中药废弃物的转化增效资源化模式及其研究与实践

药材生产-饮片加工-产品深加工等产业化过程构成了我国独具特色的中药资源产业链和产品集群,产生了巨大的社会和经济效益。然而,在药材生产与饮片加工过程中产生的“非药用部位”及“下脚料”,在资源性产品深加工制造过程产生的废渣、废水、废气等大量的废弃物,既导致了中药资源的极大浪费又给生态环境带来了新的压力。在前期研究和实践的基础上,依据中药废弃物所含资源性物质的不同理化性质与资源化潜力、不同利用价值等,构建了“三大利用策略”和“三类资源化模式”。该文在资源循环经济理论和中药资源化学研究思路的指导下,针对中药废弃物转化增效的资源化模式,从转化增效的实现途径、适宜技术体系、应用实践等方面进行论述,以期为推动和有效解决这一长期制约中药产业健康发展的瓶颈问题,实现中药废弃物的资源化利用提供借鉴和引导。     

中药资源全产业链废弃物及副产物分级分类体系构建

实施分类管理是防治废弃物污染和实现废弃物减量化、资源化、无害化处置的前提和基础,但目前尚缺少对中药废弃物及副产物的科学分级分类管理体系。基于资源经济学理论对中药资源全产业链废弃物及副产物分级分类的必要性、分级分类体系构建、分级分类资源化利用及循环经济产业布局等问题进行探讨,提出中药资源全产业链废弃物及副产物的四级分类体系,可形成药用、食用、饲料化、肥料化及能源化处置的多途径资源化模式,为实现中药废弃物的科学分类和分级精细化、高值化利用提供支撑。进一步探讨中药废弃物及副产物循环利用的生态产业发展及多途径资源化利用产业链构建模式,以期为中药资源循环经济产业发展,中药农业、中药工业发展模式和经济增长方式的转变提供参考,为我国中药资源产业高质量、绿色发展做出贡献。     

中药资源产业化过程废弃物资源化的理论与模式分析

随着我国中药产业快速发展,中药资源产业化过程中产生的废弃物所带来的环境与生态问题日益突出。基于经济学中的外部性理论、循环经济与价值创新理论,对中药资源产业化废弃物资源化思路与模式进行了深入探索,并提出了粗放低值资源化模式-转化增效资源化模式-精细高值增值资源化模式相结合的"三位一体的资源化模式",最后提出了促进中药资源产业化过程中废弃物资源化的策略。     

基于生态效应的中药废弃物资源化的模式与技术选择

中药资源产业化过程中产生的废弃物对生态环境造成了严重的污染,形成了环境的承载压力。从外部性理论和循环经济理论角度,探讨中药废弃物资源化的三大循环模式及其对生态环境产生的效应。同时,基于生态效应的视角,提出促进中药废弃物资源化转化的技术。这将促进中药废弃物的资源化,保护生态环境,有利于中药资源的可持续发展。     

非水相生物转化体系的建立及其在中药废弃物资源化中的应用

中药废弃物的资源化利用是有效提升资源利用效率,实现节约资源,循环经济和环境友好型经济发展的重要举措。针对中药废弃物的转化增效资源化模式,提出中药废弃物的非水相生物转化利用途径,探讨适用于中药废弃物中潜在资源性物质的非水相生物转化体系,介绍耐有机溶剂极端微生物及酶类的筛选与应用,并指出融合非水相生物转化技术是中药废弃物资源化利用的一个重要突破点,为中药废弃物资源化的高效利用提供借鉴和引导。     

中药资源化学研究与资源循环利用途径及目标任务

中药资源化学研究目的是促进中药及天然药物资源的有效生产、合理利用和产业的提质增效。中医药事业的发展有赖于中药资源的高效利用和可持续发展,有赖于药用生物资源可利用物质、潜在利用价值的发现技术和手段,有赖于中药资源类群中资源性化学成分的多途径、多层次、精细化利用和产业链的有效延伸,从而实现其循环利用的资源化学研究和资源产业健康发展的目的。该文基于中药资源化学的研究思路,将围绕5个方面对中药资源化学与中药资源循环利用途径及目标任务进行论述:立足于资源稀缺性原则,寻找发现或人工生产可替代性资源,保护珍稀濒危物种及自然资源;立足于资源多宜性原则,通过系统性和精细化开发利用,实现资源价值增值和价值补偿,提升资源利用效率;立足于资源节约和环境友好原则,减少资源消耗,促进循环利用,降低资源成本,提升资源利用效益;基于化害为利的资源化策略,研究揭示外来入侵生物资源的药用及多途径利用价值并加以有效利用,转化和丰富我国药物资源体系;基于化学成分结构修饰策略,发掘和提升中药资源性化学物质的利用价值和潜在利用价值。以期为提升中药资源利用效率,推进中药资源循环经济产业发展,从根本上转变中药农业和中药工业的经济增长方式提供参考和借鉴。     

中药产业化过程中废弃物资源化政策机制研究

研究分析中药资源产业化过程中生成的废弃物资源化问题,为中药资源保护和中药产业的可持续发展提供对策建议。运用循环经济学阐述绿色发展经济促进中药废弃物资源化的循环模式与政策机制。中药产业化过程中产生的废弃物对生态环境造成了污染且形成了环境承载压力,中药资源产业发展关键是解决中药资源产业化过程中生成的废弃物产生的负外部性内部化问题。促进中药废弃物资源化需要建立适合中药产业发展的绿色经济网络体系,运用绿色政策制度促进绿色技术创新,使环境保护和中药资源高效利用有机结合,走绿色发展之路。     

基于膜科学技术的中药废弃物资源化原理及其应用实践

中药废弃物的资源化是中药行业形成现代、环保、集约新产业的必然选择。在分析中药废弃物来源与主要化学组成的基础上,针对膜科学技术应用于制药工业的技术优势,特别是近年来膜分离技术已作为应用于中药制药行业传统提取、分离工艺改良的技术储备,提出膜科学技术是中药废弃物资源化过程工艺设计的重要选择之一。中药废弃物为组成与性质十分复杂的物质体系,"分离"过程的科学、有效是其再利用领域的技术关键,而过程集成有助于提高目标产物的收率或提高分离过程产品的纯度,可以解决许多传统的分离技术难以完成的任务。鉴于集成分离技术具有简化流程、降低消耗等优点,符合现代制药工业的发展趋势,而膜分离技术可为过程集成提供宽阔的平台,膜分离及其集成技术在实现中药废弃物的资源化和产业化过程中有着广阔的应用前景。该文通过探讨膜分离及其集成技术用于中药废弃物有效组分资源化的原理、方法与应用实践,描述了膜技术在中药废弃物的提取、分离、浓缩、纯化工程集成技术中的应用前景,比较系统地论述了膜技术在中药资源产业化过程中的适宜性和可行性。     

丹参地上部分资源价值发现与开发利用策略

中药资源是国家战略资源,是中医药事业发展的物质基础与根本保障。随着我国以消耗中药及天然药物资源为特征的资源经济产业快速发展,如何对药材生产过程产生的非药用部位及下脚料、中药制药等深加工产业化过程产生的固液废弃物及副产物等进行资源化利用,延伸资源经济产业链,促进产业提质增效,走循环经济和绿色发展之路,已成为亟待探索和迫切解决的重大社会及科学问题。本文以丹参药材生产过程产生的非药用部位丹参地上部分为例,在前期研究基础上,较为系统地对丹参地上部分的资源性化学成分、资源价值发现及其资源化利用策略等进行探讨,以期为实现丹参地上资源的开发利用、提升资源利用效率和效益提供科学依据。     

中药资源循环利用模式构建及产业化示范

中药资源是国家战略性资源,保护好和利用好中药资源已列入我国"中医药发展‘十三五’规划"。本团队针对我国中药资源生产与深加工全产业链存在的资源利用效率低下、资源浪费严重、生态环境压力不断加剧等重大经济、社会和生态问题,在创新中药资源循环利用基本理论的基础上,依据中药废弃物及副产物的独特理化特性与资源化潜力,集成生物转化、化学转化、物理转化等适宜技术,系统创建了五类中药资源循环利用模式:基于药材生产过程传统非药用部位的新资源药材、医药产品开发模式;基于中药固废物及副产物的生物酶、低聚糖、生物醇等系列产品开发模式;基于中药固废物的炭-液-气联产产品开发模式;基于药材生产过程传统非药用部位的功能食品开发模式;基于中药固废物的功能材料制备及产品开发模式。研究成果通过产业化示范,服务于我国中药资源全产业链的提质增效与绿色发展。     

中药资源化学学科的建立与发展

中药资源化学是中药资源学的分支学科,是药用生物学、生理生态学、药材生产与加工学、中药化学与分析学、生物工程学、生物效应与功能评价、综合利用与产品开发、信息科学等多学科相互渗透、交叉融合形成的一门新兴学科。从广义上讲,中药资源化学是一门揭示自然资源中对人类健康及其相关领域具有应用价值或潜在价值的资源性化学成分的性质、分布、积累与消长规律,并通过适宜技术集成以实现资源的合理生产与科学利用的综合性与应用性特色突出的基础学科。系统阐述了中药资源化学学科概念与性质、内涵与外延、学科建立背景、学科建设与人才培养、研究方向与目标任务等,为进一步丰富和完善中药资源化学的学科体系建设、人才培养和科学研究等提供理论依据和方法学支撑。     

近3年国家自然科学基金中药资源学科资助与结题项目情况分析

该文介绍了近3年国家自然科学基金中药资源学科项目的资助与结题情况,对获资助申请人及项目依托单位情况进行了分析;按照中药资源道地药材形成机制、药用植物分类研究、药用植物育种与栽培、中药资源生态与环境适应性、中药资源品质与评价、中药有效成分生物合成与调控等研究方向,分别对部分获资助项目研究进展及取得成果进行归纳;并对中药资源学科申请项目中冷热点及可能存在的问题进行分析,旨在为项目申请者提供参考。     

对中药“与时俱进”的思考

中药应用历史悠久,近现代也取得了巨大的成就。但中药在某些方面还有不完善的地方。笔者从中药性能、中药配伍、中药资源方面的不足,提出一些改进的方法。     

基于循环经济理论的中药资源循环利用策略与模式探讨

随着经济社会的快速发展和健康产品消费能力的不断提升,有力地拉动和促进了以消耗中药及天然药物资源为特征的资源经济产业强劲增长,同时也造就了一批中药资源深加工制造企业。然而,分析其经济发展现状和产业特征,大多仍属于资源消耗量大、利用效率和产出效益低、废物排放量大的传统线性生产方式,并由此导致药材原料的需求量大幅增长和药材价格的不断攀升,依赖于自然生态提供的天然药物资源趋于紧缺或濒于枯竭。庞大的经济规模加速了自然资源的耗竭和人工替代与补偿资源的大量生产,同时产生巨量的废弃物和环境承载压力。因此,如何减少资源消费、提高资源利用效率、减少排放、绿色发展,以保护人们赖以生存的生态环境等社会、经济、科学问题,已是政府、学者及中药产业界必须面对的重大问题。在分析我国中药资源经济产业发展模式及生产方式的基础上,基于循环经济理论探索性提出了中药资源循环利用策略与产业发展模式等,以期为推进中药资源经济产业发展模式和生产方式的变革,从根本上转变中药农业和中药工业的经济增长方式,为实现生态系统和经济系统相互促进、相互协调、健康理性的循环经济发展做出应有的贡献。     

代谢组学在中药现代化研究中的应用

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分,被认为是"组学"研究的最终方向。它能用反映整体的代谢物图直接认识生命体的生理和生化状态,因此能提供区别于其他"组学"而来的大量信息。在中药现代化研究中,代谢组学方法和技术的应用具有广阔的发展前景,尤其是在中药整体药效评价、中药活性成分研究及中药安全性研究等方面具有重要理论意义和应用价值。     

基于微生物转化的中药废弃物利用价值提升策略探讨

以中药资源产业化过程中产生的废弃物为研究对象,应用中药学、化学、微生物学等多学科知识与方法,通过微生物转化促进中药废弃物中功能性物质、生物质能源、营养基质等资源性物质的转化与转移,以提升资源利用效率,延伸资源经济产业链,实现物尽其用、节约资源、保护环境,发展生态型循环经济产业的目的。     

中药指纹图谱数据库的研究现状及展望

在中药现代化的研究过程中,指纹图谱技术是当今国际公认的控制中药质量的质控模式,但是如何实现中药指纹图谱数据的快速匹配、检索、识别和鉴定功能是指纹图谱研究中亟待解决的问题。中药指纹图谱数据库的研究和建立,为中药指纹图谱技术的推广和应用提供了一个有利的平台,有助于加快中药指纹图谱技术的研究和应用进程。主要从中药指纹图谱数据库研究历程、在中药现代化研究中的优势、研究成果等方面予以阐述。总结了中药指纹图谱数据库在中药现代研究中存在的问题,并展望了发展前景。     

我国炮制用辅料标准现状研究及工作建议

该文对《中国药典》2015年版、《全国中药炮制规范》及29个省、自治区、直辖市的地方炮制规范中炮制用辅料相关内容的现状进行了梳理,整理出了药典、全国炮制规范、地方炮制规范这三级标准中对炮制用辅料的通用性要求、个性化技术要求、质量标准等的收载情况,根据炮制用辅料存在的"药辅同源"、"食辅同源"的特点,对标准现状进行了分析;对炮制用辅料全国性标准研究情况进行了介绍;对炮制用辅料标准目前存在的问题进行了深入的分析和探讨,针对标准体系不完善、缺乏总体性要求、标准水平低、标准引用混乱、标准研究工作不足等问题提出了相关的工作建议,为下一步炮制用辅料国家药品标准体系的建设提供建议和参考。     

中药提取工艺的超分子“印迹模板”作用规律探讨

选用适宜的中药提取工艺是中药制剂制备过程的关键环节,也是行业人员关注的热点。近年来,中药提取原理不断创新,技术不断完善发展,新思路与新方法不断涌现,面对着各式各样的中药提取方法,如何针对中药多成分群的特点,选择或创新适宜的提取方法高效提取中药有效成分是经常遇到的难题。因此亟需对目前中药提取工艺的研究现状进行梳理,对中药多成分间相互作用特征进行探讨,并提出一套适应多成分目标优化提取方法。基于此,引进超分子化学,结合超分子"印迹模板"理论,从"分子社会"间作用层面上提出适宜中药有效成分特点的中药定性定量提取的理论、方法与技术,旨在推动中药提取工艺研究的发展,促进中药制剂生产工艺的进步,加快实现中药制药现代化进程。     

中药毒性分级概况与研究思路探讨

中药的毒性是中药药性理论的重要组成部分。在临床应用中,毒性的有无或大小是确定用药剂量、使用久暂、配伍等的主要依据之一。目前,对于中药毒性的评价尚无统一标准,采用客观的可量化的指标体系对中药毒性进行科学分级与评价具有重要意义。该文总结了中药毒性分级的现状,并在此基础上探讨了其研究思路。