發(fā)酵中藥研究概況

1、發(fā)酵中藥研究概況摘要 在廣泛文獻(xiàn)檢索基礎(chǔ)上,綜述了發(fā)酵中藥定義、歷史沿革、重要性、技術(shù)特點(diǎn)、代表種類,并對(duì)將來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞 發(fā)酵;中藥;技術(shù)特點(diǎn);概況Researh Overview on Fermentation ofTraditionalChineseM edicineCHEN Lin etal (College ofLife Science, NorthwestUniversity, KeyLaboratory ofResourceBiology andBiotechnology inWesternChina ofMinistry ofEducation, Xi.an,

2、Shaanxi710069)Abstract Based on the extensive literature search, the definition, history evolution, mi portance, technical characteristics, representativespecies of traditionalChinesemedicinewere summarized, and the development trend in the futurewas forecasted.Key words Fermentation; TraditionalChi

3、nesemedicine; Technical characteristics; Overview1 歷史沿革微生物發(fā)酵是生物轉(zhuǎn)化法之一,在中藥中早有應(yīng)用。5本草綱目6云:/古人用麴,多是造酒之麴。后醫(yī)乃造神麴,專以供藥,力更勝之0。即,有目的地把微生物用于炮制和藥物轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)中藥發(fā)酵可分2種:一是藥料與面粉混合發(fā)酵,如六神曲、建神曲等;二是直接發(fā)酵,如淡豆豉、百藥煎等。中藥在不同培養(yǎng)基上經(jīng)同種微生物處理后其藥性亦有差異1。真菌有分解纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂類等營養(yǎng)物質(zhì)的酶類,對(duì)天然培養(yǎng)基有分解利用能力,具有種類多、次生代謝產(chǎn)物多、培養(yǎng)條件簡單等特點(diǎn),是發(fā)酵中藥的主要功能菌。發(fā)酵時(shí)大都采用單一

4、菌種純種發(fā)酵法。發(fā)酵培養(yǎng)基中可添加適量成分以共同發(fā)酵,或利用真菌的分解和合成能力來轉(zhuǎn)化某些成分,以提高藥效或生成新活性成分,如番瀉苷可由腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化為致瀉有效成分?，F(xiàn)代發(fā)酵已涉及到復(fù)方研究2。發(fā)酵中藥是在中藥炮制發(fā)酵基礎(chǔ)上,吸取微生態(tài)的研究成果,結(jié)合現(xiàn)代微生物工程而形成的中藥制藥技術(shù)3。細(xì)菌對(duì)中藥活性成分轉(zhuǎn)化、生理活性及自身生長代謝規(guī)律等方面有待進(jìn)一步研究。我國在此方面的研究取得不少進(jìn)展,但是在關(guān)于生物轉(zhuǎn)化的研究僅限于抗生素、維生素和氨基酸等少量藥物,而對(duì)于中藥活性成分轉(zhuǎn)化的研究則較少4-5。2 中藥發(fā)酵技術(shù)特點(diǎn)現(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)分為液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。液體發(fā)酵借鑒抗生素生產(chǎn)工藝,把菌絲體加入培

5、養(yǎng)基與藥材混合后置于適溫下發(fā)酵,傳質(zhì)效率高,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;固體發(fā)酵以富含營養(yǎng)成分的農(nóng)副產(chǎn)品為營養(yǎng)基質(zhì),用一種或多種真菌為菌種,在一定條件下發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物難分離,統(tǒng)稱為菌質(zhì)6。中藥發(fā)酵技術(shù)按應(yīng)用方式可分為無渣式和去渣式,前者可直接用藥,后者要提取和制劑用藥7。發(fā)酵中藥的特點(diǎn)是生物轉(zhuǎn)化、反應(yīng)條件溫和、高效、低毒、低殘留。據(jù)5飲片新參6載,半夏加姜汁、礬水和餅發(fā)酵成半夏曲后,藥性轉(zhuǎn)化,藥力緩解。生物轉(zhuǎn)化可按照微生物中所含的特定酶定向地轉(zhuǎn)化某化合物而產(chǎn)生新化合物。在中藥發(fā)酵過程中,微生物的生長會(huì)產(chǎn)生纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶等多種酶。它們可將藥物分解轉(zhuǎn)化成新活性成分,產(chǎn)生新的藥效主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面:

6、¹以有效成分為前體,經(jīng)微生物代謝形成新化合物;º微生物生長所產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物中含有功效好的藥物;»次生代謝產(chǎn)物可與中藥有效成分產(chǎn)生協(xié)同作用;¼中藥某些物質(zhì)可對(duì)微生物生長代謝及活性成分產(chǎn)生促進(jìn)或抑制作用,微生物也可改變自身代謝途徑,形成新活性成分或改變各活性成分相互間的比例;½微生物可將中藥有毒物分解,降低藥物毒副作用;¾微生物可使大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易吸收的小分子,使血液中有效成分迅速達(dá)到有效濃度。由此可見,炮制中藥比一般物理或化學(xué)手段具有優(yōu)越性8。此外,發(fā)酵法對(duì)單味藥材和傳統(tǒng)復(fù)方中藥涉獵甚少,自身亦存中醫(yī)藥自身體系模糊性、藥材成分復(fù)雜

7、性、發(fā)酵機(jī)理不明確性等問題,因此中藥發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展程度可影響其發(fā)展方向和前景9。3 應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用實(shí)例中草藥有效成分是發(fā)揮藥效的基礎(chǔ),利用微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化法能提高活性成分含量,在轉(zhuǎn)化中保護(hù)中藥活性成分(熱敏性揮發(fā)油和維生素等)。開辟中藥研發(fā)新空間,不僅為中藥材資源保護(hù)與利用提出新思路,而且可增強(qiáng)療效,改變?cè)行阅?充分利用微生物所產(chǎn)生酶、酸、多糖等保健成分以幫助藥物、食物消化吸收,進(jìn)一步幫助恢復(fù)健康10。3.1 靈芝中藥發(fā)酵液(GLFB)的研究 靈芝是藥用真菌。GLFB有抗病毒和延緩衰老作用,對(duì)慢性支氣管炎有顯效。麻黃、萊菔子、金銀花、連翹在靈芝菌液體發(fā)酵過程中可增加靈芝生物量,而黃苓則抑制

8、靈芝生長。靈芝與中藥混合后的綜合發(fā)酵液在部分指標(biāo)上優(yōu)于GLFBI11。3.2 蟲草菌粉發(fā)酵研究 腎病是糖尿病并發(fā)癥之一。冬蟲夏草能拮抗腎毒性,減少蛋白尿,治療腎功能不全和衰竭。發(fā)酵蟲草菌粉可阻止腎臟重量增加和腎小球體積增大,改善責(zé)任編輯 章煉紅 責(zé)任校對(duì) 盧瑤安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), JournalofAnhuiAgr.i Sc.i 2010,38(15):8274-8275糖尿腎臟結(jié)構(gòu),防止膜區(qū)擴(kuò)大和基底膜增厚,有顯著抗腎小球硬化和纖維化作用,還能降低血脂和組織糖基化蛋白水平,防止腎小管病變12。3.3 普洱茶發(fā)酵研究 普洱熟茶是以大葉種茶曬青毛茶為原料,經(jīng)后發(fā)酵過程再加工的茶類。該茶有降血脂、健齒護(hù)

9、牙、抗癌及防治心腦血管疾病等功效。后發(fā)酵過程是在濕倉和渥堆條件下進(jìn)行人工快速自動(dòng)氧化和微生物共同作用陳化的13-14。普洱茶后發(fā)酵陳化工藝有2種:一是傳統(tǒng)工藝。將生茶貯存于干倉中自然緩慢地發(fā)酵陳化。二是現(xiàn)代工藝。將生茶采用濕倉渥堆、人工快速后發(fā)酵陳化15。普洱茶發(fā)酵時(shí),在不同條件下產(chǎn)生不同的菌種,黑曲霉、根霉、青霉、灰綠曲霉和酵母等微生物存在于普洱茶的整個(gè)制造中,初期黑曲霉占80%左右,酵母菌居次,渥堆前期中溫型霉菌迅速繁殖,后期低溫嗜干灰綠曲霉開始繁殖,在渥堆水分適度時(shí),酵母大量生長。4 小結(jié)及展望 目前,中草藥主要是大田栽培,這就存在耕地資源有限、農(nóng)藥和重金屬殘留問題,因此,利用微生物生產(chǎn)

10、中藥具有廣闊潛力。在今后的研究中需注意以下4個(gè)方面:¹優(yōu)良發(fā)酵菌種的選育;º發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化和控制;»新型發(fā)酵罐的設(shè)計(jì);¼發(fā)酵產(chǎn)物純化條件的優(yōu)化和發(fā)酵中藥新劑型的研發(fā)。發(fā)酵中藥是現(xiàn)代生物技術(shù)和中藥研究的完美結(jié)合,有利于中藥新藥研發(fā)。發(fā)展發(fā)酵中藥可進(jìn)一步推進(jìn)中藥現(xiàn)代化和國際化進(jìn)程,提高中藥行業(yè)的競爭力,為中藥走向世界、造福人類作出新的貢獻(xiàn)5。參考文獻(xiàn)1劉亮鏡,潘揚(yáng).中藥的發(fā)酵炮制初探J.現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐,2009,23(1):72-76.2 LIN FY,LAIYK,YUH C, et a.l Effects ofLycium barbarum ext

11、ractonproduction and mi munomodulatory activityofthe extracellularpolysacchar-opeptides from submerged fermentation culture ofCoriolus versicolorJ.FoodChemistry,2008,110(2):446-453.3姜良,趙長琦.中醫(yī)藥與微生態(tài)學(xué)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:26-30.4曾慶文,曹軍.中藥發(fā)酵的研究進(jìn)展J.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(5):545-546.5李羿,萬德光,劉忠榮,等.發(fā)酵中藥)拓展中藥新藥研究開發(fā)的新

12、空間J.天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2004,16(2):179-184.6吳炳新,牛紀(jì)江,孫筱林,等.中藥發(fā)酵制藥技術(shù)J.山東中醫(yī)雜志,2001,20(3):179-180.7趙雯瑋,陳祥貴,李鑫.微生物發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用J.生命科學(xué)儀器,2008(6):3-5.8王興紅,李祺德,曹秋娥.微生物發(fā)酵中藥應(yīng)成為中藥研究的新內(nèi)容J.中草藥,2001,32(3):267-268.9傅超美,冷靜.中藥發(fā)酵的概況與關(guān)鍵技術(shù)J.中國藥業(yè), 2008, 17(15):1-3.10陸欣緩,劉松梅,鄭春英,等.中藥發(fā)酵研究概況J.黑龍江醫(yī)藥,2006,19(6):469-470.11王林,章克昌,王玉紅.五味中藥

13、對(duì)靈芝菌液體發(fā)酵過程的影響J.食品與發(fā)酵工業(yè),2004:30(5):46-48.12 LISP,YANG FQ,KARLW KT.Quality controlofCordyceps sinensis,a valued traditionalChinesemedicineJ. Journal ofPharmaceutical andBiomedicalAnalysis,2006,41(5):1571-1584.13朱宏濤,楊崇仁,李元,等.普洱茶后發(fā)酵過程中微生物的研究進(jìn)展J.云南植物研究,2008,30(6):718-724.14趙龍飛,周紅杰.酵母菌在普洱茶品質(zhì)形成中的作用初探J.茶苑,2

14、003(2):4-6.15陳杖洲.后發(fā)酵陳化對(duì)普洱茶品質(zhì)的影響J.茶苑,2005(2):26-27.(上接第8269頁)濕地調(diào)查10;我國運(yùn)用3S技術(shù)還編制了不同比例尺的濕地景觀生態(tài)圖,完成了黃河三角洲1B5萬和1B10萬地圖的編制等;利用3S技術(shù),對(duì)若爾蓋高原濕地、洞庭湖濕地景觀、扎龍沼澤濕地等重要濕地的景觀動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究11-14。3S技術(shù)已廣泛應(yīng)用于濕地資源調(diào)查、動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、濕地資源制圖及濕地景觀分析、濕地生物多樣性調(diào)查分析等方面,并且已取得一定成果。但是,3S技術(shù)在濕地研究中涉及建筑科學(xué)與工程、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)管理與可持續(xù)發(fā)展、氣象學(xué)等領(lǐng)域的研究很少。所以,雖然3S技

15、術(shù)應(yīng)用于濕地的研究在20052008年到達(dá)成熟期,但僅僅只在一小部分學(xué)科領(lǐng)域的研究已趨于成熟,而在濕地科學(xué)其他領(lǐng)域中還只是剛剛起步。4 結(jié)語隨著濕地科學(xué)成為國際學(xué)術(shù)界的重要學(xué)科、優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,它縱橫雙向發(fā)展,學(xué)科體系擴(kuò)大,內(nèi)容增多,領(lǐng)域拓寬15。3S技術(shù)為濕地研究在深入、綜合、定量和預(yù)測(cè)等方面提供了技術(shù)支撐16。近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,以及工、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,濕地生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞,威脅濕地生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性。因此,應(yīng)擴(kuò)大濕地的研究領(lǐng)域,加強(qiáng)濕地資源管理研究,將3S技術(shù)深入到實(shí)地研究的各個(gè)領(lǐng)域,建立全國和各主要濕地區(qū)濕地資源數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)濕地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

16、和信息的即時(shí)更新,保證濕地的可持續(xù)發(fā)展利用,為保護(hù)濕地政策的制定提供可靠依據(jù)。參考文獻(xiàn)1楊永興.國際濕地科學(xué)研究的主要特點(diǎn)、進(jìn)展與展望J.地理科學(xué)進(jìn)展,2002(3):112-119.2高育紅.濕地知多少J.浙江林業(yè),2009(7):33.3劉振乾,徐新良.3S技術(shù)在三角洲濕地資源研究中的應(yīng)用J.地理學(xué)與國土研究,1999(4):87.4邱均平.基于文獻(xiàn)計(jì)量的國內(nèi)外信息資源管理研究比較分析J.中國圖書館學(xué)報(bào),2008(5):37.5黃慧萍.應(yīng)用遙感技術(shù)研究廣東省濕地類型J.中山大學(xué)研究生學(xué)刊:自然科學(xué)版,1996(4):28-30.6黃慧萍.遙感技術(shù)在廣東省濕地類型調(diào)查中的應(yīng)用J.國土資源遙感

17、,1996(4):9-15.7黃慧萍.應(yīng)用GIS技術(shù)研究廣東省海岸帶濕地資源與環(huán)境J.熱帶地理,1999(2):178-183.8潘輝,羅彩蓮,譚芳林.3S技術(shù)在濕地研究中的應(yīng)用J.濕地科學(xué),2006(3):75-78.9楊永興.國際濕地科學(xué)研究的主要特點(diǎn)、進(jìn)展與展望J.地理科學(xué)進(jìn)展,2002(3):112-119.10王洪亮,李萍萍.3S技術(shù)在濕地資源調(diào)查研究中的應(yīng)用J.農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2006(8):18-20.11孫妍.基于RS和GIS的若爾蓋高原濕地景觀格局分析D.長春:東北師范大學(xué),2009.12朱曉蓉.基于RS、GIS技術(shù)的洞庭湖濕地景觀變化研究D.北京.北京林業(yè)大學(xué),2008.13王迪楠,臧淑英.基于RS