中藥渣資源化技術研究進展

譚顯東， 王向東， 黃健盛， 劉建英， 羊依金， 葉芝祥

（1.成都信息工程學院資源環(huán)境學院，四川成都 610225;2.四川大學建筑與環(huán)境學院，四川成都 610065）

隨著我國中醫(yī)藥事業(yè)的迅速發(fā)展，全國各大中藥制藥廠的中藥渣廢棄量日益增加，全國中藥渣的年排放量達3 000萬t［1］。中藥渣的處理往往采用傳統(tǒng)的處理方法如焚燒、填埋、固定區(qū)域堆放，不僅要投入大量的資金，而且也造成了資源的浪費和嚴重的環(huán)境污染。因此，如何合理地處置和利用中藥渣是實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化進程中一個不可回避的重要問題。近年來，相關研究人員就如何有效地綜合利用藥渣，實現(xiàn)中藥制藥行業(yè)的清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展做了大量的研究工作。

1 中藥渣資源化技術研究進展

中藥大多是由植物的根、莖、葉、花、實、皮，以及禽獸的肢體、臟器、外殼組成，還有部分屬于礦物質，它含有豐富的有機物和無機物質。提取有效成分后的藥渣，一般含大量的粗纖維、粗脂肪、淀粉、粗多糖、粗蛋白、氨基酸、生物堿及微量元素等，各種藥渣的主要化學成分各不相同［1-3］。目前對其資源化的研究工作主要著眼于以下幾個方面。

1.1 從中藥渣中提取有效成分 韋云川等［4］通過對三七總皂苷提取后的藥渣進行重新提取、分離與純化，得到三七多糖，經(jīng)含量測定可達50%，提高了三七的再開發(fā)利用價值，有效節(jié)約了生物資源。康艷萍等［5］采用超聲提取法從枇杷葉藥渣中提取烏索酸，提取速度快，不需要加熱，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，具有良好的應用前景。鄒盛勤等［6］發(fā)現(xiàn)枇杷葉中主要成分三萜酸類經(jīng)水提取后無損耗，其藥渣中有效成分可進一步開發(fā)利用。李開泉等［7］也做了相關研究。

1.2 利用中藥渣生產(chǎn)無公害有機肥料 中藥渣中含有植物生長所需的氮、磷、鉀等成分，而且不含致病菌，重金屬含量遠低于作為肥料或者基質的允許含量限值［2］，是一種良好的無公害有機肥料。

吳濤等［8］研究發(fā)現(xiàn)，用藥渣和腐熟玉米秸稈來代替草炭作烤煙漂浮育苗基質是完全可行的，所育煙苗均能達到壯苗標準要求。

唐懋華等［9］的研究結果表明，中藥渣配合適量的無機肥和生物菌肥施用，可快速提高生土活性，提高生土供養(yǎng)能力，促進生土團粒結構形成，使生土快速熟化，實現(xiàn)當年熟化當年豐產(chǎn)。研究結果［10］還表明，中藥渣與輔料配制成的蔬菜育苗基質與其它供試基質相比，物理性狀優(yōu)良，有機質及氮、磷、鉀養(yǎng)分含量高，能滿足蔬菜苗期養(yǎng)分需求，不影響蔬菜種子發(fā)芽;能培育壯苗，促進蔬菜生長，其產(chǎn)量增幅在5.5% ～30%，在茄果類、瓜類蔬菜上的產(chǎn)量差異顯著。

邢后銀等［11］利用生產(chǎn)“脈絡寧”的中藥渣，研究開發(fā)了中藥渣育苗和栽培基質，利用連片大棚設施進行瓜果無土栽培，資源得到循環(huán)利用，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的有機統(tǒng)一。

1.3 利用中藥渣生產(chǎn)飼料添加劑 在飼料日糧中添加經(jīng)處理后的中藥渣，可以減少常規(guī)飼料的用量，價格低廉，可以提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益。此外，中草藥含有多種生物活性物質（皂苷、黃酮類、萜類、肌醇等），兼有營養(yǎng)和藥用兩種屬性。

李肖粱、陳曉明和錢婭等［12-14］探討了中草藥渣在育肥豬和斷奶仔豬飼料中應用的可行性及對生長和免疫等方面的影響。結果發(fā)現(xiàn)，在基礎日糧中添加“十全大補”藥渣可促進豬的生長，提高飼料利用率，并可改善胴體特性和肉的品質;中藥渣的加入促進了生長豬血清中免疫球蛋白IgG、IgA及補體C的生成，提高了生長豬的免疫功能，降低了仔豬的腹瀉率，促進了仔豬腸道內(nèi)有益菌的增殖，提高了生產(chǎn)性能。

王尚榮［15］在雜交奶牛日糧中適量添加“催奶靈”中藥渣，對提高雜交奶牛產(chǎn)奶量具有顯著的效果。李桂平［16］使用大青葉、板藍根藥渣作為飼料進行了飼養(yǎng)試驗。結果發(fā)現(xiàn)，大青葉、板藍根藥渣經(jīng)過化學處理后完全可以作為飼料使用，能夠提高肉牛體重的增加率，特別是使用氨化飼料后，藥渣中蛋白質含量提高，肉牛日增重明顯。

1.4 利用中藥渣進行食用菌栽培 食用菌產(chǎn)業(yè)目前使用的棉籽殼原料，農(nóng)藥殘留較高，同時棉籽殼中含有對男性生殖健康有影響的棉多酚化學成分，因此食用菌的品質受到影響。中藥渣中含有許多可供微生物生長用的碳源、氮源、生長因子、無機鹽等營養(yǎng)物質，汞、鉛、鎘、砷等有害元素含量極微，符合國家綠色食品生產(chǎn)控制標準，用于栽培食用菌是可行的［3］。

陳合等［17］的研究結果表明，以中藥渣為主要原料，固體發(fā)酵法培養(yǎng)的靈芝固體菌質含有豐富的生物活性成分，重金屬含量低，毒副作用小。

趙群友等［18］將中藥渣與棉籽殼等農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品按一定比例混合，作為栽培雞腿菇的基質，下腳料再混入稻草、棉子殼、麥秸、玉米芯等，又可作為栽培草菇的優(yōu)質基質，真正實現(xiàn)了中藥渣的循環(huán)利用。于杰等［19］經(jīng)過實驗室小試和大規(guī)模食用菌生產(chǎn)試驗及推廣，證實中藥渣代替棉籽殼用于食用菌生產(chǎn)是可行的。目前該研究成果已廣泛應用于青島市的食用菌生產(chǎn)中。佘紅等［20］也對中藥渣替代部分棉籽殼用于金針菇生產(chǎn)進行了研究。

吳育萍等［3］就使用腎寶藥渣代替部分棉籽殼進行平菇菌株栽培試驗進行了初步探索。結果發(fā)現(xiàn)，藥渣的營養(yǎng)成分對平菇生長具有作用，藥渣所占培養(yǎng)料的比例控制在1/2～1/3為宜。

1.5 利用中藥渣制備環(huán)保生物制劑 張慧等［21］從中藥廠活性污泥中篩選出具有較高絮凝活性的菌株ZY-3。研究結果表明，在絮凝菌培養(yǎng)基中添加部分中藥渣作為有機碳源，可以降低培養(yǎng)基的生產(chǎn)成本。

韋平英［22］的研究結果表明，板藍根藥渣能快速吸附鉛。板藍根藥渣具有開發(fā)成生物吸附劑的潛質，在吸附處理低濃度含鉛廢水方面有著良好的前景。

2 中藥渣資源化前景展望

由于中藥渣來源和配方的多樣性，不同來源不同產(chǎn)品中所用藥材差異很大，因而對藥渣的處理是一項復雜的工作。從已有的文獻可以看出，目前有關中藥渣綜合利用技術的研發(fā)工作雖然十分活躍，但真正能夠投入實際應用的技術不多，能夠大規(guī)模的消納中藥渣，變廢為寶，減輕環(huán)境壓力的技術更少。鑒于此，本文就中藥渣資源化技術的研發(fā)提出如下建議:

2.1 加強中藥渣剩余成分分析 中藥的配方組成極其復雜，研究中藥渣的剩余成分對于中藥渣的綜合利用具有十分重要的意義，只有搞清楚藥渣的主要成分才能為其資源化提供切實可行的思路。在考慮其資源化途徑時，應盡量避免藥渣中某些不利組分的影響。例如在使用腎寶藥渣進行平菇栽培實驗時就發(fā)現(xiàn)了藥渣中某些組分可能會抑制菌絲生長［3］。

2.2 對中藥渣中殘留的有價次生組分進行二次開發(fā) 中草藥經(jīng)水煎煮后，其中大部分的水溶性成分被利用，但中藥渣中仍含有許多有價次生組分（如多糖、生物堿等），具有二次開發(fā)利用價值。例如，黃芩藥渣中黃芩苷含量是黃芩藥材中黃芩苷總含量的70.3%［23］。研究發(fā)現(xiàn)［24］，將中成藥玉屏風水提后剩下的藥渣再進行二次醇提，可以增加有效成分的含量。

2.3 利用中藥渣生產(chǎn)單細胞蛋白飼料 與將中藥渣作為飼料添加劑使用相比，將其轉化為單細胞蛋白飼料能夠消納更多的中藥渣，同時所獲得的飼料產(chǎn)品適口性更好，營養(yǎng)更加豐富，并且具有防病保健的功效。作者進行相關的開發(fā)研究表明［25-26］，通過固態(tài)發(fā)酵技術將中藥渣轉變?yōu)榈鞍罪暳?，可以實現(xiàn)中藥渣的完全利用，這為中藥渣的資源化開辟了一條新的道路。

2.4 應用“藥用真菌雙向性固體發(fā)酵工程”研發(fā)新藥 應用“雙向發(fā)酵”的原理與方法，以藥用真菌為發(fā)酵菌種，利用藥材或藥渣作為藥性基質共同構成發(fā)酵組合，若雙方相適應，則在一定條件下進行固體發(fā)酵所產(chǎn)藥性菌質的成分藥效（性味功能）值得研究并很有可能研發(fā)出新的產(chǎn)品［27］。

2.5 將中藥渣應用于環(huán)保和能源領域 中藥渣既可以作為生物吸附劑直接使用，也可以作為培養(yǎng)基質用于生產(chǎn)生物絮凝劑和生物吸附劑復合產(chǎn)品，能夠有效降低污染治理成本和提高處理效率，比使用化學藥劑更為安全。

生物質熱解氣化技術可以將固體生物質原料轉變成氣體燃料，使其使用更加方便、清潔，而且能量轉換效率比直接燃燒有較大提高，是一種極具發(fā)展前途的可再生能源利用方式。若將企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中藥渣熱解氣化后作為工業(yè)燃料，一方面可替代部分商品能源，另一方面可省掉搬運垃圾的人工及運輸費用，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加企業(yè)利潤，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。初步研究結果［28］表明，以兩面針藥渣為代表的木質中藥渣可通過熱解氣化法制取潔凈燃氣，變廢為寶，消除污染。

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