生脈注射液生產(chǎn)過(guò)程五味子藥渣的資源化利用研究.pdf

1、五味子為蘭科五味子屬植物五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.的干燥成熟果實(shí)，習(xí)稱“北五味子”，具有收斂固澀，益氣生津，補(bǔ)腎寧心的等功效，主要用于治療久嗽虛喘，夢(mèng)遺滑精，遺尿尿頻，久瀉不止，自汗盜汗，津傷口渴，內(nèi)熱消渴，心悸失眠等癥。我國(guó)是世界上五味子資源最豐富的國(guó)家，包括野生五味子和人工栽培五味子。一般野生五味子中主要化學(xué)成分的含量高于栽培品，但是五味子栽培品生產(chǎn)穩(wěn)定且種植規(guī)模大，野生五味子和栽培五

2、味子是目前藥材市場(chǎng)主要的商品來(lái)源，每年市場(chǎng)用量達(dá)7000-8000 t左右。
　　現(xiàn)代研究表明五味子中木脂素類化學(xué)成分是其主要的資源性化學(xué)成分，具有抗肝損傷、抗氧化、抗HIV病毒、保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)及安定等多種生物活性，臨床上多用于治療以丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶升高為主要體征的肝炎等癥，并研制出中成藥制劑系列產(chǎn)品如聯(lián)苯雙酯膠囊及五仁醇膠囊等。
　　目前在利用五味子資源的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中多采用水提醇沉工藝，產(chǎn)生了大量的五味子藥渣以及醇沉沉淀。

3、研究顯示，五味子藥渣中尚殘留大量的木脂素類成分，含量與藥材中相當(dāng)，表明五味子藥渣可以作為一種提取木脂素類資源性化學(xué)成分的資源，作為再生資源具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。此外，五味子藥渣中尚含有大量的植物總蛋白、多糖、纖維等資源性化學(xué)物質(zhì)。
　　本論文選擇生脈注射液生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的五味子固體廢棄物為研究對(duì)象，對(duì)五味子藥渣中的資源性化學(xué)成分及其資源化利用開展研究。對(duì)五味子藥渣中木脂素類、蛋白質(zhì)類及多糖類等資源性化學(xué)成分進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，優(yōu)化其提

4、取制備工藝以及資源利用價(jià)值發(fā)現(xiàn)，最后對(duì)藥渣生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行篩選優(yōu)化，為五味子藥渣轉(zhuǎn)化為蛋白飼料提供了科學(xué)依據(jù)，為五味子固體廢棄物的綜合利用、變廢為寶提供了技術(shù)支撐和科學(xué)參考，本文主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)論簡(jiǎn)述如下。
　　1五味子藥渣中資源性化學(xué)成分分析與評(píng)價(jià)
　　分別采用高效液相色譜法（HPLC-UV）、BCA蛋白測(cè)試試劑盒法、紫外-可見分光光度法（UV）的方法以及纖維測(cè)定儀等方法，對(duì)五味子藥材和五味子藥渣中的木脂素類、蛋白類

5、、多糖類以及纖維素類等資源性化學(xué)成分進(jìn)行分析與含量測(cè)定，以明確五味子藥渣中資源性化學(xué)成分及其利用價(jià)值，探討其可利用途徑，研究結(jié)果如下：
　　（1）木脂素類成分分析結(jié)果表明，生脈注射液生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的五味子固體廢棄物中木脂素類成分與五味子藥材相比，幾乎未被利用而殘留在藥渣中，其中五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子醇乙和五味子酯甲的含量依次為1.4424、3.7880、1.3509、4.3993、3.2313、0.5

6、053 mg/g，與原藥材相比，在生脈注射液生產(chǎn)過(guò)程中五味子醇甲的提取利用率為20.84％。而五味子醇乙?guī)缀跷幢焕枚鴼埩粲谒幵校逦蹲蛹姿?、五味子乙素、五味子丙素和五味子酯甲在藥渣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略高于原藥材。
　?。?）蛋白質(zhì)類成分分析表明，五味子藥材中總蛋白含量為20.04％，藥渣中總蛋白含量為12.18％。
　　（3）多糖類類成分分析表明，五味子藥材中中性多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.15%，酸性多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.37%；藥渣中性

7、多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.82%，酸性多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.31%；
　?。?）粗纖維素類成分分析表明，五味子藥材中粗纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39.65%，藥渣中粗纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.80%。
　?。?）油脂類成分分析表明，五味子藥渣油脂中含有的亞油酸（人體必需脂肪酸），與藥材相比相差不大，因此具有一定的開發(fā)利用價(jià)值。
　　綜上，五味子藥渣中富含木脂素類資源性物質(zhì)，其在生脈注射液的生產(chǎn)制備過(guò)程中未得到充分利用，尚待進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化利用。此外

8、五味子藥渣中尚含有豐富的蛋白質(zhì)類、多糖類、纖維類及油脂類等資源性化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)一步開發(fā)利用和資源化，以提升五味子資源的利用效率與利用價(jià)值。
　　2五味子藥渣中資源性化學(xué)成分的提取制備研究
　　以五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子酯甲以及總木脂素含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化考察木脂素類中不同成分的的最佳提取工藝。結(jié)果顯示，提取時(shí)間和乙醇的用量是影響木脂素類成分提取效果的關(guān)鍵因素，最終確定出最優(yōu)提取工

9、藝為乙醇濃度60％，乙醇用量12倍，提取時(shí)間120min，提取次數(shù)為2次。
　　3五味子藥渣提取物對(duì)急性肝損傷大鼠模型的保護(hù)作用以及與腸道菌群相互作用研究
　?。?）五味子藥渣提取物對(duì)急性肝損傷模型大鼠的保護(hù)作用及對(duì)腸道菌群的影響
　　采用60％乙醇對(duì)五味子藥渣進(jìn)行提取，得到五味子藥渣提取物；制備CCL4誘導(dǎo)的急性肝損傷大鼠模型，以ALT、AST、ALB和TP指標(biāo)評(píng)價(jià)五味子藥渣提取物對(duì)肝損傷的保護(hù)作用；通過(guò)對(duì)大鼠肝臟、

10、結(jié)腸部分的病理組織學(xué)的觀察評(píng)價(jià)提取物對(duì)肝損傷的保護(hù)作用；通過(guò)腸道菌群的組成變化評(píng)價(jià)提取物對(duì)腸道菌的影響。以期為五味子提取物的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)，結(jié)果如下：
　　（1）HPLC分析表明，五味子藥渣提取物中五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子醇乙和五味子酯甲的含量依次為1.44、3.42、1.68、4.22、2.92、0.58 mg/g。
　?。?）藥效學(xué)評(píng)價(jià)表明，五味子提取物對(duì)急性肝損傷大鼠血清中ALT、A

11、ST的含量具有顯著的抑制作用，對(duì)ALB、TP的含量有顯著的升高作用。
　　（3）病理學(xué)評(píng)分顯示肝臟和結(jié)腸粘膜損傷評(píng)分降低，提示對(duì)肝臟和結(jié)腸粘膜具有保護(hù)作用。
　?。?）與肝損傷組相比，高劑量組和低劑量組五味子提取物可使大鼠腸道內(nèi)益生菌乳酸桿菌和雙歧桿菌明顯增殖，大鼠腸道內(nèi)腸球菌和腸桿菌明顯減少。
　?。?）正常大鼠與急性肝損傷大鼠腸道菌群對(duì)五味子藥渣提取物中木脂素類成分的代謝轉(zhuǎn)化研究
　　將五味子藥渣提取物與正常

12、大鼠與急性肝損傷大鼠腸道細(xì)菌進(jìn)行厭氧培養(yǎng)，對(duì)五味子藥渣提取物中的主要活性成分及其代謝物進(jìn)行分析檢測(cè)。通過(guò)與空白對(duì)照?qǐng)D譜比較，利用Metabolynx軟件，最終得到提取物中的主要成分、代謝物及其主要代謝途徑。正常大鼠腸道細(xì)菌與急性肝損傷大鼠腸道細(xì)菌代謝五味子成分的代謝產(chǎn)物主要有羥基化產(chǎn)物、甲基化產(chǎn)物、去甲基化產(chǎn)物、去苯甲酸化產(chǎn)物及氫化產(chǎn)物等。可見腸道細(xì)菌對(duì)五味子主要成分的代謝功能主要是通過(guò)去甲基化、甲基化、羥基化、脫苯甲酸等代謝途徑。五味

13、子醇甲、五味子酯甲和五味子乙素經(jīng)急性肝損傷大鼠腸道菌群代謝后代謝產(chǎn)物相對(duì)量提高，且經(jīng)急性肝損傷大鼠腸道菌群代謝后代謝產(chǎn)物的種類也比正常組多。但是代謝產(chǎn)物與治療肝損傷的效應(yīng)之間的相關(guān)性尚需進(jìn)一步深入研究。
　　4五味子藥渣的發(fā)酵轉(zhuǎn)化研究
　?。?）五味子殘?jiān)虘B(tài)發(fā)酵前后總蛋白、還原糖以及淀粉含量的分析結(jié)果采用BCA蛋白測(cè)試試劑盒法和3,5-二硝基水楊酸(DNS)比色法，對(duì)發(fā)酵前后殘?jiān)械鞍踪|(zhì)、還原糖以及淀粉的含量進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果

14、顯示：通過(guò)熱帶假絲酵母菌固態(tài)發(fā)酵后，發(fā)酵培養(yǎng)物中的總蛋白含量比初始五味子殘?jiān)刑岣?6.84％，還原糖含量提高84.33％，淀粉含量提高84.44％。而蛋白、還原糖以及淀粉是動(dòng)物飼料的主要營(yíng)養(yǎng)成分，說(shuō)明五味子殘?jiān)l(fā)酵培養(yǎng)物完全可以作為動(dòng)物蛋白飼料或者動(dòng)物飼料添加劑。
　?。?）五味子殘?jiān)虘B(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的工藝條件研究以發(fā)酵培養(yǎng)物中的總蛋白含量為考察指標(biāo)，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化發(fā)酵工藝條件，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，纖維素酶的添加量對(duì)發(fā)酵

15、結(jié)果有顯著性影響（P<0.05），最終確定五味子殘?jiān)虘B(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的最優(yōu)工藝為纖維素酶添加量為30mg，接種量為20％，硫酸銨添加量為0.5g，發(fā)酵時(shí)間為6天。按照最優(yōu)發(fā)酵工藝，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，RSD值為4.4%，表明最佳發(fā)酵工藝穩(wěn)定可靠。
　　（3）五味子藥渣的資源化利用途徑與前景分析提取五味子廢棄物中木脂素類成分可作為藥用和保健用的原料，最終可制成保肝藥品或保健食品；五味子多糖可開拓成為天然抗氧化劑或者功能性食品、

16、藥品等；五味子藥渣中的水不溶性植物纖維、蛋白等可利用化學(xué)物質(zhì)也可開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)資源性化學(xué)成分的循環(huán)利用；此外，五味子藥渣中的脂溶性脂肪酸類成分可用于制備保健食品；因五味子藥渣中含有大量蛋白、多糖等可利用營(yíng)養(yǎng)成分，因此可以使用五味子藥渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料，本論文研究也為其提供了技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。
　　通過(guò)以上對(duì)生脈注射液生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的五味子固態(tài)廢棄物的研究，建立了中藥固體廢棄物資源化利用的研究模式。分析評(píng)價(jià)其資源性化學(xué)成分，采用