馬彩梅
摘要 通過(guò)介紹甘草及甘草渣的化學(xué)成分以及甘草渣的利用進(jìn)展,闡明合理開(kāi)發(fā)甘草資源,對(duì)甘草資源進(jìn)行深加工和綜合利用有重要意義。
關(guān)鍵詞 甘草;甘草渣;綜合利用;研究進(jìn)展
中圖分類號(hào) S567.7+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2015)01-0121-02
1 甘草及其資源
甘草又名粉草、甜草、密草等,維吾爾語(yǔ)稱“曲曲不牙”,即甜棍之意。甘草外皮呈紅褐色,根莖呈圓柱形,主根粗大,表面有白色短毛、腺鱗或腺狀毛,屬于豆科植物。喜干燥涼爽氣候,耐干旱,適應(yīng)性強(qiáng)。甘草味甘、性溫平、微涼、無(wú)毒。主要功效有清熱解毒、止咳化痰等[1]。
甘草資源主要分布于北半球,主產(chǎn)區(qū)有中亞、北美和東歐[2]。目前,已知的甘草屬植物有29種6個(gè)變種,中國(guó)產(chǎn)17~18種3個(gè)變種[3-5]?!吨腥A人民共和國(guó)藥典》收錄的甘草有3種,分別為脹果甘草(Glycyrrhizainflata Bat.)、光果甘草(Gly-cyrrhiza glabra L.)、烏拉爾甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)。
我國(guó)是世界甘草的主要產(chǎn)地之一,資源豐富。產(chǎn)區(qū)有新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等。甘草有野生和人工栽培2種。隨著甘草資源利用范圍的擴(kuò)大,甘草的需求量猛增,部分地區(qū)在高利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)下,過(guò)度開(kāi)采野生甘草,造成野生甘草資源匱乏,而人工栽培的甘草藥效較低。因此,合理開(kāi)發(fā)甘草資源,對(duì)甘草資源進(jìn)行深加工和綜合利用就顯得格外重要。
2 甘草化學(xué)成分及用途
從20世紀(jì)起,人們對(duì)甘草的化學(xué)成分就有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),研究者發(fā)現(xiàn)甘草中含有100多種有效化學(xué)成分[6],如甘草酸(又稱甘草甜素)、甘草黃酮、還原糖、淀粉、氨基酸、有機(jī)酸、生物堿、番豆素和多種金屬元素等[7],其中,甘草酸能起到消炎、增強(qiáng)免疫力、降低血壓、減輕疼痛等作用,對(duì)治療艾滋病、肝炎、阿狄森氏病等也有顯著療效。因此,甘草廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)。除此之外,甘草還可用于飲料、食品、釀造、煙草化工、國(guó)防等行業(yè)。甘草提取液還可作為穩(wěn)定劑應(yīng)用于石油鉆井及滅火器中。
目前,工業(yè)化生產(chǎn)大部分是對(duì)甘草中的甘草酸、甘草黃酮等有效物質(zhì)進(jìn)行提取,提取這些有效物質(zhì)后的甘草廢渣常被作為廢棄物丟掉,從而造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。
3 甘草渣
甘草廢渣是工業(yè)上提取甘草酸等有效物質(zhì)后排出的固體廢棄物,其化學(xué)成分與甘草幾乎一致,而且仍含有黃酮、甘草酸等有效藥用成分。
3.1 甘草渣的化學(xué)成分
楊曉輝[8]分別利用極性和非極性溶劑對(duì)甘草廢渣中的有機(jī)成分進(jìn)行了提取和鑒定,發(fā)現(xiàn)甘草廢渣里含有甘草酸、黃酮類、糖、氨基酸、甾體、三萜類、有機(jī)酸、香豆素、萜類內(nèi)酯等化合物。高發(fā)奎等[9]利用薄層色譜分離和化學(xué)鑒定的試驗(yàn)方法,對(duì)甘草的水提取物進(jìn)行了研究,提取物中含有18種氨基酸,并首次報(bào)道了甘草廢渣中含有氨基酸成分。同時(shí)他還證明了甘草廢渣中含有各種有機(jī)成分以及Sr、Fe、Zn 、Mn等15種無(wú)機(jī)成分。
3.2 甘草渣的利用進(jìn)展
3.2.1 制備甘草飼料。郭 明等[10]發(fā)明了一種微貯甘草渣粗飼料技術(shù),該技術(shù)以甘草渣作為原料,添加麩皮、玉米粉、棉籽餅、尿素、乳酸、氯化鈉、魚粉等,采用生物技術(shù)將細(xì)菌、放線菌、酵母菌、絲狀真菌等混合菌種接種到飼料上進(jìn)行發(fā)酵,制得甘草渣粗飼料。該飼料可用于羊、牛等動(dòng)物的育肥飼料。
蔡奎燕[11]以甘草渣、枸杞渣作為主料,板藍(lán)根、黃芪、麥芽等作為輔料,經(jīng)烘干、粉碎、混配后,制成中草藥添加劑,該添加劑無(wú)毒、無(wú)藥物殘留,有益于人、動(dòng)物的健康,與生物活性添加劑相比較具有受環(huán)境影響小、便于運(yùn)輸、可長(zhǎng)期貯存的優(yōu)點(diǎn),且該添加劑具有成本低、不污染環(huán)境、變廢為寶的優(yōu)點(diǎn)。使用該配方飼養(yǎng)畜禽可滋陰養(yǎng)血、健脾益氣、增強(qiáng)免疫力、抗菌、增加食欲,進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)。
3.2.2 生產(chǎn)甘草浸膏。高發(fā)奎等[9]發(fā)現(xiàn)用溶劑法、超臨界CO2萃取法將甘草廢渣生產(chǎn)成甘草浸膏和抗菌抗氧化劑產(chǎn)品,其利潤(rùn)價(jià)值是相當(dāng)高的。
3.2.3 提取黃酮。目前對(duì)甘草廢渣中如何提取總黃酮和如何提高提取率的研究較多,王蕓蕓等[12],在不同碳源、氮源、初始含水量條件下研究了甘草渣固體發(fā)酵后總黃酮提取工藝,發(fā)酵后的甘草黃酮量比發(fā)酵前增加了15.37%。馬紅艷等[13]將乙醇溶液作為提取劑,以乙醇濃度、料液比、提取溫度、提取時(shí)間為影響因子,考察了不同條件下總黃酮的提取率。僑仲和等發(fā)現(xiàn)甘草渣中含大量的黃酮類化合物,他們對(duì)分離黃酮類化合物、回收木質(zhì)素和纖維素的試驗(yàn)方法和工藝條件研究,為甘草渣的綜合利用研究打下基礎(chǔ)。
3.2.4 栽培食用菌。將甘草渣和麩皮以一定比例混合后,可栽培平菇、金針菇、雙孢蘑菇等食用菌[14],此種方法操作簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)效益較高。李淑琴等[15]以甘草渣作為培養(yǎng)基原料進(jìn)行黑木耳的栽培試驗(yàn),采用不同比例的培養(yǎng)料配方對(duì)黑木耳進(jìn)行栽培,經(jīng)過(guò)2年的試驗(yàn),獲得最佳配方為:甘草渣40%、棉籽殼30%、木屑25%、玉米面6%、復(fù)合肥0.5%、石膏1%、石灰1%。此配方所得產(chǎn)品在產(chǎn)量、菌絲生長(zhǎng)速度、耳片厚度、耳片直徑均優(yōu)于傳統(tǒng)的棉籽殼培養(yǎng)基,并且生物轉(zhuǎn)化率最高能達(dá)到15.6%。
3.2.5 制作有機(jī)肥料。將甘草渣制作成有機(jī)肥料,由于甘草渣中含有較多的有益成分,故制作的有機(jī)肥料中含有一定量的氮、磷、鉀及其他微量元素,可用于各種農(nóng)作物,能顯著提高產(chǎn)量、改善產(chǎn)品質(zhì)量[16]。
3.2.6 制紙或紙板。丁樹(shù)橋等[17]以實(shí)用化工廠提取甘草糖苷后的甘草渣生產(chǎn)出可食用的甘草紙漿,并以其為原料抄造出紙、紙板或模具成型的制品,這些產(chǎn)品可用于食品、藥品的工藝或成品包裝,并且包裝可以不用拆封直接食用,既方便又快捷,此專利提供了一種可食用的具有保健功能的新型包裝材料。endprint
3.2.7 制備硝化纖維。吉媛媛[18]研究發(fā)現(xiàn),甘草渣中的纖維素含量為30.78%,以甘草渣中的纖維素為原料制備硝化纖維素,產(chǎn)量可達(dá)130%,且反應(yīng)條件溫和,操作易行。但由于制得的硝化纖維灰分較高,產(chǎn)率較低,故該生產(chǎn)工藝還需進(jìn)一步優(yōu)化。
3.2.8 制成穩(wěn)定劑。甘草渣經(jīng)過(guò)一定處理后,可制成穩(wěn)定劑,應(yīng)用于消防滅火器及石油鉆井業(yè);也能配制殺蟲劑用的可濕、擴(kuò)散、粘合劑[19]。
4 結(jié)語(yǔ)
由于甘草酸較高的藥用價(jià)值,使得甘草資源過(guò)量開(kāi)采,甘草面積逐年下降,因此,合理地使用和加工甘草渣,不僅能降低環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi),還能延長(zhǎng)甘草加工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,提高甘草的附加值,進(jìn)而提升甘草加工行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。
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