蠶沙的綜合利用

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　　蠶沙的綜合利用

　　嚴桂芹

　　(揚州大學動物科學與技術學院， 揚州 225009)

　　摘要：我國蠶沙資源豐富，蠶沙可以直接使用或提取蠶沙中的有用物質及制成葉綠素衍生物等，蠶沙資源的利用將有非常廣闊的前景。但蠶沙資源比較分散，如何將其集中并且加以利用是一個很重要的問題，本文就其綜合利用方面提出了展望和設想并作了一定的闡述。
　　關鍵詞：蠶沙利用現狀 綜合利用
　　1.蠶沙的利用價值
　　1.1蠶沙的簡介
　　蠶沙是家蠶蛾幼蟲的干燥糞便，6～8月收集，以二眠到三眠時的糞便為主，收集后曬干，簸凈泥土，除去輕粒及桑葉的碎屑。蠶沙又名原蠶沙、原蠶屎、晚蠶沙、馬鳴肝、晚蠶矢、二蠶沙，呈短圓柱形，長2～5毫米，直徑1.5～3毫米。表面灰黑色，粗糙，有6條明顯的縱棱及3～4條橫向的淺紋。兩端略平坦，呈六棱形。質堅而脆，遇潮濕后易散碎，微有青草氣。
　　1.2蠶沙的營養成分
　　蠶是以桑葉為生，而蠶在二眠到三眠時生長速度最快，采食量也大，排空速度也快，桑葉中許多的營養成分沒被蠶體完全吸收就已經排泄出來，所以蠶沙的營養成分比較豐富。據測定：風干蠶沙中含粗蛋白15.4%，粗脂肪2.6%，無氮浸出物36.2%，粗纖維19.6%，鈣0.58%，磷0.82%，還含銅、鐵、鋅等微量元素，并含少量生物堿、類腎上腺皮質激素、VA、VB、VC、VD、VE、煙酸及吲哚乙酸、三十烷醇等植物生長激素。從某種意義上講，蠶沙營養價值較苜蓿(干粉)、米糠、麥麩為高[1]。
　　蠶沙(干物質)中部分營養成分與青草粉、麩皮、米糠等的比較如下表：
　　表1 蠶沙、青草粉、麩皮、米糠部分營養成分的比較

種類	水分（%）	粗蛋白（%）	粗脂肪（%）	粗纖維（%）	可溶無氮物（%）
蠶沙	12.2	15.4	2.6	19.6	36.2
青草粉	8.5	5.7	1.5	31.5	38.8
麩皮	11.2	18.3	3.4	9.9	51.0
米糠	9.3	13.2	16.1	8.1	3.3

　　從表中我們可以看到，蠶沙的營養成分是比較高的，其利用價值還是非常好的。
　　蠶沙中還含有許多有用物質，蠶沙中有用物質含量如表2所示。
　　表2 蠶沙中有用物質的含量

葉綠素	0.8～1.0%(干蠶沙)
類胡蘿卜素	0.2%
甾醇（三十烷醇、植物醇）	0.2%
果膠	15-20%

　　1.3蠶沙資源豐富
　　我國是養蠶大國，有著悠久的養蠶歷史。養蠶區主要分布在浙江、江蘇、安徽、山東、河南、湖北、湖南、廣東、四川、云南、遼寧、甘肅等地。資料顯示：我國目前種桑養蠶分布在26個省區市的1000多個縣，桑、柞園面積2000多萬畝(其中桑園面積近1200萬畝=80萬hm2)，養蠶農戶近2000萬戶。每公頃桑園產桑葉30000kg，用這些桑葉飼養桑蠶,獲得干蠶沙(蠶糞)2250kg，全國桑園面積按75萬hm2計算，每年全國可有桑蠶的干蠶沙168750萬kg，即168.75萬t[2]。這是一個相當可觀的數目，可利用的前景非常大。
　　有資料表明：我國2001年蠶繭的總重量是602358噸 ，如果我們就用1噸蠶繭會有1噸蠶沙來計算，這也是一個非常驚人的數字。
　　我國蠶沙資源豐富，而且蠶沙的營養成分比較高，所以蠶沙的綜合利用是很有潛力的。
　　2.蠶沙現階段的利用狀況
　　2.1蠶沙作為畜禽飼料
　　蠶沙的最初利用是作為飼料直接喂食動物的，蠶沙的營養較豐富，將它粉碎后作為配合飼料的主要成分，可直接飼喂。駱世軍等人研究得出[3]：從綜合增重、飼料報酬、經濟效益等指標評定蠶沙在生長豬日糧中的比例已5%為宜，不可超過10%。蠶沙喂豬可降低飼料成本,提高經濟效益[4]。經鄭學斌等人研究[5]，蠶沙可替代飼料中的部分麩皮，在相同的飼養管理條件下，用蠶沙代替麩皮及飼喂肥育豬所表現出的生產性能差異不顯著,而且添加5%蠶沙的試驗組,在日增重、飼料轉化率,經濟效益方面都比對照組略有提高,從經濟效益上看也比對照組提高1.9%，故添加5%左右的蠶沙代替麩皮飼喂生長肥育豬能獲得較高的經濟效益。蠶沙也可用來飼喂肉雞，有關資料顯示[6]：在肉雞飼料中添加5%蠶沙的實驗組中，其平均增重、料肉比都有提高。蠶沙中含有葉綠素，喂雞可使雞的皮膚和肌肉色澤加深，蛋黃顏色變為深紅，提高雞產品的商品率。
　　蠶沙中含有纖維素，經腐熟后還可以作為魚的飼料，草食性和雜食性的魚類喜食。一般每10kg蠶沙可生產1kg魚，并且蠶沙具有一定藥效作用，可防止魚病的發生[7]。蠶沙在養殖水體中分解后，其所含有的豐富的氮、磷、鉀等元素被逐步釋放出來，作為水體肥料，可以使大量的浮游生物繁殖，這樣給以濾食性為主的鰱、鳙魚提供了豐富的餌料，提高了水體的初級生產力，增加了養殖的收益[8]。
　　2.2蠶沙作為肥料
　　現階段用蠶沙作為肥料是比較廣泛的，蠶沙中含有豐富的糖分，蛋白質及礦物質，是營養成分比較完全的有機肥。蠶沙經過腐熟發酵，作用于農田，易被農作物吸收利用，可作基肥亦可作追肥。施用于農作物有明顯的增產效果。
　　2.3蠶沙可做中藥
　　蠶沙中富含VA、VB、VC、VD、VE、煙酸等，可預防有關維生素的缺乏。蠶沙風干后可作為中藥的配劑，具有祛風燥濕、清熱活血。治風濕、筋骨不遂、腰腳痛、腹內瘀血、頭風赤眼等功效。現在市場上有用蠶沙制作的枕頭，具有醒腦明目、治療高血壓、腰痛等的保健作用[9]。
　　2.4蠶沙中提取有用物質
　　從蠶沙中可以提取葉綠素、葉蛋白、類胡蘿卜素、果膠等有用物質。
　　葉綠素是重要的天然色素，它的結構和血紅素相似，易被人體吸收。葉綠素在醫藥、食品和日化工業中廣泛應用。可用于食品添加劑或牙膏、肥皂的著色劑和除臭劑，起到護膚、護齒、除臭及抑菌作用。蠶沙中含有的葉綠素占蠶沙干物質量的0.8～1.0% ，是一個非常可觀的數字。從蠶沙中提取葉綠素，以丙酮：無水乙醇=2：1混合液的提取效果最好[10]。
　　果膠是果膠是由幾百至幾千個結構單元連接而成的線性多糖類高分子化合物，分子量在5萬～35萬，主要成份是多聚D—半乳糖醋酸甲酯及部分中性多糖，多聚D—半乳糖和多聚L—阿拉伯糖。果膠可作為增稠劑、膠凝劑、穩定劑、乳化劑等，廣泛用于食品、醫藥、化妝品等生產領域。果膠在防治冠心病、動脈硬化、高血脂等方面的作用也越來越引起醫學界的重視。由于它具有抗菌、止血降血脂等藥理作用，可單獨或與其它藥物配合而用于治療某些疾病，故果膠的需求量越來越大。經實驗得出了鐵鹽法提取蠶沙果膠的最佳工藝條件為：加酸水解時pH值為1.5，沉淀時pH值為3.5，沉淀溶液的溫度為50~55℃，鐵鹽濃度為0.22%[11]。
　　葉黃素屬于類胡蘿卜素類，葉黃素是構成人眼視網膜黃斑區域的主要色素，有保護視網膜的功能，可作為著色劑添加到飼料中去，主要用于產蛋雞和肉雞飼料中，以增加蛋黃及雞皮、喙、腳脛色澤[12]。蠶沙中提取葉黃素的主要工業流程為：去雜 萃提 皂化 萃取 減壓蒸餾 收集粗產品[13]。
　　2.5蠶沙中提取的葉綠素制成葉綠素衍生物
　　葉綠素是及其不穩定的天然色素，遇光易分解，給貯存和使用帶來了很大的麻煩。將葉綠素制成葉綠素鈉鹽類，增加了葉綠素的穩定性，提高了葉綠素的使用率。
　　葉綠酸是葉綠素制備葉綠素衍生物的中間產物，它是一種抑制膜損傷的高效抗氧劑,可保護線粒體免受各類ROS的誘導而發生氧化破壞。J.P.卡馬特等人的研究證明[14-17]：葉綠酸即使在線粒體濃度低于10um時仍是一種有效的膜保護劑，其抗氧能力在當量濃度下,明顯優于一些已知的抗氧劑，如抗壞血酸、甘露糖醇、叔丁醇等。
　　目前生產的比較多的有葉綠素銅鈉鹽、鐵鈉鹽、鋅鈉鹽等。生產原理是將葉綠素成鹽，并將葉綠素分子中的Mg元素用其他的金屬元素替代，所替代的金屬離子一般對人體無毒副作用，是人體所需的微量元素，在體內行使一定的生理功能。可作為食用著色劑，與化學合成的食用色素相比，具有很大的優越性，可廣泛用于糕點、飲料、糖果、冰淇淋等食品的生產。是一種很好的醫藥原料，可以促進胃腸潰瘍面的愈合，抑制急慢性肝炎及肝炎引起的肝腫大、肝硬化，促進肝功能恢復等功效。在日用化工原料方面，對治療牙周炎、口腔潰瘍和口臭等具有明顯療效，可以大量用于各種綠色藥物牙膏和化妝品。
　　有人對葉綠素鋅鈉鹽的性質進行了研究[18]，研究表明：葉綠素鋅鈉鹽的熱穩定性很好，抗氧化還原性很好，光穩定性較差，一般的食品添加劑，如食鹽、葡萄糖、抗壞血酸對葉綠素鋅鈉鹽的穩定性沒有太大的影響。
　　3.蠶沙綜合利用的展望
　　3.1蠶沙的收集和貯存問題
　　蠶沙的產出有一定的季節性，主要集中在6～8月份，如果進行工業化生產時，要使工廠能夠順利的運行起來，那就必須有蠶沙原材料源源不斷的供應，而在我國養蠶戶一般都是個體戶，自主經營，比較分散，這就給蠶沙的收集帶來了不便。
　　蠶沙是家蠶的糞便，含有一定的水分，沒有曬干處理過的蠶沙含水量為62～65%，就是曬干處理過的蠶沙也含有水分38～35%，這就給蠶沙的貯存帶來了一定的麻煩。針對收集和貯存可以采取一定的措施：
　　(1)多年來蠶沙作為一種廢棄物或肥料撒入田間或魚塘里，根本不去管它能產生多少效益。如果廠家給于一定的價格將蠶沙收購，這樣不僅滿足了工廠的需要，也切實提高了蠶農的利益。
　　(2)蠶沙具有一定的季節性，可能會出現蠶農在農忙的時候缺乏激情將蠶沙送到蠶沙定點收購處，這樣廠家可以通過價格調控的方式提高蠶農的熱情。比如價格可以上浮一點，這樣蠶農的熱情會大大提高。
　　(3)蠶沙含水量的高低決定了蠶沙貯存的難易，為了方便廠家的貯存和利用，可以制定一定的蠶沙等級，如按水分含量、純凈度、色澤等等指標來評估蠶沙的等級，按等級給價。這樣蠶農和廠家的利益都可以得到保證。
　　3.2蠶沙在綜合生產上的設想
　　蠶沙中的營養物質和可利用的物質非常豐富，可以說蠶沙完全被利用后不可能會有殘渣。現階段蠶沙的利用情況主要是根據利用者的需要，需要什么提取什么，提取后所謂的“廢渣”沒能很好的利用起來，在很大程度上造成了資源的浪費。
　　如果將蠶沙收集后，按等級分別貯存，再按不同的利用途徑將蠶沙利用。如：可以選用優等蠶沙作為中藥或制作蠶沙枕頭;提取蠶沙中葉綠素、葉黃素、果膠等有用物質，并將提取后的蠶沙殘渣經過處理后作為飼料來用;提取出的有用物質可以根據需要進一步制成其衍生物以及這些化學合成工藝流程的進一步完善等等。
　　3.3蠶沙投入綜合利用生產時應注意的問題
　　投入規模生產后，因為考慮到提取蠶沙中有用物質時需要用到有機溶劑，所以必須考慮到規模化生產后有機溶劑回收處理和對環境危害的問題，這些問題都必須進一步的研究和解決。另外一方面就是要考慮到市場規范化的問題，可以制定一些企業規范等來約束此行的健康發展。總之，投入生產后應將經濟效益和社會效益放在同等的位置來考慮。
　　參考文獻：
　　[1]邢萱.蠶沙綜合利用技術及效益[J].農牧產品開發,1995(9):17-19.
　　[2]張華,李景琳,李傳欣，馮立軍.蠶沙綜合利用現狀與前景[J].遼寧農業科學，1999(4):24-26.
　　[3]駱世軍,王懷愚,何龍江等.蠶沙在生長豬日糧中的適宜比例研究[J].飼料與畜牧，1996，17(10):20-22.
　　[4]鄢貞鳳,何美珠.蠶沙喂豬效果實驗[J].浙江畜牧獸醫,1999(3):14.
　　[5]鄭學斌,李冬梅. 蠶沙代替麩皮飼喂肥育豬試驗[J]. 飼料研究,1996(11):20-21.
　　[6]鄭學斌,李冬梅. 蠶沙飼喂肉雞的試驗研究[J]. 山東家禽,2003,(3):14-15.
　　[7]孫克年.蠶沙的開發利用[J].飼料研究,1995(7):17-18.
　　[8]趙欣.談談魚池的水色培養[J] 農村養殖技術,1999(5):12.
　　[9]常新紅.蠶沙保健藥枕的研究與產業化開發[J].北方蠶業,2006(1):51-53.
　　[10]潘慧娟.不同溶劑對蠶沙中葉綠素提取效果的影響[J].杭州師范學院學報(自然科學版),2006(1):50-52.
　　[11]付敏,劉曉石,張洪良,魯蕾,郭寶星.鐵鹽法從蠶沙中提取果膠[J].四川大學學報(工程科學版),2004(2):73-76.
　　[12]蔡常勇. 天然色素葉黃素在肉雞、水產品生產中的應用進展[J].飼料廣角,2004(20):22-24.
　　[13]李永祥,劉慧君,趙林秀. 從蠶沙中提取粗品葉黃素的工藝研究[J].山西化工,2004(2):19-20.
　　[14]J.P. Kamat, K. K. Boloor ,T. R. A. Devasagayam. Chlorophgllin as an effective antioxidant against membrane damage in vitro and ex vivo Biochimica et Biophgsica.Acta,2000(1487):113-127.
　　[15]T.Negishi,H.Rai,H.Hayatsu, Antigenotoxic activity of natural chlorophylls. MuratRes,1997(376);97-100.
　　[16]W-Y.Chung, J-M.Lee, M-Y.Park, J-I.Yook, J.Kim, A-S.Chung, Y-J.Surh, K-K.Park, Inhibitory effects of chlorophylin on 7.12-dimethylbenz[a] anthracene induced bacterial mutagenesis and mouse kncarcinogenesis.Cancer Res,1999(145):57-64.
　　[17]S. S. Kumar, R. C. Chaubey, K.I.Priyadarsini, T. P. A. Devasagayam, P.S.Chaunan, Inhibition of radiationinduced DNA damage in PBR 322 by chlorophyllin and possible mechanism of action MutatRes,1999(425):71-79.
　　[18]于潔,石華.葉綠素鋅鈉鹽的理化性質及應用研究 [J].食品工業科技,2004(3):105-108.
　　作者通訊地址：揚州大學文匯路校區30191信箱 郵編 225009
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胡運芳

謝謝，學習了。