发酵中药研究进展

发酵中药研究进展

摘要：本文通过发酵中药的历史研究概况，不同发酵物料、不同发酵微生物和发酵基质对发酵中药的影响，发酵中药的研究现状及应用现状进行论述。

关键词：发酵；中药；微生物；

中药发酵是借助于酶和微生物的作用，在一定的环境条件下（如温度、湿度、空气、水分等），使药物通过发酵过程，改变其原有性能，增强或产生新的功效，扩大用药品种，以适应临床用药的需要[1]。中药发酵制药技术继承了中药炮制学发酵法的基础上，吸取了微生态学研究成果，结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术，是从中药(天然药物)制药方面寻找药物的新疗效。随着人们对中药的认识不断深入及使用范围的不断扩大，对中药研究也不断地深入，通过先进的检测手段对发酵前后的药物组分进行研究，如通过高效液相检测就发现发酵转化的组分及转化的量，从而更加深入的研究发酵的原理。与此同时，随着现代生物技术的不断进步，特别是酶工程和组织细胞的体外培养的成功，又为中药的新型炮制提供了先进的手段。

1、中药发酵的历史概况

我国人民早在四千多年以前就开始利用微生物发酵来酿酒，我们现在常用的酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品也是古人用微生物发酵来生产的。发酵中药的应用在我国具有悠久的历史，是传统中药加工炮制的重要方法之一，发酵中药作为一种炮制、加工工艺，不但改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统工艺，而且使药效提高、药性发生改变。一些传统中药如六神曲、淡豆豉、半夏曲、红曲豆黄等，也是通过利用自然界微生物固体（如霉菌、酵母等）发酵而成的。但是由于当时认知和条件的限制，传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行简单利用，且菌种不纯，针对性不强，不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时，对那些在自然界中不占优势、生长条件又要求比较严格的微生物来说，就不可能用来中药发酵[2]。

2、中药发酵的种类

2.1根据发酵物料的状态，中药发酵，也有固态发酵和液态发酵两种类型。

2.1.1中药固态发酵

固态发酵[3]是指微生物在几乎没有游离可流动水的培养基质上的生长过程及生物反应过程。固态发酵的发酵物料含水量较低，一般在40%－60%。因此，中药固态发酵是指微生物在含有中药材的因态培养基质上的生长过程及生物反应过程。发酵物料又称基质，既是微生物生长的营养源，又是微生物生长的微环境，还是发酵产物的聚集地。基质的成分包含淀粉、蛋白质或纤维素等大分子物质以及一些无机物，为微生物生长提供碳源、氮源、水、无机盐及微量元素、生长因子等。培养基的组成和配比会对微生物的生长、产物的形成以及产量有很大的影响。对于某一特定的微生物和产物而言，需要经过一系列的实验摸索，才能确定一种既有利于微生物生长，又能得到高产优质的产物的理想的基质配方。可用于固态发酵的菌种有芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌、药用真菌等。例如传统的半夏曲、神曲等就是采用固态发酵的方式生产的。

2.1.2中药液态发酵

液态发酵起源于抗生素发酵，后发展到有机酸、氨基酸、酶制剂发酵，液态发酵比固态发酵过程要复杂。液态发酵是指微生物在液体深层培养基中进行厌氧或需氧发酵的纯种培养方法。根据操作方法的差异又可以分为分批发酵、分批补料发酵和连续发酵。中药液态发酵包括药用真菌在液体培养基中的生长及生物反应过程以及其它微生物在含有中药提供物的液体培养基中生长及生物反应过程。例如三株口服液是选用黑大豆经发芽后的水提取液作为中药发酵药材，以双歧杆菌、乳酸杆菌和肠球菌为菌种进行液态罐内发酵生产的[4]以及茯苓多糖的液态发酵生产和灵芝多糖的液态发酵生产等。

2.2根据发酵微生物和发酵基质的特性又可分为药用真菌发酵，微生物与中药材的发酵，药用真菌与其它微生物的发酵。

2.2.1药用真菌发酵

常见的药用真菌有灵芝、冬虫夏草、猴头、茯苓、猪苓、银耳、麦角、竹黄等。目前，药用真菌的来源有野生采集、人工栽培和发酵培养3个途径。野生资源不仅稀少,也不易采集，且受生态环境及季节等自然条件的限制。有些种类如冬虫夏草、麦角等的野生产量已满足不了临床的需要。人工栽培多采用段木栽培或锯木屑瓶栽，灵芝、银耳、茯苓和猴头等都可采用木屑瓶栽。人工栽培能批量生产，较野生采集有一定优越性，但木材消耗量太大。例如，目前茯苓以松材栽

培为主要生产方法，松材消耗量大（以每窖用材10千克计算，全国每年需耗松材50多万立方），而且生产周期长，产量不高[5]。

为进一步扩大药源，改进真菌类药物的生产方法，近年来，液体深层发酵培养生产药用真菌已经成为科研院所的研究热点。

2.2.2微生物与中药材的发酵

将有益真菌、细菌等微生物接种在含有中药材的培养基上发酵（又分固态发酵和液体发酵），研究微生物能否将中药材中的某些物质转化成另一种活性成分，从而达到生产新药、提高药物的药用效果或降低药物的毒副作用的目的，是目前研究发酵中药的一个重要方向。例如田天丽[6]利用根霉菌发酵虎杖将虎杖苷完全转化为白藜芦醇，同时虎杖中的大黄素8－0－β－D-葡萄糖苷也被转化为大黄素。该法比使用提纯的β－葡萄糖苷酶转化虎杖苷效率更高，成本更低。相比使用化学水解法微生物本转化法条件温和，不会破坏有效物质的结构。以及徐非一的研究利用微生物发酵将牛蒡子中无活性的牛蒡苷转化为活性成分牛蒡苷元[7]。这样可以将只能口服经消化道内分解才能显效的中药开发成非口服给药剂型，扩大了其应用范围。利用微生物发酵中药废渣提高粗蛋白含量近年也有报道。例如王建芳[8]等人利用香菇发酵中药废渣的研究，中药废渣经固体发酵后，粗蛋白含量提高了68.20%，粗纤维含量降低了44.9%，多糖含量提高了150.9%，发酵物饲喂小鼠，体重和免疫器官指数与对照组相比有显著性差异。

3、发酵中药现状研究

3.1植物内生菌的发酵

有研究发现中药中的某些成分来自于植物的内生细菌。学者从南方红豆杉主干韧皮部分离得到1株产紫杉醇内生真菌D62，其紫杉醇产量为148．95 g/L[9]；学者对植物乳杆菌(Lactobadllus plantarum)C88生长及胞外多糖产生情况的影响进行研究发现，适合菌株生长和胞外多糖产生的发酵条件为：起始pH值7．0，发酵温度37℃，发酵时间为48 h，在此条件下发酵得到多糖量为40．96 mg／L(均为质量浓度)[10]。

3.2 中药细胞组织的离体培养

研究的主要内容包括药用植物的植株再生、愈伤组织培养等。对人参、西洋参、紫草、红豆杉愈伤组织及细胞悬浮培养的研究。研究的大部分内容是从通过