中药渣资源综合再利用研究进展论文_齐敏

中药渣资源综合再利用研究进展论文_齐敏

山东新时代药业有限公司 山东临沂 273400

摘要:中草药的开发利用已经产生了巨大的经济效益和社会效益,随之产生的中药渣废弃物也日益增加,已经成为不容忽视的社会问题.中药渣具有很多营养成分和活性物质,其利用方式主要有:提取其他有效成分,用于育苗及栽培基质,禽畜饲料生产,培养食用菌,发酵制取生物油、乙醇及沼气,处理废水,用于造纸产业;提取天然色素及作为药渣塑料原料等.

关键词:中药渣;再利用;途径

随着中医药卫生事业的发展,中草药和中成药的应用日益广泛,中药渣废弃量日渐增加。据统计,我国仅植物类药渣年排放量就高达65万多吨。中药渣一般含水量较高且含有一定营养成分,极易腐败,会对环境造成严重的污染。早期中药渣处理的形式主要包括填埋、焚烧、固定区域堆放等,不仅耗去大量的资金,而且造成了资源的浪费和严重的环境污染。因此研究开发能将中药渣生态化利用,为制药企业带来良好的经济效益,同时又对环境不造成危害的资源化利用技术是目前医药、化学和环境科学领域的一个重要课题。现将中药渣综合利用的最新进展概述如下。

1中药渣的来源及化学成分

中药渣来源于中成药原料药生产、中药饮片的加工与炮制,以及含中药成分的轻化工产品的生产等,其中以中成药生产带来的药渣量最大,约占药渣总量的70%。中药主要由植物、动物和部分矿物类药材组成,其中植物类药材占87%以上。

1.1多糖类

研究了五味子醇提残渣中多糖的提取工艺,发现水提法最佳工艺为料液比1:14,温度100℃,时间6h,提取2次,此条件下五味子多糖的得率为11.52%,粗多糖样品中多糖含量为44.46%。注射环磷酰胺(CTX)造成小鼠免疫功能低下模型,观察五味子粗多糖对小鼠腹腔吞噬功能、血清溶血素水平的作用。结果发现五味子醇提残渣中粗多糖具有较好的免疫增强作用。从提取总皂苷后的三七药渣中提取、分离与纯化得到三七中另一有效成分———三七多糖,含量达50%。报道提取甘草酸后的甘草渣中含甘草多糖7.89%。

1.2苯丙素类

五味子冲剂是用于治疗神经衰弱、失眠的中药制剂。甘肃省药品检验所的定性实验表明,五味子药渣与原药材中苯丙素类木脂素成分基本一致;定量测定木脂素类成分(结果以五味子酯甲计算),原药材为0.25%,药渣为0.40%,冲剂为0。结果表明用30%乙醇渗漉制得的五味子冲剂主要含有机酸类成分,木脂素类则几乎全部残留于药渣之中。

1.3黄酮类

小柴胡颗粒中黄芩药材提取(水提法)后药渣中黄芩苷的含量是黄芩药材黄芩苷总含量的70.3%。

对通化地区所产的淫羊藿药渣中的黄酮类物质残留进行了研究和定量分析。结果发现淫羊藿药渣中的黄酮类物质占药材总含量的40%,此部分剩余药用成分经提取加工可作为兽药或饲料添加剂使用,具有较高的再利用价值。

2中药渣的综合利用

2.1农业循环利用

以中药渣为主要原料,工厂化制作食用菌栽培基质;菌渣回收经pH调节后直接种植草菇或是加入少量的牛粪、碳棒灰经过高温好氧发酵处理,制作蔬菜育苗基质、蔬菜栽培基质、有机无机肥及生物有机肥;草菇渣、用过2年后的栽培基质、有机无机肥及育苗基质随秧苗定植回田改良土壤。这套模式对中药渣进行三级循环利用,实现了资源利用最大化和环境污染最小化,促进农业环境的可持续发展。

2.1.1加工食用菌

中药渣含水量适宜,性质均一,稳定,无杂物,而且富含纤维素、木质素成分,适于食用菌的培养。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用咸阳步长制药公司的一种名为“香菊”的中成药药渣作为栽培料,成功的栽培出了药用真菌———灵芝,并对灵芝中的多糖以及其他活性成分进行了测定,结果显示采用中药渣栽培出的灵芝其活性成分高于常规栽培料栽培出的灵芝,重金属含量均未超过国家标准。利用中药渣(主要有板蓝根、甘草、柴胡、生地、百部等60余种药渣)以及醋渣,作为栽培基料进行平菇的栽培实验。结果表明纯中药渣和纯醋渣均可用来栽培平菇,但醋渣配以等量中药渣栽培平菇从产量来看,较单用纯中药渣、纯醋渣高。青岛市食用菌工作站与华钟制药有限公司合作进行平菇、金针菇、香菇、姬菇等大宗品种的示范生产,可以将华钟公司年产的中药渣全部消化利用,每年为菇农节约成本、增加收益近300万元。

2.1.2育苗基质

用中药渣(蛭石、磁土)配制的蔬菜育苗基质与用木屑、菇渣、草炭分别配制的蔬菜育苗基质相比,在各有机物所占比例相同时,中药渣基质容重、孔隙度、pH值适中,富含有机质及氮、磷、钾养分,能满足蔬菜苗期所需养分,缓冲性能好,不影响蔬菜种子发芽;能提高蔬菜幼苗的壮苗指数及光合能力,培育壮苗;带基质定植后,能改善根际微环境,促进蔬菜根系对养分的吸收,提高蔬菜产量,产量增幅为5.5%~30%。利用生产“脉络宁”(主要成分是金银花、玄参和石斛)的中药渣研究开发了一种中药渣育苗和栽培基质,获得国家发明专利,并利用连片设施进行瓜果无土栽培取得了成功。

2.2禽畜饲料

能增强动物免疫功能的中药,如黄芪、人参、党参、茯苓、当归、天冬、麦冬、枸杞子等,和能促进动物生长的中药,如党参、山楂、陈皮、大枣、五味子、葛根、麦芽、神曲、厚朴、人参、黄芪等,提取有效成分后的药渣可直接开发成饲料或饲料添加剂,方法简单,成本低廉。也有研究利用生物技术,通过微生物发酵将药渣转化为菌体蛋白饲料,可大幅度提高药渣的利用价值,增加附加值。利用白腐菌对中药渣(经煎熬浸提后的野菊花、忍冬、夏枯草)进行固态发酵,发现在经过白腐菌3~5天静止发酵后,发酵产物的真蛋白质量分数可达19.05%,比原料本身的真蛋白质量分数高71.34%;粗纤维质量分数由29.14%降低到17.42%,可作为蛋白饲料资源。采用稀硫酸对黄芩药渣进行预处理,利用扣囊拟内孢霉固态发酵生成单细胞蛋白,在确立的固态发酵培养基的最佳配比及最佳发酵条件下,药渣中粗蛋白的质量分数由8.99%提高到24.80%。

2.3废水处理

中药渣含有大量天然高分子物质,这类生物基物质对有机废水具有一定的絮凝作用。利用中药渣作絮凝剂处理造纸废水,与无机絮凝剂、有机絮凝剂进行对照比较,结果发现自制中药渣具有良好的絮凝效果。利用板蓝根药渣对低浓度含铅废水进行处理,结果发现板蓝根药渣能快速吸附大量的铅,对低浓度的铅溶液吸附率更高,吸附速度更快,并且0.05mol/L的HNO3能有效地洗脱板蓝根药渣上吸附的铅,解吸率达95.2%。利用中药渣作为有机碳源和氮源对从含中药渣的发酵泥土中筛选出的乳酪杆菌TC-1进行了最佳培养基的选择和影响絮凝剂絮凝能力的研究,结果发现由TC-1所产絮凝剂特别适合强碱性的天然碱泥悬浊液的澄清。以中药渣作为培养基有机碳源和氮源,降低了微生物絮凝剂的生产成本,提高了絮凝活性。

3结语与展望

中药渣资源丰富且有再利用价值,将中药渣生态化利用,在保护环境的同时也能为企业带来良好的经济效益。但利用中药渣也存在很多问题。由于中药渣来源的多样性,再利用时要充分考虑其安全性,需根据其所含成分、实际情况等因素确定开发利用途径,同时注意投入成本,简化生产工艺,便于技术推广应用,并防止二次污染。目前中药渣的开发研究都还有待于进一步深入与系统化。将热解技术合理应用于中药渣资源、利用中药渣制取乙醇、利用中药渣有机质生物发酵产氢和采用热解反应器热解生产脱水内醚糖等是极具潜力的课题,将产生良好的经济效益、社会效益和环境效益,是今后研究的主要方向。

参考文献:

[1]杨磊,夏禄华,张衷华,等.植物提取生产中固形废弃物生态化利用的现状及发展趋势.现代化工,2008,28(4):14

[2]刘萍,张海英.试论中药药渣的合理利用.新疆中医药,2002,20(6):49

[3]仰榴青,陈荣华,吴向阳,等.五味子醇提残渣中粗多糖的免疫活性研究.食品科学,2008,29(6):392

论文作者:齐敏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/6

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