随着中药行业快速发展,中药加工企业数量不断增加,加工生产过程中产生大量中药渣,传统处理方法有焚烧、填埋、固定区域堆放等,处理药渣不仅需要投入大量资金,也造成中药资源大量浪费。
黄花蒿,别称青蒿(Artemisia annua),是我国传统中药,主要用于消肿、止汗、凉血等。青蒿中除含有抗疟成分青蒿素、青蒿酯钠、蒿甲醚外,还含有青蒿酸、双氢青蒿素、青蒿醇、青蒿乙素等功效成分。青蒿素等功效成分药理作用的深入研究,促使相关青蒿原料制药企业加大青蒿素等功效成分的提取,青蒿药渣量逐渐增加,残留功效成分和药用价值得不到充分利用。因此积极探索青蒿叶渣新的应用,增加青蒿产品种类及附加值,有助于提升青蒿叶渣资源利用率。
目前中药渣处理方式有重新提取药渣中有效成分、制成无公害化肥、作为食用菌栽培基质及饲料添加j等。针对中药渣难处理的问题,以污水处理厂厌氧污泥为接种物,发酵中药渣产生沼气,为中药渣的综合利用提供新思路。动物养殖方面,通过优化菌种及配比方式,将中药渣发酵生产功能性饲料,可以提高泌乳獭兔的生产性能及断奶仔猪的免疫力。研究发现,中药渣中含有丰富的粗脂肪、粗蛋白、多糖和多种微量
元素,是一种可循环的生物质资源和天然培养基。微生物分泌纤维素酶、蛋白酶及多种微量元素,可破坏植物细胞壁,大幅度提升发酵产物中功效成分含量。
综上所述,本研究采用固态发酵的方式,探索开发青蒿叶渣作为动物保健产品的可能性,为青蒿叶渣综合处理提供新思路,具有广阔的市场发展前景。
1 试验材料
1. 1 试验菌种
试验菌株见表 1。
1. 2 仪器
恒温振荡器 THZ-98A;紫外分光光度计 UV-5100B;GCMS-QP20(日本岛津);微量 XPE/微量分 析 天 平 ;漩 涡 震 荡 器 Vortex-1;真 空 浓 缩 机CONCENTRATOR PLUS(德国艾本德公司);洁净 工 作 台 SW-CJ-2FD;无 氧 发 酵 袋(28 cm×40cm)。
1. 3 试剂
氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钾钠、石油醚均购买自北京化工厂;青蒿乙素、双氢青蒿酸标品购自成都埃法生物科技有限公司;青蒿叶渣由广西仙草堂有限责任公司提供。 2 方法
2. 1 种子液制备
里氏木霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉菌、枯草芽孢杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌 B7、酵母菌和毕赤酵母菌按接种量 2% 接种于 30 mL LB(1% 蛋白胨,0. 5% 酵母粉,1% 氯化钠)培养基并连续活化 2 次,取第二次活化菌液,再次按接种量 2% 接种于 100 mL LB 培养基,酵母菌和毕赤酵母菌 30℃培养 24 h,其余菌株 37℃培养 24 h,丁酸梭菌种子液培养在厌氧发酵
瓶中进行。
2. 2 发酵
青蒿叶渣固体培养基成分:30 g 青蒿叶渣、5 g玉米浆、20 g 豆粕、3 g 红糖、2 g 石粉,以上 5 种物质
混合粉碎过 80 目筛,每组重复 3 次。单一菌株发酵:里氏木霉、地衣芽孢杆菌、黑曲霉菌、枯草芽孢杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、植物乳杆菌 B7、丁酸梭菌、酵母菌和毕赤酵母菌单一菌种种子液 40 mL 接种于固体培养基中,酵母菌和毕赤酵母菌 30℃发酵 7 d,其余菌株 37℃培养 7 d,丁酸梭菌在无氧发酵袋中发酵,每组重复 3 次。
优选菌混合发酵:根据粗蛋白、双氢青蒿酸和青蒿乙素试验结果,选取枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酵母菌作为进一步试验对象,各取 13 mL 种子液混合加入固体培养基中,37℃培养 7 d,混合菌固态发酵,每组重复 3 次。
2. 3 粗蛋白和功效成分测定方法
青蒿叶渣固态发酵产物处理采用余正文对青蒿的处理方法];发酵产物粗蛋白含量测定采用双缩脲法;发酵产物功效成分检测使用 GC-MS测定,采用 Tian 的检测方法。
2. 4 饲喂实验
选取日龄 132 天、4 800 羽的罗曼灰鸡,平均分为 3 组,每组重复 3 次。对照组饲喂全价料,试验组青蒿叶渣混合菌发酵产物按 5% 比例添加到全价料中饲喂鸡群,15 d 后观察并比较 2 组鸡蛋色泽及粪便颜色,并进行筛粪处理。
2. 5 统计学分析
采用 GraphPad Prism 7 软件进行统计分析,数据采用 x±s 表示,多组间比较采用单因素方差分析,两组间进一步比较采用 LSD-test,P<0. 05 差异有统计学意义。
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