā)酵時間，提高了物料的利用率，在該工藝條件下，發(fā)酵出來的醋不僅色澤鮮艷、口感好、營養(yǎng)豐富，醋總酸含量為5%～6%，同時具有一定的保健效果。王建芳等[3]以中藥廢渣為原料，采用香菇作為發(fā)酵菌種對其進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中粗蛋白和可溶性多糖含量大大提高，并對其進(jìn)行小鼠增重和免疫試驗(yàn)，結(jié)果顯示，其能促進(jìn)小鼠生長，提高小鼠的免疫能力。王德馨等[4]采用常規(guī)細(xì)菌分離純化方法，以中藥廢渣為原料，從中篩選出兩種微生物作為研究對象，發(fā)酵生產(chǎn)微生物絮凝劑，結(jié)果表明，利用中藥廢渣發(fā)酵生產(chǎn)的絮凝劑能夠?qū)Ω邘X土混懸溶液起到絮凝作用，減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗量，降低生產(chǎn)成本，提高發(fā)酵效率。以上研究表明，利用中藥廢渣制備的發(fā)酵產(chǎn)物具有一定的功效性，可能是微生物利用中藥廢渣中的有機(jī)物經(jīng)過一定的代謝途徑，代謝產(chǎn)物具有特定的生物活性，因此利用中藥廢渣，通過微生物發(fā)酵制備相應(yīng)的功能性產(chǎn)物具有積極意義。

2.2 用作食用菌培養(yǎng)基

中藥藥渣中富含多糖、纖維素、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽等多種營養(yǎng)成分，可以用作食用菌的栽培料，為食用菌的生長提供能量。這方面已經(jīng)有不少研究報道，技術(shù)也相對成熟，應(yīng)進(jìn)行推廣應(yīng)用。前期的研究表明以中藥廢渣作為食用菌栽培料，具有極高的生物轉(zhuǎn)化率，中藥廢渣對食用菌具有明顯的增產(chǎn)效果。采用中藥藥渣作為基質(zhì)栽培的食用菌主要有靈芝菌、平菇、草菇、杏鮑菇、姬菇等[5-9]。汪濤等[10]以不同濃度的中藥廢渣作為平菇培養(yǎng)基，中藥廢渣可以提供平菇生長的全部營養(yǎng)元素，其生物轉(zhuǎn)化率超過50%，出菇4潮子實(shí)體性狀良好，無畸形菇，生物學(xué)效率高達(dá)111.1%。李明江等[11]通過對中藥廢渣的物理性狀、碳氮比、營養(yǎng)成分、農(nóng)殘及重金屬含量進(jìn)行檢測分析后，用其作為基質(zhì)栽培平菇、金針菇、雞腿菇、杏鮑菇等食用菌，結(jié)果顯示，在最佳的藥渣配比條件下，平均產(chǎn)量可增加10.4%。王建芳等以中藥廢渣為原料，用香菇對其進(jìn)行固體發(fā)酵后，粗蛋白（CP）含量提高了68.2%，粗纖維（CF）含量降低了44.9%，多糖含量提高了150.9%。金茜等[12-14]以中藥廢渣作為食用菌培養(yǎng)基，研究其對食用菌中氨基酸含量、微量元素含量及重金屬含量的影響，結(jié)果表明，用中藥廢渣栽培的食用菌氨基酸含量及生物活性成分含量均得到顯著提高，同時富含人體所必需的各種微量元素，雖然藥渣中含有多種重金屬，但從用其栽培出的食用菌中并未檢測到重金屬，說明其沒有對藥渣中的重金屬產(chǎn)生富集，雖然在平菇中檢測出來了銅，但是其含量顯著低于國家食品衛(wèi)生規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)。研究實(shí)踐顯示，中藥廢渣中包含大量的適合食用菌生長的營養(yǎng)成分，且中藥廢渣性質(zhì)穩(wěn)定，含水量適宜，適合用于食用菌的栽培。以中藥廢渣為基質(zhì)栽培食用菌可以節(jié)約生產(chǎn)成本，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會反響，但如果進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，則需要對藥渣的種類進(jìn)行進(jìn)一步的篩選優(yōu)化。

2.3 作為飼料或飼料添加劑

中藥藥渣中含有多糖類、生物堿、揮發(fā)油類等多種提高動物免疫力的活性成分及一些藥用成分，利用酶解和微生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵將廢棄藥渣轉(zhuǎn)化為菌體蛋白飼料，用于畜牧業(yè)、家禽養(yǎng)殖業(yè)等，可有效地改善動物的食欲，增強(qiáng)免疫功能，提高抗應(yīng)激能力，目前已成為動物飼料研究開發(fā)的熱點(diǎn)。李艷軍等[15]通過在飼料中添加黨參、山楂、陳皮等藥渣，研究其對家兔生長效果的影響。結(jié)果表明，藥渣對家兔具有明顯的增肥作用，可有效提高家兔和肉用仔雞日增重，同時減少飼料消耗量，降低生產(chǎn)成本和料肉比，提高經(jīng)濟(jì)效益。李艷軍等[16]研究了梔子、黃連、牡丹皮等清瘟敗毒藥渣對泌乳母兔和獺兔生產(chǎn)性能和營養(yǎng)消化率的影響，結(jié)果表明其可顯著提高母兔的食欲和泌乳能力、仔兔的免疫力和生長性能、仔兔斷奶成活率、獺兔生產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化率，降低了飼料成本。石寶珍等[17]利用航天誘變篩選得到的菌種，以中藥廢渣為原料，添加無機(jī)氮源，生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料，制得的蛋白飼料中蛋白含量達(dá)28.9%，比原來提高了270%。李肖梁等[18]利用“十全大補(bǔ)”藥渣飼喂肥育豬，研究其對肥育豬生長性能、胴體特性和肉質(zhì)的影響，研究結(jié)果顯示，中藥藥渣可滿足肥育豬的營養(yǎng)需求，增加進(jìn)食量，提高生長速度，降低肥育豬的發(fā)病率，改善豬肉的品質(zhì)和口感。將藥渣加工成飼料用于動物的飼養(yǎng)，不僅可以節(jié)約成本，還提高了藥渣的附加值，變廢為寶，帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 制備有機(jī)肥

利用中藥廢渣制備有機(jī)肥，可廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、農(nóng)作物、中藥材等作物種植。中藥藥渣富含有機(jī)質(zhì)及N、P、K等多種營養(yǎng)元素和無機(jī)營養(yǎng)成分，是制備有機(jī)肥的最佳原料之一。以中藥廢渣為主要原料，經(jīng)混合、發(fā)酵后制備的有機(jī)肥具有促進(jìn)作物增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗病性及抗逆性等優(yōu)點(diǎn)。王茂等[19]以板藍(lán)根、連翹、蘆根等抗病毒藥渣為主料，以杏鮑菇菌渣和雞糞為輔料，按照一定的比例混合發(fā)酵用于生菜種植，研究其對田間肥效和生菜的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示，用中藥廢渣發(fā)酵的肥料可促進(jìn)葉片的生長，提高生菜的產(chǎn)量及品質(zhì)。丁能飛等[20]研究發(fā)現(xiàn)藥渣有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥對番茄和蘿卜的生長指標(biāo)、產(chǎn)量及品質(zhì)具有明顯作用，施肥量為1552 kg/ha時，番茄、蘿卜生長健壯，產(chǎn)量明顯增加，品質(zhì)和口感得到顯著改善。王引權(quán)等[21]研究發(fā)現(xiàn)，中藥渣堆肥能促進(jìn)當(dāng)歸生長后期根系的伸長及增粗，降低抽薹率，增加產(chǎn)量，提高阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量。李靜娟等[22]將蚯蚓加入到中藥廢渣中生產(chǎn)藥渣蚓糞，然后用于玉米的種植，考察其對玉米生長特性及土壤肥力的影響，結(jié)果表明，藥渣蚓糞可顯著增加玉米的株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量及植株地上地下部分的質(zhì)量，提高土壤容重、pH、有機(jī)質(zhì)及全氮、速效鉀含量，促進(jìn)作物的生長。在藥渣中加入一定比例的珍珠巖、蛭石等輔料，配置成蔬菜育苗基質(zhì)，用于小白菜、生菜、黃瓜、番茄等的種植，可改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)蔬菜生長，提高蔬菜產(chǎn)量。有機(jī)肥與普通化肥相比，具有協(xié)助釋放土壤中潛在養(yǎng)分的功效，促進(jìn)作物根際有益微生物的增殖，同時具有生物利用率高、作用周期長、成本低，對土壤及環(huán)境不會造成危害等優(yōu)點(diǎn)。因此中藥藥渣制備有機(jī)肥具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.5 再提取其他有效成分

提取中藥廢渣中的其他有效成分是對中藥廢渣進(jìn)行再利用的最直接、最有效的方法。由于中藥材成分復(fù)雜，僅通過簡單提取無法實(shí)現(xiàn)有效成分的完全轉(zhuǎn)移，造成中藥廢渣中仍殘留大量的不溶或水溶性很小的藥用有效成分，采用合理的技術(shù)手段對中藥廢渣進(jìn)行再提取，可有效減少資源的浪費(fèi)。鄒盛勤[23]采用超聲輔助提取法，研究發(fā)現(xiàn)枇杷葉藥渣中仍含有大量的烏索酸和齊墩果酸，含量分別為0.83%和0.18%。采用水提法，從三七藥渣中提取三七多糖，經(jīng)分離純化后獲得的三七多糖收率為50%。盧英財?shù)萚24]采用醇提水沉法富集經(jīng)亞臨界萃取后的牛蒡子藥渣中木脂素類成分，優(yōu)化提出工藝條件后總木脂素純度可達(dá)50%以上，轉(zhuǎn)移率超過80%。張銳等[25]等采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以石油醚為提取溶劑，從美洲大蠊藥渣中提取殘油用于制備生物柴油，優(yōu)化制備工藝條件后，生物柴油的轉(zhuǎn)化率高達(dá)94.37%。陶小芳等[26]采用乙醇回流提取五味子藥渣中的木質(zhì)素類成分，并利用急性肝損傷大鼠模型，考察木質(zhì)素類成分對大鼠急性肝損傷的保護(hù)作用和對腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示，五味子木質(zhì)素類成分可以通過清除氧自由基、抑制有害菌生長的方法起到對肝臟的保護(hù)作用。戴新新等[27]以水為溶劑從酸堿處理過的丹參藥渣中提取丹參酮，并用纖維素酶進(jìn)行降解，經(jīng)過酶解后的丹參藥渣中二氫丹參酮Ⅰ、丹參酮Ⅰ、隱丹參酮、丹參酮ⅡA的含量均明顯提高。由此可見，通過超聲輔助提取、萃取、醇提等方法可以將中藥廢渣中的其他有效活性成分高效率的提取出來，但是成本卻不低廉，因此研究和開發(fā)出高效率且低成本的提取方法和提取設(shè)備將成為中藥廢渣中的其他藥用活性成分能被高效率提取出來的關(guān)鍵因素。

2.6 其他方面

中藥廢渣在生物油制備[28]、沼氣[29]、活性炭制備[30]、重金屬廢水處理[31]、造紙[32]、草皮卷生產(chǎn)[33]等方面也有著廣泛的應(yīng)用。

3 結(jié)語

我國中藥資源豐富，具有悠久的應(yīng)用歷史，隨著研究的深入、加工技術(shù)的發(fā)展，中藥材的加工利用呈現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化，同時也伴隨中藥廢渣的大量產(chǎn)生。中藥廢渣中富含大量生物活性成分，具有極大的開發(fā)應(yīng)用潛能，因此，從“資源節(jié)約性，環(huán)境友好性”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略角度出發(fā)，對中藥廢渣科學(xué)利用不僅可以減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，同時保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了中藥產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展，解決了困擾中藥企業(yè)發(fā)展的難題，為構(gòu)建和諧社會創(chuàng)造了有利條件。

目前中藥廢渣的再利用依然存在諸多問題，加工處理技術(shù)及加工機(jī)器的落后，利用意識的淡薄、資金投入的比例等，均嚴(yán)重制約著中藥廢渣的循環(huán)利用。由于藥渣來源不同、種類不同，將其加工成動物飼料、制備成有機(jī)肥、作為食用菌栽培料等應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植和畜牧業(yè)養(yǎng)殖行業(yè)都有可能產(chǎn)生二次污染。因此，研究探索新的應(yīng)用方式，增強(qiáng)開發(fā)利用意識，增加資金的投入就顯得尤為緊迫。

將中藥廢渣進(jìn)行再加工，合理利用，—方面可降低醫(yī)院、制藥企業(yè)及藥店處理中藥廢渣的成本，并帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益，另—方面也可減弱給社會環(huán)境帶來的壓力。因此，要加大宣傳力度，頒布相應(yīng)的鼓勵和獎勵政策，帶領(lǐng)相關(guān)企業(yè)和單位積極投身到中藥廢渣的綜合利用，提高中藥企業(yè)對中藥廢渣綜合利用的積極性。

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（收稿日期：2016-12-30 本文編輯：李岳澤）