蚕沙的综合利用

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　　蚕沙的综合利用

　　严桂芹

　　(扬州大学动物科学与技术学院， 扬州 225009)

　　摘要：我国蚕沙资源丰富，蚕沙可以直接使用或提取蚕沙中的有用物质及制成叶绿素衍生物等，蚕沙资源的利用将有非常广阔的前景。但蚕沙资源比较分散，如何将其集中并且加以利用是一个很重要的问题，本文就其综合利用方面提出了展望和设想并作了一定的阐述。
　　关键词：蚕沙利用现状 综合利用
　　1.蚕沙的利用价值
　　1.1蚕沙的简介
　　蚕沙是家蚕蛾幼虫的干燥粪便，6～8月收集，以二眠到三眠时的粪便为主，收集后晒干，簸净泥土，除去轻粒及桑叶的碎屑。蚕沙又名原蚕沙、原蚕屎、晚蚕沙、马鸣肝、晚蚕矢、二蚕沙，呈短圆柱形，长2～5毫米，直径1.5～3毫米。表面灰黑色，粗糙，有6条明显的纵棱及3～4条横向的浅纹。两端略平坦，呈六棱形。质坚而脆，遇潮湿后易散碎，微有青草气。
　　1.2蚕沙的营养成分
　　蚕是以桑叶为生，而蚕在二眠到三眠时生长速度最快，采食量也大，排空速度也快，桑叶中许多的营养成分没被蚕体完全吸收就已经排泄出来，所以蚕沙的营养成分比较丰富。据测定：风干蚕沙中含粗蛋白15.4%，粗脂肪2.6%，无氮浸出物36.2%，粗纤维19.6%，钙0.58%，磷0.82%，还含铜、铁、锌等微量元素，并含少量生物碱、类肾上腺皮质激素、VA、VB、VC、VD、VE、烟酸及吲哚乙酸、三十烷醇等植物生长激素。从某种意义上讲，蚕沙营养价值较苜蓿(干粉)、米糠、麦麸为高[1]。
　　蚕沙(干物质)中部分营养成分与青草粉、麸皮、米糠等的比较如下表：
　　表1 蚕沙、青草粉、麸皮、米糠部分营养成分的比较

种类	水分（%）	粗蛋白（%）	粗脂肪（%）	粗纤维（%）	可溶无氮物（%）
蚕沙	12.2	15.4	2.6	19.6	36.2
青草粉	8.5	5.7	1.5	31.5	38.8
麸皮	11.2	18.3	3.4	9.9	51.0
米糠	9.3	13.2	16.1	8.1	3.3

　　从表中我们可以看到，蚕沙的营养成分是比较高的，其利用价值还是非常好的。
　　蚕沙中还含有许多有用物质，蚕沙中有用物质含量如表2所示。
　　表2 蚕沙中有用物质的含量

叶绿素	0.8～1.0%(干蚕沙)
类胡萝卜素	0.2%
甾醇（三十烷醇、植物醇）	0.2%
果胶	15-20%

　　1.3蚕沙资源丰富
　　我国是养蚕大国，有着悠久的养蚕历史。养蚕区主要分布在浙江、江苏、安徽、山东、河南、湖北、湖南、广东、四川、云南、辽宁、甘肃等地。资料显示：我国目前种桑养蚕分布在26个省区市的1000多个县，桑、柞园面积2000多万亩(其中桑园面积近1200万亩=80万hm2)，养蚕农户近2000万户。每公顷桑园产桑叶30000kg，用这些桑叶饲养桑蚕,获得干蚕沙(蚕粪)2250kg，全国桑园面积按75万hm2计算，每年全国可有桑蚕的干蚕沙168750万kg，即168.75万t[2]。这是一个相当可观的数目，可利用的前景非常大。
　　有资料表明：我国2001年蚕茧的总重量是602358吨 ，如果我们就用1吨蚕茧会有1吨蚕沙来计算，这也是一个非常惊人的数字。
　　我国蚕沙资源丰富，而且蚕沙的营养成分比较高，所以蚕沙的综合利用是很有潜力的。
　　2.蚕沙现阶段的利用状况
　　2.1蚕沙作为畜禽饲料
　　蚕沙的最初利用是作为饲料直接喂食动物的，蚕沙的营养较丰富，将它粉碎后作为配合饲料的主要成分，可直接饲喂。骆世军等人研究得出[3]：从综合增重、饲料报酬、经济效益等指标评定蚕沙在生长猪日粮中的比例已5%为宜，不可超过10%。蚕沙喂猪可降低饲料成本,提高经济效益[4]。经郑学斌等人研究[5]，蚕沙可替代饲料中的部分麸皮，在相同的饲养管理条件下，用蚕沙代替麸皮及饲喂肥育猪所表现出的生产性能差异不显著,而且添加5%蚕沙的试验组,在日增重、饲料转化率,经济效益方面都比对照组略有提高,从经济效益上看也比对照组提高1.9%，故添加5%左右的蚕沙代替麸皮饲喂生长肥育猪能获得较高的经济效益。蚕沙也可用来饲喂肉鸡，有关资料显示[6]：在肉鸡饲料中添加5%蚕沙的实验组中，其平均增重、料肉比都有提高。蚕沙中含有叶绿素，喂鸡可使鸡的皮肤和肌肉色泽加深，蛋黄颜色变为深红，提高鸡产品的商品率。
　　蚕沙中含有纤维素，经腐熟后还可以作为鱼的饲料，草食性和杂食性的鱼类喜食。一般每10kg蚕沙可生产1kg鱼，并且蚕沙具有一定药效作用，可防止鱼病的发生[7]。蚕沙在养殖水体中分解后，其所含有的丰富的氮、磷、钾等元素被逐步释放出来，作为水体肥料，可以使大量的浮游生物繁殖，这样给以滤食性为主的鲢、鳙鱼提供了丰富的饵料，提高了水体的初级生产力，增加了养殖的收益[8]。
　　2.2蚕沙作为肥料
　　现阶段用蚕沙作为肥料是比较广泛的，蚕沙中含有丰富的糖分，蛋白质及矿物质，是营养成分比较完全的有机肥。蚕沙经过腐熟发酵，作用于农田，易被农作物吸收利用，可作基肥亦可作追肥。施用于农作物有明显的增产效果。
　　2.3蚕沙可做中药
　　蚕沙中富含VA、VB、VC、VD、VE、烟酸等，可预防有关维生素的缺乏。蚕沙风干后可作为中药的配剂，具有祛风燥湿、清热活血。治风湿、筋骨不遂、腰脚痛、腹内瘀血、头风赤眼等功效。现在市场上有用蚕沙制作的枕头，具有醒脑明目、治疗高血压、腰痛等的保健作用[9]。
　　2.4蚕沙中提取有用物质
　　从蚕沙中可以提取叶绿素、叶蛋白、类胡萝卜素、果胶等有用物质。
　　叶绿素是重要的天然色素，它的结构和血红素相似，易被人体吸收。叶绿素在医药、食品和日化工业中广泛应用。可用于食品添加剂或牙膏、肥皂的着色剂和除臭剂，起到护肤、护齿、除臭及抑菌作用。蚕沙中含有的叶绿素占蚕沙干物质量的0.8～1.0% ，是一个非常可观的数字。从蚕沙中提取叶绿素，以丙酮：无水乙醇=2：1混合液的提取效果最好[10]。
　　果胶是果胶是由几百至几千个结构单元连接而成的线性多糖类高分子化合物，分子量在5万～35万，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。果胶可作为增稠剂、胶凝剂、稳定剂、乳化剂等，广泛用于食品、医药、化妆品等生产领域。果胶在防治冠心病、动脉硬化、高血脂等方面的作用也越来越引起医学界的重视。由于它具有抗菌、止血降血脂等药理作用，可单独或与其它药物配合而用于治疗某些疾病，故果胶的需求量越来越大。经实验得出了铁盐法提取蚕沙果胶的最佳工艺条件为：加酸水解时pH值为1.5，沉淀时pH值为3.5，沉淀溶液的温度为50~55℃，铁盐浓度为0.22%[11]。
　　叶黄素属于类胡萝卜素类，叶黄素是构成人眼视网膜黄斑区域的主要色素，有保护视网膜的功能，可作为着色剂添加到饲料中去，主要用于产蛋鸡和肉鸡饲料中，以增加蛋黄及鸡皮、喙、脚胫色泽[12]。蚕沙中提取叶黄素的主要工业流程为：去杂 萃提 皂化 萃取 减压蒸馏 收集粗产品[13]。
　　2.5蚕沙中提取的叶绿素制成叶绿素衍生物
　　叶绿素是及其不稳定的天然色素，遇光易分解，给贮存和使用带来了很大的麻烦。将叶绿素制成叶绿素钠盐类，增加了叶绿素的稳定性，提高了叶绿素的使用率。
　　叶绿酸是叶绿素制备叶绿素衍生物的中间产物，它是一种抑制膜损伤的高效抗氧剂,可保护线粒体免受各类ROS的诱导而发生氧化破坏。J.P.卡马特等人的研究证明[14-17]：叶绿酸即使在线粒体浓度低于10um时仍是一种有效的膜保护剂，其抗氧能力在当量浓度下,明显优于一些已知的抗氧剂，如抗坏血酸、甘露糖醇、叔丁醇等。
　　目前生产的比较多的有叶绿素铜钠盐、铁钠盐、锌钠盐等。生产原理是将叶绿素成盐，并将叶绿素分子中的Mg元素用其他的金属元素替代，所替代的金属离子一般对人体无毒副作用，是人体所需的微量元素，在体内行使一定的生理功能。可作为食用着色剂，与化学合成的食用色素相比，具有很大的优越性，可广泛用于糕点、饮料、糖果、冰淇淋等食品的生产。是一种很好的医药原料，可以促进胃肠溃疡面的愈合，抑制急慢性肝炎及肝炎引起的肝肿大、肝硬化，促进肝功能恢复等功效。在日用化工原料方面，对治疗牙周炎、口腔溃疡和口臭等具有明显疗效，可以大量用于各种绿色药物牙膏和化妆品。
　　有人对叶绿素锌钠盐的性质进行了研究[18]，研究表明：叶绿素锌钠盐的热稳定性很好，抗氧化还原性很好，光稳定性较差，一般的食品添加剂，如食盐、葡萄糖、抗坏血酸对叶绿素锌钠盐的稳定性没有太大的影响。
　　3.蚕沙综合利用的展望
　　3.1蚕沙的收集和贮存问题
　　蚕沙的产出有一定的季节性，主要集中在6～8月份，如果进行工业化生产时，要使工厂能够顺利的运行起来，那就必须有蚕沙原材料源源不断的供应，而在我国养蚕户一般都是个体户，自主经营，比较分散，这就给蚕沙的收集带来了不便。
　　蚕沙是家蚕的粪便，含有一定的水分，没有晒干处理过的蚕沙含水量为62～65%，就是晒干处理过的蚕沙也含有水分38～35%，这就给蚕沙的贮存带来了一定的麻烦。针对收集和贮存可以采取一定的措施：
　　(1)多年来蚕沙作为一种废弃物或肥料撒入田间或鱼塘里，根本不去管它能产生多少效益。如果厂家给于一定的价格将蚕沙收购，这样不仅满足了工厂的需要，也切实提高了蚕农的利益。
　　(2)蚕沙具有一定的季节性，可能会出现蚕农在农忙的时候缺乏激情将蚕沙送到蚕沙定点收购处，这样厂家可以通过价格调控的方式提高蚕农的热情。比如价格可以上浮一点，这样蚕农的热情会大大提高。
　　(3)蚕沙含水量的高低决定了蚕沙贮存的难易，为了方便厂家的贮存和利用，可以制定一定的蚕沙等级，如按水分含量、纯净度、色泽等等指标来评估蚕沙的等级，按等级给价。这样蚕农和厂家的利益都可以得到保证。
　　3.2蚕沙在综合生产上的设想
　　蚕沙中的营养物质和可利用的物质非常丰富，可以说蚕沙完全被利用后不可能会有残渣。现阶段蚕沙的利用情况主要是根据利用者的需要，需要什么提取什么，提取后所谓的“废渣”没能很好的利用起来，在很大程度上造成了资源的浪费。
　　如果将蚕沙收集后，按等级分别贮存，再按不同的利用途径将蚕沙利用。如：可以选用优等蚕沙作为中药或制作蚕沙枕头;提取蚕沙中叶绿素、叶黄素、果胶等有用物质，并将提取后的蚕沙残渣经过处理后作为饲料来用;提取出的有用物质可以根据需要进一步制成其衍生物以及这些化学合成工艺流程的进一步完善等等。
　　3.3蚕沙投入综合利用生产时应注意的问题
　　投入规模生产后，因为考虑到提取蚕沙中有用物质时需要用到有机溶剂，所以必须考虑到规模化生产后有机溶剂回收处理和对环境危害的问题，这些问题都必须进一步的研究和解决。另外一方面就是要考虑到市场规范化的问题，可以制定一些企业规范等来约束此行的健康发展。总之，投入生产后应将经济效益和社会效益放在同等的位置来考虑。
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　　作者通讯地址：扬州大学文汇路校区30191信箱 邮编 225009
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胡运芳

谢谢，学习了。