賀靈芝,彭棟梁,梁忠厚,3
(1.湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學院,湖南 衡陽 421005;2.古漢中藥有限公司,湖南 衡陽 421008;3.林下藥用植物應(yīng)用技術(shù)湖南省工程研究中心,湖南 衡陽 421005)
自屠呦呦獲得2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎、2019年10月25日全國中醫(yī)藥大會在北京召開、2019年底新型冠狀病毒不斷蔓延和肆虐以來,中醫(yī)藥日益受到人們的關(guān)注,中藥行業(yè)日具規(guī)模,產(chǎn)業(yè)化程度越來越高,由此而產(chǎn)生的中藥渣也日益增加,對生態(tài)造成的壓力也日益嚴峻。有資料顯示,每年排放的中藥渣已超過3.0×107t[1],且逐年遞增,這勢必會造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。本文以湖南省某著名上市中藥企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的中藥渣開發(fā)利用為例,探討中藥渣的應(yīng)用前景。
湖南省衡陽市某著名上市中藥企業(yè)主要產(chǎn)品為一種復(fù)方中成藥,其主要成分為黃芪、枸杞子、甘草、淫羊藿、白芍、麥芽、人參、黃精、女貞子、菟絲子等。具有補氣、滋腎、益精的功效,用于氣陰虧虛、腎精不足所致的頭暈、心悸、目眩、耳鳴、健忘、失眠、陽痿遺精、疲乏無力;腦動脈硬化、冠心病、前列腺增生、更年期綜合征、病后體虛見上述證候者。自產(chǎn)品上市銷售以來,供不應(yīng)求。但隨之產(chǎn)生的中藥渣也與日俱增,占中成藥總量的80%以上。該企業(yè)也意識到中藥渣的堆積問題日益嚴重,苦于沒有途徑和方法,只能簡單地堆積或焚燒來處理,不僅浪費了中藥渣資源,還嚴重污染了環(huán)境,不符合當前國情。隨著國家對建設(shè)生態(tài)環(huán)境越來越重視,有效治理中藥渣的排放勢在必行。如果能將藥渣資源化利用,不但可以減少對環(huán)境的污染,更重要的是,還可“變廢為寶”,減少資源浪費,較大地提高了經(jīng)濟效益和生活質(zhì)量。
國家在“十二五”規(guī)劃中明確指出,要對傳統(tǒng)名貴中藥進行二次開發(fā)、技術(shù)改造和臨床應(yīng)用再評價研究[2]。中草藥在我國實際加工生產(chǎn)中大多處于粗加工水平,中藥提取過程中存在只提取單一化學成分,提取方法單一或提取效率低等問題,大部分中藥公司在中藥制劑生產(chǎn)加工過程中遺棄藥渣造成中藥資源的極大浪費。中藥材經(jīng)一次提取后,活性成分在藥渣中仍有約30%殘留,如蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、糖類以及鈣、鐵、磷、鎂等多種元素[3]。對比分析該企業(yè)藥渣和原藥材有效成分發(fā)現(xiàn):藥渣中有大量原藥中的活性物質(zhì)殘留,可再提取藥渣中的有效成分;再提取的藥渣可制作有機肥、栽培真菌、制備禽畜飼料或飼料添加劑等。本文從有效成分再提取、工業(yè)和農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面,闡述中藥渣的醫(yī)療和經(jīng)濟價值,為其綜合開發(fā)利用提供參考。
當前,中藥渣的有效成分提取不完全,仍含有大量有效成分;藥渣中仍含有與原藥品療效無關(guān)的有效成分。再提取研究以該企業(yè)生產(chǎn)的黃芪、淫羊藿、人參、黃精藥渣為例。黃芪藥渣的主要有效成分為黃酮類、皂苷類、多糖類及氨基酸類化合物。具有增強機體免疫功能、抗氧化、促進機體代謝、調(diào)節(jié)激素水平等作用,再提取后具有較高利用價值[4]。楊國輝等[5]采用纖維素酶解法得到黃芪多糖達38.71%。對比原藥材和藥渣發(fā)現(xiàn),黃芪藥渣中有3種黃酮類物質(zhì)[6],藥渣中黃芪甲苷含量為原藥材的72.08%[7],因此很有二次開發(fā)的必要——改進原藥品的生產(chǎn)工藝,充分提取有效成分。淫羊藿藥渣主要化學成分為黃酮類、多糖類、三萜類等,具有提高免疫力、抗腫瘤、降血糖、抗炎、治療骨質(zhì)疏松等作用。該企業(yè)水提后的淫羊藿藥渣含有黃酮類物質(zhì)約40%,仍具有一定的藥效[8]。研究發(fā)現(xiàn)采用水提法繼續(xù)提取,可得3.68%的多糖[9],并證實其具有一定的抗氧化活性。周雅婷等[10]研究淫羊藿藥渣發(fā)現(xiàn)其對去勢所致的雌性大鼠骨質(zhì)疏松有治療作用。女貞子主要化學成分為萜類、黃酮類、苯乙醇苷類、揮發(fā)油、磷脂、多糖、脂肪酸、氨基酸、微量元素等。研究發(fā)現(xiàn)女貞子中含量較高的齊墩果酸、紅景天苷、熊果酸,具有保肝、免疫調(diào)節(jié)、強心、抗炎及抗腫瘤等作用,而藥渣中有大量齊墩果酸和熊果酸,其含量分別為藥材原含量的90.10%和97.30%[11]。人參和黃精是一種藥食同源的藥材。人參主要化學成分有人參皂苷、人參多糖、揮發(fā)油(萜類、醇類、脂肪酸類等)和氨基酸等,具有抗疲勞、抗衰老、抗氧化和提高免疫力等藥理作用,現(xiàn)今常應(yīng)用于各種保健食品以及酒水中,在臨床上應(yīng)用廣泛。人參中含量最多的化學物質(zhì)是人參皂苷。有研究表明人參藥渣中含有較高的人參皂苷Rg1,Rb1和Re等有效組分[12],藥渣壓濾液應(yīng)與提取液混合入藥,進一步對藥渣進行開發(fā)利用;研究表明醇提后的人參藥渣可制備產(chǎn)品純度為94.7%的多糖粉末[13];用乙醚從丹參藥渣中提取得到29.2%的丹參酮復(fù)合物,進一步處理后得到純度為96%的丹參酮ⅡA[14]。黃精主要含有黃酮類、多糖類、甾體皂苷、蒽醌類等化學成分,其中黃酮類成分具有廣泛的生物活性,具有抑菌、抗HIV、抗腫瘤、抗氧化等作用,研究發(fā)現(xiàn)對黃精藥渣進行二次提取仍可得多種黃酮類化合物和多糖等,具有十分重要的臨床意義[15]。
首先,以中藥渣為原料造紙,價格便宜,且紙張具有絕緣性和抗菌效果,保護生態(tài)環(huán)境,循環(huán)利用資源,促進經(jīng)濟發(fā)展;其次,中藥渣通過高溫裂解制備生物炭,可改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,還可有效改善土壤中重金屬污染問題;最后,廢棄的藥渣在工業(yè)上可進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣,研究表明以人參等中藥渣混合物發(fā)酵原料進行厭氧發(fā)酵日產(chǎn)沼氣量可達8.38 L[16]。
首先,中藥渣不但通氣性好、質(zhì)量輕,而且含有大量蛋白質(zhì)、糖類、微量元素,可增肥土壤、改善土壤的通透性,降低生產(chǎn)成本,是一種優(yōu)質(zhì)廉價的輕基質(zhì)原料和有機肥,與工業(yè)化肥相比,用它作為肥料不會產(chǎn)生土壤板結(jié)和土質(zhì)退化等問題,再提取后的人參藥渣可用作多種生物有機肥[17];其次,有研究發(fā)現(xiàn)黃芪藥渣經(jīng)發(fā)酵后對多種菌體具有抑制作用[18],用淫羊藿藥渣可栽培優(yōu)質(zhì)金針菇[19],可以黃精浸渣為主料栽培食用菌品種[20];再次,女貞子藥渣可發(fā)酵制取酒精約10%的酒[21],由于女貞子藥渣中仍然含有大量的不飽和油脂、磷脂、多糖、氨基酸以及微量元素,具有降血糖、降血脂、抗衰老等作用,具有良好的開發(fā)前景,有望在糖尿病、高血脂癥、延緩衰老等方面形成保健品;最后,在畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖方面應(yīng)用中藥渣混合飼料作為添加劑,不但可有效提高畜禽免疫力,改善其肉質(zhì),還可提高魚苗存活率等,添加1%的甘草藥渣于飼料中可提高豬的生長性能和豬肉質(zhì)量[22]。
中藥渣資源豐富,但目前處理方法不佳,大多數(shù)藥渣被廢棄、堆積,不僅造成環(huán)境污染,還造成資源浪費。對中藥渣有效成分再提?。皇褂弥兴幗耘嗍秤镁?;將中藥渣作為飼料開發(fā)利用,養(yǎng)殖畜禽水產(chǎn)。實現(xiàn)中藥渣變廢為寶,應(yīng)用前景十分廣闊,在環(huán)境保護和經(jīng)濟效益上均有重要意義。但是,值得注意的是,作為飼料添加劑要求中藥渣的原料組分無毒無刺激等,對于一些具有毒性成分的藥渣不能用作畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖。此外,中藥渣所含成分復(fù)雜,各種提取工藝的特點不同,有些為復(fù)方制劑,有些為單樣制劑,在對中藥渣處理的過程中,處理方法可根據(jù)實際情況靈活多變,權(quán)衡利弊,最大限度利用中藥渣資源。