微生物技術在中藥炮制工藝中的應用現(xiàn)狀

陳健明

廣東省茂名市中醫(yī)院藥劑科,廣東　茂名　525000

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微生物技術在中藥炮制工藝中的應用現(xiàn)狀

陳健明

廣東省茂名市中醫(yī)院藥劑科,廣東茂名525000

【摘要】微生物發(fā)酵應用于中藥的炮制已經(jīng)成為傳統(tǒng)中藥炮制的重要途徑，同時也是中藥提煉的新工藝。其有效地借用了微生物分解轉(zhuǎn)化的能力，使得中藥活性成分得到充分的釋放，有效地提高了中藥的藥物療效，同時降低了藥物的毒副作用，使其具有更高地使用安全性，擁有巨大的使用價值。該文就微生物技術在中藥炮制工藝中的歷史起源、主要品種、應用進行了多方面的總結，并對其發(fā)展趨勢進行展望。

【關鍵詞】微生物技術；中藥；炮制工藝；應用現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展及人民生活水平的提高，人們越來越重視“安全、綠色、健康”用藥，所以作為天然性藥物的中藥，其優(yōu)勢已越來越突顯，并且是目前醫(yī)藥領域研究的重要熱點課題之一[1-3]。當今對藥用植物資源的需求量在不斷增加，除去野生采集方式外，獲取中藥材的主要途徑就是藥用植物栽培，在保證農(nóng)作物種植的需求外，有限的土地資源已不能滿足大批量藥用植物的栽培，同時，大量的藥用植物種植往往會大量噴灑農(nóng)藥，常帶來農(nóng)藥殘留以及重金屬殘留等系列問題[4-6]。所以，藥用植物采取微生物發(fā)酵技術，進行大規(guī)模培養(yǎng)已成為解決該問題的有效方法。

1中藥發(fā)酵技術的歷史

我國采用微生物發(fā)酵技術進行釀酒已有四千多年的歷史，而正是由于這一啟發(fā)，后續(xù)又進行發(fā)酵制醬、醋及豆鼓等食物，和采用微生物固體發(fā)酵制備六神曲、半夏曲以及淡豆鼓等中藥。早在我國的《神農(nóng)本草經(jīng)》就已經(jīng)記載了靈芝、茯苓及豬苓等藥用真菌，并且使用至今[7-9]。發(fā)酵中藥是通過藥物的炮制和加工的一種工藝過程，使得傳統(tǒng)的工藝，需經(jīng)煎、煮、熬、煉、蒸、浸工序得以改變，并且明顯的使藥物藥效得以提高，藥效得以改變。就如中藥的淡豆鼓，是由桑葉或麻黃等發(fā)酵后制得，而采取不同培養(yǎng)基，經(jīng)過相同的微生物處理之后，會明顯的使得藥物的藥性發(fā)生變化，所以利用這一特性，可制得不同適應癥的中藥。采用桑葉、青蒿作為發(fā)酵者，進行淡豆鼓的發(fā)酵制備，制得的藥物藥性偏寒涼，所以適用于風熱感冒癥狀；采用麻黃、紫蘇作為發(fā)酵者，進行淡豆鼓的發(fā)酵制備，制得的藥物藥性偏辛溫，所以適用于風寒感冒癥狀[10-12]。

傳統(tǒng)中藥炮制制備藥物的起步較早，而通過中草藥發(fā)酵來制備藥物的起步較晚，于20世紀80年代時期，研究開發(fā)的重點主要處于真菌類進行自身的發(fā)酵至次生代謝過程，主要有靈芝菌絲體以及冬蟲夏草菌絲體等真菌的發(fā)酵，基本均為單一真菌發(fā)酵。而現(xiàn)代進行中藥發(fā)酵的研究開發(fā)重點已經(jīng)從單味藥延伸至復方研究，并且已經(jīng)獲得了顯著的研究成果，如中藥成藥片仔癀，就是采用麝香、蛇膽、牛黃以及三七等名貴的中藥進行微生物發(fā)酵而制備的藥物，多用于退黃以及消腫[13-15]。

2發(fā)酵炮制中藥品種

根據(jù)《本草綱目》、《本草蒙筌》、《藥性論》以及《韓氏醫(yī)通》等史料記載，采取發(fā)酵炮制制成的中藥主要分為兩大類[16-17]。一類為經(jīng)中藥和面粉進行混合發(fā)酵制成的曲類中藥，比如建神曲、六神曲、紅曲、沉香曲、半夏曲以及采云曲等；另一類為經(jīng)中藥直接進行發(fā)酵制得，比如淡豆豉、豆黃、百藥煎以及片仔癀等。這些當中曲類中藥占絕大部分，并且該類藥在臨床方面得到廣泛的應用，廣泛的應用于各種中成藥劑的制備。2010年出版的《中藥藥典》中，收錄關于中藥發(fā)酵的中成藥劑已達百余種，而各地方標準收錄的種類則更多。曲類中藥都有消食健胃功效，但是由于藥方組成的不同，其相應的功效也各有差異，當前市場上銷售的將半夏作為基礎的中藥曲僅存在半夏曲和霞天曲兩種，其他在臨床上都很少應用[18-19]。淡豆鼓最早記錄于《名醫(yī)別錄》，是經(jīng)成熟大豆的種子、青蒿以及桑葉混在一起經(jīng)過發(fā)酵加工制得，其具有宣發(fā)郁熱、除煩以及解表等功效。片仔癀來源于明朝時宮廷的用藥秘方，作為國家一級保護的中藥品種，其由麝香、田七、蛇膽以及牛黃等貴重中藥經(jīng)微生物發(fā)酵而成，其主要的功效為涼血化瘀、清熱解毒、消腫止痛，并且能起到很好的保肝、抗炎以及抗癌的功效。百藥煎最早記錄于《丹溪心法》，其由茶葉、五倍子以及酒曲混在一起經(jīng)過發(fā)酵加工制得，具有止血止瀉、清熱化痰以及生津止咳的功效。

3發(fā)酵技術在中藥炮制中的應用與研究現(xiàn)狀

中藥進行發(fā)酵炮制屬于生物分解轉(zhuǎn)化過程，其特點主要有選擇性強，發(fā)酵炮制條件溫和，藥物轉(zhuǎn)化率極高，最終的副產(chǎn)物較少，中藥有效成分提取率高、破壞少，有效降低藥物的毒副作用，更高地使用安全性以及下游的處理操作更加方便等。中藥的發(fā)酵炮制主要是利用了微生物自身的生長代謝，此過程會制造許多的胞內(nèi)胞外酶，比如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶以及纖維素酶等，并且此過程會進行酯化、葡萄糖基化、氧化劑異構化等多種化學反應，并且對原料中剩余的特定組分進行分解轉(zhuǎn)化，形成新的活性成分，同時會制造出大量的次級代謝產(chǎn)物[5]。所以，借助微生物的生長代謝以及其生命活動，進行中草藥的炮制，相比于一般的物理或者化學方法進行炮制中藥，其可以更大幅度以及更好地改變藥物的藥性，提升藥物療效，減少藥物的毒副作用，增加藥物的適應癥，并且可以制造出新的藥物功效，提升藥物有效組分的提取率以及對其的吸收率和利用效率?？梢?，中藥材炮制中，采取微生物技術具有許多的優(yōu)點。

如白藜蘆醇作為虎杖藥材最有效的一種活性組分，其具有多種生物活性，如抗氧化、抗動脈粥樣類型硬化以及抗腫瘤等，然而存在于虎杖里白藜蘆醇的存在方式基本上都以苷形式。游松等[20]通過選用多種類型的微生物對藜蘆醇苷進行轉(zhuǎn)化，通過研究發(fā)現(xiàn)一株可以對白藜蘆醇進行高效轉(zhuǎn)化的絲狀形真菌(syncephalastrum racemosum 3.264)，同時經(jīng)過純化處理得到了質(zhì)量分數(shù)98%的高純度的白藜蘆醇。此方法為得到白藜蘆醇提供了新的途徑，具有非常重要的價值。再如一些研究者通過小白鼠作為實驗對象，針對百藥煎經(jīng)發(fā)酵后的藥效分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后的抗炎、祛痰、鎮(zhèn)咳以及抗菌等效果要明顯的優(yōu)于原中草藥。另有研究者通過采取微生物技術，于長春花莖韌皮處可以通過分離得到內(nèi)生真菌，而經(jīng)過對其發(fā)酵后，可以制成新堿類的抗癌藥。再如半夏經(jīng)發(fā)酵之后，其原本化痰功效會明顯提升的同時，還會產(chǎn)生溫胃、消食以及健脾的藥效[21]。并且由衛(wèi)生部動物藥物實驗結果顯示，發(fā)酵中藥只需要1/28的中藥材用量，就可以達到經(jīng)一般煎、煮以及熬經(jīng)水提取物一份量的藥效。

通過微生物轉(zhuǎn)化后，可以使得藥物中原本的毒性組分被修飾或者使得組分含量減少，從而藥物的毒性會明顯減弱。如附子是一類具有回陽救逆、散寒止痛以及補火助陽等藥效的藥物，常被稱作“回陽救逆第一藥”，但是其成為中含有相對較多的能致死的毒性組分烏頭堿等雙酯型二萜類型的毒性生物堿。有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后附子中出現(xiàn)了苯甲酰烏頭原堿等這類毒性較小的活性成份，而毒性相對較大的烏頭堿以及新烏頭堿的成分明顯減少，所以毒性顯著降低。丹參酚酸作為常用的活血化瘀藥物成分，丹參酚酸從中草藥丹參中提取，而在丹參中其含量非常有限，而借助微生物技術，來培養(yǎng)毛狀根，可以明顯地提高丹參酚酸A、B和香酸從丹參中提取的轉(zhuǎn)化率。再如百藥煎這種藥物活性組分，其可通過微生物發(fā)酵的技術產(chǎn)生新活性成分制得，其原理是依靠微生物技術生成的單寧酶可使五倍子中的鞣質(zhì)轉(zhuǎn)化成食子酸，所以可以明顯地增加藥效還產(chǎn)生新的活性組分，使得原中藥又起到抗病毒、抗菌、抗腫瘤、抗過敏等額外的功效[22]。

當今針對發(fā)酵炮制的中草藥研究與開發(fā)主要涉及以下幾個方面：一是發(fā)酵炮制過程中，菌種的分離、篩選以及鑒定，由于微生物菌種的不同，其進行次生代謝的能力、產(chǎn)量都存在巨大的差別，同時他們菌種各自有著不同的特征以及發(fā)酵的效果，并且不同種類的菌種其制造Monacolin K的能力也存在巨大的差別。所以就中藥的發(fā)酵炮制而言，獲取高產(chǎn)率、低毒性及高轉(zhuǎn)化率的菌種非常重要。二是優(yōu)化發(fā)酵炮制的制備工藝條件，微生物所處培養(yǎng)的環(huán)境及自身所需的營養(yǎng)條件，對其自身的生長代謝以及產(chǎn)物量都有著極大的影響。藥物作為原材料，為菌種的生長帶來必需的營養(yǎng)組分，同時為以后微生物的分解轉(zhuǎn)化運動帶來底物。所以，針對藥物原材料的配方，其組成、組分的配比以及預處理等將會影響藥物的最終藥效。三是通過采用純種的菌種進行發(fā)酵代替?zhèn)鹘y(tǒng)自然發(fā)酵，在對發(fā)酵炮制中藥的研究過程中，優(yōu)勢菌落以及發(fā)酵機理的不斷深入使得純種的發(fā)酵成為了可能[23]。并且經(jīng)單一的菌種發(fā)酵制備的藥物，其有效組分的含量遠遠高于自然發(fā)酵制備的藥物，原因在于經(jīng)單一的菌種發(fā)酵制備的藥物有效抑制了有害雜菌的繁衍和活性，降低了對營養(yǎng)組分的競爭性，使得藥品質(zhì)量得以保證，避免或降低對藥物的污染。四是液態(tài)發(fā)酵已漸漸成為中藥發(fā)酵炮制的一個新的方向，由于隨著醫(yī)療技術科研的不斷進步，針對藥物中的有效組分以及藥物活性也慢慢被闡明，所以中藥的發(fā)酵炮制也越來越趨向藥物中的特定的有效組分。而液態(tài)發(fā)酵可以明顯地提升生產(chǎn)的效率，并且容易進行自動化的控制。

4小結與展望

近幾年來針對藥物的活性組分、藥物藥理方面的研究和藥物的加工工藝等方面都有了長足的進步，但是針對中藥的發(fā)酵炮制都由復雜多樣的化學組分組成，藥效的多樣化，藥物作用機理不明確及微生物菌種的多種多樣等特點，使得其發(fā)酵機理的研究還處于起步的研究階段[24-25]。要實現(xiàn)發(fā)酵類中藥的廣泛高效發(fā)展以及適應現(xiàn)代化需求，還應該針對藥物活性組分進行充分的研究，以中藥的生物分解轉(zhuǎn)化機理以及微生物的代謝機理為依據(jù)，來研究中藥發(fā)酵過程中，藥物主要組分的改變規(guī)律，從而明確藥物發(fā)酵炮制的機理，同時就藥理作用機制做更加深入的研究。從而更加合理的規(guī)劃生產(chǎn)工序，依據(jù)傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵炮制機理，再加上現(xiàn)代微生物技術的改進，才能使微生物轉(zhuǎn)化率得以顯著提升，明顯提高藥物的質(zhì)量和療效。選取優(yōu)良菌種進行養(yǎng)育，同時配合純種發(fā)酵來實現(xiàn)多菌種混合發(fā)酵的模式，才能使藥品質(zhì)量的穩(wěn)定性、可控性以及藥品的藥效與安全性都取得明顯提高。

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Microbial technology in the application of TCM firing technology present situation and development trend

CHEN Jianming

Pharmacy of Chinese medicine hospital of Oil city Rd in Maoming City,Maoming 525000,China

Abstract:Objective The microbial fermentation was applied to the processing of Chinese traditional medicine has become the important way of traditional Chinese medicine processing, is also the new technology of Chinese medicine extract. Its ability to effectively use the microbes into, make the Chinese medicine active ingredients fully released, the drug efficacy of traditional Chinese medicine (TCM) is improved effectively, and reduce the side effects of the drug, make it has higher use of security, has great use value. This paper is in the process of microbial technology in TCM firing of historical origin, main varieties and application has carried on the summary of many sided, and its development trend is prospected.

Key words:microbial technology; traditional Chinese medicine (TCM); processing craft; application status

(收稿日期：2015.12.17)

【中圖分類號】R283.3

【文獻標志碼】A

【文章編號】1007-8517(2016)05-0020-03

作者簡介：陳健明(1980-)，男，本科學歷，主管中藥師，主要從事制劑研究工作。