补肾益寿胶囊药渣是太极集团提取补肾益寿胶囊有效成分后的残渣, 每年产渣数量庞大, 目前主要采用填埋方式处理, 由此导致填埋地土壤累积性重金属污染, 再生利用补肾益寿胶囊药渣成为亟待解决的问题。目前国内对补肾益寿胶囊药渣再生利用研究较多, 但主要集中在土壤改良剂领域, 没有看到再利用生产饲料添加剂的报道。本文拟将通过对补肾益寿胶囊药渣残留成分药用功效的分析, 探索固体共生发酵生产功能性饲料添加剂的可行性, 为补肾益寿药渣综合利用指明新途径。
1 补肾益寿药渣可开发成功能性饲料添加剂
补肾益寿胶囊处方由红参、珍珠、灵芝、制何首乌、枸杞子、淫羊藿、丹参、甘草、黄精等九味中药构成[1], 方中的枸杞子、甘草、黄精是药食同源植物;红参、珍珠、制何首乌、丹参、淫羊藿是可用于保健食品生产的原料[2], 灵芝虽然没有列入上述两类药物, 但民间常用来煲肉汤和制作灵芝茶食用, 且没有看到食用灵芝对人体、家禽家蓄带来伤害的研究报道, 所以补肾益寿药渣本身对人畜没有毒害作用, 可以作为畜牧饲料加工原料。
补肾益寿胶囊处方药材淫羊藿温补肾阳, 制首乌、枸杞子滋补肾阴, 红参大补元气, 珍珠、灵芝养心宁神, 丹参活血化淤。处方特点是补中有泻, 阴阳协调, 固本培元, 补肾填精, 益气健脾, 兼具平衡五脏的功效[3], 临床上用于治疗肾虚、增强免疫、祛病强身、延缓衰老等领域, 效果良好。
经过煎煮提取后形成的中药渣中仍含有中药有效成分。据研究报道, 微波萃取法是先进的中药提取技术, 采用该法中药有效成分的提取率高于溶剂法提取率的两至四倍, 在实验室条件下采用溶剂萃取法提取中药有效成分的转移率很难达到80%, 规模化生产条件下转移率更低, 在2009年7月中国中医药管理局在乌鲁木齐举办的中药提取新技术学术交流会议上有人粗略估计在50%左右。由此可推断补肾益寿胶囊药渣中含有中药有效成分, 应该具有补肾益寿胶囊的药用活性。上述结论在我校与重庆市涪陵正星兽医药器械有限公司合作开发的补肾益寿胶囊功能性种公猪饲料添加剂养殖试验中得到证实, 利用补肾益寿胶囊药渣生产功能性饲料添加剂确有实效。因此, 生产功能性饲料添加剂是补肾益寿胶囊药渣重要的开发利用方向。
种公猪长期连续交配采精以及疾病影响, 容易导致少精、弱精、死精、畸形精等现象发生, 形成的精液质量下降, 每m精液精子密度低于1亿, 由此影响母畜受胎率, 致使配种能力降低[4]。补肾益寿胶囊药渣中含有淫羊藿, 其主要活性成分是淫羊藿甙 (icariin, ICA) 。淫羊藿苷具有促进附睾及精囊的发育、睾酮分泌和精液的生成作用[5], 还能抑制分解环磷酸腺苷c AMP的磷酸二酯酶PDE5活性, 使阴茎海绵体保持适宜浓度的环磷酸腺苷c AMP, 增强阴茎海绵体内动脉血流量, 促进阴茎勃起。因此在饲粮中添加适量的补肾益寿药渣一方面可提高种公猪阴茎勃起次数, 另一方面可提升精液数量和精子密度, 增强种公猪的性欲, 从而增强种公猪交配能力提高繁殖性能。所以, 将补肾益寿胶囊药渣开发成功能性家禽家蓄饲料添加剂具有科学依据, 具有可行性。
2 共生发酵补肾益寿药渣增强保健功能
中药渣含有不少的粗脂肪、粗纤维、糖类、淀粉, 以及黄酮类、苯丙素类、三萜与苷类等药效成分, 资源比较丰富[6]。中药材经煎煮提取后基本无毒, 复方药渣可用来作饲料添加剂、花肥、作真菌类的栽培料[7], 用作禽、畜饲料或饲料添加剂十分有利于家禽、家畜的生长, 是中药渣主要利用途径[8]。有研究报道指出, 采用混合菌种进行复合中药渣固态发酵生产功能饲料能显著提高多糖的质量分数, 可使复合中药渣得到合理的利用, 其发酵产物可成为功能性饲料资源[9]。从国内研究来看, 在中药渣中接种康宁木霉、产朊假丝酵母、产黄纤维单胞菌、乳酸菌、放线菌、黑曲霉等菌种进行共生菌群发酵, 发酵效果最好, 产物中多糖蛋白质和可溶性药用成分含量高, 是再生利用中药渣的重要途径。
由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、革兰氏阳性放线菌群、丝状菌群组成的混合菌具有共生发酵功能。其中, 光合菌群代谢物质是其它菌群的养分;乳酸菌分解木质素和纤维素, 调控菌群活性;酵母菌为乳酸菌、放线菌增殖提供给养保障;放线菌分解木质素、纤维素、甲壳素等, 产生各种抗生物质、维生素及酶, 直接抑制垃圾中的原生态菌, 与光合菌协同起净菌作用;丝状菌群产酒精能力强, 可抑制恶臭, 防止蛆和其他害虫的发生。在药渣发酵过程中, 各菌群分泌物质成为相互生长的营养基质, 形成共生增殖关系, 组成稳定的微生态系统。通过共生发酵, 将药渣的木质素、纤维素、半纤维素分解成低聚糖和单糖, 提高了可食物质的百分数。如果在混合菌群中增大乳酸菌和放线菌的比例, 将会显著降低药渣中纤维素类含量, 药渣的利用度将会更高。
补肾益寿中药材由药食同源和保健食品加工用药材组成, 药渣中的红参、珍珠、灵芝、制何首乌含有较高的多糖和蛋白质, 淫羊藿残留有一定水平的淫羊藿苷。发酵时混合菌群吸收利用了药渣中的多糖、蛋白质和微量元素, 保留了中药有效成分, 产生了抗生素、维生素等药用活性成分, 合成了新的糖和蛋白质类物质。因木质素、纤维素和半纤维素被降解, 更有利于黄酮类、苯丙素类、三萜和苷类等药用成分的溶解, 饲喂家禽家蓄后更容消化吸收淫羊藿苷等药用成分, 增强了补肾益寿药渣饲料添加剂的保健效果。因此, 采用共生菌群对补肾益寿胶囊药渣进行固态发酵是生产优质功能性药渣饲料添加剂的途径。
3 补肾益寿药渣饲料添加剂的生产方法
补肾益寿药渣的多糖和蛋白质类不能满足共生菌群新陈代谢的需要, 固体发酵必须补充足够的碳源和氮源, 采用玉米芯、秸秆、豆粕等农副产品粗碎料作为碳源和氮源能降低产品成本, 使用玉米芯会促进酵母群的繁殖, 能显著增加产品中单细胞蛋白质的含量。另外, 在共生发酵中需合理调节药渣水分含量, 采用自然堆码脱水可降低有效成分的流失率。为了发酵更彻底, 药渣、玉米芯、秸秆和豆粕均需要粗碎拌合均匀。所以, 补肾益寿药渣饲料添加剂的生产过程包含药渣脱水、主辅原料破碎、接种、前发酵、翻拌调和、后发酵、陈化、细碎出品等生产环节。主辅料破碎段是药渣与干燥玉米芯等辅料混合破碎, 采用调节主辅料比例控制混合料中的水分;翻拌调和段是调节前发酵后混合料的酸碱度、调节菌种比例补充糖类物质的过程, 控制发酵程度。陈化段可与后发酵合二为一, 陈化后粉碎至60目大小粉末, 包装得成品。生产周期80-90天。
补肾益寿胶囊中药渣的固体发酵需可借鉴北美秸秆堆码发酵法, 该法采用的发酵容器分为发酵池和发酵塔两类。发酵池是平地上挖成的深5米宽6米长30米的大坑, 大坑三方砌石墙一方出料;发酵塔采用石条砌成的圆性高塔, 拌合菌种后的秸秆混合粉料从塔顶进入塔内装填密实, 经过3-4个月密闭发酵即可饲喂。
采用共生发酵法, 我们研制了补肾益寿药渣功能性种公猪饲料添加剂, 经养猪场使用可增强仔猪、种猪和育肥猪的抗寒抗病能力, 提高了种公猪的性欲, 减少了抗生素类药物的使用, 降低抗生素类药物的污染, 对种公猪的保健效果良好。目前该产品已经申报了国家实用新型专利。
4 结论
补肾益寿胶囊是太极集团主要产品之一, 每年产生的补肾益寿胶囊药渣数量庞大。由于处方中各药材均属于可食性药材, 且含有淫羊藿苷类物质, 具有补气养神提高精液质量和种公猪性欲, 采用共生菌群进行厌氧固体发酵生产高糖高蛋白质富含活性成分的功能性种公猪饲料添加剂具有安全性和可行性, 所得产品在畜牧养殖业上具有广泛的而应用前景。
摘要：本文从再生利用中药渣保护环境角度出发, 分析了综合开发补肾益寿胶囊药渣功能性饲料添加剂的可行性, 论述了补肾益寿胶囊药渣综合开发途径, 介绍了补肾益寿胶囊药渣功能性种公猪饲料添加剂的生产方法。
关键词：功能性,药渣,添加剂
参考文献
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