發(fā)酵技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用

耿欣

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

對傳統(tǒng)工藝中的煎、煮、熬、煉、蒸、浸進(jìn)行了改變，可使中藥的藥性改變、藥效提高。在我國應(yīng)用發(fā)酵方法炮制中藥的早期研究始于80年代，大部分都是針對如冬蟲夏草菌絲體、靈芝菌絲體等真菌類的單一發(fā)酵研究［1］。目前，利用中草藥發(fā)酵的研究已從單味藥涉及到復(fù)方研究，并且取得了顯著成果，微生物發(fā)酵技術(shù)已成為中藥現(xiàn)代化研究的重要內(nèi)容之一。

1 中藥發(fā)酵技術(shù)的定義和特點(diǎn)

利用植物細(xì)胞和微生物等生物體的代謝功能，將有機(jī)物進(jìn)行分解的生化反應(yīng)過程被稱為發(fā)酵［2］。在一定的濕度和溫度條件下，經(jīng)處理或凈制后的藥材或藥材拌加輔料或藥材提取物，利用酶和微生物的分解催化作用，把藥物發(fā)泡、生衣的方法就是發(fā)酵炮制法［3］。中藥發(fā)酵制藥技術(shù)一方面繼承了中藥發(fā)酵炮制法的傳統(tǒng)，一方面與現(xiàn)代生物工程相結(jié)合，同時(shí)吸取了微生態(tài)學(xué)的研究成果，形成了具有高科技優(yōu)勢的中藥制藥新技術(shù)，為藥物尋找新療效開辟了中藥制藥方面的新途徑。

與傳統(tǒng)中藥發(fā)酵比較，現(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)不再是在自然條件下進(jìn)行，而是與生物工程學(xué)和微生態(tài)學(xué)相結(jié)合［4］。大部分現(xiàn)代發(fā)酵工藝依舊以固體發(fā)酵為基礎(chǔ)，在發(fā)酵的全過程中利用現(xiàn)代生物技術(shù)對發(fā)酵參數(shù)(菌種情況、溫濕度、通氣情況和酸堿度等)進(jìn)行監(jiān)控，這就大大提升了現(xiàn)代發(fā)酵工藝炮制品的質(zhì)量。

2 中藥發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 用于中藥材的炮制

中藥發(fā)酵炮制的實(shí)質(zhì)是利用微生物對藥材進(jìn)行的生物轉(zhuǎn)化，經(jīng)過發(fā)酵可以改變藥物藥性、增效減毒，從而使藥材的藥理作用發(fā)生變化產(chǎn)生新的化學(xué)成分［5－6］。與煨、炒、煅、炮、煉、焙、烘、烤等其他中藥炮制方法相比，發(fā)酵法是在常溫常壓條件下進(jìn)行的，反應(yīng)條件溫和、操作簡單，同時(shí)轉(zhuǎn)化反應(yīng)中利用了產(chǎn)生于微生物生長代謝過程中的酶，酶選擇性的對底物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，所以能進(jìn)行一些其他炮制方法無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)，以低成本、少公害的優(yōu)勢獲得活性更好、結(jié)構(gòu)更合理的中藥成分。

2.2 提高中藥有效成分提取率

90%的中草藥都是植物類的藥材，這類藥材的有效成分存在于植物細(xì)胞的胞漿中，所以當(dāng)提取有效成分時(shí)，需要克服細(xì)胞間質(zhì)和細(xì)胞壁的雙重阻力才能擴(kuò)散到提取介質(zhì)中。在中藥發(fā)酵過程中，微生物在中藥供養(yǎng)下進(jìn)行分裂、生長、繁殖和代謝，同時(shí)分泌出可使細(xì)胞破裂的酶，如纖維素酶、蛋白酶、半纖維素酶、淀粉酶、果膠酶等，從而減小了細(xì)胞間質(zhì)和細(xì)胞壁的阻力，增加了細(xì)胞間隙，使植物類藥材有效成分提取率大大提高。在對盾葉薯蕷進(jìn)行預(yù)發(fā)酵過程中，進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，有效組分薯蕷皂苷元的產(chǎn)率明顯提高［7］。

2.3 增強(qiáng)中藥藥效

與其他中藥炮制方法相比，發(fā)酵中藥的優(yōu)勢在于，微生物可以除去大分子雜質(zhì)，將不能被人體直接利用的有效活性組分降解成小分子活性物質(zhì)，從而使發(fā)酵中藥能被人體快速吸收，大大提高了藥效。在王林等［8］的實(shí)驗(yàn)中，用萊菔子、麻黃、連翹、金銀花4味中藥發(fā)酵靈芝菌，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵后靈芝菌的生物量顯著增加，與發(fā)酵前相比靈芝液的去痰止咳作用也大大增強(qiáng)。

2.4 產(chǎn)生新的活性物質(zhì)

中藥在發(fā)酵過程中，利用微生物中的酶使化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生脫氫或羥化反應(yīng)，向預(yù)定的方向轉(zhuǎn)化藥物，從而形成新的化合物。微生物在發(fā)酵過程中也會(huì)形成具有藥效的多種次生代謝產(chǎn)物，他們既可以把中藥的有效成分作為前體形成新的化合物，也可以和有效成分發(fā)生反應(yīng)而形成新的化合物。此外，在發(fā)酵過程中，中藥的某些成分可能會(huì)對微生物的生長和代謝有促進(jìn)或抑制作用，在這種特殊環(huán)境中微生物的代謝途徑發(fā)生了改變就形成了新的活性物質(zhì)。五倍子發(fā)酵前后藥理作用發(fā)生明顯變化，發(fā)酵后產(chǎn)生了新的物質(zhì)沒食子酸，同時(shí)產(chǎn)生了抗病毒、抗腫瘤、抗過敏及利膽和支氣管擴(kuò)張等新的藥理作用［9］。

2.5 減毒增效

經(jīng)過發(fā)酵，中藥在微生物的作用下有毒物質(zhì)被分解，從而藥物的毒副作用降低了。以大黃為例，結(jié)合型蒽醌衍生物(二蒽醌番瀉苷)是其產(chǎn)生瀉下作用的主要成分，為了緩和大黃對胃腸道的這種不良反應(yīng)，臨床應(yīng)用中就要采用炮制手段把結(jié)合型蒽醌衍生物分解或破壞掉。如云南中醫(yī)學(xué)院戴萬生［10］等，采用發(fā)酵法炮制大黃，發(fā)酵后結(jié)合型蒽醌衍生物含量降低，而具有抗腫瘤作用的游離型蒽醌的含量增加了6倍，從而改變了大黃的蒽醌類成分的含量，達(dá)到了減毒增效的作用。

3 中藥發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)勢

中藥發(fā)酵的優(yōu)勢在于:1)最大限度提取利用藥物的有效活性組分，保護(hù)中藥活性成分不被破壞;2)提高藥效，降低藥物的毒副作用;3)產(chǎn)生新的活性物質(zhì);4)可以對中藥活性成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾;5)節(jié)省藥材資源，保護(hù)環(huán)境;6)增加了中藥制劑的安全性;7)有利于質(zhì)量控制。

4 中藥發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展方向

中藥發(fā)酵技術(shù)目前還處于起步階段，理論基礎(chǔ)和研究方法上都有很大的發(fā)展空間，同時(shí)面臨著眾多問題，筆者認(rèn)為，應(yīng)對以下兩方面進(jìn)行深入研究。

4.1 選育優(yōu)良菌種

選育菌種是發(fā)酵中藥的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。為了能最大限度的使優(yōu)良菌種應(yīng)用于中藥發(fā)酵技術(shù)中，開發(fā)出更多有價(jià)值的中藥發(fā)酵產(chǎn)品，就需要大力發(fā)展選育優(yōu)良菌種技術(shù)和對菌種的評價(jià)工作。蔡琨等［11］用發(fā)酵法制得淡豆豉，他們選用了純菌種并以大豆黃素和染料木素為指標(biāo)檢測主要有效成分含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，純菌種的篩選工作大大提高了淡豆豉的產(chǎn)量，同時(shí)保證了淡豆豉的高質(zhì)量。張玲琪等［12］從長春花莖的韌皮部中分離出一種內(nèi)生真菌，并以該真菌為菌種對長春花進(jìn)行了發(fā)酵反應(yīng)，結(jié)果得到了具有抗癌作用的長春新堿。

4.2 大力發(fā)揮中醫(yī)基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)作用

炮制和配伍是中醫(yī)用藥的主要特點(diǎn)，為了全面掌握不同的微生物對中藥發(fā)酵后的作用，尤其是對原有藥效、毒性的改變情況，在中藥發(fā)酵過程中應(yīng)根據(jù)方藥的配伍規(guī)律對其進(jìn)行科學(xué)組合和設(shè)計(jì)。在中醫(yī)基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，還應(yīng)運(yùn)用客觀化、數(shù)量化的現(xiàn)代科研方法和手段，采用標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使發(fā)酵品的有效化學(xué)成分得以明確，從而制得對疾病具有專一治療作用的“新中藥”。同時(shí)，中藥發(fā)酵制品要開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特色中藥，不能完全照搬西醫(yī)模式，要努力開辟中藥新藥開發(fā)的多種途徑。

綜上所述，中藥發(fā)酵技術(shù)是在中藥理論基礎(chǔ)上，與現(xiàn)代生物技術(shù)完美結(jié)合，已逐步成為中藥新藥研究開發(fā)的重要手段，為中藥改進(jìn)劑型、擴(kuò)大治療范圍及中藥新藥創(chuàng)制提供了新的途徑，因此中藥發(fā)酵技術(shù)必將有廣闊的發(fā)展前景。

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