微生物技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

歐陽(yáng)迎光

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微生物技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

歐陽(yáng)迎光

【摘要】中藥在我國(guó)的應(yīng)用歷史悠久，千百年來(lái)其在疾病預(yù)防和治療中的價(jià)值已獲得了廣泛認(rèn)同和推崇，為維護(hù)人類(lèi)健康，降低病死率做出了巨大貢獻(xiàn)。中藥炮制是我國(guó)特有的中藥制藥技術(shù)，歷經(jīng)千年發(fā)展現(xiàn)已形成一套完整的中藥炮制理論，其方法獨(dú)特，積累了十分豐富的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，是中醫(yī)用藥的精華和特色。將微生物技術(shù)應(yīng)用于中藥炮制中可提高藥物功效，產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物，轉(zhuǎn)化原料中化合物產(chǎn)生新的活性成分，減輕藥物毒性，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，具有重要的臨床價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】微生物技術(shù)；生物轉(zhuǎn)化；中藥炮制

中藥炮制是我國(guó)特有的傳統(tǒng)制藥技術(shù)，也是中醫(yī)藥學(xué)的重要組成部分，其具有鮮明特色，對(duì)中藥的重要性也被公認(rèn)。炮制可提高中藥療效，減少或消除其毒副作用，并對(duì)藥物性味、功能及臨床療效具有積極影響［1］。但需注意的是，中藥作為一種天然藥物，普遍存在有效成分含量低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和合成難度大等缺點(diǎn)，其中部分藥物因毒副作用太強(qiáng)、有效成分水溶性不好、穩(wěn)定性欠佳，進(jìn)而限制了其在臨床中的應(yīng)用［2］。因此，如何增強(qiáng)中草藥藥效、提高其有效成分含量已成為目前中藥開(kāi)發(fā)利用的重要研發(fā)方向。隨著現(xiàn)代微生物技術(shù)的快速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值，通過(guò)微生物生長(zhǎng)代謝和生命活動(dòng)炮制中藥不僅可以大幅度改變其藥性，還能降低毒副作用，提高有效成分提取率，并促進(jìn)其吸收利用［3］。有鑒于此，本研究就中藥炮制機(jī)制相關(guān)研究進(jìn)展以及現(xiàn)代微生物技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述。

1 中藥炮制機(jī)制相關(guān)研究進(jìn)展

中藥炮制機(jī)制一直是中藥炮制研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)，也是中藥炮制研究領(lǐng)域的瓶頸，在一定程度上制約著相關(guān)研究工作的深入發(fā)展。近年來(lái)，中藥炮制機(jī)制研究工作已取得了較大進(jìn)展，生物轉(zhuǎn)化、體內(nèi)吸收及分布、腸吸收轉(zhuǎn)運(yùn)以及代謝組織等一些新思路和新方法在中藥炮制研究工作中得以深入探索和應(yīng)用，對(duì)于全面、系統(tǒng)地闡釋中藥炮制機(jī)制具有重要意義。

應(yīng)用化學(xué)與藥理學(xué)思路及相關(guān)方法對(duì)物質(zhì)基礎(chǔ)及其藥效作用的影響研究有助于闡明某些中藥飲片的炮制機(jī)制，而研究炮制前后中藥和炮制品化學(xué)成分性質(zhì)及其含量的變化是炮制機(jī)制研究的主要內(nèi)容。為進(jìn)一步揭示中藥炮制原理，需在化學(xué)成分尚不明確的情況下采用藥理學(xué)試驗(yàn)方法對(duì)炮制前后中藥生物活性變化情況進(jìn)行研究。目前，化學(xué)與藥理學(xué)相結(jié)合的方法應(yīng)用于中藥飲片炮制機(jī)制的研究已取得了明顯進(jìn)展，進(jìn)一步豐富和驗(yàn)證了中藥炮制理論。在增效方面，既往研究較深入的有焦梔子、鹽炙黃柏、鹽炙益智仁、酒蒸山茱萸、蜜炙甘草、大薊炭、地黃炭、煅爐甘石等。陳紅［4］采用上述方法對(duì)焦梔子的炮制原理進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，梔子在炒焦過(guò)程中藏紅花酸糖苷-1等化學(xué)成分會(huì)失去一定數(shù)量葡萄糖，并轉(zhuǎn)化為苷元藏紅花酸，而后者的凝血作用較藏紅花酸糖苷-1有所增強(qiáng)，同時(shí)藥理活性研究結(jié)果表明藏紅花酸糖苷-1可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為藏紅花酸，其口服吸收效果強(qiáng)于藏紅花酸糖苷-1，進(jìn)而闡明了焦梔子為何涼血止血作用明顯增強(qiáng)的炮制原理。在降低毒性方面，則有姜制半夏、礬制半夏、甘草制附子、羌藥鐵棒錘、蜜制遠(yuǎn)志、醋制瑞香狼毒等，越皓等［5］采用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜對(duì)附子加甘草炮制前后的化學(xué)成分變化情況進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，甘草中某些成分可與附子中的雙酯型生物堿發(fā)生脂交換反應(yīng)，進(jìn)而生產(chǎn)脂類(lèi)生物堿（其毒性更小），同時(shí)部分雙酯型生物堿可與甘草中化學(xué)成分發(fā)生反應(yīng)，形成難溶性沉淀，進(jìn)而降低雙酯型生物堿的含量，以實(shí)現(xiàn)降低毒性的目的。此外，在緩性（例如麩炒蒼術(shù)、麩炒白術(shù)緩和燥性，萸黃連以熱制寒，酒炙芍藥緩和酸寒伐肝之性等）、生熟異治（例如何首烏生品解毒，制品則補(bǔ)益，狗脊生品可祛風(fēng)濕，制品則可補(bǔ)肝腎，木香生品可理氣，煨熟則止瀉等）等作用方面的相關(guān)研究也較多。需要注意的是，藥理模型尚存在缺陷，中藥化學(xué)成分較復(fù)雜，目前仍無(wú)法全面闡明中藥炮制過(guò)程中的化學(xué)和藥理機(jī)制，今后尚需進(jìn)一步深入探討。在中藥炮制機(jī)制研究中，生物轉(zhuǎn)化的應(yīng)用主要體現(xiàn)在發(fā)酵中藥的炮制機(jī)制研究及炮制前后體內(nèi)效應(yīng)物質(zhì)的基礎(chǔ)研究之中，此外還有腸吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、體內(nèi)代謝和吸收分布、代謝組學(xué)等相關(guān)研究，需今后進(jìn)一步闡明。

2 微生物技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用

2.1 微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)在中藥炮制中的應(yīng)用 常用微生物有細(xì)菌、放線菌、真菌、游離細(xì)胞與固定化細(xì)胞、生長(zhǎng)細(xì)胞與靜息細(xì)胞、野生菌和基因工程菌等，微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物及細(xì)胞器、游離酶等對(duì)外源化合物進(jìn)行改造與結(jié)構(gòu)修飾，以獲得相關(guān)生理生化反應(yīng)，其本質(zhì)是利用產(chǎn)生的酶對(duì)外源化合物進(jìn)行酶催化反應(yīng)，因而具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)選擇性強(qiáng)、無(wú)污染、副產(chǎn)物少等特點(diǎn)［6］。研究證實(shí)，在微生物生產(chǎn)代謝過(guò)程中，可產(chǎn)生異構(gòu)化、氧化、脂化、乙?；?、葡萄糖化等多種反應(yīng)［7-10］，產(chǎn)生脂肪酶、纖維素酶等微生物酶，可將特定藥物轉(zhuǎn)化為新的活性成分，同時(shí)其次級(jí)代謝產(chǎn)物可明顯增多，以發(fā)揮降低血脂［11］、抗腫瘤［12］、促進(jìn)消化吸收［13］、溶解纖維蛋白［14］等多種作用，不僅可以促使藥物產(chǎn)生新功效，還能提高藥物成分的吸收及提取率。

2.2 降低毒性 發(fā)酵炮制作為一種傳統(tǒng)的加工方法，多應(yīng)用于減輕藥物的毒副作用，通過(guò)發(fā)酵降解毒性，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為低毒性物質(zhì)。研究表明，半夏辛溫有毒，可刺激各種黏膜，進(jìn)而使患者出現(xiàn)咽喉腫痛失音、嘔吐等癥狀，經(jīng)微生物發(fā)酵炮制后其毒性隨之減弱［15］。五倍子（百藥煎的主要成分）所富含的鞣質(zhì)易與蛋白質(zhì)結(jié)合成為大分子沉淀物，會(huì)刺激胃腸道，而經(jīng)發(fā)酵后可形成大量賴(lài)氨酸，可避免其與蛋白質(zhì)結(jié)合，進(jìn)而緩解食欲減退等不良反應(yīng)，提升收斂效果［16］。此外，大黃、喜樹(shù)堿、三七、馬錢(qián)子、何首烏、雷公藤等多種毒性中藥均可通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化作用降低其毒副作用［17-18］。

2.3 增加療效 研究證實(shí)，半夏經(jīng)發(fā)酵成曲后方可溫胃消食健脾，亦可增強(qiáng)其原有的燥濕化痰功能［19］。王林等［20］采用萊菔子、麻黃、連翹、金銀花等中藥對(duì)靈芝菌液態(tài)發(fā)酵后，結(jié)果顯示其祛痰止咳效果明顯增強(qiáng)。郭芳等［21］研究六味地黃對(duì)小鼠免疫調(diào)節(jié)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，與煎劑相比其發(fā)酵液的活性更優(yōu)。研究發(fā)現(xiàn)，改良的百藥煎經(jīng)發(fā)酵后與發(fā)酵前相比，其抗菌、消炎、祛痰、鎮(zhèn)咳作用更強(qiáng)。

2.4 破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu) 植物細(xì)胞壁堅(jiān)硬致密，其可阻礙藥用植物中的有效成分自細(xì)胞內(nèi)溶出，同時(shí)也是體內(nèi)吸收的主要屏障。研究證實(shí)，微生物所分泌的胞外酶可分解植物細(xì)胞壁中的果膠、纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等成分，具有破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大細(xì)胞間隙為細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)提供傳質(zhì)通道等作用，并可顯著提高有效成分的提取率，大幅度提升其吸收利用率。研究證實(shí)，薯蕷皂苷元（盾葉薯蕷中的有效成分）經(jīng)微生物發(fā)酵后其產(chǎn)率明顯高于發(fā)酵前［22］。

綜上所述，將微生物技術(shù)應(yīng)用中藥炮制中可提高藥物功效，產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物，轉(zhuǎn)化原料中化合物產(chǎn)生新的活性成分，減輕藥物毒性，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，具有重要的臨床價(jià)值。

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【中圖分類(lèi)號(hào)】R283

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.07.011