对山东省潍坊市养蚕户秦大明来说，前段时间遇到了头疼事：冬季养蚕，在解决饲料和温度问题之后，蚕砂即蚕粪该如何进行高值化利用？可喜的是，在相关技术的加持下，这个问题得到了解决。
1月6日，科技日报记者见到潍坊学院现代农学院副教授王瑞时，他正在实验室里忙活着。他的研究课题——“蚕砂高值化利用关键技术及功能性产品研发”正处于关键期。“通过我们的技术，废弃蚕砂可以变身成为八个高附加值的新产品。”王瑞告诉记者。
蚕砂浑身都是宝
多年来，王瑞深耕于蚕砂的高值化利用领域。在一般人看来，蚕砂是养蚕的副产品，是废弃物。但在王瑞看来，蚕砂不是垃圾，而是放错了地方的资源。
“从实验室分析结果来看，蚕砂蕴含多种极具医用价值的成分，如叶绿素、类胡萝卜素、植物醇、茄尼醇、三十烷醇、果胶、叶蛋白等。”王瑞说，蚕砂风干后甚至有药用价值，可直接作为中草药配剂。
在潍坊学院的实验室里，王瑞团队研发的一系列蚕砂高值化利用产品摆放于各式各样的瓶罐之中，琳琅满目。其中不乏植物醇相关产品。植物醇因其显著的抗菌、调节血脂、抗氧化、抗炎以及防晒护肤等功效而备受关注。
“蚕砂首先经过乙醇多级逆流提取，可获得叶绿素粗提物；随后，利用碱性溶液对叶绿素粗提物进行皂化处理，并通过低级性溶剂萃取得到非皂化物；采用柱层析分离技术对该部位进行分级预处理后，合并富含植物醇的组分；最后再通过连续分子蒸馏技术实现植物醇的高纯度提炼。”王瑞说，这是高纯度植物醇的精制全过程。
此外，提取蚕砂中的茄尼醇也是王瑞团队研究的方向之一。
从蚕砂中提取叶绿素的过程中，往往会产生非皂化物。团队利用柱层析分离富集茄尼醇组分后，再采用制备液相色谱分离技术和重结晶等手段，制备高纯度茄尼醇。据了解，茄尼醇是一种蜡状白色固体，是合成辅酶Q10、维生素K2等畅销原料药的主要中间体。
“尽管我国是全球茄尼醇生产能力较强的国家之一，但辅酶Q10的产量却极为有限。”王瑞说，许多国家大量从我国进口茄尼醇粗品，加工成辅酶Q10后，又返销回中国，赚取高额利润。因此，从蚕砂中提取高纯度茄尼醇，有望弥补国内市场对辅酶Q10需求的巨大缺口。
将蚕砂“吃干榨尽”
记者注意到，当前国内蚕砂资源的开发利用主要集中在堆沤无害化肥料、生产生物有机肥、作为沼气和食用菌栽培原料等方面。在王瑞看来，利用并不等于高值化，有机质含量超过90%的蚕砂资源在动物饲料、药品、食品、化工等领域上的利用仍然存在巨大的可挖掘空间。
将蚕砂“吃干榨尽”，不仅涉及种植业、畜牧业，还与食品、药品、生物等领域密切相关。因此，跨领域团队协同作战显得尤为重要。王瑞团队集成了众多跨领域学者，将高精度提取分离技术的有机耦合视作破题的关键路径。
王瑞团队从蚕砂中提取高纯度植物醇与高纯度茄尼醇只是其研究成果的缩影。经过多年的潜心研发，团队还利用液液萃取与脱烃分子蒸馏技术耦合从蚕砂叶绿素提取的非皂化物中提取出一种高效、快速的植物生长促进剂——高纯度三十烷醇；通过膜分离技术和离子交换树脂吸附分离技术耦合，从蚕砂中提纯出可用作高效降糖药物原料的高含量的1-脱氧野尻霉素；还采用分级膜分离技术和絮凝沉淀法从蚕砂加工废水中提取出功能性叶蛋白和果胶。
高值化利用蚕砂，也离不开产学研合作。与王瑞团队同处于一座城市的山东蓝墨生物科技有限公司，长期致力于从蚕砂中提取、制备功能性叶绿素，年处理蚕砂干品6000多吨。该企业与王瑞团队持续展开合作，将从蚕砂中榨取高纯度植物醇、茄尼醇、三十烷醇、1-脱氧野尻霉素的技术落地应用并将相关产品推向市场。
对山东省潍坊市养蚕户秦大明来说，前段时间遇到了头疼事：冬季养蚕，在解决饲料和温度问题之后，蚕砂即蚕粪该如何进行高值化利用？可喜的是，在相关技术的加持下，这个问题得到了解决。
1月6日，科技日报记者见到潍坊学院现代农学院副教授王瑞时，他正在实验室里忙活着。他的研究课题——“蚕砂高值化利用关键技术及功能性产品研发”正处于关键期。“通过我们的技术，废弃蚕砂可以变身成为八个高附加值的新产品。”王瑞告诉记者。
蚕砂浑身都是宝
多年来，王瑞深耕于蚕砂的高值化利用领域。在一般人看来，蚕砂是养蚕的副产品，是废弃物。但在王瑞看来，蚕砂不是垃圾，而是放错了地方的资源。
“从实验室分析结果来看，蚕砂蕴含多种极具医用价值的成分，如叶绿素、类胡萝卜素、植物醇、茄尼醇、三十烷醇、果胶、叶蛋白等。”王瑞说，蚕砂风干后甚至有药用价值，可直接作为中草药配剂。
在潍坊学院的实验室里，王瑞团队研发的一系列蚕砂高值化利用产品摆放于各式各样的瓶罐之中，琳琅满目。其中不乏植物醇相关产品。植物醇因其显著的抗菌、调节血脂、抗氧化、抗炎以及防晒护肤等功效而备受关注。
“蚕砂首先经过乙醇多级逆流提取，可获得叶绿素粗提物；随后，利用碱性溶液对叶绿素粗提物进行皂化处理，并通过低级性溶剂萃取得到非皂化物；采用柱层析分离技术对该部位进行分级预处理后，合并富含植物醇的组分；最后再通过连续分子蒸馏技术实现植物醇的高纯度提炼。”王瑞说，这是高纯度植物醇的精制全过程。
此外，提取蚕砂中的茄尼醇也是王瑞团队研究的方向之一。
从蚕砂中提取叶绿素的过程中，往往会产生非皂化物。团队利用柱层析分离富集茄尼醇组分后，再采用制备液相色谱分离技术和重结晶等手段，制备高纯度茄尼醇。据了解，茄尼醇是一种蜡状白色固体，是合成辅酶Q10、维生素K2等畅销原料药的主要中间体。
“尽管我国是全球茄尼醇生产能力较强的国家之一，但辅酶Q10的产量却极为有限。”王瑞说，许多国家大量从我国进口茄尼醇粗品，加工成辅酶Q10后，又返销回中国，赚取高额利润。因此，从蚕砂中提取高纯度茄尼醇，有望弥补国内市场对辅酶Q10需求的巨大缺口。
将蚕砂“吃干榨尽”
记者注意到，当前国内蚕砂资源的开发利用主要集中在堆沤无害化肥料、生产生物有机肥、作为沼气和食用菌栽培原料等方面。在王瑞看来，利用并不等于高值化，有机质含量超过90%的蚕砂资源在动物饲料、药品、食品、化工等领域上的利用仍然存在巨大的可挖掘空间。
将蚕砂“吃干榨尽”，不仅涉及种植业、畜牧业，还与食品、药品、生物等领域密切相关。因此，跨领域团队协同作战显得尤为重要。王瑞团队集成了众多跨领域学者，将高精度提取分离技术的有机耦合视作破题的关键路径。
王瑞团队从蚕砂中提取高纯度植物醇与高纯度茄尼醇只是其研究成果的缩影。经过多年的潜心研发，团队还利用液液萃取与脱烃分子蒸馏技术耦合从蚕砂叶绿素提取的非皂化物中提取出一种高效、快速的植物生长促进剂——高纯度三十烷醇；通过膜分离技术和离子交换树脂吸附分离技术耦合，从蚕砂中提纯出可用作高效降糖药物原料的高含量的1-脱氧野尻霉素；还采用分级膜分离技术和絮凝沉淀法从蚕砂加工废水中提取出功能性叶蛋白和果胶。
高值化利用蚕砂，也离不开产学研合作。与王瑞团队同处于一座城市的山东蓝墨生物科技有限公司，长期致力于从蚕砂中提取、制备功能性叶绿素，年处理蚕砂干品6000多吨。该企业与王瑞团队持续展开合作，将从蚕砂中榨取高纯度植物醇、茄尼醇、三十烷醇、1-脱氧野尻霉素的技术落地应用并将相关产品推向市场。
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