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甘草及甘草渣的综合利用研究进展

                               甘草及甘草渣的综合利用研究进展
                                                 马彩梅
                   (新疆石河子职业技术学院,新疆石河子832000)
    摘要:通过介绍甘草及甘草渣的化学成分以及甘草渣的利用进展,阐明合理开发甘草资源,对甘草资源进行深加工和综合利用有重要意义。
    关键词甘草;甘草渣;综合利用;研究进展
    中图分类号S567.7+1 文献标识码A 文章编号1007-5739(2015)01-0121-02
    1· 甘草及其资源
    甘草又名粉草、甜草、密草等,维吾尔语称“曲曲不牙”,即甜棍之意。甘草外皮呈红褐色,根茎呈圆柱形,主根粗大,表面有白色短毛、腺鳞或腺状毛,属于豆科植物。喜干燥凉爽气候,耐干旱,适应性强。甘草味甘、性温平、微凉、无毒。主要功效有清热解毒、止咳化痰等[1]。
    甘草资源主要分布于北半球,主产区有中亚、北美和东欧[2]。目前,已知的甘草属植物有29 种6 个变种,中国产17~18 种3 个变种[3-5]。《中华人民共和国药典》收录的甘草有3种,分别为胀果甘草(Glycyrrhizainflata Bat.)、光果甘草(Glycyrrhizaglabra L.)、乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)。
    我国是世界甘草的主要产地之一,资源丰富。产区有新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等。甘草有野生和人工栽培2 种。随着甘草资源利用范围的扩大,甘草的需求量猛增,部分地区在高利润的驱动下,过度开采野生甘草,造成野生甘草资源匮乏,而人工栽培的甘草药效较低。因此,合理开发甘草资源,对甘草资源进行深加工和综合利用就显得格外重要。
    2· 甘草化学成分及用途
    从20 世纪起,人们对甘草的化学成分就有了更进一步的认识,研究者发现甘草中含有100 多种有效化学成分[6],如甘草酸(又称甘草甜素)、甘草黄酮、还原糖、淀粉、氨基酸、有机酸、生物碱、番豆素和多种金属元素等[7],其中,甘草酸能起到消炎、增强免疫力、降低血压、减轻疼痛等作用,对治疗艾滋病、肝炎、阿狄森氏病等也有显著疗效。因此,甘草广泛应用于医药行业。除此之外,甘草还可用于饮料、食品、酿造、烟草化工、国防等行业。甘草提取液还可作为稳定剂应用于石油钻井及灭火器中。
    目前,工业化生产大部分是对甘草中的甘草酸、甘草黄酮等有效物质进行提取,提取这些有效物质后的甘草废渣常被作为废弃物丢掉,从而造成资源的浪费和环境的污染。
    3·甘草渣
    甘草废渣是工业上提取甘草酸等有效物质后排出的固体废弃物,其化学成分与甘草几乎一致,而且仍含有黄酮、甘草酸等有效药用成分。
    3.1 甘草渣的化学成分
    杨晓辉[8]分别利用极性和非极性溶剂对甘草废渣中的有机成分进行了提取和鉴定,发现甘草废渣里含有甘草酸、黄酮类、糖、氨基酸、甾体、三萜类、有机酸、香豆素、萜类内酯等化合物。高发奎等[9]利用薄层色谱分离和化学鉴定的试验方法,对甘草的水提取物进行了研究,提取物中含有18 种氨基酸,并首次报道了甘草废渣中含有氨基酸成分。同时他还证明了甘草废渣中含有各种有机成分以及Sr、Fe、Zn 、Mn等15 种无机成分。
    3.2 甘草渣的利用进展
    3.2.1 制备甘草饲料。郭明等[10]发明了一种微贮甘草渣粗饲料技术,该技术以甘草渣作为原料,添加麸皮、玉米粉、棉籽饼、尿素、乳酸、氯化钠、鱼粉等,采用生物技术将细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌等混合菌种接种到饲料上进行发酵,制得甘草渣粗饲料。该饲料可用于羊、牛等动物的育肥饲料。
    蔡奎燕[11]以甘草渣、枸杞渣作为主料,板蓝根、黄芪、麦芽等作为辅料,经烘干、粉碎、混配后,制成中草药添加剂,该添加剂无毒、无药物残留,有益于人、动物的健康,与生物活性添加剂相比较具有受环境影响小、便于运输、可长期贮存的优点,且该添加剂具有成本低、不污染环境、变废为宝的优点。使用该配方饲养畜禽可滋阴养血、健脾益气、增强免疫力、抗菌、增加食欲,进而促进生长。
    3.2.2 生产甘草浸膏。高发奎等[9]发现用溶剂法、超临界CO2萃取法将甘草废渣生产成甘草浸膏和抗菌抗氧化剂产品,其利润价值是相当高的。
    3.2.3 提取黄酮。目前对甘草废渣中如何提取总黄酮和如何提高提取率的研究较多,王芸芸等[12],在不同碳源、氮源、初始含水量条件下研究了甘草渣固体发酵后总黄酮提取工艺,发酵后的甘草黄酮量比发酵前增加了15.37%。马红艳等[13]将乙醇溶液作为提取剂,以乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间为影响因子,考察了不同条件下总黄酮的提取率。侨仲和等发现甘草渣中含大量的黄酮类化合物,他们对分离黄酮类化合物、回收木质素和纤维素的试验方法和工艺条件研究,为甘草渣的综合利用研究打下基础。
    3.2.4 栽培食用菌。将甘草渣和麸皮以一定比例混合后,可栽培平菇、金针菇、双孢蘑菇等食用菌[14],此种方法操作简单且经济效益较高。李淑琴等[15]以甘草渣作为培养基原料进行黑木耳的栽培试验,采用不同比例的培养料配方对黑木耳进行栽培,经过2 年的试验,获得最佳配方为:甘草渣40%、棉籽壳30%、木屑25%、玉米面6%、复合肥0.5%、石膏1%、石灰1%。此配方所得产品在产量、菌丝生长速度、耳片厚度、耳片直径均优于传统的棉籽壳培养基,并且生物转化率最高能达到15.6%。
    3.2.5 制作有机肥料。将甘草渣制作成有机肥料,由于甘草渣中含有较多的有益成分,故制作的有机肥料中含有一定量的氮、磷、钾及其他微量元素,可用于各种农作物,能显著提高产量、改善产品质量[16]。
    3.2.6 制纸或纸板。丁树桥等[17]以实用化工厂提取甘草糖苷后的甘草渣生产出可食用的甘草纸浆,并以其为原料抄造出纸、纸板或模具成型的制品,这些产品可用于食品、药品的工艺或成品包装,并且包装可以不用拆封直接食用,既方便又快捷,此专利提供了一种可食用的具有保健功能的新型包装材料。
    3.2.7 制备硝化纤维。吉媛媛[18]研究发现,甘草渣中的纤维素含量为30.78%,以甘草渣中的纤维素为原料制备硝化纤维素,产量可达130%,且反应条件温和,操作易行。但由于制得的硝化纤维灰分较高,产率较低,故该生产工艺还需进一步优化。
    3.2.8 制成稳定剂。甘草渣经过一定处理后,可制成稳定剂,应用于消防灭火器及石油钻井业;也能配制杀虫剂用的可湿、扩散、粘合剂[19]。
    4 `结语
    由于甘草酸较高的药用价值,使得甘草资源过量开采,甘草面积逐年下降,因此,合理地使用和加工甘草渣,不仅能降低环境的污染和资源的浪费,还能延长甘草加工行业产业链,提高甘草的附加值,进而提升甘草加工行业整体经济效益。
参考文献
[1]江苏新医学院.中药大词典[M].上海:上海科学技术出版社,1995:567-572.
[2]崔永明.甘草次生代谢产物分离纯化研究[D].武汉:华中科技大学,2005.
[3]李学禹.甘草属分类系统与新分类群的研究[J].植物研究,1993,13(1):14-43.
[4]梁冰,杨爱馥,黄风兰.甘草属化学成分及药理作用研究进展[J].东北林业大学学报,2006,37(1):115-119.
[5]王立,李家恒.中国甘草属植物研究进展[J].革业科学,1999,16(4):28-31.
[6]朱鑫昌,李志娟,朱卫峰.我国甘草资源市场现状及生产技术[J].新疆化工,2002(4):13-16.
[7]刘伯衡,李学禹,田丽萍,等.新疆产甘草属植物化学成分的研究[J].干旱区研究,1992,9(1):39-45.
[8]杨晓辉.甘草废渣中的有机成分鉴定[J].甘肃环境研究与监测,1996,9(3):35-37.
[9]高发奎,张数蔚,杨晓辉,等.甘草废渣的开发利用技术[J].甘肃环境研究与监测,2002(1):27-28.
[10]郭明,李连瑞,龚明福,等.微贮甘草渣粗饲料技术:中国.13224 83[P].2001-11-21.
[11]蔡奎燕.中草药饲料添加剂:中国,1352887[P].2001-11-24.
[12]王芸芸,刘利军,马俊俊.甘草渣固体发酵后总黄酮的提取研究[J].动物保健品,2009(3):44-46.
[13]马红艳,木合布力·阿布力孜,郑大成.新疆甘草药渣黄酮提取工艺研究及其含量测定[J].新疆医科大学学报,2012(3):326-329.
[14]龚明福,胡建华.甘草渣栽培食用菌研究初探[J].食用菌,2005(4):32.
[15]李淑琴,张力军.甘草栽培黑木耳试验[J].内蒙古农业科技,1992(2):29-30.
[16]王伟业,王玉珍.甘草渣制作生物有机肥技术[J].农村科技,2010(4):20.
[17]丁树桥,丁树刚.甘草纸浆及其制品:中国,1126262[P].1996-07-10.
[18]吉媛媛.利用甘草渣制备羧甲基纤维素[J].山西化工,1997(2):43.
[19]张继,姚健,丁兰,等.甘草的利用研究进展[J].草原与草坪,2000,2(89):12-17.


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