天然提取物的现状及研究进展

中国农业大学课程论文

（2010—2011学年春季学期）论文题目：

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天然提取物研究进展与商业状态

王晓芳

（中国农业大学资源与环境学院环境102，北京100083）

摘要：天然提取物是对天然生物质的深度加工，具有开发投入较少、技术含量高、产品附加值大、国际市场广泛等优势和特点。因此，天然提取物的研究与发展也受到了国内外的高度重视。本文就天然提取物的研究进展和商业状态做一简单介绍。

关键词：天然提取物；开发及工艺研究；商业状态

我国是植物资源十分丰富的国家之一，拥有全球最大的天然药材生产基地和几千年的中药使用历史，天然的植物提取物在我国发展主要体现在香料香精、中草药、食品保鲜等方面。目前世界上主要以石油化工产品、煤化工产品等原料进行各种合成。随着石油。煤等不可再生资源的日益枯竭，人类必须寻找新的化工原料，发展以生物质为原料的提取及合成是走可持续发展的首选之路。化学药物的毒副作用大，易产生抗药性，而中药天然药物在这方面具有无可比拟的优势；纯化合物新药开发难度大、周期长、费用高，使植物提取物和复方药物的开发成为新的选择。为了提高天然提取物的产量和质量以及减轻天然提取物生产过程中的环境污染，人们对采用生物技术、微波萃取和超临界萃取等进行了许多研究。

1.天然提取物的研究进展

1.1 技术进展：

传统天然提取物的生产工艺包括浸出、澄清、过滤和蒸发等许多的单元操作。传统工艺能耗、物耗大，杂质多，效率较低，且易造成环境污染。为此人们对采用生物技术、微波萃取和超导临界萃取等进行了研究。

生物技术主要包括发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程。其中，在香精香料的生物合成中应用最广泛的生物技术是发酵工程，以工农业废料为原料，利用微生物的生长代谢活动可以生产各种天然香料。而在中草药有效成分提取中应用较多的生物技术是酶工程，纤维素酶用的尤为广泛。

微波萃取是颇具发展潜力的一种新的萃取技术。具有萃取时间短，选择性好，回收率高，溶剂用量少，污染低，可用水做萃取剂，可自动控制制样条件等优点。黄若华等利用经改造的家用微波炉，对微波萃取鸢尾的影响因素进行了考察。GC—MC分析表明：微波萃取法更适用于提取鸢尾香精。与传统的索氏提取法相比具有萃取时间短，溶剂用量少，溶剂回收率高，产品提取率高，香气纯正等优点。王威等采用微波破壁法从高山红景天根茎中提取红景天苷，该方法具有快速、高效、安全、节能等优点，与传统的乙醇回流提取相比，该方法在保持较高的提取率的同时，大大缩短了提取过程所用的时间，并且显著降低了提取液中杂蛋的含量。

超临界流体萃取技术是利用流体在临界点附近所具有的特殊溶解能力而进行有效成分提取的新技术。朱凯等利用超临界CO2萃取技术萃取灵香草精油进行了研究。结果表明，用超临界CO2萃取技术可以得到香气纯正、性能优良的灵香草萃取物，产品收率高达4.5%。

GC—MS分析鉴定数据表明，灵香草萃取物中含有37个化学成分，比传统方法得到的提取物含有更多的化学成分，特别是还含有铃兰醛、二氢茉莉酮酸甲酯等化合物，致使香气更纯正。葛发欢等研究了超临界CO。萃取柴胡挥发油和皂苷的工艺，STh－CO2法提取柴胡挥发油，与传统水蒸气蒸馏法相比较，能大大提高收率，缩短提取时间，而挥发油组成一致，只是各成分含量有差异。

1.2 开发进展：

近年来，我国的天然提取物主要有：芦荟汁与芦荟胶、西洋参、黒升麻、辣椒提取物、松果菊植物香精油、亚麻籽提取物、生姜及银杏叶提取物、霍霍巴油和霍霍巴果提取物、蛇麻花提取物、薄荷油、绿茶提取物等。我国的主要出口品种由原来的麻黄素、甘草提取物、生姜油、大蒜制品（大蒜粉和大蒜油）、银杏浸膏、水飞蓟素等发展到茶多酚、葡萄籽提取物、大豆异黄酮、积雪草苷等新兴品种。据国外学者报道，茶多酚有多种药理作用如抗癌，抗心血管疾病和降血糖、减肥等等。葡萄籽提取物是一种出色的抗氧化剂，能用于预防冠心病和中风等症。大豆异黄酮在西方国家被誉为是“植物雌激素”，能用于治疗包括妇女更年期综合症、骨质疏松症和男性前列腺肥大症与激素有关的疾病。积雪草苷在国外主要用于促进伤口愈合、刺激肉芽生长和去除皮肤斑痕等美容用途，是西方化妆品业的常用原料之一。在生物质香料的发展方面，松节油、山苍子油、香茅油、桂油、芳樟油、柏木油、柑橘油和薄荷油等历来都是萜类香料生产的重要原料。利用松节油生产的香料品种主要有：樟脑。龙脑、檀香、松油醇及酯类、二氢松油醇及酯类、松油、乙酸异龙脑酯和乙酸龙脑酯、芳樟醇及酯类、月桂烯、月桂烯醇、香叶醇和橙花醇、新铃兰醛、龙涎酮、菲兰酮、藿檀酯、香芹醇、紫苏醇和紫苏醛、紫苏亭等。利用山苍子油生产的香料品种主要有：柠檬醛、紫罗兰酮类、柠檬腈、柠檬醛缩醛类、香叶醇、橙花醇、香芹酮、月桂醛、葵醛、β-环高柠檬醛、葵酯等。

2.天然提取物的商业状态

表1：2001~2005年（上半年）植物提取物主要出口市场

排2001年2002年2003年2004年2005年（上半年）

序地区% 地区% 地区% 地区% 地区%

1 北美洲34.90 北美洲38.88 亚洲38.01 亚洲39.73 亚洲47.56

2 亚洲34.55 美国37.99 北美洲35.47 北美洲31.94 北美洲25.74

3 美国33.5

4 亚洲33.32 美国34.47 美国30.86 美国23.50

4 欧洲25.40 欧洲21.0

5 欧洲19.9

6 欧洲21.72 欧洲21.02

5 日本12.2

6 日本13.40 日本19.80 日本18.5

7 日本20.73

6 韩国 6.1

7 韩国 5.56 韩国 5.36 韩国 6.30 香港13.31

7 比利时 5.52 德国 5.02 德国 5.05 德国 4.90 韩国 6.20

8 德国 5.29 拉丁美洲 3.57 印度 4.55 香港 3.82 德国 4.21

9 法国 5.49 法国 3.28 拉丁美洲 3.69 印度 3.66 法国 4.11

10 阿联酋 3.54 印度 3.19 香港 3.37 拉丁美洲 3.50 拉丁美洲 3.50

表2：2005～2009年我国植物提取物出口市场分布情况

单位：亿美元；% 地区2005年2006年2007年2008年2009年金额% 金额% 金额% 金额% 金额%

全球 3.42 100.0 4.94 100.0 5.00 100.0 5.58 100.0 6.93 100.0 亚洲 1.47 43.0 2.31 46.7 2.33 46.6 2.85 51.0 3.60 51.9

东盟0.24 7.1 0.33 6.7 0.46 9.2 0.65 11.6 0.95 13.8

欧洲0.88 25.7 1.17 23.6 1.22 24.4 1.28 22.9 1.32 19.0

欧盟0.82 24.1 1.06 21.4 1.09 21.8 1.19 21.3 1.22 17.6

北美洲0.83 24.4 1.09 22.1 1.05 21.1 0.78 14.0 1.17 16.9

拉丁美洲0.14 4.2 0.20 4.1 0.25 5.0 0.56 10.0 0.68 9.8

大洋洲0.05 1.4 0.06 1.2 0.07 1.5 0.06 1.1 0.10 1.5

非洲0.04 1.3 0.11 2.3 0.07 1.5 0.06 1.1 0.07 0.9

（数据来源：中国医药保健品进出口商会根据中国海关数据整理）据中国医药保健品进出口商会统计，受世界植物药物市场需求增长的拉动，从上世纪90年代末开始，植物提取物越来越受到医药界、食品界的关注。植物提取物行业已成为国内发展最快的行业之一，每年增长率都在15%以上，同时也是国内主要出口行业之一。

2.1香料香精市场特点及发展前景：

2.1.1特点：⑴垄断性高。世界排名前十的企业，其市场份额总和超过了70％，从行业垄断指标来看，已经属于中度垄断程度。⑵竞争激烈。由于香精工业起源于西欧，而日本和北美的发展非常迅速，目前，两者的市场基本趋于饱和，世界市场的竞争和争夺主要集中在亚洲、南美和大洋州。⑶科研力度大。各跨国公司十分重视科技及固定资产的投入，美国IFF公司用其营业额6％以上的资金，英国奎士顿公司以年销售总额6～10％的资金、瑞士奇华顿以销售额10％的资金用于研究与发展。这些企业主要将资金集中运用到新产品、新技术的开发上。⑷重视安全与天然概念。有数据显示，在发达国家，添加合成香精的化妆品已经从上世纪末的50％降到目前的20％以下，天然香精的研发和生产销售已经成为必然的需要和趋势。

2.1.2发展前景：

一直以来，香料香精的供给和需求被西欧、美国、日本等地区长期垄断，直到2003 年，这些地区占世界总需求的65%，及世界总生产的75%。但是大多数发达国家的芳香工业的发展相对缓慢，国内市场已经成熟的美国、德国、法国和英国不得不依赖于发展中国家，扩大投资项目，保持竞争力。发展中国家的市场潜力巨大，食品加工和消费品制造工业持续发展，国民生产总值和个人收入水平不断提高，国际投资活跃，这些因素将丰富世界香料香精需求。过去十年，亚太、拉丁美洲和东欧见证了该产业的迅速成长。而中国是一个有利可图的重要地区，因为其在香精香料、化妆品及食品加工行业的人均消费量很

低，工业化速度加快，人均收入日益增长，国内人口庞大，以及原材料价格相对较低。拉丁美洲也倍受关注，因为该地区是高价值原料的产地（柑橘和其他精油），是一个非常有潜力的新兴市场。另外，东欧市场也极具发展潜力，许多芳香机构立足于该地区，开拓市场。

日化香精企业要取得国内香精市场，秘籍是高新技术。利用先进的科学技术手段，对香精产品进行研究与开发，重新定位，从传统的原料提供观念脱离出来，引入目化企业新产品的概念中，这样可以发挥香精全方位的功效，能够研究出日化香精新亮点。比如对香精原料驱蚊的研究之后，发现了一种具有驱蚊效果的香精；对香精在人体精神和心理上的影响进行研究，创造出芳香按摩和香薰疗法。从长远角度而言，对香精的功能研究得越透彻，就越能走在市场的最前沿，就越能获得市场的最大份额。据中国食品土畜进出口商会香精香料分会预测，国际市场香精香料今后十年的增长率为47%，其中增长最快的地区是亚太地区，而中国由于目前人均消耗量偏低，今后十年将是需求最旺盛的国家。中国具有得天独厚的天然香料资源，中国香精香料产业有着很大的发展空间。

2.2中药提取物的市场分析：

2.2.1 国际市场：

国际社会对天然药物的需求日益扩大，英国和法国自 1987年以来植物药的购买力分别上升了70%和50%，美国市场每年亦以高于20%的速度增长，日本的汉方制剂从90年代开始，每年都以15%以上的速度增长，国际植物药市场份额已经达到300亿美元。

①美国是全世界消耗标准动植物提取物最大的国家之一，也是我国提取物产品的主要出口国之一。该国植物药原料有 75% 依赖于从国外进口，产品为原药材或提取物，提取物以单味药为主，例如由银杏、贯叶连翘、刺五加、当归、人参等草药制成的提取物。

②欧盟以植物提取物作为草药产品的原料更为普遍，它是世界最大的植物药市场之一，约占全世界植物药销售额的 45% ，有 700 年的悠久历史，其中德国、法国、英国、荷兰都占有较大的份额。③在亚洲，除日本、韩国、印度、新加坡等国草药的应用都很普及，遗憾的是在世界草药的流通贸易中，中国只占较小的份额。④其他国家和地区：植物提取物对非洲国家的出口一直处在极低的水平，非洲经济发展比较落后，缺医少药，中医药在非洲的潜在市场很大，需要大力开发。大洋洲的澳大利亚是发达国家中第一个给予中医药合法地位的国家，而南美洲是植物药发展相对比较薄弱的地区。

2.2.2 国内市场：

国内的提取物应用市场处于形成期，以保健食品企业为主的一些企业、科研机构及高等院校已直接购买提取物用于生产或研究开发。尤其要指出的是化妆品、饲料添加剂、兽药和植物农药领域的应用值得拓展和关注。国内的提取物销售主要集中在保健食品企业，而且广泛应用，在胶囊、片剂、口服液，保健酒中都有应用。主要品种与常用的保健食品原料相对应，如人参银杏叶、大豆提取物等。目前随着社会对食品药品安全的关注与日俱增，对天然来源的活性成分的开发利用也越来越重视。实际上有一大批食用安全、有一定辅助功能的植物提取物已经以各种方式作为特殊食品、保健食品的原料。