陳鳳真，王 波，趙貴紅，宋慧波

（菏澤學(xué)院牡丹學(xué)院，山東菏澤 274015）

山東菏澤是“中國(guó)牡丹之都”，其牡丹資源優(yōu)勢(shì)突出，牡丹產(chǎn)業(yè)已成為山東花卉業(yè)的著名“特色支柱產(chǎn)業(yè)”。近年來(lái)，一系列扶持政策、措施的出臺(tái)和落實(shí)，推動(dòng)了牡丹產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，牡丹種植實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，其加工能力逐漸提高，加工的產(chǎn)品種類日益豐富。但由于加工技術(shù)和相關(guān)研究的缺乏，大量牡丹副產(chǎn)物如果莢、牡丹種皮、牡丹籽粕、牡丹葉等被作為廢棄物丟棄或者被農(nóng)民當(dāng)做薪柴使用，不僅造成了資源浪費(fèi)，還導(dǎo)致環(huán)境污染。目前，牡丹加工企業(yè)存在小、散、低、弱的狀態(tài)，在牡丹高附加值天然產(chǎn)物高效提取制備與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面面臨瓶頸。鑒于此，本文綜述了牡丹副產(chǎn)物的利用現(xiàn)狀，提出促進(jìn)牡丹副產(chǎn)物綜合利用的對(duì)策，為牡丹全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供參考。

1 牡丹副產(chǎn)物綜合利用現(xiàn)狀

牡丹全身是寶，其花和根皮（牡丹皮）已被廣泛開(kāi)發(fā)利用。為延長(zhǎng)牡丹產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)加快對(duì)牡丹加工副產(chǎn)物如牡丹葉、果實(shí)、果莢、種皮與牡丹籽粕等的綜合利用，為牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入活力[1]。

1.1 牡丹葉

我國(guó)觀賞、藥用及油用牡丹栽培面積逐年擴(kuò)增，牡丹葉資源豐富，但目前對(duì)牡丹葉的利用率較低。牡丹葉中蛋白質(zhì)含量約為15%，可溶性糖含量約為12%，必需氨基酸約為8%，脂肪含量約4%[2]。

牡丹葉除富含各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還富含黃酮、多糖、多酚及丹皮酚，具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力的作用，可作為抗氧化劑、抑菌劑或抗炎劑應(yīng)用于化妝品、功能性食品、醫(yī)藥領(lǐng)域與動(dòng)物飼料添加劑，如牡丹葉可治療慢性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、原發(fā)性痛經(jīng)和消炎，可外用于護(hù)理壓瘡[3-4]。此外，牡丹葉還可以作為調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的抑制劑[5]，抑制種子發(fā)霉。目前對(duì)牡丹葉提取物的研究主要集中于多糖、多酚、黃酮。

1.1.1 牡丹葉黃酮

目前關(guān)于牡丹葉黃酮的研究較多，主要集中在黃酮的提取工藝條件、抗氧化性及抑菌方面[6-7]。李佩艷等[8]采用纖維素酶輔助提取牡丹葉黃酮，通過(guò)正交試驗(yàn)確定了提取牡丹葉黃酮的最佳工藝參數(shù)為纖維素酶用量12.5 U/mL、pH 4.5、45 ℃酶解4 h，黃酮提取率為2.43%。Shan等[6]研究認(rèn)為微波提取牡丹葉黃酮在提取率和純度上要優(yōu)于超聲波提??；牡丹葉總黃酮抗氧化活性較強(qiáng)，但不同提取方法及純化方法都會(huì)影響牡丹葉黃酮的抗氧化性，其中大孔吸附樹(shù)脂純化的提取物效果最好，微波萃取次之，乙醇浸泡提取物抗氧化能力最?。荒档と~抗氧化性強(qiáng)于牡丹花，抗氧化成分主要為黃酮類化合物[7]。

1.1.2 牡丹葉多酚

牡丹葉中多酚含量較高，且具有較強(qiáng)的抗氧化性與抑菌性。對(duì)于牡丹葉中多酚的提取，采用纖維素酶法比乙醇溶劑法提取率高[9-10]，且牡丹葉提取物活性普遍優(yōu)于牡丹花提取物活性[5]。野牡丹葉乙醇提取物具有較強(qiáng)的抗氧化性與抑菌性能。野牡丹葉乙醇提取物抗氧化活性IC50值為328 μg/mL，具有較強(qiáng)的抗氧化性；對(duì)蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌和銅綠假單胞菌均具有抑制作用；野牡丹乙醇提取物與阿莫西林聯(lián)用對(duì)大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌和奇異變形桿菌的具有協(xié)同抑制性[11]。

1.1.3 牡丹葉多糖

對(duì)牡丹葉多糖的研究主要集中在提取條件的優(yōu)化及抗氧化研究。朱月等[12]采用正交實(shí)驗(yàn)得出了‘洛陽(yáng)紅’牡丹葉片多糖提取的最佳條件為料液比1∶30（g/mL），70 ℃浸提2 次，浸提時(shí)間30 min，多糖含量為11.29%。不同產(chǎn)地或品種牡丹葉中多糖含量及抗氧化性差異較大[13]。牡丹葉中4 個(gè)多糖組分中PW-25 多糖組分對(duì)自由基的清除能力最強(qiáng)[14]。不同紫斑牡丹葉片多糖對(duì)羥自由基清除能力差異較大，清除能力最強(qiáng)的品種為‘紫冠玉珠’，其次為‘奧運(yùn)圣火’，最弱的為實(shí)生苗[15]。

1.2 牡丹果實(shí)副產(chǎn)物

牡丹果實(shí)的副產(chǎn)物主要是牡丹籽采集與加工過(guò)程中產(chǎn)生的，主要有牡丹果莢、牡丹種皮與牡丹籽粕。

1.2.1 牡丹果莢

牡丹果莢和種子一起進(jìn)行采收，在晾曬后再進(jìn)行分離，牡丹果莢約占單果質(zhì)量的60%[16]。對(duì)牡丹果莢的研究主要集中在對(duì)其功能物質(zhì)的提取及結(jié)構(gòu)確定、提取工藝及抗氧化性等方面，如對(duì)多糖化合物[16-17]、多酚[18]、低聚茋類化合物[19]、芍藥苷和丹皮酚[19-20]、果膠化合物的提取及其抗氧化性[17,20]研究。經(jīng)研究，牡丹果莢比牡丹枝和牡丹葉更適合作為制備發(fā)酵用還原糖的原材料[21]；紫斑牡丹果莢中白藜蘆醇的含量遠(yuǎn)高于花生和巨峰葡萄[22]，因此可作為白藜蘆醇制備的良好原料。Chen 等[23]模擬人工胃腸液處理，經(jīng)消化處理后牡丹果莢黃酮對(duì)羥基自由基的清除能力增強(qiáng)，證實(shí)牡丹果莢可作為天然抗氧化劑的來(lái)源。因此牡丹果莢在生物基材料、生物醫(yī)藥、化工和食品等領(lǐng)域的高附加值資源化綜合利用具有良好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。

1.2.2 牡丹種皮與牡丹籽粕

牡丹種皮在生產(chǎn)牡丹籽油之前被脫除，約占種子質(zhì)量的33%。在牡丹種子中，75%的白藜蘆醇主存要在于牡丹種皮中，牡丹種皮提取物中茋類成分含量遠(yuǎn)超過(guò)種仁[24]；牡丹種皮中亞麻酸含量最高，超過(guò)牡丹籽油中的含量[25]，說(shuō)明種皮比種仁具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與抗氧化潛力。孟慶煥等[26]研究表明牡丹種皮中總黃酮具有一定的抗氧化、抗疲勞作用。Gao 等[27]發(fā)現(xiàn)牡丹籽中順式與反式磁素H（白藜蘆醇低聚物）在抑制四種人類腫瘤的增殖方面具有優(yōu)越的活性，可作為癌癥化療藥物的候選藥物。

牡丹籽粕是壓榨牡丹籽油的副產(chǎn)物，含有豐富的蛋白質(zhì)（18%～35%），是重要的天然植物蛋白來(lái)源，也是制備活性多肽的優(yōu)良來(lái)源。我國(guó)每年產(chǎn)生高達(dá)5 萬(wàn)t 的牡丹籽殼和餅粕，但大多被用作蛋白飼料或丟棄。不同的提取方法對(duì)提取率、純度有一定的影響。如劉柏華等[28]用超聲輔助堿提取，相比常規(guī)堿提取法，提取率、純度與氨基酸含量均提高，堿液消耗減少。Wang 等[29]通過(guò)研究得出用堿性蛋白酶水解牡丹籽蛋白顯示出較好的游離酶解效果。

根據(jù)牡丹果實(shí)副產(chǎn)物中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功效成分，牡丹果實(shí)副產(chǎn)物可用于食品、化妝品、功能性食品及醫(yī)藥的制備。如牡丹籽粕發(fā)酵酒和飲料的研制[30]，牡丹籽粕降血糖肽、抗氧化肽、血管緊張素酶抑制肽的研發(fā)等[31-32]。牡丹籽粕還是良好的栽培基質(zhì)，用牡丹籽粕代替麥麩，能顯著提高平菇菌絲生長(zhǎng)速度和子實(shí)體生物學(xué)效率，并提高出菇集中度[33]。這些研究為今后制備牡丹籽粕活性肽產(chǎn)品提供了一定的研究方向，為牡丹籽粕的開(kāi)發(fā)利用和進(jìn)一步拓寬牡丹籽粕產(chǎn)業(yè)提供發(fā)展思路。

2 牡丹副產(chǎn)物綜合利用方面存在的問(wèn)題

菏澤市以打造“特色支柱產(chǎn)業(yè)”為目標(biāo)，出臺(tái)和落實(shí)一系列扶持政策，推動(dòng)菏澤市牡丹產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快，取得了顯著成效。但是，對(duì)牡丹副產(chǎn)物綜合作用方面仍存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致牡丹副產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常緩慢。

2.1 加工企業(yè)分散，精深加工產(chǎn)品少

牡丹產(chǎn)品加工企業(yè)存在小、散、低、弱的狀態(tài)，加工產(chǎn)品單一、綜合效益低、技術(shù)落后、缺乏研發(fā)能力、缺少具有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)品牌等劣勢(shì)；牡丹果實(shí)副產(chǎn)物加工產(chǎn)品單一甚至空白，深加工嚴(yán)重滯后等問(wèn)題，如牡丹副產(chǎn)物功能物質(zhì)局限于理論研究，產(chǎn)業(yè)化程度低等；嚴(yán)重影響了牡丹副產(chǎn)物的深加工增值與綜合利用。

2.2 缺乏對(duì)牡丹副產(chǎn)物政策支持，人才隊(duì)伍有待加強(qiáng)，科研項(xiàng)目少

目前政策與課題主要集中在牡丹栽培種植與育種等方面，如《關(guān)于加快發(fā)展木本油料產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》《牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2015—2020)》和《菏澤市牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃(2018—2022)》等政策及國(guó)家“863”項(xiàng)目“牡丹新品種選育與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)”、國(guó)家自然科學(xué)基金“牡丹品種資源評(píng)價(jià)”等科研課題較多；極少有關(guān)對(duì)牡丹副產(chǎn)物利用的政策的支持。

目前對(duì)牡丹副產(chǎn)物的研究主要集中在理論研究階段，實(shí)際投產(chǎn)較少，沒(méi)有做到真正物盡其用。社會(huì)進(jìn)入全面深化改革的關(guān)鍵時(shí)期，科技產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍緊缺，特別是技術(shù)和生產(chǎn)一線能相銜接的人才稀缺，副產(chǎn)物的利用需要專門從事科研的人才，但科研隊(duì)伍數(shù)量和質(zhì)量嚴(yán)重不足，成為牡丹副產(chǎn)物發(fā)展的短板，因此存在科研、平臺(tái)建設(shè)投入不足，科研立項(xiàng)、科研資金投入有待加強(qiáng)，人才隊(duì)伍有待完善的問(wèn)題。

3 提高菏澤牡丹副產(chǎn)物附加值的對(duì)策

提高牡丹副產(chǎn)物附加值問(wèn)題，可以化劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)牡丹產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展，充分發(fā)揮出牡丹產(chǎn)業(yè)對(duì)菏澤整個(gè)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用；其次，有助于菏澤市地方政府制定相關(guān)政策，徹底解決牡丹副產(chǎn)物生產(chǎn)、流通、管理所存在的問(wèn)題，并且解決牡丹種植戶收入低的問(wèn)題，積極調(diào)動(dòng)種植積極性。

3.1 提高對(duì)牡丹副產(chǎn)物的認(rèn)識(shí)，加大政策扶持

牡丹果實(shí)副產(chǎn)物綜合利用與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活品質(zhì)及健康緊密相關(guān)，符合國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向，對(duì)提高人們生活品質(zhì)，滿足美好生活需求具有重要意義。因此宏觀上加強(qiáng)科學(xué)引導(dǎo)，對(duì)牡丹加工過(guò)程中副產(chǎn)物或下腳料實(shí)施高效節(jié)能、廢棄物再利用；統(tǒng)籌規(guī)劃使牡丹副產(chǎn)物的屬性更加多元化，既可飼用又可食用，由此減少牡丹莖、果莢堆放問(wèn)題或焚燒造成的環(huán)境污染問(wèn)題，以此集中處理農(nóng)村生活垃圾，改善農(nóng)村環(huán)境。制定牡丹副產(chǎn)物科學(xué)化利用扶持政策，加大資金投入力度，增加對(duì)牡丹副產(chǎn)物利用的財(cái)政支持；實(shí)行保險(xiǎn)制度[34]，減少農(nóng)戶因自然災(zāi)害導(dǎo)致的減產(chǎn)，保證農(nóng)戶的收入，提高種植牡丹的積極性。

3.2 借鑒深加工創(chuàng)新案例，提高牡丹副產(chǎn)物附加值

目前，多種作物的副產(chǎn)物或加工原料副產(chǎn)物附加值通過(guò)科技創(chuàng)新得到很大提高，如核桃殼、花生殼、大豆籽粕、向日葵托盤等。雖然各種原料自身特性不同，提高附加值的策略方法不同。但牡丹副產(chǎn)物可以借鑒這些成功案例，對(duì)牡丹副產(chǎn)物科技進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展，并鼓勵(lì)發(fā)展農(nóng)業(yè)信息化、智能化等先進(jìn)技術(shù)，攻克牡丹產(chǎn)業(yè)高精尖技術(shù)，為牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。如對(duì)牡丹副產(chǎn)物中功能物質(zhì)的制備，可采取綠色環(huán)保方法，不斷優(yōu)化提取工藝流程，可以節(jié)約資源，減少生產(chǎn)成本，提高提取率；將制備的功能物質(zhì)進(jìn)行純化，并應(yīng)用到化工領(lǐng)域、食品領(lǐng)域及醫(yī)藥領(lǐng)域，提高其附加值。

3.3 發(fā)展龍頭企業(yè)，壯大企業(yè)規(guī)模

牡丹副產(chǎn)物的綜合利用程度是牡丹全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高牡丹產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力起著重要的作用。目前菏澤市多家牡丹標(biāo)桿加工企業(yè)開(kāi)發(fā)出了牡丹功能性新資源食品、飲品、菜品，牡丹日化產(chǎn)品，牡丹藥用產(chǎn)品；建設(shè)了牡丹產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心、油用牡丹產(chǎn)業(yè)化研發(fā)基地等研發(fā)機(jī)構(gòu)[34]；但對(duì)牡丹副產(chǎn)物的研究與應(yīng)用較少，因此應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)和科研院校聯(lián)合進(jìn)行牡丹副產(chǎn)物綜合利用研究，促進(jìn)企業(yè)加工技術(shù)升級(jí)和副產(chǎn)物的綜合利用率，堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向，發(fā)展龍頭企業(yè)，整合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮集聚效應(yīng)[35]，創(chuàng)立地方特色品牌，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

3.4 創(chuàng)新研發(fā)體系，加強(qiáng)對(duì)牡丹副產(chǎn)物的研發(fā)力度

地方應(yīng)提高科研投入，創(chuàng)建副產(chǎn)物綜合利用平臺(tái)和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加科研立項(xiàng)，加大對(duì)牡丹副產(chǎn)物發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究和集成的支持，鼓勵(lì)以企業(yè)為主導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)與科研單位高校，在生態(tài)優(yōu)先的原則下依托高新技術(shù)，加快解決共性關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)科研成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)牡丹產(chǎn)業(yè)鏈，大力提高牡丹果實(shí)副產(chǎn)物深加工產(chǎn)品的科技附加值，促進(jìn)牡丹產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和精準(zhǔn)扶貧提供技術(shù)支撐。

4 小結(jié)

對(duì)牡丹副產(chǎn)物的綜合利用，可以填補(bǔ)我國(guó)牡丹副產(chǎn)物深加工產(chǎn)品方面的空白，有效提高牡丹深加工轉(zhuǎn)化率和利用率，實(shí)現(xiàn)牡丹果實(shí)副產(chǎn)物的高值高效利用，開(kāi)拓優(yōu)化牡丹產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推動(dòng)整個(gè)牡丹果實(shí)副產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)乃至功能食品行業(yè)的發(fā)展，拓展牡丹果實(shí)副產(chǎn)物高值深加工產(chǎn)品在功能性食品和醫(yī)藥的生產(chǎn)應(yīng)用，同時(shí)也可促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和可持續(xù)發(fā)展，增加地方財(cái)政收入，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)由于產(chǎn)品利潤(rùn)空間的增加，將使牡丹副產(chǎn)物價(jià)格上漲，這將有力地促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，并助力農(nóng)民精準(zhǔn)脫貧，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展，更好地使我國(guó)的產(chǎn)品與國(guó)際接軌，助力提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)振興地方經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，經(jīng)濟(jì)效益顯著，前景廣闊。