[发明专利]一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及农林生物资源利用技术领域，具体公开了一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用。本发明所提供的复合制剂可作为生产生物源农药、叶面肥、土壤改良剂的母液或助剂。本发明所提供的制备方法是一种具有普适性的从竹子及其采伐加工剩余物等原料中分离出抽提物并加以催化转化，获得复合制剂的方法；包括竹子水热(蒸煮软化)脱除抽提物、抽提物溶液的气化催化反应过程、反应产物分级冷凝以及回收处理工艺。本发明所提供的制备方法中，工艺设备简单，过程稳定可控，路线简单易行，环保无毒，竹子原料抽提物全成分综合利用效率高，易于实现工业化，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及农林生物资源利用技术领域，具体涉及一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用。

背景技术

竹产业是公认的绿色产业，拥有巨大的社会、经济、生态和文化价值。由于生长速度快、成材周期短，导致竹子内含有大量的供其生长所需的营养成分。这些营养成分使得竹子采伐后如果不加以保护，很容易发生霉变，特别易受木霉(Trichoderma viride)，青霉(Penicillium citrinum)和黑曲霉(Aspergillus niger)等的侵染而变色，严重降低其使用价值。竹竿主要由纤维细胞和薄壁细胞组织，其中占45％～55％的薄壁细胞中充满了营养物质淀粉(20～60g·kg-1)，糖(20g·kg-1)，蛋白质(15～60g·kg-1)，脂肪(20～40g·kg-1)等。这些营养成分，尤其是糖和淀粉，被认为是导致竹材腐朽和霉变的主要因素。

从化学组成上看，竹材主要由纤维素、半纤维素和木质素，以及少量抽提物组成。竹材中抽提物的含量虽不多，但其化学成分复杂，包括蜡质层、游离糖、淀粉、多元酚类、萜类、树脂酸类、脂类、特种氨基酸、碳水化合物和矿质元素等上百种有机化合物。其中的许多化合物可以直接用于香料、杀虫剂、防腐剂、染料、抗氧化剂和活化剂等，具有重要的化工、医用和精细化工的利用价值。根据他们的性质，一般可以用水、酒精、苯、乙醇、醚等有机溶剂浸提，也可用稀碱浸提或蒸汽蒸馏等方法提取。

由于竹子采伐剩余物中的竹叶因含有丰富的黄酮类物质，目前对竹叶研究的较多。因竹叶黄酮及其甙类化合物具有明显的降血脂和降血清胆固醇的作用，并且富含黄酮的竹叶提取物有多种生物学功效，如清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒等功能，在保健品、化妆品及食品添加剂方面应用广泛。

由此可见，竹质产品在生产前亟需除去其中的营养成分抽提物，从而保证竹质产品的防霉防腐、大方美观不变色的优良品质。研究发现，脱除得到的营养成分溶液并不能放置太久，必须加以转化利用方能提高其使用价值，变废为宝。但目前并没有有效的利用途径。

将新砍伐的竹材在流水中浸泡是竹材加工企业广泛使用的防霉方法。采用不同溶剂可以抽提出竹材中的不同成分。竹材中冷水抽提物主要成分为单糖、低聚糖、少量的单宁、氨基酸、可溶性色素、盐和无机盐等。热水抽提物中除了冷水抽提物外还含有淀粉、树胶以及其他多糖。发现用冷水、热水、苯/醇或醇/醚等抽提处理后的竹材对3种测试菌的抑制性能相当。

目前研究和工业上，为了防止竹质产品变色霉变而用溶剂脱除抽提物，但富含营养成分的抽提溶液一般是作为废水排掉，造成资源浪费。另外，有研究从中分离出有效成分而加以利用，但是由于抽提溶液中化合物浓度太低，成分复杂，造成分离纯化成本太高，不利于推广应用。同时，由于富含淀粉、蛋白质和糖类等营养成分，很容易变质并滋生污染，所以亟需及时有效处理。

化学农药的大量使用在一定程度上控制了农作物病虫害，但同时造成了严重的环境污染、人畜中毒、食品安全等问题。寻求对环境相容性好对病虫害具有持久效果的无公害农药显得格外重要。因此开发环境和谐农药已成为人们的迫切需求。近年来，有关植物提取物杀虫活性的研究已成为农药学研究的热点之一。竹提取物具有抑菌、抗氧化、杀虫、抗肿瘤等诸多生物活性作用。