馬彩梅
摘要 通過介紹甘草及甘草渣的化學(xué)成分以及甘草渣的利用進展,闡明合理開發(fā)甘草資源,對甘草資源進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;研究進展
中圖分類號 S567.7+1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 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。甘草味甘、性溫平、微涼、無毒。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個變種,中國產(chǎn)17~18種3個變種[3-5]?!吨腥A人民共和國藥典》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大,甘草的需求量猛增,部分地區(qū)在高利潤的驅(qū)動下,過度開采野生甘草,造成野生甘草資源匱乏,而人工栽培的甘草藥效較低。因此,合理開發(fā)甘草資源,對甘草資源進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,人們對甘草的化學(xué)成分就有了更進一步的認識,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、增強免疫力、降低血壓、減輕疼痛等作用,對治療艾滋病、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)大部分是對甘草中的甘草酸、甘草黃酮等有效物質(zhì)進行提取,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甘草廢渣中的有機成分進行了提取和鑒定,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)鑒定的試驗方法,對甘草的水提取物進行了研究,提取物中含有18種氨基酸,并首次報道了甘草廢渣中含有氨基酸成分。同時他還證明了甘草廢渣中含有各種有機成分以及Sr、Fe、Zn 、Mn等15種無機成分。
3.2 甘草渣的利用進展
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)將細菌、放線菌、酵母菌、絲狀真菌等混合菌種接種到飼料上進行發(fā)酵,制得甘草渣粗飼料。該飼料可用于羊、牛等動物的育肥飼料。
蔡奎燕[11]以甘草渣、枸杞渣作為主料,板藍根、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,該添加劑無毒、無藥物殘留,有益于人、動物的健康,與生物活性添加劑相比較具有受環(huán)境影響小、便于運輸、可長期貯存的優(yōu)點,且該添加劑具有成本低、不污染環(huán)境、變廢為寶的優(yōu)點。使用該配方飼養(yǎng)畜禽可滋陰養(yǎng)血、健脾益氣、增強免疫力、抗菌、增加食欲,進而促進生長。
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,其利潤價值是相當(dāng)高的。
3.2.3 提取黃酮。目前對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,他們對分離黃酮類化合物、回收木質(zhì)素和纖維素的試驗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],此種方法操作簡單且經(jīng)濟效益較高。李淑琴等[15]以甘草渣作為培養(yǎng)基原料進行黑木耳的栽培試驗,采用不同比例的培養(yǎng)料配方對黑木耳進行栽培,經(jīng)過2年的試驗,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)化率最高能達到15.6%。
3.2.5 制作有機肥料。將甘草渣制作成有機肥料,由于甘草渣中含有較多的有益成分,故制作的有機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。丁樹橋等[17]以實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)工藝還需進一步優(yōu)化。
3.2.8 制成穩(wěn)定劑。甘草渣經(jīng)過一定處理后,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、擴散、粘合劑[19]。
4 結(jié)語
由于甘草酸較高的藥用價值,使得甘草資源過量開采,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,還能延長甘草加工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,提高甘草的附加值,進而提升甘草加工行業(yè)整體經(jīng)濟效益。
5 參考文獻
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