蚯蚓綜合利用的現(xiàn)狀與展望

蚯蚓(地龍)綜合利用的現(xiàn)狀與展望彭芙【摘要】蚯蚓(中藥名地龍)是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，是陸生生物與土壤生態(tài)傳遞的橋梁、能促進廢棄物分解，含有豐富蛋白質(zhì)和多種活性成分.本文對蚯蚓的生物特性和綜合利用現(xiàn)狀，進行了總結(jié).認(rèn)為，蚯蚓能提高土壤巴力，修復(fù)土壤污染，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)；能分解廢棄物，是自然界生態(tài)衛(wèi)士；蚯蚓富含蛋白質(zhì)，是許多動物的活性蛋白質(zhì)飼料；蚯蚓(地龍)含有多種生物活性成分,醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用廣泛.并在此基礎(chǔ)上，通過對蚯蚓的研究文獻(xiàn)進行分析，指出，創(chuàng)新藥物、保健食品、化妝品是蚯蚓今后一段時間內(nèi)，綜合開發(fā)利用的主要方向.【期刊名稱】《中藥與臨床》【年(卷)，期】2012(003)003【總頁數(shù)】4頁(P56-59)【關(guān)鍵詞】蚯蚓;生物活性;綜合利用【作者】彭芙【作者單位】四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川成都610064【正文語種】中文【中圖分類】R285蚯蚓屬環(huán)節(jié)動物門(Annelida)寡毛綱(Oligochaeta)動物，俗名叫曲蟮，中藥名叫地龍。蚯蚓的生活地域極為廣泛，世界各地所有濕度合適并含足夠有機物質(zhì)的土壤均適合蚯蚓的生長，全世界蚯蚓約2500多種，我國已有記錄的200多種。蚯蚓的生物活性多樣，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。早在《詩經(jīng)》中具有記載，東漢末年《神農(nóng)本草經(jīng)》將白頸蚯蚓作為藥用［1］，1837年生物學(xué)家達(dá)爾文也稱蚯蚓為地球上最有價值的動物。本文對蚯蚓在肥料、飼料、環(huán)保、醫(yī)藥等方面的綜合利用進行綜述，為蚯蚓科學(xué)合理的開發(fā)利用提供思路。1蚯蚓綜合利用的現(xiàn)狀蚯蚓在陸地、水域都有，種類多達(dá)數(shù)千種。蚯蚓的食性很雜，能消化吸收堅硬的石子、玻璃、塑膠、金屬、橡膠、動物的糞便、腐殖質(zhì)、土壤細(xì)菌以及這些物質(zhì)的分解產(chǎn)物。蚯蚓可使農(nóng)業(yè)、牧業(yè)的廢棄物、食品工業(yè)的廢渣及生活垃圾轉(zhuǎn)換，變廢為寶，促進生態(tài)修復(fù)。蚯蚓一切生命活動都要在土壤中進行，可使土壤松軟疏松；蚯蚓的糞能提高土壤養(yǎng)分含量，改良土壤理化性質(zhì)，還可以促進微生物發(fā)育，增強植物抵抗病害的能力，提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)。蚯蚓富含蛋白質(zhì)逐漸被養(yǎng)殖戶認(rèn)識，因而蚯蚓成了雞、蝦、豬等動物的活性蛋白質(zhì)飼料。中國藥典收載四種環(huán)毛蚓入藥。中醫(yī)傳統(tǒng)認(rèn)為蚯蚓（地龍）具有清熱、鎮(zhèn)驚、利尿、通絡(luò)等功效，現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)蚯蚓具抗炎、抗凝、促進創(chuàng)傷愈合、鎮(zhèn)靜催眠、抗驚厥、抗心律失常、抗癌等作用。1.1改良土壤，修復(fù)土壤污染，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)蚯蚓身體呈長圓筒形，由多個體節(jié)構(gòu)成，生活在潮濕、疏松和肥沃的土壤中，喜運動，具掘地性。蚯蚓挖掘的洞穴與通道，能使土壤變松，有助于土壤通氣和排水。蚯蚓對土壤的耕耘比犁耕更有效，能加強土壤通氣，提供有益細(xì)菌，將土壤中的氨轉(zhuǎn)化成為便于農(nóng)作物吸收利用的形態(tài)。同時有助于將土壤中各種復(fù)合分子分解成為植物根系能夠利用的成分，及時將地面殘留的落葉枯草裂解轉(zhuǎn)化為土壤和植物的營養(yǎng)物質(zhì)，對改良土壤和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境起重要作用［2］。蚯蚓是雜食性動物，每天食量相當(dāng)于自身重量。蚯蚓可以通過生物轉(zhuǎn)換能力改變土壤污染物的活性，增強土壤的生物修復(fù)過程［3］。蚯蚓能迅速轉(zhuǎn)化秸稈使土壤氨化細(xì)菌、固氮菌、纖維素分解菌和無機磷分解菌的數(shù)量增加，同時使土壤蛋白酶和蔗糖酶活性顯著地增強［4］。在重金屬污染的土壤中接種蚯蚓，發(fā)現(xiàn)蚯蚓活動可以明顯提高土壤中Pb，Cd酸提取態(tài)含量，降低可還原態(tài)含量。蚯蚓對Cd具有較強的富集能力，富集量隨著蚯蚓培養(yǎng)時間的延長而逐漸增加［5］。種植黑麥草的土壤中含有大量的芘，放入蚯蚓后，蚯蚓活動能促進黑麥草的生長，72d后芘的去除率高達(dá)86.26%［6］。蚯蚓消化系統(tǒng)驚人，能分泌分解有機廢物和生活垃圾的酶，吃進的腐爛有機物和大量土粒，經(jīng)過消化形成糞便排出體外，其重量相當(dāng)體重的一半。蚯蚓糞便不僅含有豐富的氮，磷，鉀等養(yǎng)分，而且蚯蚓糞中的蚯蚓酶還可以殺死土壤中的病毒和有害菌，是一種理想的天然生物肥料。用磷肥和蚯蚓糞配合施用種植油菜。單施磷180mg.kg-1時，油菜生物量為33.01g，在此基礎(chǔ)上施用蚯蚓糞30t.(hm2)-1，油菜生物量比單施磷增加61.4%，配施60t.(hm2)-1的蚯蚓糞，油菜生物量比單施磷增加91%［7］。在種植櫻桃蘿卜時，土壤中添加蚯蚓糞可以顯著促進櫻桃蘿卜肉質(zhì)根的生長和地上部物質(zhì)向根部的運輸。隨著蚯蚓糞摻入量的增加，櫻桃蘿卜營養(yǎng)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸和抗氧化物質(zhì)類黃酮、總酚和維生素C含量均顯著提高［8］。蚯蚓糞能明顯提高西瓜果實中果糖、葡萄糖、蔗糖、VC、番茄紅素和可溶性蛋白含量，改善了果實品質(zhì)，同時還能顯著提高產(chǎn)量［9］。1.2具有生物轉(zhuǎn)換功能，是生態(tài)衛(wèi)士蚯蚓是多功能的生物資源，有強大的生物轉(zhuǎn)換能力，能將農(nóng)業(yè)、牧業(yè)的廢棄物、食品工業(yè)的廢渣及生活垃圾，迅速轉(zhuǎn)化合成動物蛋白并減少糞便、廢渣堆積產(chǎn)生的氨、甲烷、二氧化碳、硫化氫對環(huán)境的污染。蚯蚓在自然界物質(zhì)循環(huán)中是分解者，是自然界生態(tài)衛(wèi)士。杜志剛［10］發(fā)明了一種家庭利用蚯蚓分解食物垃圾制作肥料的裝置，該裝置分三層，上兩層每層是一篩板，最上層篩板的篩孔略大于中間層篩板的篩孔；最上層用于養(yǎng)大蚯蚓，并直接將食物垃圾倒在該層，食物經(jīng)大蚯蚓消化，轉(zhuǎn)化成的較小顆粒及較小的食物殘渣，落入中間層，再由小蚯蚓分解轉(zhuǎn)化，形成更小的顆粒，落入最底層;最底層設(shè)置成抽屜形，可以抽出，收集肥料。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于管理，可實現(xiàn)多階段、連續(xù)的生物處理。用愛勝蚯蚓處理農(nóng)村生活污水，出水水質(zhì)均低于國家城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中一級排放A標(biāo)準(zhǔn)［11］。用單級蚯蚓生態(tài)濾池處理生活污水中的總氮和氨氮，平均去除率分別為28.08%和90.44%［12］。1.3富含蛋白質(zhì)，為動物的活性蛋白質(zhì)飼料蚯蚓的蛋白質(zhì)含量約占干重的50%~70%，脂肪含量約為5%~8%，碳水化合物約為11%~17.4%，灰分7.8%~3%。蚯蚓體內(nèi)還含有豐富的維生素D(約占鮮體重的0.04%~0.073%)，以及鈣和磷(約占鮮體重的0.124%~0.188%)等礦物質(zhì)元素，是雞、蝦、豬等動物的活性蛋白質(zhì)飼料。以蚯蚓蛋白飼料飼喂蛋雞，產(chǎn)蛋率提高3%，每只雞每天的產(chǎn)蛋量提高2.35g，蛋黃膽固醇含量降低11.3%,蛋黃顏色值升高11.17%［13］。用蚯蚓粉代替魚粉飼喂育40頭肥豬，肥豬日增重可提高13.1.%，料重比降低0.9:1［14］。1.4含有多種生物活性成分，醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用廣泛蚯蚓中藥名地龍，為常用中藥。我國的蚯蚓最早記載大約是《詩經(jīng)》?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將其列為下品，以后歷代醫(yī)學(xué)著作均有記載?！睹t(yī)別錄》中指出地龍能〃療傷寒伏熱狂謬”；《本草拾遺》認(rèn)為地龍能〃療溫病大熱”；《本草綱目》記載地龍可治〃急驚風(fēng)”、“大人、小兒小便不通”、“歷節(jié)風(fēng)痛，手腳腫痛”、“龍纏瘡毒”等；《日華子本草》用地龍治〃中風(fēng)癇疾”。2010版中國藥典收載了鉅蚓科動物參環(huán)毛蚓Pheretimaaspergillum(E.Perrier)、通俗環(huán)毛蚓PheretimavulgarisChen、威廉環(huán)毛蚓Pheretimaguillelmi(Michealsen)或櫛盲環(huán)毛蚓PheretimapectiniferaMichealsen的干燥體作為地龍的臨床用藥。臨床常用地龍治療多種疾病。用地龍配合小劑量抗精神病藥物治療精神分裂癥，總有效率達(dá)84%［15］。用地龍浸出液治療燒傷，結(jié)果：創(chuàng)面無感染，滲出少。內(nèi)創(chuàng)面2周愈合，淺創(chuàng)面3周愈合［16］。將地龍和白糖制成蚯蚓糖漿，裝瓶備用。將糖漿直接涂于皰疹創(chuàng)面上，面積應(yīng)大于皰疹部位。再用紗布覆蓋固定。約2~3h換1次。每次換藥前須先用冷鹽開水清洗皮膚，5~10天可愈［17］。韋慧琴［18］將60例復(fù)發(fā)PNS患者隨機分為2組，對照組30例給予標(biāo)準(zhǔn)療程激素治療，治療組30例在對照組基礎(chǔ)上加服水蛭地龍顆粒；兩組均治療6個月。6個月后，治療組總有效率為93.33%;對照組總有效率為76.67%。徐立然教授應(yīng)用中藥地龍治療肺系疾病，尤其是治療由痰、虛、瘀引起的肺間質(zhì)纖維化、支氣管哮喘、急慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病，療效顯著［19］。在臨床上還有許多有效的地龍復(fù)方和中成藥，如復(fù)方地龍膠囊治療糖尿病腎病伴高脂血癥、氣虛血瘀型中風(fēng)；地龍膠囊治療原發(fā)高血壓、急性腦梗死；水蛭地龍注射液合黃芪注射液治療慢性腎炎；地龍湯治療腰腿痛、老年支氣管哮喘等。2蚯蚓綜合利用的展望蚯蚓富含蛋白質(zhì)、維生素和多種生物活性成分，是理想的創(chuàng)新藥物、保健食品、化妝品的天然原材料，也是今后一段時間內(nèi)綜合開發(fā)利用的主要研究方向。2.1創(chuàng)新藥物蚯蚓含有蚯蚓解熱堿（系酪氨酸的衍生物）、蚯蚓素、蚯蚓毒素、地龍B1、高度不飽和脂肪酸、溶栓酶等多種活性成分，還含有含氮物質(zhì)如黃嘌呤、次黃嘌呤、腺嘌呤、膽堿及氨基酸等?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓具有抗炎、抗凝、促進創(chuàng)傷愈合、鎮(zhèn)靜催眠、抗驚厥、抗心律失常、抗癌等藥理活性，可開發(fā)成為多種創(chuàng)新藥物。如，地龍醇提物可明顯抑制致炎動物局部腫脹，降低血管通透性，大劑量還顯示有明顯的鎮(zhèn)痛效果［20］；可開發(fā)成為抗炎鎮(zhèn)痛藥物。蚯蚓溶栓酶低劑量可引起大鼠纖維蛋白原（Fbg）平均下降45%，凝血酶時間（TT）由11.13秒延長到22.63秒；高劑量除能明顯降低Fbg和延長TT外，還可使凝血酶原時間（PT）由16.82秒延長到73.44秒、凝血活酶時間（KPTT）由46.33秒延長到124.13秒，并能使H、㈣因子降解，起到強的抗凝效果［21］；可以作為溶栓藥物進行研究開發(fā)。蚯蚓氯仿、乙酸乙酯、水提取液均具有抑制小鼠自主活動，協(xié)同戊巴比妥催眠，減少戊四唑致小鼠驚厥和死亡作用，其尤以乙酸乙酯提取液作用較強［22］;可作為鎮(zhèn)靜藥物。又如，蚯蚓經(jīng)水煮醇提，調(diào)等滲及pH，制成地龍注射液，對大鼠烏頭堿心律失常模型、家兔氯化鋇心律失常模型、家兔喹巴因心律失常模型都有作用，心律失常時間明顯縮短［23］;可開發(fā)成為抗心律失常藥物。蚯蚓提取液，可使小鼠胸腺指數(shù)和脾指數(shù)提高，可使胸腺皮質(zhì)/髓質(zhì)比例增高［24］;對小鼠移植肉瘤S180有明顯抑制作用［25］；對食管癌、胃癌、肺癌、咽喉癌移植性腫瘤，以及其它腫瘤均具有明顯的抑制作用［26］；可作為抗腫瘤藥物，或抗腫瘤輔助治療藥物進行開發(fā)。2.2保健食品蚯蚓蛋白質(zhì)含量豐富，新鮮蚯蚓蛋白質(zhì)含量20%以上，干品可高達(dá)50%~70%,含人體必需氨基酸；蚯蚓油脂含量在5%~8%之間，其不飽和脂肪酸含量高；蚯蚓富含維生素A、C、E和鈣、磷、鎂、鉀、錳、鐵、銅等微量元素，尚含蚯蚓素、蚯蚓堿等生物活性物質(zhì)。近年發(fā)達(dá)國家蚯蚓保健食品年貿(mào)易額在20億美元左右，而每年正以20%-25%的速度遞增。美國、加拿大、日本等國已對蚯蚓進行了工廠化養(yǎng)殖和商品化生產(chǎn)，蚯蚓餅干、罐頭、蚯蚓肉和牛肉制成的漢堡包，暢銷歐洲各地［27］。但我國在蚯蚓保健食品的研究開發(fā)利用方面缺乏。因此，應(yīng)按照國家食品藥品監(jiān)督管理局功能性食品的要求，將蚯蚓開發(fā)成為各種保健食品。2.3化妝品蚯蚓不僅可以作為藥用、食用產(chǎn)品進行開發(fā)利用，而且可以作為化妝品。墨西哥國立理工學(xué)院德門迪薩瓦爾科研中心，最近研制出一種以紅蚯蚓分泌液為原料的天然美容品，可以保持皮膚濕度，延緩皮膚衰老。張鳳春也研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓提取液外敷新西蘭兔背部創(chuàng)傷模型，用藥新西蘭兔創(chuàng)傷肉芽組織中含大量肌纖維母細(xì)胞，合成功能活躍，細(xì)胞內(nèi)肌動蛋白較多，有利于傷口的收縮，皮膚的恢復(fù)。因此，可按照國家化妝品的技術(shù)要求，將蚯蚓開發(fā)成為日化用品。我們相信，隨著科學(xué)的發(fā)展，人工養(yǎng)殖蚯蚓的技術(shù)越來越成熟，成本越來越經(jīng)濟，蚯蚓在改良土壤、凈化環(huán)境、飼用、藥用、食用等方面起到的作用也越來越重要，因此，我們應(yīng)該加大對蚯蚓的開發(fā)力度，發(fā)揮它在農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)藥行業(yè)等方面的重要作用，開發(fā)它的新用途和新產(chǎn)品。［參考文獻(xiàn)］【相關(guān)文獻(xiàn)】顧觀光.清朝.神農(nóng)本草經(jīng)清刻版[M].清刻版卷410頁.賀淹才.蚯蚓對改良土壤和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,(6):42.高巖.蚯蚓對土壤污染的指示作用及其強化修復(fù)的潛力[J].土壤學(xué)報,2005,42(1):140.TaoJun,ZhangShu-jie,JiaoJia-guo,etal.Effectsofearthwormonnumberofsoilbacterialphysiologicalgroupsandenzymeactivityinamaizeresidueamendedwheatagroecosystem[J].ActaEcologicaSinica,2010;(5):1306.敬佩.蚯蚓誘導(dǎo)對土壤中鉛鎘形態(tài)的影響[J].水土保持學(xué)報,2009,23(3):65.潘聲旺.蚯蚓在植物修復(fù)芘污染土壤中的作用[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(5):1349.SuXiao-hong.Impactofwormcastandphosphorusfertilizeronrapegrowthandsoilquality[J].JournalofAgriculturalUniversityofHebei,2010,33(3):8.WangDong-hong.EffectsofVermicompostapplicationongrowthandqualityofCherryRadish[J].ShandongAgriculturalSciences,2010,(9):26.張寧.蚯蚓糞對西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響中國蔬菜[J].中國蔬菜,2011,(6):76.杜志剛【中國專利】CN201614353U家用蚯蚓分解食物垃圾制作肥料的裝置.LiXian-ning,JinQiu,JiangWei,etal.PurificationofCountrysideWastewaterinEiseniafoetidaConstructedWetland[J].EnvironmentalScience&Technology,2010,(11):46.FangCai-xia,LuoXing-zhang,GuoFei-hongetal.NitrogenRemovalinEarthwormEcofilterTreatingDomesticWastewater[J].EnvironmentalScience,2010,(23):352.賈久滿.蚯蚓蛋白飼料飼喂蛋雞的試驗[J].飼料研究,2010,(6):34.傅規(guī)玉.蚯蚓粉代替魚粉飼喂育肥豬的試驗[J].湖南畜牧獸醫(yī),2006,(3):11.楊開滿.地龍治療精神分裂癥22