張 宇,吳正云,朱 宇,吳 瑩,張 煒,張文學(xué)
(1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院食品工程系,四川成都610065; 2.四川省農(nóng)科院生物技術(shù)核技術(shù)研究所,四川成都610061)
我國(guó)傳統(tǒng)釀造制曲中常添加多種藥材。中藥材在制曲中的意義包括抑制雜菌生長(zhǎng)、促進(jìn)有益微生物生長(zhǎng)代謝、轉(zhuǎn)化生成新的功效成分,以及增加產(chǎn)品風(fēng)味等[1]。但傳統(tǒng)藥曲制作以經(jīng)驗(yàn)為主,對(duì)藥材選擇和配方規(guī)律的探討很少。近年來的研究顯示,一些藥材的添加,能明顯提高曲的酶活等功能性指標(biāo)[2]。本文在收集傳統(tǒng)藥曲配方的基礎(chǔ)上,結(jié)合藥材的藥性、功效組分資料和統(tǒng)計(jì)分析手段,對(duì)傳統(tǒng)藥曲的選材和配方規(guī)律進(jìn)行了初步探討,為傳統(tǒng)藥曲的現(xiàn)代化改造和相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)提供參考。
根據(jù)《齊民要術(shù)》等文獻(xiàn)[3-7]中關(guān)于釀造及藥用曲的記載,收集整理制曲中藥材的使用情況。共收集董酒大小曲、廣東酒餅曲、邛崍小曲、大州白墜曲、河?xùn)|神曲、頓遞祠祭曲、香泉曲、香桂曲、杏仁曲、瑤泉曲、金波曲、滑臺(tái)曲、豆花曲、玉友曲、白醪曲、小酒曲、真一曲、蓮子曲、霞天曲、逡巡曲、五加皮酒(曲)、薏仁酒(曲)、天門冬酒(曲)、百靈藤(曲)、地黃酒(曲)、當(dāng)歸酒(曲)、菖蒲酒(曲)、牛膝酒(曲)、枸杞酒(曲)、人參酒(曲)、茯苓酒(曲)、薯蕷酒(曲)、菊花酒(曲)、黃精酒(曲)、桑葚酒(曲)、沙蜜酒(曲)、蓼酒(曲)、姜汁酒(曲)、通草子酒(曲)、南藤酒(曲)、松節(jié)酒(曲)、側(cè)柏葉酒(曲)、拓根酒(曲)、烏蛇酒(曲)、戊戌酒(曲)、羊羔酒(曲)、麥曲、三余神曲、老范志萬(wàn)應(yīng)神曲、建曲、采云曲、六神曲、半夏曲等55種曲的藥材配方,共涉及185種藥材。
從文獻(xiàn)[8]中獲取各中藥材的性、味、歸經(jīng)、功效及主要組分等信息。將各種藥曲的藥材配方,各種藥材的性、味、歸經(jīng)(熱、寒、溫、涼、平、苦、酸、辛、澀、甘、咸、淡、麻、歸肝經(jīng)、歸脾經(jīng)、歸肺經(jīng)、歸心經(jīng)、歸胃經(jīng)、歸腎經(jīng)、歸膽經(jīng)、歸大腸經(jīng)、歸小腸經(jīng)、歸膀胱經(jīng)、歸三焦經(jīng))、功效(清熱、補(bǔ)陰、益氣、理氣、血分、止血、活血化瘀、利水滲濕、收澀、溫里、解表、消食、平抑肝陽(yáng)、平肝息風(fēng)、化痰止咳平喘、補(bǔ)陽(yáng)、攻下、化濕、祛風(fēng)濕、安神、殺蟲止癢、驅(qū)蟲、涌吐、開竅、抑菌)和組分(單萜、倍半萜、二萜、三萜、苯丙酸、香豆素、黃酮、醌、生物堿、膽堿、脂肪酸、三萜皂苷、氨基酸、甾醇、蛋白質(zhì)、多糖、甾體皂苷、強(qiáng)心苷、維生素、揮發(fā)油、鞣質(zhì)(單寧)、淀粉、苷類、木質(zhì)素、聚乙炔、甾酮、有機(jī)酸、微量元素等)分別用矩陣形式整理?;痉绞綖椋寒?dāng)某曲中有某藥材,或某藥材具有某藥性、功效、組分時(shí),標(biāo)記為1,如無(wú)則標(biāo)記為0。得到藥曲藥材配方矩陣(55×185)、藥材藥性矩陣(185×24)、藥材功效矩陣(185×25)和藥材組分矩陣(185×28)。通過藥曲藥材配方矩陣分別與藥材藥性、功效和組分3個(gè)矩陣相乘,計(jì)算各藥曲中藥性、功效和組分的總體分布情況。本研究中數(shù)據(jù)整理、頻數(shù)計(jì)算采用Excel,聚類分析采用SAS8.1,矩陣計(jì)算采用matlab7.1,關(guān)聯(lián)分析采用R3.1.3軟件進(jìn)行。
從55種藥曲中所使用的185種藥材來看,使用頻率較高的有肉桂、杏仁、白術(shù)、川芎、辣蓼、蒼耳等。
在185種藥材中,屬于衛(wèi)生部頒布的藥食兩用原料的有:丁香、大茴香、小茴香、山藥、山楂、木瓜、甘草、白芷、白扁豆、桂圓、百合、豆蔻、肉桂、杏仁、花椒、赤小豆、麥芽、棗、姜、枸杞、砂仁、茯苓、香薷、桃仁、桑葉、桑葚、桔梗、益智仁、高良姜、菊花、黃精、薄荷、紫蘇、薏仁、薤白、藿香、人參、黃芪等38種,其中肉桂、杏仁、姜、甘草等使用頻率相對(duì)較高。另一方面,在傳統(tǒng)釀造制曲中也使用了一些具有一定毒性的藥材,如川烏、草烏、白附子、附子、半夏、南星、斑蝥等,但使用頻率較低。由于這些藥材長(zhǎng)期用于制曲和釀造,對(duì)于其中藥食同源成分的微生物轉(zhuǎn)化利用和毒性成分的生物降解值得進(jìn)一步研究探討。
表1 基于藥材種類的藥曲聚類和代表性藥材
根據(jù)所使用藥材的種類,可將藥曲大體聚為6類(表1)。各類藥曲中都有一些主要的共性藥材,如第1類中,代表性藥材主要是生姜、沙蜜、人參等根莖類。此外,藥材的選擇與藥曲出現(xiàn)的時(shí)期似乎也有一定關(guān)系,如北魏《齊民要術(shù)》所記載的釀造用曲傾向使用胡葉、桑葉等;宋代《北山酒經(jīng)》所記載的黃酒釀造用曲多用生姜、川芎、肉桂、蓼汁等;現(xiàn)代的董酒大小曲和邛崍小曲中使用藥材種類很多。從藥曲用途來看,一些藥用曲類如半夏曲、采云曲、六神曲等,與傳統(tǒng)釀造用曲在藥材選擇上有一定的淵源關(guān)系;明代《本草綱目》中所記載的藥酒(曲)則使用多種花、果實(shí)類藥物。
采用Apriori算法對(duì)制曲藥材進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果見表2??梢钥闯?,制曲藥材中,蒼耳、辣蓼等藥材多配伍杏仁;肉桂、白術(shù)和甘草也常用于和多種藥材配伍。甘草在傳統(tǒng)中藥配伍中常用于調(diào)和諸藥,但其他幾味藥材在藥曲配方中的意義和協(xié)同效果還有待進(jìn)一步探討。
通過矩陣運(yùn)算,得到各藥曲配方的藥性、味、歸經(jīng)、功效和組分的總體分布情況。
從藥性方面看,溫性的比重最高(占49.57%),其次是寒性(占22.39%)。從藥味的角度看,辛、苦味的比重較高(分別占37.24%、28.49%),其次是甘味(22.71%);在歸經(jīng)上,歸脾經(jīng)的比重較高(20.15%)。根據(jù)各藥曲藥性、味、歸經(jīng)分布的聚類分析結(jié)果(詳細(xì)數(shù)據(jù)略)顯示,大部分藥曲(包括多數(shù)釀造用曲和部分藥用曲)配方總體表現(xiàn)為溫、辛和歸肝、脾、胃經(jīng)。從藥用和風(fēng)味的角度看,這些特點(diǎn)都與酒較為吻合;從制曲過程考慮,則可能與促進(jìn)代謝和抑制雜菌有關(guān)。
表2 制曲藥材的關(guān)聯(lián)分析(支持度≥10%,置信度≥70%)
從藥效方面看,總體上多數(shù)藥曲配方表現(xiàn)為解表和溫里,其次是清熱和理氣。推測(cè)溫里和理氣可能與促進(jìn)制曲微生物生長(zhǎng)代謝有關(guān);而解表和清熱則可能與雜菌(尤其是細(xì)菌)的抑制作用有關(guān)。從藥用曲的功效看,部分與所用藥材有關(guān),如三余神曲、老范志萬(wàn)應(yīng)神曲等具有疏風(fēng)解表,調(diào)胃理氣的功效與所用藥材有關(guān);另一部分藥用曲的功效則來自于發(fā)酵過程,如神曲、建曲等的消積化濕、醒脾開胃功效,顯然與通過制曲發(fā)酵過程所產(chǎn)生的淀粉酶、蛋白酶等有密切關(guān)系。根據(jù)各藥曲藥效分布的聚類分析結(jié)果見表3。釀造用曲在第4類中較多,其主要特性表現(xiàn)為血分和抑菌作用,這也佐證了前述關(guān)于釀造制曲藥材促進(jìn)有益代謝和抑制雜菌作用的推測(cè)?!侗静菥V目》中所記載藥用曲(酒)基本分布在第4類中,其功效體現(xiàn)為活血化瘀、利水滲濕、理氣、益氣等多方面,這些功效主要與所用原料相關(guān),制曲發(fā)酵過程對(duì)于藥效的影響還有待進(jìn)一步探討。
從各藥曲配方功效組分的角度看,總體上揮發(fā)油所占的比重較大,其次是含有黃酮、生物堿和多糖組分的藥材。揮發(fā)油的作用與抑菌、理氣和風(fēng)味等有關(guān),這些在制曲發(fā)酵、改善風(fēng)味和醫(yī)療保健等方面都有積極意義;多糖等可作為底物在發(fā)酵過程中被利用,其他組分在制曲發(fā)酵過程中的轉(zhuǎn)化及其意義有待研究。由于各藥曲的功效組分較為復(fù)雜,根據(jù)功效組分比重的聚類分析未得到明確結(jié)果(詳細(xì)數(shù)據(jù)略)。
表3 基于藥效的藥曲聚類和特點(diǎn)分析
在制曲中添加藥材是傳統(tǒng)釀造工藝廣泛采用的方式;另一方面,藥曲制備也是中藥發(fā)酵炮制的方式之一。中藥發(fā)酵的可能作用機(jī)制包括:對(duì)活性成分的結(jié)構(gòu)修飾、生成新的活性物質(zhì),以及降低藥物毒副作用等。根據(jù)報(bào)道,釀造制曲中的一些常見微生物在中藥材組分轉(zhuǎn)化中有顯著作用,如根霉可轉(zhuǎn)化白藜蘆醇;米曲霉可將黃芩苷轉(zhuǎn)化為黃芩素;黑曲霉可轉(zhuǎn)化黃芩苷和黃柏酮;酵母菌可轉(zhuǎn)化木質(zhì)素和香豆素類物質(zhì)[9-10]。
本研究對(duì)55種釀造和藥用曲的藥材選擇和配方規(guī)律的分析結(jié)果顯示:在所涉及的185種藥材中,屬于藥食兩用原料的有38種,其中肉桂、杏仁、姜、甘草等使用頻率相對(duì)較高;杏仁、肉桂、白術(shù)和甘草在制曲配方中常用于和多種藥材配伍;多數(shù)釀造用曲和部分藥用曲配方在藥性方面總體表現(xiàn)為溫、辛和歸肝、脾、胃經(jīng),與酒的特點(diǎn)較為吻合;各藥曲配方在藥效方面總體表現(xiàn)為解表、溫里、清熱和理氣,推測(cè)與促進(jìn)制曲微生物生長(zhǎng)代謝和雜菌抑制有關(guān),此外,釀造用曲配方多偏重于血分和抑菌作用,藥用曲配方則表現(xiàn)為活血化瘀、利水滲濕、理氣、益氣等多個(gè)方面。
目前對(duì)于傳統(tǒng)制曲中藥材的微生物轉(zhuǎn)化的了解還十分有限。結(jié)合傳統(tǒng)的制曲藥材應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)代生物轉(zhuǎn)化技術(shù),進(jìn)一步揭示相關(guān)的機(jī)制,對(duì)釀造發(fā)酵和醫(yī)藥等方面的深入研究具有積極意義。