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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踐與策略

來源：泰然健康網時間：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踐與策略

時間：2023-03-30人氣：2564作者：百草藥源

來源：《中國中藥雜志》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量監(jiān)測技術服務中心江西省中藥資源保護與開發(fā)利用工程研究中心

藥食兩用，指在我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥學和食療學中既可藥用又可食用的物質，是我國人民在生產實踐中基于藥食同源理論對藥物和食物兩者關系的歸納。這里所指的藥物和食物源于自然界，并以初生代謝產物和次生代謝產物為物質基礎，兩者根據所含代謝產物類型及成分比例的差異，而使得性味和功效有所偏重，藥食兩用物質也因此達到“同工異曲”之妙，所謂“空腹食之為食物，患者食之為藥物”?！八帍氖硜怼⑹尘咚幑?、藥具食性”是藥食同源理論的核心思想，在我國人民養(yǎng)生保健、追求健康的道路上發(fā)揮了重要作用。

隨著我國經濟社會的快速發(fā)展，健康中國已逐漸上升為國家戰(zhàn)略。大健康產品是大健康產業(yè)的重要物質基礎，在此背景之下，藥食兩用中藥材漸漸成為人們日常保健養(yǎng)生關注的熱點，藥食兩用物質的研究與利用也隨之得到不斷發(fā)展。截至2018年，由國家衛(wèi)生健康委員會頒布的《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的范圍。2016年以來，國家和地方陸續(xù)頒布了促進中醫(yī)藥發(fā)展的政策法規(guī)文件，強調發(fā)揮中醫(yī)藥在大健康產業(yè)中的優(yōu)勢，鼓勵開發(fā)藥食兩用中藥材?；诖吮尘?，在大健康產業(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及深加工過程產生的藥渣等廢棄物生物產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。本文基于藥食同源理論和中藥資源循環(huán)利用策略，結合藥食兩用中藥藥渣的資源開發(fā)利用現狀，對藥食兩用藥渣的資源化利用提出了幾點策略性意見，以期為藥食兩用植物資源的高值化開發(fā)與利用及產業(yè)鏈延伸提供支撐，助力“健康中國”建設。

1 中藥生產過程產生的副產物的現狀

1.1 中藥生產過程產生的廢棄物資源儲量巨大，現有的處置方式易造成資源浪費、環(huán)境污染

當前，中藥產業(yè)在我國國民經濟和社會發(fā)展中具有獨特優(yōu)勢和市場前景，中藥材是中醫(yī)藥學傳承與發(fā)展的物質基礎。自2011年以來，隨著國家多項利好政策的出臺，尤其是各地推動落實《中藥材保護和發(fā)展實施方案》和《中藥材產業(yè)扶貧行動計劃(2017—2020年)》,極大地推動了地方政府發(fā)展中藥材種植產業(yè)的力度，加之受到供給側結構性改革推進及種植糧作物收益下滑的影響，中藥材的種植面積進一步擴張。2017年商務部發(fā)布《2017年中藥材流通市場分析報告》,預計到2020年我國中藥材種植面積將超過6 620萬畝(含林地種植面積，1畝≈667 m2),種植品種供應量或將進一步激增。截至2021年12月30 日，中國中藥協(xié)會中藥區(qū)劃與生產統(tǒng)計專業(yè)委員會基于多維度對全國中藥材生產情況、各省域中藥材生產情況、不同類型中藥材的生產情況等進行了統(tǒng)計分析，據不完全統(tǒng)計數據顯示 2020年全國中藥材種植總面積為8 339.46萬畝，部分數據見圖1,較商務部預測的數據大幅增加，全國中藥材種植面積相比10年前的1 000萬畝左右，已經翻了數番?；诖吮尘懊磕戤a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業(yè)化過程每年產生的藥渣高達千萬噸，液態(tài)廢棄物達數億噸。如此巨量的廢棄物及副產物除少量用作堆肥等低值化應用、粗放式處理外，大多未實現資源化利用而堆埋或焚燒，造成資源的浪費和生態(tài)環(huán)境的嚴重污染。由此可見，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)增長強勁、規(guī)模龐大，由此產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、利用效率和產出效益低等資源特性。

1.2 中藥生產過程產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值

中藥生產全產業(yè)鏈過程產生的廢棄物包括在藥材采收過程中產生的巨量非藥用部位、產地初加工過程中產生的大量根頭、栓皮、木心、果核、果肉、果皮、種皮等下腳料，以及產業(yè)深加工過程中產生的廢渣、廢水、廢氣等。有研究顯示，中藥材采收與加工過程中產生的非藥用部位、下腳料等副產物大多含有與其藥用部位相類似的化學組成和藥理活性，據本草古籍記載，部分非藥用部位在民間尚有藥用歷史。近年來，南京中醫(yī)藥大學段金廒團隊先后對當歸、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余個品種，開展了廢棄物的資源化學及轉化利用研究?？鄥⑺幉脑诓墒占庸み^程中產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成分，通過采用現代分離純化技術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工藝并產業(yè)化推廣應用。作者前期致力于丹參莖葉的資源化學研究與資源價值發(fā)現，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)現具有明顯的活血化瘀作用。此外，通過采用代謝組學、轉錄組學、蛋白質組學聯(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制。2016年，丹參莖葉已作為新資源藥材收錄于《陜西省藥材標準》。丹參藥材水提藥渣中尚含有豐富的具有重要資源價值的丹參酮類成分；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、木質素等還可誘導產生纖維素酶、轉化生產低聚木糖及酵解糖化生產生物醇等，或通過物理轉化制成環(huán)保材料等,實現了丹參藥材生產全產業(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，經水提、精制等工藝制成注射劑制劑，在其制備過程中產生的藥渣、沉淀物、過濾固形物等廢棄物，經分析其中含有豐富的多糖類、纖維素及半纖維素類、木質素類、脂肪酸類等，可用于制備家畜家禽的免疫調節(jié)劑、飼料添加劑等。

圖1 中藥材種植面積統(tǒng)計

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生態(tài)環(huán)境的影響與破壞，是當前生態(tài)領域與中醫(yī)藥行業(yè)研究的熱點之一。中藥資源生產與加工過程所追求的目標是實現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、藥材及飲片加工過程廢棄物回收利用策略、中藥資源深加工過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、轉化增效資源化模式、精細高值資源化模式，逐步實現物盡其用、變廢為寶的生態(tài)經濟發(fā)展模式，為中藥資源及其產業(yè)化領域的健康可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與引導。

中藥藥渣是中藥材在加工與炮制，生產制造中藥提取物、中藥制劑、中藥配方顆粒及其他資源性產品過程中產生的固體廢棄物，其中以中藥制劑生產所產生的廢渣量最大。據統(tǒng)計，目前每年排放的中藥藥渣數量已達數千萬噸，作者通過在中國知網中輸入主題“中藥”并含“藥渣”進行搜索，得到與中藥藥渣相關的文獻報道497條，將所有檢索到的文獻進行計量可視化分析，結合中國知網計量可視化分析項下的主題分析和作者主觀判斷，得到與中藥藥渣相關的主題分布圖(圖2)。目前關于中藥藥渣的研究已逐漸成為熱點趨勢，根據文獻報道主題分布圖分析表明，研究人員正陸續(xù)開展中藥藥渣的綜合利用，主要集中在化學成分分析、提取工藝、固體發(fā)酵、有機肥、生物活性、動物生長性能等方面。

2 藥食兩用中藥藥渣的綜合利用現狀及可行性分析

隨著“健康中國2030”國家戰(zhàn)略提出的“預防為主”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一步擴大。根據中藥材天地網取自349個常規(guī)中藥材的樣本數據統(tǒng)計，2017年，藥食同源品種發(fā)展勢頭強勁，相關品種需求總量同比增長9.5%(圖3),遠高于非藥食同源品種。隨著中藥飲片監(jiān)管力度不斷加強，越來越多的中藥企業(yè)往藥食同源類產品轉型，應用于外用及內服的食品、保健食品等，進而刺激此類藥材銷量不斷增加。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了新的增長。

在藥食兩用中藥材深加工過程中產生的藥渣，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物(營養(yǎng)物質)和次生代謝產物(活性成分)。在目前大力倡導低碳經濟和循環(huán)經濟的背景下，相對于非藥食兩用中藥，藥食兩用中藥藥渣的綜合利用及應用較多，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。根據農業(yè)農村部發(fā)布的《飼料用原料目錄》,大多為食料或藥食兩用來源品種，藥食兩用中藥藥渣一般不具有飼食安全風險，主要集中于通過補充營養(yǎng)、促進生長、改善免疫功能等途徑保障禽畜健康生長和提高抗病菌能力。通過查閱文獻書籍,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

藥材名有效成分營養(yǎng)成分用途
山楂黃酮類、有機酸水不溶性蛋白質、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、膳食纖維造紙、動物飼料、功能性食品、醫(yī)藥產品
白果內酯類、雙黃酮類、酚酸類多糖類、蛋白質、氨基酸類醫(yī)藥產品及保健食品
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、多糖類動物飼料、有機肥料、培養(yǎng)基質等
當歸揮發(fā)油類、有機酸及酯類、神經酰胺類糖類、氨基酸類保健食品、動物蛋白飼料、食用菌栽培基質
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、氨基酸類蛋白飼料、食品添加劑、色素、保健產品
菊花黃酮類、咖啡?？鼘幩犷?、揮發(fā)油類、三萜類多糖類、氨基酸類、微量元素動物飼料、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、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、糖類保健食品、制造工業(yè)原料、動物飼料
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、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)藥產品、保健食品、紡織產品、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、蛋白質及氨基酸類、維生素類膳食纖維果粉、食品添加劑、生物有機肥、香水增稠劑、醫(yī)藥添加劑
桔梗三萜類、黃酮類蛋白質氨基酸類、多糖類、膳食纖維醫(yī)藥產品、健康食品、動物飼料
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、生物堿多糖類有機肥、飼料或飼料添加劑、醫(yī)藥產品
芡實黃酮類多糖類、淀粉、蛋白質類保健食品
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、粗蛋白質保健食品、醫(yī)藥中間體、動物飼料
薏苡揮發(fā)油脂類、淀粉、蛋白質類、多糖類保健品、食品營養(yǎng)劑
益智仁揮發(fā)油、黃酮類脂肪酸類、植物蛋白動物飼料、保健食品、護膚品
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
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、黃酮類膳食纖維、蛋白質類、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踐與策略

粗放低值資源化模式指藥渣等廢棄物不經過加工處理或僅簡單加工，直接用于肥料、飼料等的簡單利用方式。中藥渣通常為濕物料，具有高有機質、高濕易腐、通氣性好、質量輕等特點，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、糖類、纖維素類、脂肪等有機成分和氮、磷、鉀等無機元素，這些物質基礎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、飼料及添加劑等(圖4)。

圖2 基于中國知網計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比

來源于中藥材天地網。

3.1.1 田間肥料

堆肥化處理是一種直接高效、環(huán)保的有機廢棄物處理方式，其終產物為富含穩(wěn)定有機物的腐殖質，同時還富含氮、磷、鉀等有機元素，滿足植物營養(yǎng)生長所需，且具有孔隙度、基質容重、pH適宜等特點，相比于工業(yè)肥料，不會引起土壤板結、土地養(yǎng)分利用率降低和土質退化等問題。如經醇提后的人參藥渣可用于多種生物有機肥，將夏枯草藥渣與蚯蚓糞、蛭石按1∶1∶1比例復合成的育苗肥料，可提高白菜出苗率且壯苗指數高。此外，研究表明，在藥渣作為有機肥原料時通過選擇特異性中藥渣，不僅能促進作物生長，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鍋爐中燃燒，這種燃燒方式往往效率較低?；旌先紵侵笇⑺幵c燃煤進行混合后再燃燒，或通過設置獨立的給料生產線，經機械或氣動式給料而將藥渣燃燒，此燃燒方式效率較高，但相對成本也較大。

3.1.3 栽培基質

食用菌類常用的栽培基質為稻草、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的營養(yǎng)成分，對栽培基質的配比進行優(yōu)化，可作為菌類栽培的優(yōu)質培養(yǎng)料。野葛及粉葛在我國大部分地區(qū)均有分布，且產量巨大，在以葛根為原料的中成藥生產與深加工過程中產生的葛根渣，以及以粉葛為原料提取葛粉的過程中廢棄的葛根渣產量達數萬噸，目前市場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，能夠提高菌絲生長速度、縮短栽培周期，降低投入成本，且產品營養(yǎng)成分高，該實踐既減少了林木類原料的使用，又促進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、韓國等市場均具有較大占有率，為近年來中藥材種植熱門品種之一,通過以黃精浸渣為主料(60%以上)栽培食用菌，可健康地消化利用黃精渣，且?guī)磔^大的經濟效益。多項研究實踐發(fā)現，以藥食兩用藥渣為基質所栽培的菌類相比其他通用基質所栽培的食用菌具有生長狀態(tài)良好、產量高、營養(yǎng)成分優(yōu)等特點。

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，農業(yè)農村部印發(fā)第194號公告，規(guī)定“自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種；自2020年7月1日起，飼料生產企業(yè)停止生產含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料”,這標志著“無抗時代”的到來。根據農業(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”,大多數為藥食兩用的植物類中藥品種，且以補益類(人參、百合、黃精、枸杞子、當歸、黃芪、黨參等)和健脾消食類(山楂、橘皮、山藥、木瓜等)為主。藥食同源的內涵包括來源同源、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養(yǎng)活性物質，即飼料加工過程中以及在動物體內消化代謝過程產生的營養(yǎng)物質，如抗氧化物質、抗微生物物質、類胡蘿卜素、寡糖、脂肪酸、有機酸、色素、酶、風味物質、磷脂質、多酚等。

隨著人們對藥食兩用中藥材以及綠色養(yǎng)殖產品需求量的增加，藥食兩用中藥渣以來源天然、療效確切、資源儲量大的優(yōu)勢特點成為綠色功能性飼用產品原料的重要來源。該類資源的利用主要集中于通過平衡喂飼動物的營養(yǎng)、促進消化吸收、促生長和增強非特異性免疫等途徑保障禽畜營養(yǎng)健康和提高其抵抗致病菌的能力，進而提高養(yǎng)殖產品產量和保障人們食用安全。有報道通過以熟地黃、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。江西宋氏葛業(yè)集團將提取粉葛后的葛根渣用于肉雞和蛋雞養(yǎng)殖，發(fā)現能夠改善生產性能、肉和蛋品質，提高血清抗氧化性能，值得進一步推廣應用。中藥雙黃連生產過程產生的黃芪藥渣，經植物乳桿菌發(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，促進仔豬增重，調節(jié)腸道微生物菌群，并有助于提高仔豬免疫力。

3.2 基于轉化增效資源化模式的藥食兩用中藥渣的研究實踐與策略

轉化增效資源化模式指針對具有一定資源化潛力的中藥廢棄物如藥食兩用藥渣等，經過適當的加工處理如提取富集、生物轉化、發(fā)酵轉化等技術提升資源性物質的利用效率，充分挖掘藥食兩用藥渣的資源化潛力，以獲得高附加值產品，如蛋白飼料、有機肥料、生物能源等。該模式資源化利用過程涉及多領域多學科交叉、多技術集成等，是實現藥食兩用藥渣轉化增效和資源高效利用的重要途徑。

3.2.1 微生物轉化

微生物轉化是通過利用微生物所產生的酶對外源性中藥渣進行結構修飾的轉化過程。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、蛋白質類等營養(yǎng)成分進行生長、代謝和繁殖，同時在代謝過程中產生的酶系可以促使將藥渣中組織細胞破裂，有助于資源性化學成分的溶出回收，或通過轉化過程的氧化還原、水解、轉移等多種化學反應，獲得新的高活性、低毒性的天然有效成分。八角是生活中常見的藥食同源中藥材，通過利用沙門菌B31轉化八角工業(yè)提取的殘渣以獲得莽草酸，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支撐。此外，利用微生物轉化技術，將藥食兩用藥渣中的纖維素、半纖維素、木質素等轉化為小分子物質，提高蛋白質和氨基酸含量，同時利于活性成分釋放，易于被吸收利用，促進了藥食兩用藥渣的優(yōu)質蛋白飼料化。因此，基于微生物轉化策略，能有效提升藥食兩用藥渣中資源性物質的利用效率及價值，延伸資源經濟產業(yè)鏈。

3.2.2 發(fā)酵轉化

中藥發(fā)酵技術在我國具有悠久的應用歷史，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，生物菌種為生物轉化的催化劑，藥渣中的成分和生物菌雙向發(fā)酵，改變原有的化學成分結構和功能，達到提高化合物活性、降低毒性及獲得新化合物的效果。瓜蔞、丹參、甘草、厚樸4味中藥藥渣經米曲霉固態(tài)發(fā)酵后可促進功能性成分的釋放，提高藥渣利用率，使之產生更強的抗氧化、抑菌等生物活性。實驗以葛根渣為原料，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，并進一步開發(fā)出葛根渣膳食纖維酥性餅干。

3.2.3 酶轉化

與藥渣的微生物轉化和發(fā)酵轉化過程相似，微生物通過利用在生長代謝過程中產生的豐富酶系對藥食兩用藥渣中殘留的營養(yǎng)物質或活性成分進行生物轉化。人參經提取后產生的人參藥渣中殘留了的大量人參皂苷活性成分，利用靈芝菌對人參藥渣進行發(fā)酵30 d后發(fā)現，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，通過酶轉化技術對資源價值高的藥食兩用藥渣進行生物轉化，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 基于精細高值資源化模式的藥食兩用中藥渣的研究實踐與策略

精細高值資源化模式指基于提取富集、糖化處理等方法和技術，從藥渣等廢棄物中獲得具有較高利用價值或潛在利用價值的資源性化學成分，進一步實現在醫(yī)藥中間體、保健產品、化工產品、香精香料等各類產品的精細高值化利用，并實現產業(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)藥應用的傳統(tǒng)提取方法，也是最常用的方法，但對水溶性較差的成分提取效率較低。采用其他溶媒或經過多功能提取罐提取的藥食兩用藥材，受到提取工藝、設備管理等因素的制約，其殘渣中仍含有豐富的活性成分。近年來關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，為擴大皺皮木瓜產品的開發(fā)利用及產業(yè)鏈延伸提供科學支撐。香辛料類藥食兩用物質如肉桂、丁香、八角等產生的廢渣可通過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、當歸提取后產物通常具有酪氨酸酶抑制活性可用于開發(fā)美白化妝品。提取廢棄藥食兩用藥渣中的活性物質是對藥渣進行精細高值化利用最直接的途徑，經再提取的成分具有同等的生物活性和藥用價值，通過對富集得到的各類資源性物質進行系統(tǒng)的資源價值挖掘，有針對性地開發(fā)成精細高值化產品，是推動藥食同源大健康產業(yè)由物質消耗向高產值轉變、延伸資源產業(yè)鏈的重要策略。

3.3.2 吸附劑

吸附法是當前簡單經濟有效的水質凈化技術之一，集中排放且產量大的藥食兩用藥渣中含有大量的纖維素、木質素等高分子物質，可通過物理高溫或化學改性法制備絮凝劑或活性炭，用于廢水廢氣的處理，達到以廢治廢的目的。有研究通過以黃芪提取后的殘渣用于合成納米級顆粒復合材料，該種材料可以有效吸附污水中的六價鉻，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豐富的優(yōu)點，經氫氧化鈉改性后，對工業(yè)染料亞甲藍具有良好的吸附效果，脫色率可達97.12%。

3.3.3 生物質能

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

4 總結與展望

大健康背景下民眾日常保健意識正逐步增強，消費者愈趨于年輕化，加上近兩年疫情時期，中藥材需求結構已發(fā)生重大變化，近十年來，藥食兩用品種貢獻了中藥材80.06%的需求增長。資源是人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質基礎，在大力倡導低碳、循環(huán)經濟的背景下，大健康產業(yè)快速發(fā)展所帶來的資源循環(huán)利用問題是研究者們所面對的長期課題，藥食同源的安全性和補益性使其藥渣的綠色綜合利用具有巨大潛在價值與深入開發(fā)的市場潛力。

同時，毋庸置疑，藥食兩用藥渣的綜合、高效、循環(huán)利用亦是一項復雜且艱巨的任務，大健康產品深加工形成的廢棄物，其來源和成分往往復雜，在深加工過程投入的有毒害試劑等易在藥渣中殘留。此外，中藥資源領域限于自身復雜性及政策法規(guī)等約束，在與中藥農業(yè)、中藥工業(yè)兩大產業(yè)的融合度上仍存在一定局限性。本文在此建議①需加強對藥食兩用藥渣深入的基礎研究，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基礎、作用機制，挖掘可利用潛在價值?？梢酝ㄟ^建立藥食兩用藥渣的分類標準，形成可操作的技術，依據中藥資源化學理論基礎與資源循環(huán)利用策略，系統(tǒng)而科學有效地提升藥食兩用藥渣資源利用價值。②大健康產業(yè)走綠色可持續(xù)發(fā)展道路離不開政策保障與引導，在基礎研究與轉化應用的基礎上，從政策保障層面拓寬藥食兩用藥渣的資源化利用途徑，進一步有效提升中醫(yī)藥大健康產業(yè)的綜合效益。因此，需在中醫(yī)藥理論的指導下，基于藥食同源思想，構建“政-產-學-研-用”合作模式，進而為藥食同源產業(yè)鏈長足發(fā)展提供技術支撐，助力“健康中國”建設。

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