中药渣综合利用研究进展

郭义东，何 兴，冯 兴，杨晓雁，邹 亮，邱 鹏，龚 云

(1.成都大学 四川抗菌素工业研究所，四川 成都 610052;2.西华大学 生物工程学院，四川 成都 610039;3.株洲千金药业股份有限公司，湖南 株洲 412003)

0 引 言

中药是我国传统医学的重要组成部分，近年来，伴随着人们对各类中药认知和需求的增加，中药的生产、开发力度逐年增长，导致中药材生产、加工后产生的药渣也越来越多.据报道，目前我国每年中药材生产所带来的药渣多达3 000 万吨［1］.而大部分中药生产与开发企业，在中药药渣的处理上，因人力、物力等各种原因，大多采取焚烧、堆放、填埋等简单粗放的处理方式.药渣因其含水量高，容易腐烂变质，残留药物成分等，这些处理方式稍有不当就会带来极大的环境污染，特别是对周边水质、土壤及空气质量带来严重的不可逆的损害.

另外，中药企业在进行药物生产时，因其对目标成分的追求以及现有提取手段、提取效率的制约，使得中药至少还有30%的有效成分残留在药渣中［2］.药渣中残留的其他营养物质，比如有机质、糖类、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维及微量元素等，未被充分利用而造成严重的资源浪费.例如，用金银花生产金银花露就只利用了它的挥发性成分，而绿原酸等有效成分则残留在了药渣中.研究发现，中药渣中富含Fe，Zn，Mn 等元素，而它们在动植物体内占有极其重要的地位，能够参与调节动植物的生长，以及各种酶的活动.金茜等［3］测定了几种药渣中平均含Fe 318.3 mg/kg，Zn 34.31 mg/kg，Mn 39.13 mg/kg;郭志欣等［4］在对五味子醇提药渣研究时发现，在适宜提取条件下，五味子药渣中多糖得率可达5.16%，Youn 等［5］研究发现苦参、大果榆、使君子等多种药渣提取物均具有较好的抗虫性.可见，药渣的现行处理方式在带来环境污染的同时，也造成了资源的极大浪费.

1 中药渣的综合利用

中药渣的综合利用不仅可以解决环境污染的重大问题，还可以节约宝贵的中药资源，并创造一定的经济价值.科研人员通过多年的研究，中药渣在消毒、饲料添加剂、热解气化、有机育苗、食用菌栽培、制作活性炭和处理废水等方面取得了一定的成果与进展.

1.1 中药渣在消毒上的应用

孟庆平等［6］对在农村利用中药渣在消毒等方面的研究中提出，清热解毒类中药渣可以用于消毒.中药渣在农村用于消毒既方便易取，又能节约能源.利用中药渣放在厕所以及粪坑周围，不仅可祛味、防蚊蝇，还能增加农肥浓度;放在粮仓底层，可防鼠防蛀虫;放在养花盆，可起到追肥的作用.尤其是补益类中药渣如白术、黄芪、人参等.利用清热解毒类中草药药渣放在庄稼周围，或者先用补益类中药渣在地下施肥，然后把加工焙干的清热解毒类中药渣洒于地上表层，可以起到增加土地肥度和防治野鼠、害虫的作用.此外，将清热解毒类中药渣用于泡脚，对脚气及灰指甲有一定的预防作用.

1.2 中药渣在饲料添加剂方面的应用

随着对中药渣研究的不断深入，科研人员发现人参、党参、黄芪、山楂、陈皮、五味子、葛根、厚朴等很多中药渣都能很好地运用于饲料添加剂中，这些药渣都含有大量的氨基酸、多糖以及蛋白质等成分，将它们用微生物发酵后作为饲料添加剂，不仅可以在一定程度上促进动物的生长，而且还可以调节其免疫力.王兵等［7］研究发现，在适宜条件下，利用白腐真菌发酵转化中药渣，其发酵终产物中粗纤维含量大幅下降，真蛋白的含量显著提升，可以此作为新型蛋白饲料来源用在蛋白饲料的生产上.石宝珍等［8］研究了不同的氮源添加量对蛋白饲料中蛋白含量和纤维素含量的影响，结果表明，基础培养基为中药渣80%、麸皮20%，含水量48%，黑曲霉ZM-8、白地霉、啤酒酵母接种量分别为0.5%、0.5%、0.1%，磷酸二氢钾0.5%、三十烷醇10 mg/L.氮源为尿素5.0%、硫酸铵4.0%、硝酸铵1.0%、氯化铵1.5%，制得的蛋白饲料中蛋白含量达28.9%，比原药渣提高了270%，纤维素含量比原药渣降低了60.7%.王珊等［9］在对金莲花药渣发酵终产物对小鼠应激能力影响的研究中发现，金莲花药渣的发酵终产物可以使小鼠的抗应激反应能力提高，而且金莲花药渣发酵后，产物中蛋白质、葡萄糖等成分的含量也明显增高，提高了饲料的营养.罗合春等［10］采用共生发酵法，将补肾益寿胶囊药渣发酵后制成功能性种公猪饲料添加剂，经养猪场使用后证明可增强种猪、仔猪和育肥猪的抗病抗寒能力，可以减少抗生素类药物的使用，从而降低了抗生素类药物的污染，对种猪的保健效果良好.王圆圆等［11］在家兔的非常规饲料资源的开发与利用研究中发现，因中药渣含有的大量活性物质，以其作为家兔的非常规饲料，在节约饲料成本的同时，还可以有效提高家兔的免疫力.崔毅等［12］在人参北芪片药渣对肉鸡免疫的影响研究中发现，中药渣作为饲料添加剂喂养肉鸡，可显著提高肉鸡的细胞免疫和体液免疫.

1.3 中药渣在热解气化上的应用

热解气化是实现生物质清洁燃烧的重要途径之一，通过热解气化可以把生物能转化为电能、液体燃料、气体燃料等高品质能源.董玉平等［13］研究了杞菊地黄丸药渣的气化实验.Wang 等［14］研究了不同温度以及催化剂对于药渣热解气化的影响.冼萍等［15］在两面针药渣的热解气化利用特性研究中指出，两面针药渣在400 ℃时，可以在较短的时间内析出大部分挥发成分，并且热解过程吸放热过程不明显.郭飞强等［16］利用固定床和流化床对六味地黄丸、杞菊地黄丸、香砂养胃丸药渣3 种药渣进行气化试验，发现3 种药渣热解气化特性良好.中药渣用于热解气化的关键是利用其热值，达到了无害化、资源化、减量化的目的，为中药渣的综合利用提供了一条新思路.

1.4 中药渣在有机肥料上的应用

王茂等［17］将抗病毒颗粒中药渣与杏鲍菇菌渣、鸡圈粪按比例(70∶ 15∶ 15)混合发酵后制成有机肥，用于身材苗的种植，增产效果明显.王虹等［18］利用中药渣作为无土栽培的有机基质，研究了不同有机基质配比对辣椒生长和品质的影响，得出了在中药渣∶ 蛭石∶ 泥炭=2∶ 1∶ 1 的条件下辣椒生长得最好，果实多而且营养丰富.唐懋华等［19］研究了以中药渣替代木屑等作为有机质栽培蔬菜，结果蔬菜生长良好，产量得到大幅度提升.张跃群等［20］以中药渣为有机质对番茄进行了无土栽培，成功地提高了番茄的产量.大量的实验证明，中药渣是一种很好的有机栽培基质.

1.5 中药渣在食用菌栽培上的应用

研究发现，中药渣特别适合作为栽培食用菌的基质.朱杰等［21］利用含虎杖药渣55 kg、棉籽壳和木屑各20 kg、麦麸15 kg、白糖1%、石膏1%作为培养基栽培杏鲍菇，测得其菌丝日生长速度为0.55 cm/d，且菌丝极为浓密、洁白、粗壮，生物转化率高达85%，比常规培养基更加优越.刘遂飞等［22］利用正交试验研究了某制药厂的药渣(主要成分为甘草、党参、白芍、首乌等)代替棉籽壳作为培养基栽培平菇可极大地降低生产成本.徐明喜等［23］利用鲜湿中药渣作为培养基栽培金针菇的研究，也取得了理想效果.刘爱军［24］以48%黄芪药渣作主料，配以18%麸皮、25%棉籽壳、5%玉米粉，作为培养底料栽培鸡腿菇，31 d 菌丝即可长满菌袋.可见，以中药渣作主料栽培食用菌，不但能降低栽培成本，获得较高的产量，而且也能解决中药渣的污染问题，并提高经济效益达到低成本高收益的目的.

1.6 中药渣在制作活性炭上的应用

中药渣作为来源广泛的含碳物质，可以用来制作活性炭.葛晓利等［25］研究了大黄药渣制备超级活性炭，表明在用质量分数60%的磷酸浸渍后，400 ℃条件下活化60 min，产生的活性炭表面积可达2 413 m2g－1，其相对应的微孔体积为0.91 cm3g－1，介孔体积为0.93 cm3g－1，而在600 ℃下活化大黄药渣则有石墨微晶产生.杨娟等［26］在中药渣制备活性炭及其工艺优化的研究中采用化学活化法，在活化温度474 ℃，浸渍比1.225 条件下，制得的活性炭比普通活性炭的吸附效果更好.

1.7 中药渣在废水处理上的应用

曹飞丽等［27］以中药渣为原料，用白腐菌进行改性，制备吸附能力更强的白腐菌改性中药渣，结果显示，改性后的中药渣比表面积增大，在pH 值为2，45℃温度条件下反应20 h，其对废水中的Cr(Ⅵ)的吸附率达到了99.5%，可较好地应用于去除工业废水中的Cr(Ⅵ).韦平英等［28］在对低浓度含铅废水处理研究中发现，将板蓝根药渣用适量的NaOH 溶液浸泡40 min 后，在温度25 ℃，pH 值为6 ～7 条件下，对低浓度含铅废水进行吸附，废水中的铅的吸附率高达99.6%.中药渣的这种特点可以很好地运用在工业造纸废水的处理上.

1.8 中药渣在其他方面的应用

中药渣还可以用于生产沼气.习彦花等［29］研究了厌氧发酵生产沼气技术，证实了中药渣可以作为厌氧消化产沼气的优良原料，同时，还可以通过压缩成型技术制备成型燃料.另外，中药渣也是很好的有机肥.周艳等［30］利用中药渣在月季生产中的应用研究中，混合使用药渣和有机肥改善了土壤结构，增强了土壤的缓冲能力，成功地延长了月季切花瓶插的时间.刘必旺等［31］对黄芪水煎液的药渣进行酵母发酵，并对其发酵液进行处理，制得了富硒酵母.陆潭等［32］利用灵芝菌对黄芪药渣进行发酵，并对发酵产物进行了研究，发现其具有提高机体免疫力、抗疲劳、抗抑郁以及抗高尿酸血症活性等作用.

2 展 望

中药渣作为一种重要的资源，不应该被当作废弃物而采取简单的堆放、填埋、焚烧等方式处理，而应该对其加以综合利用，变废为宝，这样做既保护了环境，又可获得一定的经济利益.在目前中药渣综合利用中，可将其着力于食用菌栽培和饲料添加剂方面的研究与推广，使其尽快从实验室阶段向工业化生产上发展，这样才能真正实现中药渣的循环利用.

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