中药残渣的主要成分与资源化再利用,生物制药论文.docx

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1、中药残渣的主要成分与资源化再利用,生物制药论文庄毅15提出了 药用真菌双向性发酵工程 用来开发中药渣, 并以为该方式方法是当前开发中药渣最有希望的途径。所谓 双向发酵 , 即以药用真菌为发酵菌种 (当前较常见的真菌菌株为灵芝) , 利用药材或药渣作为药性基质共同构成发酵组合16, 其基本原理为利用微生物的生长代谢所产的酶来调节中药渣成分, 不仅能够降低中药渣直接利用带来的毒副作用, 还能够经过生长代谢获得新物质, 得到1+1 2的效果。在功能评价中发现, 双向发酵后的菌质, 其营养成分有显著提高, 作为饲料添加剂能够有效地提高动物免疫力和鱼苗存活率, 在减少甚至替代抗生素使用的情况下, 到达增

2、产的效果, 将相关研究进行总结, 见表3。 表3 中药渣-药用真菌双向发酵实例 2.3 工业应用及环境保卫 2.3.1 作为造纸原料 中药渣含有丰富的纤维素, 是造纸的理想原料。现前阶段我们国家的主要造纸原料是木浆, 这为我们国家本来就匮乏的森林资源增加了沉重负担;假如将中药渣应用到造纸行业, 不仅能够缓解木浆造纸原料紧张的局势, 同时也将废弃药渣进行循环利用, 在经济和环境保卫方面都有重大意义。当前, 以中药渣为原料造纸在日本已有成熟的产业链, 与木浆生产的纸张相比, 此类产品不仅在价格上便宜了10%, 而且纸张具有绝缘性和一定的抗菌效果24。 2.3.2 制作吸附材料修复土壤、处理废水 中

3、药渣具有碳含量高的特点, 能够用来制作活性炭。葛晓利等25 以大黄药渣为原料, H3PO4为活化剂, 制备了超级活性炭, 结果表示清楚:用60% H3PO4浸渍, 在400 活化60 min生产的活性炭外表积到达2 413 m2/g, 相应的微孔和介孔体积分别为0.91 cm3/g和0.93 cm3/g, 吸附能力较强。于颖等26以香橼、桂枝和板蓝根3种中药渣为原料, Na2CO3为活化剂, 800 下活化1.5 h, 制备了香橼活性炭、桂枝活性炭和板蓝根活性炭, 通过扫描电子显微镜 (SEM) 分析发现, 这3种活性炭活性炭外表存在大量的孔构造, 吸附能力较好。 中国的土壤污染问题日益严重,

4、 现已成为社会关注的焦点。中药渣可通过高温裂解制备生物炭, 此类生物炭既能够有效修复土壤重金属污染问题, 同时又可改善土壤构造, 提高土壤肥力, 进而提高农作物产量27。吴春蕾28以普通耕作农田土壤为实验对象, 以花生壳和黄精药渣为原料, 按质量比1 1混合制作生物炭, 结果发现:该生物炭可有效修复铅污染问题, 促进植物生长。 中药渣在废水处理方面也有极大的成效, 曹飞丽等29用白腐菌对华南农业大学校医院煎药房的中药渣进行改性, 结果发现:改性后的中药渣比外表积增大, 在最优条件下对废水中Cr () 的吸附率到达了99.5%。白鹭等30以板蓝根药渣为原料进行改性, 结果发现:其对废水中Pb2+

5、吸附能力极强, 是一种优良的生物吸附剂材料。 2.3.3 热解气化 热解气化是把生物能转化为电能、液体燃料或气体燃料等高品质能源的一种手段。中药渣用于热解气化的详细特点是清洁无害、资源循环等, 这为中药渣的再利用提供了一条新思路。范鹏飞等31以感冒清热颗粒中药渣为原料, 在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化的工业放大实验, 结果表示清楚:当原料含水量 9%、原料粒径 4 mm以及空气当量比为0.250.27时, 气化效率较高, 具有较好的气化特性。陈冠益等32以生产六味地黄丸经过中产生的中药渣为原料进行了水蒸气气化实验, 结果发现:该中药渣具备良好的水蒸气气化特性, 气化温度为 800 ,

6、 气化经过通入的水蒸气与生物质的质量比 (S/B) 为1.0时, 气化效果最佳, 气化效率高达 72.91%。王雪33利用快速热解装置对宛西制药股份有限公司的中药渣进行热解炭化, 利用微型流化床反响器 (MFBRA) 考察药渣炭化产物的动力学以及灰熔融特性, 为中药渣两段气化装置的设计和运行提供基础实验数据。 2.3.4 厌氧发酵产沼气 将有机废弃物进行厌氧发酵生产沼气是当下无害化和资源化的一种有效途径。习彦花等34以石家庄某中药企业产生的废弃药渣为原料进行厌氧消化, 结果发现, 2种不同成分中药渣总固体产气潜力分别为0.15 和0.23 L/g, CH4含量为58%60%, 证明了中药药渣能

7、够作为厌氧消化产沼气的优良原料。 习彦花等35以人参、赤芍和桂皮等混合中药渣为发酵原料进行厌氧发酵, 结果发现, 厌氧发酵该中药渣的沼气日产量可达8.38 L。姚利等36以鲁南厚普制药公司的混合药渣 (主要成分为山楂、槟榔、枳实、枇杷叶、黄芪、参、麦冬和何首乌等) 为原料进行厌氧发酵, 结果发现:药渣产气量可达11 940 mL, 原料产气率为54.4 L/kg (以干药渣计) 。 2.3.5 酶解获得可发酵糖 中药渣富含植物纤维组分, 能够通过各种预处理手段获得可发酵糖, 进而用于发酵生产高附加值化学品或生物燃料。任海伟等37研究逍遥丸药渣的纤维素酶解优化工艺, 其最适参数:纤维素酶添加量6

8、%、酶解时间5.6 h和料液比1 12 (g/mL) , 在该条件下的酶解得率高达43.89%。苏新堯等38考察桑白皮药渣的酶解产糖能力, 结果发现:桑白皮药渣中纤维素含量达52.5%, 最优工艺下酶解后葡萄糖质量浓度可达38 g/L, 酶解率为36%。 2.4 活性成分再提取 由于现有提取技术的局限, 中药材经初次提取活性成分后, 至少还有30%的有效成分残留在药渣中。金茜等39测定不同药渣 (来自贵州省百花药业有限公司) 中微量元素的含量, 数据表示清楚:多种药渣中的微量元素平均含量318.3 mg/kg, 华而不实, 锌和锰平均含量分别为34.31和39.13 mg/kg。多数药渣中含有

9、较为丰富的铁、锌、铜和锰等元素, 具有再利用价值3。 提取废弃药渣中的活性物质是药渣再利用最直接的途径, 再次提取后的成分也具有等量的药用价值。石岭等40以丹参药渣为原料, 以乙醚为溶剂提取丹参酮, 再用硅胶柱层析法分离纯化丹参酮A, 结果发现:丹参酮复合物得率可达29.2%, 丹参酮复合物经硅胶柱层析法分离、浓缩、结晶后得到纯品丹参酮A, 纯度可为96%。王君明等41以地黄药渣为原料, 对其进行活性物质进提取, 通过实验比拟药渣提取物与地黄醇提物的抗抑郁作用, 结果发现, 地黄药渣的提取物同样具有抗抑郁作用。 3 瞻望 中药渣资源丰富, 来源广泛, 对其再次加工后进行资源化利用, 实现中药渣

10、变废为宝, 应用前景特别广阔, 在环境保卫和经济效益上都有重要意义。从当下的社会热门来看, 将中药渣与药用真菌双向发酵后作为功能性饲料添加剂能高度契合热门需求, 是当前最有潜力的应用领域之一。 养殖业在我们国家发展迅速, 饲料以及养殖品种的同质化竞争剧烈;同时, 养殖经过中非法使用或过量使用激素、抗生素等行为扰乱了市场, 打击了消费者自信心。养殖业亟需绿色安全的饲料添加剂以及绿色环保的养殖形式为消费者提供安全可靠的高品质产品。与普通的养殖饲料相比, 药用真菌与中药渣进行双向发酵所产的功能性饲料添加剂不仅富含蛋白质、氨基酸及多糖等营养成分, 同时也具有双重药用疗效, 在养殖业增产、提高肉质、减少

11、或取代抗生素使用等方面具有重要意义。但是, 作为饲料添加剂对中药渣的原料组分有较高的要求;因而, 该方式方法不能处理所有的药渣种类, 尤其对于那些具有毒性成分的药渣, 该方式方法存在一定局限性。而将中药渣进行热解气化或制备生物炭等形式, 能够大规模处理各种药渣, 包括有一定生物毒性的药渣。 除此之外, 中药渣所含成分复杂, 在对中药渣的合理应用方面, 不该局限于已有技术, 能够尝试将其运用到别的领域, 并对应用在该领域后的利弊关系做出明确的分析。 以下为参考文献 1 杨绪勤, 袁博, 蒋继宏.中药渣资源综合再利用研究进展J.江苏师范大学学报 (自然科学版) , 2021, 33 (3) :40

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13、半夏种植上的应用J.成都大学学报 (自然科学版) , 2021, 36 (1) :39-42. 7 陈美兰, 申业, 周修腾, 等.不同中药渣对紫苏生长及酚类物质的影响J.中国中药杂志, 2021, 41 (23) :4350-4355. 8 周林山, 李伟东, 郑立军, 等.黄芪药渣生物有机肥在油菜上的肥效试验J.安徽农业科学, 2021, 44 (12) :159-161. 9 刘国宇, 肖军, 刘娜, 等.中药渣栽培平菇培养基质配方挑选试验J.园艺与种苗, 2021 (9) :28-30. 10 刘正鲁.汉方浸膏4号药渣栽培榆黄菇试验初报J.食用菌, 2018, 32 (5) :41-4

14、1. 11 李华伟, 孔祥峰, 祝倩, 等.围产期饲粮添加发酵中药渣对母猪粪便微生物及其代谢产物的影响J.天然产物研究与开发, 2021, 29 (4) :3232-3239. 12 吴华, 张辉, 兰小定.黄芪药渣对放牧肉鸡肉品质的影响J.畜牧兽医杂志, 2018, 29 (1) :26-28. 13 蔺军.日粮中添加参、黄芪渣对羊肉挥发性风味化合物影响的研究J.中国草食动物科学, 2021 (2) :32-36. 14 李艳军, 谷子林, 刘亚娟.中药渣饲料资源的开发利用J.饲料博览, 2018 (4) :25-27. 15 庄毅.药用真菌新型 (双向型) 固体发酵工程J.中国食用菌, 2

15、002, 21 (4) :3-6. 16 庄毅, 洪净.药用真菌双向性固体发酵工程与中成药药渣再开发J.中国中药杂志, 2006, 31 (22) :1918-1919. 17 雨田, 郭晓恒, 杨杭, 等.椴木制灵芝培养基与妇科千金片药渣灵芝培养基发酵经过中营养成分动态变化J.食品与发酵科技, 2021, 52 (6) :12-15. 18 张庆明, 徐云燕, 顾宁宁, 等.灵芝菌-玄七通痹胶囊药渣双向发酵工艺的研究J.东南国防医药, 2021, 18 (6) :585-590. 19 戴德慧, 胡伟莲.丹参药渣发酵生产药用真菌多糖生物饲料研究J.饲料工业, 2020, 35 (13) :1

16、3-17. 20 韩愈杰, 郭立佳, 李定刚.双黄连药渣发酵菌挑选及发酵条件优化J.黑龙江畜牧兽医, 2021 (11) :205-207. 21 阮鸣, 喻斌, 霍光明, 等.不同发酵天数的芝芪菌质对免疫抑制小鼠免疫功能的影响J.食品工业科技, 2021, 38 (19) :289-292. 22 霍光明, 韩建, 张李阳.芝芪菌质对黄颡鱼生长及免疫的影响J.江苏农业学报, 2020, 29 (2) :379-382. 23 霍光明, 王科, 王建玉, 等.芝芪菌质对中华绒螯蟹肌苷酸含量的影响J.南京晓庄学院学报, 2020 (6) :57-60. 24 吴东丽, 肖相政, 李岳彬.中药渣资

17、源化利用现在状况J.广东化工, 2021, 42 (14) :103-105. 25 葛晓利, 钟永科.大黄药渣制备超级活性炭J.炭素技术, 2020, 33 (2) :34-38. 26 于颖, 孙显涛, 陈建秋, 等.中药渣基活性炭的制备及其对头孢拉定的吸附研究J.生物质化学工程, 2021, 51 (4) :25-32. 27 刘旻慧, 王震宇, 陈蕾, 等.花生壳及中药渣混合生物炭对铅污染土壤的修复研究J.中国海洋大学学报 (自然科学版) , 2021, 46 (1) :101-107. 28 吴春蕾.生物炭修复技术在铅污染土壤及植物生长中的应用研究J.聊城大学学报 (自然科学版) ,

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