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1、4 0 2 0 0 6 . 5 海安县是栽桑养蚕大县全县 5 . 7 8 万 h m 2耕地中桑 园面积达1 . 0 7 万h m 2 约占江苏省的1 / 1 0 全国的1 / 7 0 2 0 0 4 年全县养蚕4 7 . 8 万张鲜蚕茧总产量达1 . 8 5 万t 蚕茧生产总量约占江苏省的 1 / 6 全国的 1 / 2 5 蚕茧生 产收购量连续2 4 年居江苏省县级第一连续3 年居全国 县级第一每年桑蚕生产过程中所产生的副产品桑树 枝桑树根桑椹蚕砂蚕蛹下脚茧下脚丝等数 量非常可观如干下脚茧约 9 0 0 t 干蚕蛹约 5 0 0 0 t 目 前该县的桑蚕副产品资源绝大部分没有得到充分地开
2、发利用 如蚕农将桑树枝 桑树根作为烧火用柴处理 蚕 蛹作为饲料处理下脚茧和丝作为绢纺原料处理这几 种处理方式属于低层次的资源使用模式远没有发挥桑 蚕资源的巨大潜在价值从目前国内外有关资料介绍的 研究成果来看如果该县桑蚕副产品资源能够运用现有 的研究成果对其进行产业化开发可打造出数1 0 亿元人 民币的新产业这将会有力地促进该县农村产业结构的 调整对农村劳动力生产方式的转移农民增收茧丝 绸产业做强做大地方经济的发展以及财政收入的增加 等诸多方面带来意想不到的好处本文运用现有的桑蚕 副产品研究成果和正在研究的项目 并结合海安县这类资 源的应用开发现状分别对其进行介绍并提出相应的发 展方向 可供有关
3、管理和决策部门参考 1综合开发利用模式及潜在商业价值 桑蚕生产过程中所产生的副产品是指桑树在春季 采摘桑叶后伐下来的桑枝 采摘的桑椹 桑树因多年生长 造成自身老化或因品种退化而被新品种更替所淘汰的桑树 根家蚕饲养过程中产生的蚕砂桑叶剩余物僵蚕 蚕蛾蚕茧收烘过程中产生的下脚茧蚕茧在缫丝过程 中产生的长吐汰头脚丝在制丝绢纺丝织等生 产过程中排放的废水中所含丝胶等这些资源目前基本 上没有得到很好的开发利用 因此 运用现代生物工程技 桑蚕副产品资源综合开发循环利用模式探讨 摘要桑蚕副产品资源的综合开发利用可开拓桑蚕副产品的新用途大幅度地提高产品的附加值这是一项利国利民的经济发展 模式应给予大力扶持发展
4、文章运用现有的桑蚕副产品研究成果和正在研究的项目并结合海安县这类资源的开发现状分别对其 进行介绍并提出了相应的发展方向 关键词桑蚕副产品综合利用循环利用 中图分类号T S 1 4 9 文献标识码C 文章编号1 0 0 1 - 7 0 0 3 2 0 0 6 0 5 - 0 0 4 0 - 0 4 刘华平 鑫缘茧丝绸集团股份有限公司江苏 海安 2 2 6 6 0 0 术以及其他一些新型加工技术可对桑蚕副产品资源进 行深加工从而达到蚕桑业的可持续发展 1 . 1 桑枝 桑皮性寒味甘具有泻肺平喘利水消肿的 功能 可用于治疗肺热喘咳 水肿腹胀 天然桑皮纤维作 为绿色纺织品或生态纺织的典型产品原料既有
5、棉花的特性又具有麻纤维的许多优点可用来加工人 造棉丝以及作制造高级纸张的优质原料桑枝和梢 性平味苦可祛风湿 既可制药 主治关节风湿肿痛 四 肢拘挛手足麻木和脚气又可提制护肤养发类的化妆 品桑枝的另一用途是用于培养木耳银耳猴头菇 香菇等食用菌从香菇中提取的多糖双链粒糖核胶 具有护肝抗肿瘤和提高免疫力等重要生理功能菌 渣培养渣可开发成为桑树生物有机肥减少化肥对环 境的破坏和污染也可提取果胶用机器切成片作中 药 还可用来提取葡萄糖 以及制造高强度高韧性的优质 纤维板等 1 1 . 2 桑根 可制造降压剂 桑根酒 护发素 还可用来制造桑根 茶提取碳酸钾硫酸钾钾盐美发露油等从桑树枝 和根中提取天然着色剂
6、可用于纺织品的染色和食品加工 1 . 3 桑叶 桑叶含 2 0 多种氨基酸具有比茶更丰富的钾钙 铁铜锌硼锰等微量元素和维生素本草 纲目称桑叶为神仙叶制成茶常饮不仅养生 保健延年益寿而且有很好的降糖作用日本称桑叶 为糖尿病的克星制成的桑茶有桑荷菊茶花生霜桑 叶茶桑菊竹茶桑蜜茶夏桑菊茶桑叶枇杷茶等 桑叶还可用于制备饮料护肤剂化妆品和着色剂天 然染剂提取的天然绿色素中含有常见的叶黄素微 量元素维生素 E D 酯类和树脂酸钠盐以及其他生 物活性物质主要呈现物质是叶绿素 A和叶绿素 B 研 究表明叶绿素具有明显的抗突变预防心血管疾病 清除人体内的二恶英以及各种病因导致的细胞水平下降 收稿日期2 0 0
7、5 - 0 9 - 0 8 修回日期2 0 0 6 - 0 2 - 2 4 作者简介刘华平1953男高级工程师主要 从事茧丝绸产品的技术创新工作 综述与译介 万方数据 4 1 2 0 0 6 . 5 促进血红蛋白合成等功效叶绿素也是无毒着色剂是 化学色素的替代产品 在食品中加入适量的叶绿素不仅色 泽怡人自然而且更具营养增补功效天然绿1 号色素外 观为暗绿色膏体水溶性良好稀释液0 . 1 % 澄清透 明 呈现鲜艳的亮绿色 也可根据用户要求调兑呈深绿 黄 绿等色调稳定性极佳 p H 值适用范围广 色调纯正 使 用方便 可广泛用于各类液体饮料 果冻及糕点 以及高 档洗涤洗发剂漱口液牙膏等产品的增色和
8、补色 1 . 4 桑椹 性寒味甘能补肝益肾滋阴养血生津润燥 主治眩晕耳鸣心悸失眠肠燥便秘等其理化性能稳 定 富含多种营养物质 通过采集 去杂清洗 压榨过滤 杀菌和浓缩 加入防腐剂后可储存备用 桑椹浓缩汁中含 有花色素胡萝卜素以及维生素B 1 B 2 C 等成分适 用于食品和纺织品等的着色 及用于制造桑椹酒 桑椹蜜 膏桑椹蜜饯等 1 . 5 白僵蚕 白僵蚕是蚕体真菌病的一种 常用于中药煎剂及中成 药配方性平味咸具祛风定惊化痰散结功能主治 头风头痛 喉痹咽肿 腮腺炎丹毒瘾疹 惊厥 临床证 实具有明显的减低肌张力和镇静解痉的作用适用于治疗 痉挛性瘫痪 椎体外系统疾患及癫痫等疾病 也适用于治 疗遗尿症
9、和面肌抽搐 瘰疬结核等 1 . 6 蚕蛹 蚕蛹自古以来就可以食用和药用其药用价值早为 我们的祖先所认识本草纲目 记载蚕蛹主治 炒食 治风湿及劳损研傅疮疡恶疮为未饮服治小儿疳瘦 长肌退热除蛔虫煎汁饮治消渴现代科学技术研 究表明 蚕蛹的用途非常广泛 可开发系列产品 蚕业资 源的综合利用已逐步形成一门新兴的应用科学 其研究 开发内容已广泛涉及医药化工 食品 环保 生物等有 关学科和专业以及一些高新技术领域 发展前景非常广阔 1制取复合氨基酸 蚕蛹中所含的5 5 % 6 5 % 的蛋白 质系全价蛋白 营养价值可与鸡蛋 牛奶媲美 从蚕蛹中 提取的复合氨基酸 含人体所需的1 8 种氨基酸 组分配比 合理符
10、合 F A O / W H O 联合国粮农 / 世界卫生组织所 规定的氨基酸模式8 种必需氨基酸占总氨基酸的4 0 % 以 上是公认的天然优质氮源是理想的药品和食品原 料目前国内外市场上已开发出系列药品营养食 品化妆品经济效益非常可观我国一些科研院所对 蚕蛹复合氨基酸的应用研究正在不断深化如氨基酸单 体分离支链氨基酸制剂的分离研制氨基酸大输液的 研制治疗骨折新药的研制氨基酸调节肿瘤免疫功能 的研究等课题也正在探索中有的已取得了一定成就 2 2 制取饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸蚕蛹中所 含的2 5 % 3 0 % 的脂肪系不饱和脂肪酸和胞和脂肪酸甘油 脂混合物 不饱和脂肪酸可用于治疗高脂血症 降低血
11、胆 固醇 动脉硬化 慢性迁延型肝炎 肝硬化辅助医药原料 用蚕蛹油制取的王二酸是一种工程塑料的原料 用它制成 的尼龙9 是一种聚酰胺塑料 这种材料具有高抗胀强度 耐 磨 耐油 耐水和耐化学品稳定的特性 更具有较高的热 稳定性和较高的弯曲系数 此外 用王二酸还可生产尼龙 9 9 尼龙 9 1 0 耐寒增塑剂聚王二酸油纶等 3 3制备甲壳质胺蚕蛹经提取蛹油和蛋白 质后分离出的蚕蛹皮是制备甲壳质和甲壳胺壳聚糖 的原料 4 甲壳质素是一种天然生物高分子聚合 物广泛存在于菌类细胞壁昆虫和甲壳类动物的硬 壳中属于地球上第二大再生资源 5 甲壳胺壳聚 糖是甲壳素的脱乙酰化产物甲壳质素甲壳 胺壳聚糖与纤维素纤维
12、的化学结构十分相似 6 甲 壳胺壳聚糖具有很好的反应活性吸附性螯合 性 抗菌性 生物相容性 生物降解性 无毒性等特点 可 广泛应用于医药食品膜材料纺织印染等领域 7 多 年来国内丝绸印染行业主要使用酸性 直接染料进行传统 工艺染色虽然色泽较为鲜艳但色牢度较差尤其是 日晒水洗摩擦牢度用金属络合染料染色牢度虽有 改善 但其色泽较暗 8 而壳聚糖的结构与纤维素纤维的 化学结构十分相似 作为活性染料中的活性基可与纺织品 中的氨基 亚氨基等发生亲和取代反应 可作为生物活性 染料整理剂用于纺织领域 是一种天然环保整理剂 用于 棉 毛 丝 麻及合纤织物的处理 能改善其抗皱防缩性 增强其可染性抗静电性赋予其抗
13、菌性等许多优良性 能 9 用甲壳胺壳聚糖制成的纤维是自然界唯一带 正电荷的再生纤维能有效保持人体肌肤的干净 1 0 1 . 7 下脚茧和下脚丝制备丝素蛋白 目前每年的蚕茧收烘过程中产生的下脚茧和制丝 生产过程中产生的下脚丝大都作为绢纺原料生产低等 级绢纺丝线其产品的附加值较低但这部分下脚茧和 下脚丝加工成的蚕丝绢丝主要是由丝素蛋白和丝胶 蛋白组成其中丝素蛋白约占 7 0 % 7 5 % 纯丝素蛋白 对人体无毒无致敏和无刺激作用人体细胞在其上的 黏附性相当好具有良好的生物相容性可作为医学领 域的生物材料特别是最近研究表明丝素蛋白与胶原 蛋白一样对体外培养的动物细胞有良好的吸附作用 对维持细胞功能
14、也有重要作用如对动物软骨细胞具有 良好的吸附作用并能维持软骨细胞的正常形态和功 万方数据 4 2 2 0 0 6 . 5 能是软骨细胞立体培养时的天然支架 1 1 从丝素蛋 白中提炼的丝精 含有1 8 种氨基酸 其中人体所必需的8 种氨基酸几乎全具备丝精易溶于水 易被人体吸收 丝精 中的乙氨酸 丝氨酸可以降低血液中的胆固醇和血糖 丙 氨酸在人体内具有促进酒精代谢 防止酒醉 保护肝脏的 作用是保健食品的添加剂而丝精组成中的丝氨酸 赖氨酸 精氨酸 天门冬氨酸 谷氨酸都可通过皮肤腺体 而被吸收 从而改善了肌肤营养 增强了皮肤的细胞活力 和弹性因此丝精是化妆品中优良的营养添加剂 1 2 在日本丝精已被
15、广泛用于饼干 糖果豆制品 面 条 冰淇淋等具有保健功效的食品中 这是因为丝精中的 甘氨酸在生物体内是合成蛋白的原料 又是合成谷胱甘肽 的载体 而谷光甘肽对心血管病 癌症及人体衰老有一定 的预防作用 甘氨酸还可以对致癌的诱导物质芳香族物质 起解毒作用 丝精中游离的多种氨基酸和二肽 三肽混合 物 能全溶于水易被人体吸收 其中的甘氨酸 丝氨酸对 降低人体血液中胆固醇 血糖 还具有一定的防治 保健 功效 因而丝精在日本已广泛用于老年人防治高血脂 糖 尿病的保健食品中 1 . 8 从排污水中提取丝胶蛋白 蚕茧在加工成白厂丝 绢丝以及纺织品过程中会脱除 茧丝外层大部分丝胶 目前几乎全部随废水被排放至自然
16、环境中 既污染环境又浪费资源 根据研究 组成蚕丝蛋 白质的氨基酸有2 0 多种 而组成丝素和丝胶的氨基酸各有 1 8 种 且成分相似 丝胶蛋白这一资源占蚕丝资源总量的 1 / 4 以上如能回收利用其经济效益和社会效益是非 常可观的 丝胶的研究已有一百多年的历史 但是远远没 有丝素研究得那样深入近年来由于科技的进步 才在一些方面有所突破 但在许多方面还需作进一步的 研究丝胶蛋白所含氨基酸的数量虽然与丝素蛋白的数 量相等但由于各种氨基酸所含的百分比不同因而具 有与丝素不同的性能在实际应用中各有侧重丝胶富 含丝氨酸3 0 . 1 4 %天门冬氨酸1 7 . 3 5 % 和谷 氨酸 5 . 5 5 %
17、 等带有极性侧链的氨基酸 在功能性食品 化妆品 生物医用等领域有广泛的可应用性 近年来诸多 研究表明 丝胶具有极高的利用价值 小分子量的丝胶肽 及其水解产物具有优异的吸湿 放湿性能和抗氧化能力 并有抑制酪氨酸活性 抗肿瘤 抗衰老 促进肠胃消化 护 肤美容等诸多功能 大分子量的丝胶蛋白经过修饰或与其 他高分子材料共同修饰 能合成新的高分子材料 可用于 酶固定化电极创面覆盖材料人工皮肤隐形眼镜抗 凝血材料及透析膜等生物医学材料 此外它在生物可降解 材料 功能性生物膜 表面活性剂 功能性纤维整理剂等 方面也有广泛的应用价值 1 3 2综合开发循环利用流程 桑蚕副产品资源综合开发循环利用流程( 图 1
18、 ) 是利 用国内外现有研究成果 资源利用现状以及发展趋势等 几方面相结合而排列的 从图1 中可更直观地看出这类资 源之间相互循环利用的关系 以及开发利用所具有的巨大 潜在价值 图1 桑蚕副产品资源综合开发循环利用流程 万方数据 4 3 2 0 0 6 . 5 3结论 使用恒温板可以测试织物的透湿性能研究结果表 明织物的透湿量与时间呈高度线性相关在织物结构 参数不变的情况下透湿速率随着容重的增加而增大 当容重增加到一定值时透湿速率达到最大随后透湿 速率会随着容重的增加而减小测试温度会影响织物透 湿的快慢而不会影响织物结构和透湿速率的关系材 料对织物透湿性的影响比较复杂测试温度不同不同 材料织物
19、的透湿速率也会不同棉织物和涤纶织物经纳 米粉体偶联处理后透湿性能发生了改变这与纳米粉 体和使用的偶联剂性质有关层压复合织物两面透湿性 能不同织物面向透湿杯时的透湿速率要大于膜面向透 湿杯时的透湿速率影响聚四氟乙烯膜透湿性的因素很 多当膜厚度等参数相同时透湿速率随着单位面积中 孔面积的增加而增大 参考文献 1 张建春黄机质郝新敏. 织物防水透湿原理与层压织物 生产技术 M . 北京中国纺织出版社2 0 0 3 5 . 2 熊杰. 织物透湿性测试方法述评 J . 丝绸技术1 9 9 6 4 13 6 - 3 9 . 3 张永波顾振亚. 防水透湿织物性能测试方法综述 J . 针 织工业1 9 9 9
20、 55 0 - 5 3 . 4 邓燕. 织物透湿测试方法比较 J . 印染2 0 0 4 2 3 3 8 - 4 1 . 5 陈洁顾平. 非稳态下织物传热透湿测试装置的研制 J . 苏州丝绸工学院学报1 9 9 4 1 4 ( 2 )2 5 - 3 3 . 6 吴子婴熊杰祝成炎等. 恒温热板法织物透湿测定仪的 研制 J . 浙江丝绸工学院学报1 9 9 8 1 5 ( 3 )1 6 3 - 1 6 6 . 7 熊杰张怀珠. 薄型织物透湿性能的测试指标与方法研讨 J . 丝绸技术1 9 9 4 2 ( 3 )1 8 - 2 1 . 8 陈东生赵书经甘应进等. 织物透湿过程规律的研究 J . 纺织
21、学报1 9 9 6 1 7 ( 1 ) 1 8 - 1 9 . 9 范士秀. 服装面料的透湿性能探讨 J . 纺织学报1 9 9 6 1 7 ( 6 ) 1 1 - 1 3 . 1 0 张新安. 织物紧度与透湿性关系及透湿的测量方法 J . 纺织 学报2 0 0 2 2 3 ( 2 )3 5 - 3 6 . 1 1 龙海如. 双层针织物透湿性能研究 J . 纺织学报, 1 9 9 4 , 1 5 ( 5 )5 1 - 5 5 . 1 2 刘岩朱力军张谓源. 针织内衣热湿性能研究 J . 东华 大学学报2 0 0 1 2 7 ( 4 )1 0 5 - 1 0 7 . 1 3 周小红, 张志龙,
22、郭薇佳, 等. 防水透湿织物透湿性能的研究 J . 现代纺织技术, 2 0 0 3 1 1 ( 4 )1 - 3 . 1 4 徐旭凡周小红王善元. 防水透湿织物的透湿机理探析 J . 上海纺织科技2 0 0 5 3 3 ( 1 )5 8 - 6 0 . 3结语 综上所述我国桑蚕副产品资源的综合开发循环 利用工作在许多方面已取得了有用的成果为我国的 桑蚕副产品资源的综合开发循环利用做了大量的前期基 础研究准备工作但在多年的实际工作中面临着成 果转化等方面的现实问题如资金筹集成果推广 市场风险规避等诸多方面而解决这一系列问题需要 各级政府有关领导和部门首先从思想观念上认识这一资 源的潜在价值并加以
23、高度重视并从政策等多方面给 予扶持这样才能更好地促进与桑蚕副产品资源相关 产业的多元化开发 参考文献 1 华坚彭旭东郑庆康等. 桑皮纤维的结构和性能研究 J . 丝绸2 0 0 3 1 02 1 - 2 3 . 2 王济强. 蚕蛹皮制备甲壳质和壳聚糖的研究 J . 丝绸 2 0 0 3 1 04 6 - 4 8 . 3 魏克民浦锦宝祝永强等. 浙江省蚕副产品在医药 领域中综合利用的现状与优势 G 中国丝绸协会. 第六届 全国丝绸创新及产品开发论坛金富春杯论文集. 杭州 丝绸杂志社2 0 0 3 2 3 3 - 2 3 5 . 上接第 3 9 页 4 谢瑞娟李明忠卢神州等. 丝素/ 丝胶共混膜的
24、制备 J . 丝绸2 0 0 3 62 1 - 2 3 . 5 左保乔吴微宇. 生物可降解再生丝素纤维的研究 J . 丝绸 2 0 0 4 1 01 4 - 1 8 . 6 沈新琦盛家镛胡汉清等. 丝精的微细结构及其性能研 究 J . 丝绸2 0 0 4 11 6 - 1 8 . 7 金建平乔海艳邵卫来等. 织物丝胶/ 甲壳素改性舒 适卫生整理技术研究 J . 丝绸2 0 0 4 12 2 - 2 3 . 8 马燕张雨青夏运岳等. 丝胶胰岛素结合物的制备及 其生物特性研究 J . 丝绸2 0 0 4 21 4 - 1 7 . 9 王华锋陈宇岳赵芬等. 壳聚糖处理对真丝纤维结构与 性能的影响 J . 丝绸2 0 0 4 1 11 4 - 1 7 . 1 0 张慧慧封云芳. 壳聚糖的制备及对织物抗皱和抗菌性的 影响 J . 丝绸2 0 0 3 1 11 0 - 1 1 . 1 1 尤克非. 壳聚糖整理真丝绸的活性染料染色工艺探讨 J . 丝 绸2 0 0 4 42 9 - 3 1 . 1 2 刘华平. 资源合理利用的循环经济模式及政策建议 J . 丝 绸2 0 0 4 91 - 3 . 1 3 何雪梅徐颖唐人成. 甲壳胺纤维的结构特征 J . 丝绸 2 0 0 4 12 4 - 2 6 . 万方数据