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中药发酵的概况与关键技术

现代中药发酵技术研究现状近年来,国际医药市场对传统药物及天然药物的需求量正快速增长,以传统药及天然药物资源开发创新药物和相关健康产品已成为当今世界药物研发的新趋势、国际医药学术界的研究热点和医药企业经济的快速增长点。

我国作为中医药的发源地,拥有系统的中医药理论和极为丰富的天然药物资源,虽然面临着天然药物市场强劲增长的有利形势,但国际化步伐缓慢,其根本原因在于中药现代化水平仍较低。

中药发酵技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取微生态学研究成果,结合现代微生物工程而形成的高科技中药制药新技术,具有广阔的发展空间。

!古代中药发酵技术应用历史我国人民远在多年前就学会利用发酵来酿酒,此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。

《本草经疏》曰:“古人用曲,即造酒之曲,其气味甘温,性专消导,行脾胃滞气,散脏腑风冷。

”说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的,曲与酒相维系。

后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。

《本草纲目》云:“古人用麴,多是造酒之麴。

后医乃造神麴,专以供药,力更胜之。

”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。

即将药材与辅料拌和,一定温度和湿度下通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

直到现在,临床仍在应用的发酵$制品%中药,如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等,均是利用炮制环境中的野生微生物$多为霉菌、酵母、细菌等%进行多菌种固体发酵而成。

发酵技术应用历史悠久,也是传统中药加工炮制的重要方法之一,一般主要是起到中药复合炮制的作用。

不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异,可利用该特性生产不同适应证的中药。

例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之症。

在清代,根据辅料中药及治疗功能的不同,又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等!#种药曲。

"!" #利用中药培养基发酵药用真菌菌物界估计逾十万种,可供药用的高等真菌约&#余种,利用潜力巨大。

国内&#世纪’#年代兴起深层培养$或发酵%,&#世纪(#年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草大规模发酵培养研究,也仅是对菌类自身发酵的研究,如灵芝、冬虫夏草、香菇发酵等,且大多是单一发酵。

目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟) ! * !# +。

庄毅曾提出了菌质的概念) !! * !& +,即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上,在一定环境条件下,经过一定时间发酵$发酵周期%,在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。

可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合,在一定条件下进行发酵,产生各种性质不同的菌质。

可以利用中药作为培养基的组成部分,构建药性菌质,比较发酵前后中药相关成分的变化,为中药与药用真菌的结合寻找突破点,并开发具有良好功效的药物。

王玉红等) !, +在发酵培养基中添加适量的黄芪以促进灵芝的生长和灵芝多糖的产生,结果其多糖的组分发生了变化,有可能产生了新的物质。

尤建良等) !" +将中药抗癌复方“康复灵”$主要含党参、麦冬、薏苡仁、猪苓、淮山药等 % 以灵芝菌进行生物发酵,结果表明灵芝-中药制剂发酵液的抑瘤率达",. (/0,比单独的灵芝发酵液、单味中药制剂和灵芝发酵液-中药制剂混合液均有明显提高。

!" !利用微生物转化中药活性成分微生物转化的本质是利用微生物生长代谢过程中产生的酶对特定底物进行结构修饰的化学反应,利用微生物发酵炮制中药的过程实际上就是一种生物转化反应,中药成分的生物转化是研究开发新药的重要方面。

微生物在生长过程中可以分泌几十种胞外酶于培养基中,其生命活动所产生的胞内酶更是成百上千,这些丰富而强大的酶系就可能成为中药发生化学反应的物质基础。

由于微生物具有种类繁多、繁殖快等特点,所以微生物转化常被用来对天然产物的结构进行修饰,以获得一些结构更合理或活性更好的先导化合物。

!)提高药物疗效:通过微生物与中药共发酵来进行中药炮制,微生物发酵的次生代谢物与药物成分发生协同作用可增强药效,从而获得药效更强的药物。

王贞佐等) !1 +在培养基中加入中药$焦三仙、黄芪、当归、海马、柴胡%提取液,探索其对冬虫夏草生长及菌丝体中有效成分含量的影响,结果发现其对冬虫夏草菌丝体生长有药学专论!国家中医药管理局中医药科学技术研究专项,项目编号:#’ * #/23""。

中药发酵的概况与关键技术!傅超美,冷静(成都中医药大学,四川成都’!##/1)摘要:中药发酵技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取微生态学研究成果,结合现代微生物工程而形成的高科技中药制药新技术。

发酵中药是目前中药研究的热点,该文对近!#年中药发酵的概况进行综述,并对其关键技术进行了探讨。

关键词:中药;发酵;微生物;关键技术中图分类号:#"$"% &!文献标识码:’文章编号:!(() * +,-! ."(($ /!0 * (((! * (-1232456 789:598;3 53< =2> ?2@A3;6;B82C 83 D24E239598;3 ;F GA832C2 H2<8@8356 !" #$%&’(),*(+, -)+,. #$(+,/" 0+)1(23)45 &6 72%/)4)&+%8 #$)+(3( 9(/):)+(; #$(+,/"; <):$"%+; #$)+% =>??@A B!"#$%&’$:45 678 9:;<; =>?@8;;<5A ?B 78>9:C D8E<@<5:C;F 678 B8>D856:6<?5 68@75?C?AG ?B H7<58;8D8E<@<5:C I7<@7 :9;?>98E 678 >8;8:>@7 >8;JC6;<5 D<@>?8@?C?AG :5E @?D9<58E I<67 D?E8>5 B8>D856:6<?5 85A<588><5A <; : 58I 7<A7 * 68@7 =7:>D:@8J6<@:C 68@75?C?AG. K8@856CG B8>D8568E ?BH7<58;8 D8E<@<5:C 7:; 98@?D8 7?6;=?6 <5 67<; >8;8:>@7 B<8CE. L7<; :>6<@C8 A<M8; : ;JDD:>G ?5 678 A858>:C ;<6J:6<?5 ?B H7<58;8 D8E<@<5:CB8>D856:6<?5 <5 58:>CG : E8@:E8 :5E E<;@J;; ?5 <6; N8G 68@75?C?A<8;.()* +,%-#:H7<58;8 D8E<@<5:C;B8>D856:6<?5;D<@>?98;N8G 68@75?C?A<8;中国药业!"#$% &"%’(%)*+,#)%-.·!·!""#年第$%卷第$&期明显的刺激作用,且能显著提高虫草菌丝体中主要有效成分甘露醇的含量,对发酵液中多糖含量也有影响。

任莉颖等" #$ %发现,经夏枯草芽孢杆菌&! ’ #(发酵炮制的红花,抗氧化功效显著提高,可能是其中的一些有效成分经&! ’ #(生物转化所致。

!)产生新的药效物质和药理作用:微生物在代谢过程中分泌的胞外酶可将药物成分分解转化,形成新的化合物,某些中药的有效成分经发酵后可以产生新的药效更强的物质。

李国红等" #) %用枯草芽孢杆菌对三七须根进行发酵,并对三七中的皂苷成分进行分离,得到了*个化合物,其中人参皂苷+,-在三七及三七原料药中均未被检测到,说明该化合物是通过发酵产生的。

又如采用含有根霉菌和! ’赖氨酸等物质的酵曲发酵进行五倍子发酵" #. %,发酵后可产生没食子酸,并产生了抗菌、抗病毒、抗真菌、抗肿瘤、抗过敏及利胆和扩张支气管等新的药理作用,而未发酵的五倍子却没有这些作用。

()转化有效成分:进入人体后不能直接被利用的药物有效活性组分,可利用发酵技术在体外完成转化而使之能被机体直接利用,迅速发挥应有效能。

!/世纪0/年代初,小桥恭一" #0 %发现中草药成分番泻叶苷、芦荟苷可借助肠道细菌转化为致泻有效成分番泻苷元和芦荟大黄素,从而起到治疗作用。

又有报道,在中药有效成分与细菌的生物转化过程中,许多苷类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰。

田天丽等" !/ %利用能产生! ’葡萄糖苷酶的一株根霉菌种与虎杖共发酵,将虎杖苷转化为白藜芦醇,同时将结合蒽醌苷转化为大黄素。

薛慧玲等" !# %采用筛选获得的! ’葡萄糖醛酸酶产生菌12 ’ #/对黄芩中的主要前体物质黄芩苷进行发酵转化,产物确定为有效成分黄芩素(黄芩苷元),得率为(3 !$4,是原药材含量的*3 (倍。

!中药发酵技术的优势中药发酵是现代中药研究的热点,其优点可概括为5 #)保护中药活性成分免遭破坏,使药物的有效组分、活性物质最大限度地得以提取、利用;!)提高中药药性,降低药物的毒副作用;()所优选的人体有益菌种本身能补充或增强原有药物的功能;-)产生新的活性物质;*)为中药活性成分结构修饰提供新途径;$)节省药材资源,保护环境;))是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术,生产工艺可控,所得产物精确,制剂方便,便于与国际接轨。

"中药发酵技术中的关键技术目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段,对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少,故少有投入生产的发酵新药。

同时中药发酵技术也面临一些问题,如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。

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