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大健康背景下藥食兩用藥渣的資源化利用研究實(shí)踐與策略

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月22日 16:04

大健康背景下藥食兩用藥渣的資源化利用研究實(shí)踐與策略

時(shí)間：2023-03-30人氣：2564作者：百草藥源

來(lái)源：《中國(guó)中藥雜志》2022,47(14)

大健康背景下藥食兩用藥渣的資源化利用研究實(shí)踐與策略

曾慧婷戴迪何小群田瑩瑩王小青虞金寶李晶廖衛(wèi)波

江西省中醫(yī)藥研究院江西省中藥原料質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)中心江西省中藥資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用工程研究中心

藥食兩用，指在我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)和食療學(xué)中既可藥用又可食用的物質(zhì)，是我國(guó)人民在生產(chǎn)實(shí)踐中基于藥食同源理論對(duì)藥物和食物兩者關(guān)系的歸納。這里所指的藥物和食物源于自然界，并以初生代謝產(chǎn)物和次生代謝產(chǎn)物為物質(zhì)基礎(chǔ)，兩者根據(jù)所含代謝產(chǎn)物類型及成分比例的差異，而使得性味和功效有所偏重，藥食兩用物質(zhì)也因此達(dá)到“同工異曲”之妙，所謂“空腹食之為食物，患者食之為藥物”?！八帍氖硜?lái)、食具藥功、藥具食性”是藥食同源理論的核心思想，在我國(guó)人民養(yǎng)生保健、追求健康的道路上發(fā)揮了重要作用。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，健康中國(guó)已逐漸上升為國(guó)家戰(zhàn)略。大健康產(chǎn)品是大健康產(chǎn)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在此背景之下，藥食兩用中藥材漸漸成為人們?nèi)粘１＝○B(yǎng)生關(guān)注的熱點(diǎn)，藥食兩用物質(zhì)的研究與利用也隨之得到不斷發(fā)展。截至2018年，由國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)頒布的《既是食品又是藥品的品種名單》已增至110種，明確了藥食兩用物質(zhì)的范圍。2016年以來(lái)，國(guó)家和地方陸續(xù)頒布了促進(jìn)中醫(yī)藥發(fā)展的政策法規(guī)文件，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮中醫(yī)藥在大健康產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)藥食兩用中藥材?；诖吮尘埃诖蠼】诞a(chǎn)業(yè)以天然藥物資源為原料需求的迅猛發(fā)展下，藥食兩用中藥材生產(chǎn)及深加工過(guò)程產(chǎn)生的藥渣等廢棄物生物產(chǎn)量巨大而未得到有效利用，造成環(huán)境的污染及資源的浪費(fèi)。本文基于藥食同源理論和中藥資源循環(huán)利用策略，結(jié)合藥食兩用中藥藥渣的資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，對(duì)藥食兩用藥渣的資源化利用提出了幾點(diǎn)策略性意見(jiàn)，以期為藥食兩用植物資源的高值化開(kāi)發(fā)與利用及產(chǎn)業(yè)鏈延伸提供支撐，助力“健康中國(guó)”建設(shè)。

1 中藥生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物的現(xiàn)狀

1.1 中藥生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物資源儲(chǔ)量巨大，現(xiàn)有的處置方式易造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染

當(dāng)前，中藥產(chǎn)業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景，中藥材是中醫(yī)藥學(xué)傳承與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自2011年以來(lái)，隨著國(guó)家多項(xiàng)利好政策的出臺(tái)，尤其是各地推動(dòng)落實(shí)《中藥材保護(hù)和發(fā)展實(shí)施方案》和《中藥材產(chǎn)業(yè)扶貧行動(dòng)計(jì)劃(2017—2020年)》,極大地推動(dòng)了地方政府發(fā)展中藥材種植產(chǎn)業(yè)的力度，加之受到供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革推進(jìn)及種植糧作物收益下滑的影響，中藥材的種植面積進(jìn)一步擴(kuò)張。2017年商務(wù)部發(fā)布《2017年中藥材流通市場(chǎng)分析報(bào)告》,預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)中藥材種植面積將超過(guò)6 620萬(wàn)畝(含林地種植面積，1畝≈667 m2),種植品種供應(yīng)量或?qū)⑦M(jìn)一步激增。截至2021年12月30 日，中國(guó)中藥協(xié)會(huì)中藥區(qū)劃與生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)專業(yè)委員會(huì)基于多維度對(duì)全國(guó)中藥材生產(chǎn)情況、各省域中藥材生產(chǎn)情況、不同類型中藥材的生產(chǎn)情況等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 2020年全國(guó)中藥材種植總面積為8 339.46萬(wàn)畝，部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)圖1,較商務(wù)部預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)大幅增加，全國(guó)中藥材種植面積相比10年前的1 000萬(wàn)畝左右，已經(jīng)翻了數(shù)番。基于此背景每年產(chǎn)生的非藥用部位及加工下腳料總量逾億噸，以中藥制藥為代表的深加工產(chǎn)業(yè)化過(guò)程每年產(chǎn)生的藥渣高達(dá)千萬(wàn)噸，液態(tài)廢棄物達(dá)數(shù)億噸。如此巨量的廢棄物及副產(chǎn)物除少量用作堆肥等低值化應(yīng)用、粗放式處理外，大多未實(shí)現(xiàn)資源化利用而堆埋或焚燒，造成資源的浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。由此可見(jiàn)，以消耗中藥及天然藥物資源為特征的中藥資源深加工制造業(yè)增長(zhǎng)強(qiáng)勁、規(guī)模龐大，由此產(chǎn)生的藥渣等中藥廢棄物大多呈資源消耗量大、廢物排放量大、利用效率和產(chǎn)出效益低等資源特性。

1.2 中藥生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物富含可利用資源性成分，具有潛在的資源利用價(jià)值

中藥生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物包括在藥材采收過(guò)程中產(chǎn)生的巨量非藥用部位、產(chǎn)地初加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量根頭、栓皮、木心、果核、果肉、果皮、種皮等下腳料，以及產(chǎn)業(yè)深加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、廢水、廢氣等。有研究顯示，中藥材采收與加工過(guò)程中產(chǎn)生的非藥用部位、下腳料等副產(chǎn)物大多含有與其藥用部位相類似的化學(xué)組成和藥理活性，據(jù)本草古籍記載，部分非藥用部位在民間尚有藥用歷史。近年來(lái)，南京中醫(yī)藥大學(xué)段金廒團(tuán)隊(duì)先后對(duì)當(dāng)歸、銀杏、苦參、菊、薄荷、丹參、黃芩、地黃、黃葵、大棗、酸棗、苦豆子、大黃、芡、蓮、瓜蔞等20余個(gè)品種，開(kāi)展了廢棄物的資源化學(xué)及轉(zhuǎn)化利用研究?？鄥⑺幉脑诓墒占庸み^(guò)程中產(chǎn)生的廢棄苦參種子與苦豆子具有高度相似的生物堿類化學(xué)成分，通過(guò)采用現(xiàn)代分離純化技術(shù)得到以苦參種子為原料而制備的苦參生物堿中間體，已形成規(guī)?；a(chǎn)工藝并產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。作者前期致力于丹參莖葉的資源化學(xué)研究與資源價(jià)值發(fā)現(xiàn)，丹參莖葉富含同丹參藥材相類似的丹酚酸類成分迷迭香酸和丹酚酸B,且藥理研究發(fā)現(xiàn)具有明顯的活血化瘀作用。此外，通過(guò)采用代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)聯(lián)合中藥分析的方法，揭示丹參莖葉多組分具有改善糖尿病腎病可能的作用機(jī)制。2016年，丹參莖葉已作為新資源藥材收錄于《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》。丹參藥材水提藥渣中尚含有豐富的具有重要資源價(jià)值的丹參酮類成分；其水提醇沉物中含有豐富的水蘇糖，具有促進(jìn)腸道功能等作用，又可作為制藥、食品工業(yè)中的賦形劑和填充劑的原料；再剩余下的纖維素、木質(zhì)素等還可誘導(dǎo)產(chǎn)生纖維素酶、轉(zhuǎn)化生產(chǎn)低聚木糖及酵解糖化生產(chǎn)生物醇等，或通過(guò)物理轉(zhuǎn)化制成環(huán)保材料等,實(shí)現(xiàn)了丹參藥材生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的廢棄物循環(huán)利用。生脈注射液組方為人參、麥冬、五味子3味藥，經(jīng)水提、精制等工藝制成注射劑制劑，在其制備過(guò)程中產(chǎn)生的藥渣、沉淀物、過(guò)濾固形物等廢棄物，經(jīng)分析其中含有豐富的多糖類、纖維素及半纖維素類、木質(zhì)素類、脂肪酸類等，可用于制備家畜家禽的免疫調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等。

圖1 中藥材種植面積統(tǒng)計(jì)

1畝≈667 m2。

“金山銀山就是綠水青山”,如何最大程度地降低中藥廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響與破壞，是當(dāng)前生態(tài)領(lǐng)域與中醫(yī)藥行業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。中藥資源生產(chǎn)與加工過(guò)程所追求的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有限資源的最大化利用。段金廒提出“三大利用策略”,即傳統(tǒng)“非藥用部位”多途徑利用策略、藥材及飲片加工過(guò)程廢棄物回收利用策略、中藥資源深加工過(guò)程廢棄物回收利用策略；“三類資源化模式”,即粗放低值資源化模式、轉(zhuǎn)化增效資源化模式、精細(xì)高值資源化模式，逐步實(shí)現(xiàn)物盡其用、變廢為寶的生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，為中藥資源及其產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與引導(dǎo)。

中藥藥渣是中藥材在加工與炮制，生產(chǎn)制造中藥提取物、中藥制劑、中藥配方顆粒及其他資源性產(chǎn)品過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，其中以中藥制劑生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢渣量最大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前每年排放的中藥藥渣數(shù)量已達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸，作者通過(guò)在中國(guó)知網(wǎng)中輸入主題“中藥”并含“藥渣”進(jìn)行搜索，得到與中藥藥渣相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道497條，將所有檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量可視化分析，結(jié)合中國(guó)知網(wǎng)計(jì)量可視化分析項(xiàng)下的主題分析和作者主觀判斷，得到與中藥藥渣相關(guān)的主題分布圖(圖2)。目前關(guān)于中藥藥渣的研究已逐漸成為熱點(diǎn)趨勢(shì)，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道主題分布圖分析表明，研究人員正陸續(xù)開(kāi)展中藥藥渣的綜合利用，主要集中在化學(xué)成分分析、提取工藝、固體發(fā)酵、有機(jī)肥、生物活性、動(dòng)物生長(zhǎng)性能等方面。

2 藥食兩用中藥藥渣的綜合利用現(xiàn)狀及可行性分析

隨著“健康中國(guó)2030”國(guó)家戰(zhàn)略提出的“預(yù)防為主”理論與中醫(yī)“治未病”理論，使藥食同源中藥材品種需求量的進(jìn)一步擴(kuò)大。根據(jù)中藥材天地網(wǎng)取自349個(gè)常規(guī)中藥材的樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年，藥食同源品種發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，相關(guān)品種需求總量同比增長(zhǎng)9.5%(圖3),遠(yuǎn)高于非藥食同源品種。隨著中藥飲片監(jiān)管力度不斷加強(qiáng)，越來(lái)越多的中藥企業(yè)往藥食同源類產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，應(yīng)用于外用及內(nèi)服的食品、保健食品等，進(jìn)而刺激此類藥材銷(xiāo)量不斷增加。此外，近兩年在新型冠狀病毒肺炎疫情頻發(fā)的背景之下，藥食同源品種需求量也迎來(lái)了新的增長(zhǎng)。

在藥食兩用中藥材深加工過(guò)程中產(chǎn)生的藥渣，由于受到加工目的、提取方法和工藝條件等因素的限制，對(duì)中藥有效成分的提取不夠完全或徹底，以致藥渣中往往殘留多種初生代謝產(chǎn)物(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))和次生代謝產(chǎn)物(活性成分)。在目前大力倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下，相對(duì)于非藥食兩用中藥，藥食兩用中藥藥渣的綜合利用及應(yīng)用較多，但目前主要還是以堆肥育苗、燃燒作燃料或熱量、作飼料及添加劑、栽培食用菌等粗放低值資源化模式處理，或直接廢棄。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《飼料用原料目錄》,大多為食料或藥食兩用來(lái)源品種，藥食兩用中藥藥渣一般不具有飼食安全風(fēng)險(xiǎn)，主要集中于通過(guò)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、促進(jìn)生長(zhǎng)、改善免疫功能等途徑保障禽畜健康生長(zhǎng)和提高抗病菌能力。通過(guò)查閱文獻(xiàn)書(shū)籍,匯總得到藥食兩用藥渣殘留成分及可利用途徑(表1)。

表1 藥食兩用藥渣殘留成分及其可利用途徑

藥材名有效成分營(yíng)養(yǎng)成分用途
山楂黃酮類、有機(jī)酸水不溶性蛋白質(zhì)、糖類、果膠飼料添加劑、蛋白飼料
桑葉脂溶性甾醇類水不溶性多糖類-
葛根異黃酮類多糖類、蛋白質(zhì)、膳食纖維造紙、動(dòng)物飼料、功能性食品、醫(yī)藥產(chǎn)品
白果內(nèi)酯類、雙黃酮類、酚酸類多糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸類醫(yī)藥產(chǎn)品及保健食品
荷葉生物堿類、黃酮類多糖類飼料、培養(yǎng)基
蓮子黃酮類多糖類、植物蛋白保健食品
杜仲葉木脂素類、環(huán)烯醚萜類、有機(jī)酸類、三萜類杜仲膠、多糖類、氨基酸、脂肪酸新型裝飾材料、醫(yī)藥產(chǎn)品等
白芷香豆素類、揮發(fā)油類多糖類、微量元素、膳食纖維動(dòng)物飼料、食用菌培養(yǎng)基
金銀花苯丙酸類、三萜皂苷類、黃酮類、環(huán)烯醚萜類、揮發(fā)油類--
姜黃姜黃素類、揮發(fā)油類姜黃色素、多糖類動(dòng)物飼料、有機(jī)肥料、培養(yǎng)基質(zhì)等
當(dāng)歸揮發(fā)油類、有機(jī)酸及酯類、神經(jīng)酰胺類糖類、氨基酸類保健食品、動(dòng)物蛋白飼料、食用菌栽培基質(zhì)
柑橘類黃酮類、揮發(fā)油類、生物堿類、檸檬苦素類、香豆素類、類胡蘿卜素膳食纖維、果膠醫(yī)藥產(chǎn)品、香精香料、食品添加劑
沙棘黃酮類、三萜類、甾體類、色素維生素類、多糖類、油脂類、蛋白質(zhì)、氨基酸類蛋白飼料、食品添加劑、色素、保健產(chǎn)品
菊花黃酮類、咖啡酰奎寧酸類、揮發(fā)油類、三萜類多糖類、氨基酸類、微量元素動(dòng)物飼料、生物肥料
甘草三萜類、黃酮類、生物堿類、木脂素類、香豆素類糖類、氨基酸類卷煙添加劑、食品添加劑、保健品、化妝品
黃芪三萜類、黃酮類多糖類、蛋白質(zhì)、膳食纖維飼料添加劑、保健食品、醫(yī)藥中間體
大棗三萜類纖維素、植物蛋白、多糖類健康食品、動(dòng)物飼料、制備天然色素
酸棗仁[17]皂苷類、黃酮苷類油脂、蛋白質(zhì)、糖類保健食品、制造工業(yè)原料、動(dòng)物飼料
人參皂苷類、聚炔類人參多糖、氨基酸類保健食品、菌菇培養(yǎng)基質(zhì)、飼料添加劑、
薄荷揮發(fā)油類、黃酮類、三萜類、醌類纖維素類醫(yī)藥產(chǎn)品、保健食品、紡織產(chǎn)品、天然色素
梔子環(huán)烯醚萜類、梔子黃色素、三萜類、揮發(fā)油類、酚酸類果膠類果膠、活性炭、天然增色劑、飼料添加劑
羅漢果三萜類、黃酮類糖類、蛋白質(zhì)及氨基酸類、維生素類膳食纖維果粉、食品添加劑、生物有機(jī)肥、香水增稠劑、醫(yī)藥添加劑
桔梗三萜類、黃酮類蛋白質(zhì)氨基酸類、多糖類、膳食纖維醫(yī)藥產(chǎn)品、健康食品、動(dòng)物飼料
薯蕷甾體類、黃酮類多糖類、淀粉、纖維素類、生物燃料、肥料
靈芝三萜類、核苷類、生物堿多糖類有機(jī)肥、飼料或飼料添加劑、醫(yī)藥產(chǎn)品
芡實(shí)黃酮類多糖類、淀粉、蛋白質(zhì)類保健食品
枸杞枸杞色素、脂肪酸、生物堿類、蒽醌類多糖類、氨基酸類食品、化妝品和醫(yī)藥產(chǎn)品、色素
地黃環(huán)烯醚萜類糖類、氨基酸類天然色素、醫(yī)藥產(chǎn)品和保健食品原料
紫蘇葉揮發(fā)油、苯丙素及酚酸類、黃酮類、三萜類色素(類胡蘿卜素)醫(yī)藥中間體、食品添加劑
紫蘇籽甾醇、萜類、苷類、酚酸類、黃酮類、苯丙素類不飽和脂肪酸(α-亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸等)、多糖、粗蛋白質(zhì)保健食品、醫(yī)藥中間體、動(dòng)物飼料
薏苡揮發(fā)油脂類、淀粉、蛋白質(zhì)類、多糖類保健品、食品營(yíng)養(yǎng)劑
益智仁揮發(fā)油、黃酮類脂肪酸類、植物蛋白動(dòng)物飼料、保健食品、護(hù)膚品
黃精甾體皂苷、黃酮類、多糖類、膳食纖維功能性食品、食用菌栽培基質(zhì)
余甘子黃酮類糖類、膳食纖維、維生素類發(fā)酵果酒、保健食品
木瓜三萜類膳食纖維、糖類保健食品
山茱萸環(huán)烯醚萜類、鞣質(zhì)、黃酮類膳食纖維、蛋白質(zhì)類、淀粉食品填充劑
天麻酚類(天麻素)-發(fā)酵酒
玫瑰花黃酮、花色苷維生素類、氨基酸類、可溶性糖制備玫瑰速溶茶
百合皂苷膳食纖維、蛋白質(zhì)類、脂肪保健食品、飼料添加劑

3 藥食兩用中藥渣綜合利用的研究實(shí)踐與策略

3.1 基于粗放低值資源化模式的藥食兩用中藥渣的研究實(shí)踐與策略

粗放低值資源化模式指藥渣等廢棄物不經(jīng)過(guò)加工處理或僅簡(jiǎn)單加工，直接用于肥料、飼料等的簡(jiǎn)單利用方式。中藥渣通常為濕物料，具有高有機(jī)質(zhì)、高濕易腐、通氣性好、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，且藥渣尤其是藥食兩用品種的藥渣尚殘留一定量的蛋白質(zhì)、糖類、纖維素類、脂肪等有機(jī)成分和氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)元素，這些物質(zhì)基礎(chǔ)為藥食兩用中藥渣的再利用賦予了良好的資源化潛力，可采取的粗放低值化利用方式有熱量燃料、堆肥育苗、栽培基質(zhì)、飼料及添加劑等(圖4)。

圖2 基于中國(guó)知網(wǎng)計(jì)量可視化分析的中藥藥

圖3 2014—2017年藥食同源與非藥食同源品種需求總量增加率對(duì)比

來(lái)源于中藥材天地網(wǎng)。

3.1.1 田間肥料

堆肥化處理是一種直接高效、環(huán)保的有機(jī)廢棄物處理方式，其終產(chǎn)物為富含穩(wěn)定有機(jī)物的腐殖質(zhì)，同時(shí)還富含氮、磷、鉀等有機(jī)元素，滿足植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)所需，且具有孔隙度、基質(zhì)容重、pH適宜等特點(diǎn)，相比于工業(yè)肥料，不會(huì)引起土壤板結(jié)、土地養(yǎng)分利用率降低和土質(zhì)退化等問(wèn)題。如經(jīng)醇提后的人參藥渣可用于多種生物有機(jī)肥，將夏枯草藥渣與蚯蚓糞、蛭石按1∶1∶1比例復(fù)合成的育苗肥料，可提高白菜出苗率且壯苗指數(shù)高。此外，研究表明，在藥渣作為有機(jī)肥原料時(shí)通過(guò)選擇特異性中藥渣，不僅能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，而且能顯著提高其中有效成分的積累。

3.1.2 熱量或燃料

藥食兩用藥渣可作為燃料直接燃燒和混合燃燒，直接燃燒是指將藥渣原料或制成燃料顆粒直接放于生物質(zhì)鍋爐中燃燒，這種燃燒方式往往效率較低。混合燃燒是指將藥渣與燃煤進(jìn)行混合后再燃燒，或通過(guò)設(shè)置獨(dú)立的給料生產(chǎn)線，經(jīng)機(jī)械或氣動(dòng)式給料而將藥渣燃燒，此燃燒方式效率較高，但相對(duì)成本也較大。

3.1.3 栽培基質(zhì)

食用菌類常用的栽培基質(zhì)為稻草、麥秸、木屑、玉米芯等，藥食兩用中藥渣中通常富含適合菌菇類生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)栽培基質(zhì)的配比進(jìn)行優(yōu)化，可作為菌類栽培的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)料。野葛及粉葛在我國(guó)大部分地區(qū)均有分布，且產(chǎn)量巨大，在以葛根為原料的中成藥生產(chǎn)與深加工過(guò)程中產(chǎn)生的葛根渣，以及以粉葛為原料提取葛粉的過(guò)程中廢棄的葛根渣產(chǎn)量達(dá)數(shù)萬(wàn)噸，目前市場(chǎng)上有利用葛根渣替代傳統(tǒng)木屑，用于栽培平菇、香菇、猴頭菇等，能夠提高菌絲生長(zhǎng)速度、縮短栽培周期，降低投入成本，且產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分高，該實(shí)踐既減少了林木類原料的使用，又促進(jìn)了藥食兩用葛根渣的高效資源利用。黃精為藥食同源大宗藥材，其精深加工保健食品在東南亞及日本、韓國(guó)等市場(chǎng)均具有較大占有率，為近年來(lái)中藥材種植熱門(mén)品種之一,通過(guò)以黃精浸渣為主料(60%以上)栽培食用菌，可健康地消化利用黃精渣，且?guī)?lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。多項(xiàng)研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以藥食兩用藥渣為基質(zhì)所栽培的菌類相比其他通用基質(zhì)所栽培的食用菌具有生長(zhǎng)狀態(tài)良好、產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)成分優(yōu)等特點(diǎn)。

圖4 藥食兩用藥渣資源化利用策略與途徑

3.1.4 飼料及添加劑

2019年7月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)第194號(hào)公告，規(guī)定“自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長(zhǎng)類藥物飼料添加劑品種；自2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長(zhǎng)類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料”,這標(biāo)志著“無(wú)抗時(shí)代”的到來(lái)。根據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的2016年完整版《飼料原料目錄》,其中收錄的“其他可飼用天然植物”,大多數(shù)為藥食兩用的植物類中藥品種，且以補(bǔ)益類(人參、百合、黃精、枸杞子、當(dāng)歸、黃芪、黨參等)和健脾消食類(山楂、橘皮、山藥、木瓜等)為主。藥食同源的內(nèi)涵包括來(lái)源同源、成分同源和理論同源，藥食同源天然植物大多富含飼料性營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)，即飼料加工過(guò)程中以及在動(dòng)物體內(nèi)消化代謝過(guò)程產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如抗氧化物質(zhì)、抗微生物物質(zhì)、類胡蘿卜素、寡糖、脂肪酸、有機(jī)酸、色素、酶、風(fēng)味物質(zhì)、磷脂質(zhì)、多酚等。

隨著人們對(duì)藥食兩用中藥材以及綠色養(yǎng)殖產(chǎn)品需求量的增加，藥食兩用中藥渣以來(lái)源天然、療效確切、資源儲(chǔ)量大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)成為綠色功能性飼用產(chǎn)品原料的重要來(lái)源。該類資源的利用主要集中于通過(guò)平衡喂飼動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)、促進(jìn)消化吸收、促生長(zhǎng)和增強(qiáng)非特異性免疫等途徑保障禽畜營(yíng)養(yǎng)健康和提高其抵抗致病菌的能力，進(jìn)而提高養(yǎng)殖產(chǎn)品產(chǎn)量和保障人們食用安全。有報(bào)道通過(guò)以熟地黃、山楂、甘草、陳皮等藥食兩用藥渣組合發(fā)酵用于飼喂仔豬，在一定程度上可提高仔豬的養(yǎng)分消化率和生長(zhǎng)。江西宋氏葛業(yè)集團(tuán)將提取粉葛后的葛根渣用于肉雞和蛋雞養(yǎng)殖，發(fā)現(xiàn)能夠改善生產(chǎn)性能、肉和蛋品質(zhì)，提高血清抗氧化性能，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。中藥雙黃連生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的黃芪藥渣，經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵而制成的飼料添加劑用于飼喂仔豬，能有效降低仔豬的腹瀉率，促進(jìn)仔豬增重，調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，并有助于提高仔豬免疫力。

3.2 基于轉(zhuǎn)化增效資源化模式的藥食兩用中藥渣的研究實(shí)踐與策略

轉(zhuǎn)化增效資源化模式指針對(duì)具有一定資源化潛力的中藥廢棄物如藥食兩用藥渣等，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚砣缣崛「患⑸镛D(zhuǎn)化、發(fā)酵轉(zhuǎn)化等技術(shù)提升資源性物質(zhì)的利用效率，充分挖掘藥食兩用藥渣的資源化潛力，以獲得高附加值產(chǎn)品，如蛋白飼料、有機(jī)肥料、生物能源等。該模式資源化利用過(guò)程涉及多領(lǐng)域多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成等，是實(shí)現(xiàn)藥食兩用藥渣轉(zhuǎn)化增效和資源高效利用的重要途徑。

3.2.1 微生物轉(zhuǎn)化

微生物轉(zhuǎn)化是通過(guò)利用微生物所產(chǎn)生的酶對(duì)外源性中藥渣進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的轉(zhuǎn)化過(guò)程。首先，需選擇合適的微生物菌種，微生物一方面利用藥食兩用藥渣中殘留的糖類、蛋白質(zhì)類等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行生長(zhǎng)、代謝和繁殖，同時(shí)在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酶系可以促使將藥渣中組織細(xì)胞破裂，有助于資源性化學(xué)成分的溶出回收，或通過(guò)轉(zhuǎn)化過(guò)程的氧化還原、水解、轉(zhuǎn)移等多種化學(xué)反應(yīng)，獲得新的高活性、低毒性的天然有效成分。八角是生活中常見(jiàn)的藥食同源中藥材，通過(guò)利用沙門(mén)菌B31轉(zhuǎn)化八角工業(yè)提取的殘?jiān)垣@得莽草酸，為莽草酸的獲取提供了新途徑，為八角渣的資源化利用提供了技術(shù)支撐。此外，利用微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，將藥食兩用藥渣中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，提高蛋白質(zhì)和氨基酸含量，同時(shí)利于活性成分釋放，易于被吸收利用，促進(jìn)了藥食兩用藥渣的優(yōu)質(zhì)蛋白飼料化。因此，基于微生物轉(zhuǎn)化策略，能有效提升藥食兩用藥渣中資源性物質(zhì)的利用效率及價(jià)值，延伸資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。

3.2.2 發(fā)酵轉(zhuǎn)化

中藥發(fā)酵技術(shù)在我國(guó)具有悠久的應(yīng)用歷史，是傳統(tǒng)中藥加工炮制的重要方法，如神曲、淡豆豉、半夏曲等。以藥食兩用藥渣為發(fā)酵基質(zhì)，生物菌種為生物轉(zhuǎn)化的催化劑，藥渣中的成分和生物菌雙向發(fā)酵，改變?cè)械幕瘜W(xué)成分結(jié)構(gòu)和功能，達(dá)到提高化合物活性、降低毒性及獲得新化合物的效果。瓜蔞、丹參、甘草、厚樸4味中藥藥渣經(jīng)米曲霉固態(tài)發(fā)酵后可促進(jìn)功能性成分的釋放，提高藥渣利用率，使之產(chǎn)生更強(qiáng)的抗氧化、抑菌等生物活性。實(shí)驗(yàn)以葛根渣為原料，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌1∶1混合為發(fā)酵菌種，制備得到葛根膳食纖維，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出葛根渣膳食纖維酥性餅干。

3.2.3 酶轉(zhuǎn)化

與藥渣的微生物轉(zhuǎn)化和發(fā)酵轉(zhuǎn)化過(guò)程相似，微生物通過(guò)利用在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的豐富酶系對(duì)藥食兩用藥渣中殘留的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或活性成分進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化。人參經(jīng)提取后產(chǎn)生的人參藥渣中殘留了的大量人參皂苷活性成分，利用靈芝菌對(duì)人參藥渣進(jìn)行發(fā)酵30 d后發(fā)現(xiàn)，藥渣中人參皂苷Rg1、Rd、CK等具有重要生物活性的成分含量顯著增加，尤其是人參皂苷Rd。因此，通過(guò)酶轉(zhuǎn)化技術(shù)對(duì)資源價(jià)值高的藥食兩用藥渣進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，可充分挖掘和利用其殘留的有效成分，提升藥渣的潛在附加值。

3.3 基于精細(xì)高值資源化模式的藥食兩用中藥渣的研究實(shí)踐與策略

精細(xì)高值資源化模式指基于提取富集、糖化處理等方法和技術(shù)，從藥渣等廢棄物中獲得具有較高利用價(jià)值或潛在利用價(jià)值的資源性化學(xué)成分，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在醫(yī)藥中間體、保健產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、香精香料等各類產(chǎn)品的精細(xì)高值化利用，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

3.3.1 有效成分再次提取與富集

水提法是符合中醫(yī)藥應(yīng)用的傳統(tǒng)提取方法，也是最常用的方法，但對(duì)水溶性較差的成分提取效率較低。采用其他溶媒或經(jīng)過(guò)多功能提取罐提取的藥食兩用藥材，受到提取工藝、設(shè)備管理等因素的制約，其殘?jiān)腥院胸S富的活性成分。近年來(lái)關(guān)于藥食兩用中藥渣的研究很多，從甘草藥渣中提取并分離出10個(gè)黃酮類化合物；黃芪藥渣中含有較多的黃芪多糖；中藥工業(yè)中對(duì)大棗和酸棗仁的深加工，主要以水或低醇度醇類等極性較大的溶劑為提取溶媒，以獲得糖類、黃酮類、核苷類成分，大棗藥渣中尚殘留了大量具有抗腫瘤、抗炎、保肝等藥理活性的游離三萜類成分，以及纖維素、植物蛋白、色素類資源性成分，酸棗仁藥渣中富含有低極性脂肪油類、糖類、水不溶性植物蛋白等成分;采用超聲輔助法提取皺皮木瓜果皮渣中齊墩果酸、熊果酸，并確定其最佳提取工藝，為擴(kuò)大皺皮木瓜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)鏈延伸提供科學(xué)支撐。香辛料類藥食兩用物質(zhì)如肉桂、丁香、八角等產(chǎn)生的廢渣可通過(guò)再提取富集直接使用或制成香脂、酊劑或食品矯味劑等；玫瑰花、槐花、當(dāng)歸提取后產(chǎn)物通常具有酪氨酸酶抑制活性可用于開(kāi)發(fā)美白化妝品。提取廢棄藥食兩用藥渣中的活性物質(zhì)是對(duì)藥渣進(jìn)行精細(xì)高值化利用最直接的途徑，經(jīng)再提取的成分具有同等的生物活性和藥用價(jià)值，通過(guò)對(duì)富集得到的各類資源性物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的資源價(jià)值挖掘，有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)成精細(xì)高值化產(chǎn)品，是推動(dòng)藥食同源大健康產(chǎn)業(yè)由物質(zhì)消耗向高產(chǎn)值轉(zhuǎn)變、延伸資源產(chǎn)業(yè)鏈的重要策略。

3.3.2 吸附劑

吸附法是當(dāng)前簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)有效的水質(zhì)凈化技術(shù)之一，集中排放且產(chǎn)量大的藥食兩用藥渣中含有大量的纖維素、木質(zhì)素等高分子物質(zhì)，可通過(guò)物理高溫或化學(xué)改性法制備絮凝劑或活性炭，用于廢水廢氣的處理，達(dá)到以廢治廢的目的。有研究通過(guò)以黃芪提取后的殘?jiān)糜诤铣杉{米級(jí)顆粒復(fù)合材料，該種材料可以有效吸附污水中的六價(jià)鉻，是一種吸附效果良好的污水處理劑。羅漢果渣具有比表面積大、孔隙多和表面活性物質(zhì)豐富的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)氫氧化鈉改性后，對(duì)工業(yè)染料亞甲藍(lán)具有良好的吸附效果，脫色率可達(dá)97.12%。

3.3.3 生物質(zhì)能

生物質(zhì)能被稱為“綠色煤炭”,通過(guò)發(fā)酵、熱化學(xué)等方式轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)儲(chǔ)存，具有資源分布廣、清潔可再生、環(huán)保低污染等特點(diǎn)。藥食兩用藥渣富含纖維素、木質(zhì)素及微量元素等成分，可作為一種優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)，利用氣化、催化裂解等技術(shù)轉(zhuǎn)化為新的清潔能源用于工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,如廢棄的瓜蔞果瓤以及過(guò)剩的果皮，可經(jīng)高溫裂解生成生物炭。藥食兩用藥渣還可通過(guò)微生物厭氧發(fā)酵將其中富含的淀粉、多糖類成分轉(zhuǎn)化為乙醇、沼氣等生物質(zhì)能源或肥料資源，有學(xué)者以人參等藥渣混合物為發(fā)酵原料進(jìn)行厭氧發(fā)酵，日產(chǎn)沼氣量高達(dá)8.38 L。

4 總結(jié)與展望

大健康背景下民眾日常保健意識(shí)正逐步增強(qiáng)，消費(fèi)者愈趨于年輕化，加上近兩年疫情時(shí)期，中藥材需求結(jié)構(gòu)已發(fā)生重大變化，近十年來(lái)，藥食兩用品種貢獻(xiàn)了中藥材80.06%的需求增長(zhǎng)。資源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在大力倡導(dǎo)低碳、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下，大健康產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展所帶來(lái)的資源循環(huán)利用問(wèn)題是研究者們所面對(duì)的長(zhǎng)期課題，藥食同源的安全性和補(bǔ)益性使其藥渣的綠色綜合利用具有巨大潛在價(jià)值與深入開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)潛力。

同時(shí)，毋庸置疑，藥食兩用藥渣的綜合、高效、循環(huán)利用亦是一項(xiàng)復(fù)雜且艱巨的任務(wù)，大健康產(chǎn)品深加工形成的廢棄物，其來(lái)源和成分往往復(fù)雜，在深加工過(guò)程投入的有毒害試劑等易在藥渣中殘留。此外，中藥資源領(lǐng)域限于自身復(fù)雜性及政策法規(guī)等約束，在與中藥農(nóng)業(yè)、中藥工業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)的融合度上仍存在一定局限性。本文在此建議①需加強(qiáng)對(duì)藥食兩用藥渣深入的基礎(chǔ)研究，基于古代本草及醫(yī)籍記載，遵循中醫(yī)中藥理論，明晰藥渣中活性物質(zhì)基礎(chǔ)、作用機(jī)制，挖掘可利用潛在價(jià)值?？梢酝ㄟ^(guò)建立藥食兩用藥渣的分類標(biāo)準(zhǔn)，形成可操作的技術(shù)，依據(jù)中藥資源化學(xué)理論基礎(chǔ)與資源循環(huán)利用策略，系統(tǒng)而科學(xué)有效地提升藥食兩用藥渣資源利用價(jià)值。②大健康產(chǎn)業(yè)走綠色可持續(xù)發(fā)展道路離不開(kāi)政策保障與引導(dǎo)，在基礎(chǔ)研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，從政策保障層面拓寬藥食兩用藥渣的資源化利用途徑，進(jìn)一步有效提升中醫(yī)藥大健康產(chǎn)業(yè)的綜合效益。因此，需在中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)下，基于藥食同源思想，構(gòu)建“政-產(chǎn)-學(xué)-研-用”合作模式，進(jìn)而為藥食同源產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)足發(fā)展提供技術(shù)支撐，助力“健康中國(guó)”建設(shè)。

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