近些年随着我国中药产业的快速发展,中药渣的年排放量也日益增加。中药渣中含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素和生物活性成分等资源性成分。目前中药渣的处理方式,如堆积、焚烧和填埋等,不仅会污染环境,还会造成各种资源性成分的浪费。因此,对中药渣进行高值化利用,实现“变废为宝”,是践行“提质增效,绿色发展”循环经济理念的重要体现。本论文选取常见且具有广泛代表性的几种药渣,对其酶解糖化开展了深入研究,得到了以下结论:(1)现有中药渣生物转化利用的文献都没有考虑到淀粉成分的存在,并且在纤维素酶水解糖化之前都进行了预处理操作。本研究选取甘草、黄芪、厚朴、黄芩四种药渣进行了组分测试,发现它们都含有淀粉组分,含量在4.74%至16.78%之间。组合使用纤维素酶和淀粉酶水解未经处理的GDC-0068化学结构药渣(底物浓度为2%,w/v)48小时,甘草、黄芪、厚朴、黄芩四种药渣的葡聚糖转化率分别为62.40%,68.90%,42.95%和67.54%。与单独使用纤维素酶糖化相比,组合酶解时的葡聚糖转化率增加幅度在16.85%至26.51%之间。进一步的研究表明,较未经预处理的药渣,水提醇提预处理、超声预处理和稀酸预处理会导致四种药渣的48小时葡聚糖转化率有所降低。虽然稀碱预处理能提高四种药渣的4Dibutyryl-cAMP分子式8小时葡聚糖转化率(幅度在7.40%至24.10%之间),但其葡萄糖回收率较低,并产生了额外的预处理及废水处理成本,因此不利于四种药渣的后续增值利用。采用组合的纤维素酶和淀粉酶直接糖化四种未处理的药渣,可避免高成本的预处理操作,具有明显的应用潜力。(2)实现药渣生物转化过程不仅需要较高的葡聚糖转化率,更需使药渣酶解液中的葡萄糖浓度达到足够高的水平。本研究选取板蓝根、苦参、人参三种高淀粉含量药渣(26.36%-63.29%)进行分批和分批补料酶水解生产高浓度的葡萄糖。结果显示,三种未经处理的药渣经纤维素酶和淀粉酶组合酶解比单独使用任何一种酶都能得到更多的葡萄糖。在10%(w/v)的高底物浓度下,使用少量的纤维素酶(≤10 FPU/g底物)和淀粉酶(≤5.0 mg/g底物)组合酶解可获得大于70%的葡聚糖转化率。添加PEG 6000和吐温80对三种药渣的酶解糖化过程没有影响。为了获得更高浓度的葡萄糖,采用分批补料以使三种药渣的最终底物浓度达到30%(w/v)。板蓝根和苦参药渣经酶解48小时,水解液中的葡萄糖浓度分别达到125 g/L和92 g/L。人参药渣经酶解96小时,水解液中的葡萄糖浓度达到83 g/L。与常见农林生物质(如麦秆、玉米秸秆和稻草等)须经预处理再进行高固酶解的情况相比,三种药渣未经预处理biobased composite直接高固酶解糖化可获得同等的葡萄糖浓度,表明高淀粉含量的药渣是生物炼制的理想底物。