中药药渣再利用研究进展

中药药渣再利用研究进展摘要：在倡导节能减排，低碳环保的现代社会，为综合开发中药资源，充分利用中药药渣提供思路，综述了近１０年来中药药渣再利用领域的研究进展．中药绝大多数来源于植物，中药药渣含有粗纤维、粗蛋白、粗脂肪以及多种微量元素等．近年来中药药渣再利用涉及到以下几个方面：再提取其他有效成分、用于栽培食用菌、用作饲料或饲料添加剂、制成有机肥料、处理废水、用作生物质能源、用作造纸原料、用于发酵生产等．深入研究中药药渣用途，能使药渣得到更深层次的利用．中药行业必须走绿色可持续发展道路，植入低碳理念，充分利用资源，才能真正形成现代、集约、环保的新产业．关键词：中药药渣；再利用；可持续中图分类号：Ｒ２８文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－２３２Ｘ（２０１２）０１－００３８－０５中药资源是祖先留给我们的巨大宝库．随着中药资源的开发和利用，尤其是现代工业科技的进步，中药生产的工业化、规模化程度不断加深，发展了中药行业，产生了巨大的经济效益．然而，大量中药材提取后产生的药渣成为面临的严重问题．早期药渣处理主要是填埋、焚烧、堆放等，这些方法造成环境的严重污染和资源的巨大浪费．中药药渣含有大量有益组分，比如粗纤维、粗蛋白、粗脂肪以及多种微量元素等，可以变废为宝、循环利用．这正符合全球倡导的节能减排，低碳环保，走绿色可持续发展道路的理念．早期，我国中药材集约化生产、中药药渣循环利用方面主要集中在家禽、家畜饲养领域，如中药药渣作为饲料或饲料添加剂来喂鸡、猪、鱼，或堆肥后用于种植蔬菜等［１－５］．近年来，中药药渣再利用扩大到以下几个方面：再提取其他有效成分、用于栽培食用菌、用作饲料或饲料添加剂、制成有机肥料、处理废水、用作生物质能源、用作造纸原料、用于发酵生产等．本研究将对近１０年中药药渣再利用的进展进行综述．１再提取其他有效成分中药材大多数来源于植物，含有多而复杂的成分，在提取其主要成分后，剩下的药渣仍然含有大量活性成分．枇杷叶用水提法提取制备抗炎止咳药枇杷露和枇杷膏后，邹盛勤［６］测定了枇杷叶药渣中乌索酸和齐墩果酸的含量．结果表明：药渣中６种成分含量高于批把叶原料，包括乌索酸和齐墩果酸，但乌索酸的含量远高于齐墩果酸．孙秀梅等［７］用半仿生提取法提取香附药渣中的极性成分，并用均匀设计法优选其工艺条件：３次煎煮用水的ｐＨ依次为２．０、６．５、９．０，提取时间依次为２．０、１．０、１．０ｈ．韩晓珂等［８］以渗漉法和回流法提取丹参药渣中脂溶性成分时，测定丹参酮ⅡＡ的含量高达３．２１６ｍｇ·ｇ－１．ＳｈｉＬｉｎｇ等［９］从丹参和三七的药渣中测定丹参酮ⅡＡ、次甲丹参醌、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ质量分数分别为３．６２％、１．０２％、２．５６％、２．７５％．赵海燕等［１０］采用乙醇提取黄芪中的黄芪黄酮和皂甙，然后利用所得药渣用水提取黄芪多糖，黄芪多糖得率为１２．９３％，纯度高达９３．２７％．黄亚非等［１１］用高效液相色谱法测定了同一厂家的黄芪药材和黄芪药渣中黄芪皂甙的主成分黄芪甲苷的含量，对比发现，黄芪药渣中黄芪甲苷的提取量为黄芪药材的７２．０８％．冷桂华［１２］发现，黄芩药渣中黄芩苷的含量是黄芩药材总含量的７０．３％．郑志华等［１３］研究了宝鸡市大黄药材栽培基地产掌叶大黄的药渣番泻苷Ａ的提取方法．韩小金等［１４］采用超临界ＣＯ２法萃取红花水煮醇提后的药渣，最佳萃取条件下红花挥发油收率达２．７４％，红色素萃取率达６９．８８％．陶蕾等［１５］采用高效液相法测定甘草药渣（冀中兽药有限公司提供）提取物中甘草次酸的含量，该法操作简单，分析时间短，重现性好．可见，在中药药渣中存在大量活性成分，可以继续作为中药原料使用．２用于栽培食用菌有些中药材提取后，剩下的药渣含有大量适合食用菌生长的营养成分．可用于栽培食用菌．于杰等［１６］检测了青岛华钟制药有限公司生产葛根汤的药渣的有机成分和微量元素．结果为：可溶性糖０．６２０％，粗蛋白２．０９０％，有机碳１６．５００％，氮０．３３４％，磷２０５．０ｍｇ·ｋｇ－１，钾５４０．０ｍｇ·ｋｇ－１，硫１０５７．９ｍｇ·ｋｇ－１，铁３３．０ｍｇ·ｋｇ－１，镁６０４．６ｍｇ·ｋｇ－１．并进行了栽培平菇的实验，得到２个较有效的配方．配方Ａ的主料为６５％棉籽壳，２５％药渣，１０％玉米芯；配方Ｂ的主料为７０％棉籽壳，３０％药渣．此项研究成果已在青岛市的平菇生产中广泛推广应用．吴育萍等［１７］检测了江西汇仁集团的肾宝药渣的成分．药渣原料药材为地黄、山药、白术、当归、何首乌、黄芪等，营养元素含量分别为Ｎ１．０２％，Ｐ０．０９％，Ｋ０．４２％，Ｍｇ０．１％，Ｃａ２５４．３ｍｇ·ｋｇ－１，Ｆｅ７０．２４ｍｇ·ｋｇ－１，Ｍｎ６７．２４ｍｇ·ｋｇ－１，Ｃｕ７．８ｍｇ·ｋｇ－１，Ｚｎ３２７．４ｍｇ·ｋｇ－１．同样进行了栽培平菇实验．结果表明：肾宝药渣不太适合栽培平菇８０２、特大凤尾菇和平菇７１１．陈今朝等［１８］检测了重庆太极集团生产急支糖浆的药渣，测定粗纤维、可溶性总糖、蛋白质、脂肪、灰分的质量分数分别为３０．９％、１４．８％、３２．７％、３．２％、７．１％．之后进行了栽培平菇实验，得到培养华平４３的最佳配方：药渣６２％，棉子壳２２％，麸皮１４％，过磷酸钙１％，石膏粉１％，水分６５％．该配方生物学效率在１００％以上．王小晶等［１９］则利用重庆太极集团生产急支糖浆的药渣中的四季青药渣、苦荞头药渣进行了栽培平菇实验．结果表明：在以四季青、苦荞头混合药渣为主料和以四季青药渣为主料的培养料上，鲜菇分别达每瓶６６．１９ｇ和５９．１９ｇ，比以棉籽壳为主料的产量提高２９．１０％和１５．４３％．陈今朝等［２０］利用重庆太极集团生产急支糖浆的药渣进行了栽培金针菇实验，结果表明，２个配方（药渣４３．５％、棉籽壳３０％、麦麸２５％、石膏粉１．５％和药渣２８．５％、棉籽壳４５％、麦麸２５％、石膏粉１．５％）都可以提高金针菇栽培的经济效益．佘红等［２１］利用青岛华钟制药有限公司生产小柴胡汤的药渣进行了栽培金针菇试验．药渣主成分为人参、大枣、甘草、生姜、半夏、柴胡、黄芪．结果表明，用棉壳５０％、药渣２５％、麸皮２５％栽培金针菇，菌丝长势浓白、旺盛．张英［２２］利用加味藿香正气丸的药渣进行了培养裂褶菌试验．加味藿香正气丸药渣有广藿香、紫苏叶、白芷、白术、陈皮、半夏、厚朴、茯苓、桔梗、大腹皮、甘草．结果表明，裂褶菌菌丝体长势较好，药渣的生物转化是可行的，但是应进一步改进．佘红等［２３］利用丹参、黄芪、元胡、黄芩、枸杞等药渣进行了培养杏鲍菇试验，结果表明，药渣８０％、木屑１０％、麸皮７％、玉米粉３％，最后添加１．５％石膏粉的培养料栽培杏鲍菇的效益最好．刘正鲁［２４］利用汉方浸膏４号药渣进行了栽培榆黄菇试验．汉方浸膏４号药渣主要是当归、党参、黄芪、地黄、山药、金银花、延胡索、白芍、厚朴、白术等．结果表明，培养料配方中药渣质量分数３０％，棉子壳６０％、尿素２％、过磷酸钙１％、玉米芯４％、玉米粉３％时，菌丝的生长速度和长势最好，鲜菇产量和生物转化效率亦最高．３９第１期赵振坤，等：中药药渣再利用研究进展３用作家畜、家禽等饲料或饲料添加剂对中药药渣的利用，早期主要集中在家禽、家畜的饲养方面，近期在这方面的应用也较多．耿春银等［２５］用水飞蓟药渣及果寡糖改良了某猪场原有的饲料配方，结果表明，水飞蓟药渣可作为猪饲料，并且有相当的成本优势．张登辉［２６］将黄芪药渣作饲料添加剂饲养白羽肉仔鸡，结果表明，添加黄芪渣能够提高白羽肉仔鸡粗蛋白表观代谢率（粗蛋白质表观代谢率＝［（饲料采食量×饲料粗蛋白质含量－排泄物量×排泄物粗蛋白质含量）／（饲料采食量×饲料粗蛋白质含量）］×１００％）．吴华等［２７］对岭南黄鸡的饲养试验则表明，黄芪药渣可增加肉鸡肉的系水力（系水力＝［（肌肉总水量－肉样失水重）／肌肉总水量］×１００％），降低肉的水分含量，在一定程度上改善肉的品质．丁保安等［２８］利用由青海省共和县青海湖药业有限公司提供的红景天药渣进行饲养试验，发现红景天药渣对肉鸡生长、营养物质代谢和血液指标都有明显影响．吴华等［２９］在饲养岭南黄鸡的饲料中添加甘草药渣，发现能够改善胴体品质，４％的甘草药渣添加量能提高肉鸡的屠宰率和全净膛率．李鹏等［３０］利用复方丹参滴丸药渣和养血清脑颗粒药渣进行饲养猪试验．复方丹参滴丸药渣由天津天士力集团提供，主要成分为丹参和三七，养血清脑颗粒药渣以当归、川芎、白芍、熟地、珍珠母、延胡索等为主要成分．结果表明，前者适合开发成为猪饲料．可见，中药药渣所含丰富的成分具有一般饲料无法比拟的优点．４制成有机肥料，用于蔬菜种植等周达彪［３１］报道南京市蔬菜科学研究所研究人员利用南京金陵制药厂生产“脉络宁”的药渣，采用生土熟化模式，生产基质、肥料模式和基于有机生态型无土栽培的三级循环模式，研制出生物有机肥、有机无机复混肥、育苗基质和栽培基质，确立了相关生产工艺和质量标准，为中药渣的开发利用起到推动和示范作用．王耀晶等［３２］以牛粪和中药渣混合发酵后饲喂蚯蚓获得蚓粪，蚓粪再以不同比例添加到草炭中，作为基质进行番茄穴盘育苗试验．结果表明，１０％蚓粪、９０％草炭组成的基质，番茄出苗率最高．所用药渣取自辽宁省本溪市好护士药业集团，成分有白茅根、大腹皮、茯苓、桂枝、车前子、赤小豆．药渣主要成分为６２．８５％有机质、２．６９ｇ·ｋｇ－１全氮、１０．７５ｇ·ｋｇ－１全钾、３．９５ｇ·ｋｇ－１全磷、０．４４ｍｇ·ｋｇ－１铜、１．２３ｍｇ·ｋｇ－１锌．贾伍员等［３３］测定了板蓝根药渣的成分，为１．０７６％蛋白质、０．０２１２％总磷、２．３５９％淀粉、１．３０１％还原糖、２５．７２１％粗纤维、８２．５７％总有机质、４９．６１％总有机碳．在对其粉碎后进行堆肥沤制，再用于种植菠菜．结果表明，２０％板蓝根药渣和８０％牛粪制成的有机肥效果最好．吴涛等［３４］用药渣和腐熟玉米秸作烤烟漂浮育苗基质，与成品商用基质进行对比育苗试验，结果表明：粗药渣６０％、细药渣２０％、珍珠岩２０％和细药渣６０％、腐熟玉米秸２０％、珍珠岩２０％的２个基质配方基本具备了作为烤烟漂浮育苗基质的条件，但还需进一步改进．５用于处理废水韦平英等［３５］研究了板蓝根药渣（由广西永福制药厂提供）对配制的低浓度含铅废水的吸附特性．板蓝根药渣能快速、大量地吸附铅．用０．１～０．２ｍｏｌ·Ｌ－１的ＮａＯＨ溶液预处理板蓝根药渣，能有效提高其吸附铅的能力．６用作生物质能源穆姝慧等［３６］研究表明，药渣机制炭具备较强的市场竞争力，可以取得良好的经济效益．药渣机制炭是采用中药渣及农林废弃物经粉碎以适当比例混合后，经脱水（含水量≤７％）、挤压，在无氧条件下制成的．机制炭热值大、灰分低、密度大，品质优于传统木炭，是一种高能燃料［３７］．孟小燕等［３８］采用沸石分子筛、介孔分子筛、Ａｌ２Ｏ３作为催化剂，研究了丹参药渣催化裂解资源化技术．催化裂解技术是以热能切断生物质大分子的化学键，使之转变为低分子物质，产物可作为能源．实验得出：以Ａｌ２Ｏ３作为催化剂，裂解温度为４０杭州师范大学学报（自然科学版）２０１２年４５０℃，Ａｌ２Ｏ３投加量为１０％时，燃油产率最高，为３４．２６％，燃油热值为２４．９１ＭＪ·ｋｇ－１．这种燃油可以为中药生产提供能源．张顺喜等［３９］利用武汉某中药厂的中药浸膏药渣，接种到污水处理厂的厌氧污泥上，研究了多种因素对药渣发酵产沼气的影响，并论证了厌氧发酵产沼气的可行性，为中药药渣再利用提供了一种合理可行的方法．总之，面临当今能源危机，药渣机制炭、中药药渣燃油、药渣发酵沼气均可以为目前寻找新能源提供思路．７用作造纸原料中药药渣是重要的植物纤维废弃物之一．袁琳等［４０］研究了香茶菜药渣茎秆（浙江杭州胡庆余堂制药厂）的造纸性能．实验所得浆料适用于制备纸浆及纸浆模塑产品．８用于发酵产业秦岭等［４１］利用广汉市某制药厂生产生脉饮的药渣（主要为麦冬、五味子、党参、山楂），接种康宁木霉、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母和黑曲霉，混合发酵生产蛋白饲料．然后进行固态发酵，提高了中药渣中蛋白的质量分数．廖湘萍等［４２］以白酒厂酒糟、灵芝药渣为原料，添加麸曲、活性酵母、醋酸菌，采用半固态发酵法生产食醋