微生物在中药中的应用

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药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用及其在中药材生态种植中的应用

药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用及其在中药材生态种植中的应用

药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用及其在中药材生态种植中的应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着人们对自然的认知不断加深,传统药用植物的研究逐渐走向科学化和系统化,其中药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用成为一个备受关注的领域。

这种相互作用不仅在维持植物的健康生长方面起着重要作用,也在中药材生态种植中发挥着重要的作用。

药用植物的根系分泌物是植物根部分泌出的一种特殊液体,其中含有大量的次生代谢产物和生长调控物质。

这些物质不仅可以调控植物自身的生长和发育,还能够与根际微生物相互作用,促进微生物的生长和多样性。

根系分泌物中的次生代谢产物具有抗菌、抗虫、抗逆等功效,可以帮助植物在复杂的环境中生存和发育。

根际微生物作为植物根际生物群落的一部分,对于植物的健康生长和土壤微生物多样性起着至关重要的作用。

根际微生物可以与植物根系分泌物中的次生代谢产物相互作用,形成共生关系,促进根际微生物的多样性和稳定性。

一些益生菌和枯草杆菌等对于植物病害的防治和植物生长的促进有着显著的效果。

药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用是一个复杂而重要的生态系统,对于植物的生长和发育、土壤的健康和生态平衡有着重要的作用。

在中药材生态种植中,充分利用这种相互作用,可以有效提高中药材的质量和产量,促进中药材产业的可持续发展。

未来的研究应该更加深入地探讨药用植物根系分泌物与根际微生物之间的相互作用机制,为中药材生态种植提供更加科学和可靠的理论基础。

第二篇示例:药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用是中药材生态种植中一个重要的研究领域。

根系分泌物是植物根系表面或周围产生的一种物质,它能够影响根际微生物的种类和数量,从而对植物本身的生长和发育起着重要的调控作用。

根际微生物是根系周围土壤中生长的微生物,包括细菌、真菌和古菌等,它们与植物根系之间存在着一种密切的相互关系。

药用植物根系分泌物能够影响根际微生物的多样性和功能。

一方面,药用植物分泌的物质可以促进有益微生物的生长,抑制有害微生物的繁殖,从而增强植物的抗病能力;根系分泌物还可以影响土壤中的养分循环,促进植物的养分吸收和利用。

微生物发酵在中药研究中的应用

微生物发酵在中药研究中的应用

微生物发酵在中药研究中的应用一、本文概述Overview of this article微生物发酵作为一种古老而重要的生物技术,在多个领域都有着广泛的应用。

近年来,其在中药研究中的应用逐渐受到人们的关注。

本文旨在探讨微生物发酵在中药研究中的重要作用,以及其在中药提取、改良和新药研发等方面的具体应用。

我们将对微生物发酵在中药领域的最新研究进展进行综述,以期能为中药现代化和国际化提供新的思路和方法。

Microbial fermentation, as an ancient and important biotechnology, has wide applications in multiple fields. In recent years, its application in traditional Chinese medicine research has gradually attracted people's attention. This article aims to explore the important role of microbial fermentation in traditional Chinese medicine research, as well as its specific applications in traditional Chinese medicine extraction, improvement, and new drug development. We will review the latest research progress of microbial fermentationin the field of traditional Chinese medicine, in order to provide new ideas and methods for the modernization and internationalization of traditional Chinese medicine.本文将简要介绍微生物发酵的基本原理及其在中药研究中的应用背景。

中医药与肠道微生物群的相互作用及其作用机制研究

中医药与肠道微生物群的相互作用及其作用机制研究

中医药与肠道微生物群的相互作用及其作用机制研究概览:肠道微生物群是指存在于人体肠道中的各种微生物的综合体,包括细菌、真菌、病毒等。

肠道微生物群与人体健康密切相关,它们在人体中发挥着重要的调节作用。

而中医药作为中国传统的医学体系,具有千年的历史和丰富的临床经验,其药物与肠道微生物群之间的相互作用引起了广泛的研究兴趣。

本文将详细讨论中医药与肠道微生物群的相互作用及其作用机制。

一、肠道微生物群与中医药的相互作用肠道微生物群与中医药之间的相互作用是指中医药对肠道微生物群的调节作用以及肠道微生物群对中医药的代谢和药效的影响。

1.1中医药对肠道微生物群的调节作用中医药作为天然药物,通过纠正人体协调失衡,调整人体机能,从而调节肠道微生物群的结构和功能。

中医药的常用调节方法包括利湿降火、活血化瘀、理气和胃等,这些方法可以调整肠道微生物群的菌群结构,增加有益菌数量,减少致病菌数量,促进肠道菌群的平衡。

1.2肠道微生物群对中医药的代谢和药效的影响肠道微生物群对中医药的代谢和药效具有重要作用。

一方面,肠道微生物通过代谢中医药中的活性成分,可以改变其构象和性能,影响药物的吸收和转化,从而调节其药效。

另一方面,肠道微生物产生的代谢产物,如短链脂肪酸、胆汁酸、多酚等,可以增强药物的生物利用度和药效,加强中医药的疗效。

二、中医药与肠道微生物群相互作用的作用机制2.1肠道菌群结构的调节中医药可以通过调整肠道微生物群的菌群结构来发挥调节作用。

中医药中的一些药物成分可以抑制一些致病菌的生长,同时增加有益菌的数量。

另外,中药中的一些组分可以抑制肠道菌群的菌群失衡,维持菌群的平衡。

2.2代谢产物的产生肠道微生物对于中药中的活性成分具有代谢作用,产生多种代谢产物。

这些代谢产物可以改变中药的构象和性质,从而影响药物的吸收和转化。

同时,代谢产物还可以增强中药的生物利用度和药效。

2.3免疫调节肠道微生物群与免疫系统之间存在着紧密的相互作用。

中医药可以通过调节肠道微生物群,增强免疫系统的功能,提高机体的抵抗力。

微生物制药在中草药研发与生产中的应用研究

微生物制药在中草药研发与生产中的应用研究

微生物制药在中草药研发与生产中的应用研究微生物制药是一门将微生物应用于制药领域的技术。

它是继传统药物研发模式之后的一种新兴方法,可以有效地改进和提高中草药研发与生产的效率和质量。

本文将探讨微生物制药在中草药研发与生产中的应用研究。

一、微生物制药对中草药研发的影响1. 多样性的发现与分析微生物制药通过对中草药样品进行微生物分离培养,可以大大拓展中草药的多样性。

微生物世界中存在着大量未被发现的微生物物种,它们可能含有丰富的生物活性物质。

通过微生物制药技术,我们可以将这些未知物种进行分离培养,进而发现新的中草药资源。

2. 有效成分的提取与纯化许多中草药中的有效成分只存在于微量水平,传统方法很难进行有效提取。

而微生物制药技术利用微生物表达系统,可以通过基因工程手段将中草药有效成分的生物合成途径导入到微生物中,实现大规模的生产。

区于传统方法,微生物制药技术能高效地提取中草药中的有效成分,并进行纯化。

3. 生物活性物质的筛选与鉴定微生物制药技术可以对大量微生物菌株进行筛选,寻找具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性的物质。

这些物质在中草药研发中具有重要应用价值。

通过微生物制药技术,可以高效地筛选和鉴定这些生物活性物质,从而加速中草药研发的过程。

二、微生物制药对中草药生产的影响1. 丰富中草药产品的种类通过微生物制药技术,可以利用微生物表达系统大规模生产中草药中的有效成分。

这样可以缓解传统中草药资源匮乏的问题,丰富中草药产品的种类。

同时,微生物制药技术还可以实现中草药有效成分的定量生产,保证产品的质量和稳定性。

2. 提高中草药产品的质量标准传统中草药产品在生产过程中受到生长环境、收割时间等多种因素的影响,导致产品的质量存在较大差异。

而微生物制药技术可以通过控制微生物培养条件来提高中草药产品的质量标准。

微生物培养过程中可以监测和控制微生物的生长状态,使得产品的有效成分含量和纯度更为稳定。

3. 加强中草药产品的安全性传统中草药产品中可能存在着微生物污染、重金属、农药残留等安全问题。

微生物转化发酵技术及在中药中的应用

微生物转化发酵技术及在中药中的应用
3 总 结
微 生物转 化 发 酵作为 一种 新 型发酵 技术 , 用 越来越 广泛 , 中最 常 应 其 用的 转化 方法 包 括分 批培 养转 化法 、 酶生 物转化 法 、 固定化 细胞 生 物转 化 法等 , 可通 过 调整 转化 时 间、 温度 、 物 添 加方 法 、 的抑 制 剂 、 的诱 导 底 酶 酶 剂 以及 生 长调 节 剂等 因素 来优 化发 酵条 件 。近年来 常 被用 于中 药新 药 开 发中, 可通 过羟 基化 , 氧化 还原 反应 等对其 有 效成 分的结 构进 行 修饰 从 而 增强 药效 降低 毒 性 。随着 微生 物学 、 物 工程等 学科 的发 展 , 法 的 研 生 该方 究工 艺也 越来 越 成熟 , 目前 微 生物 转 化发 酵 技 术 只应 用 于单 味 药 的 结 但 构修 饰 , 于复 方 的药 效影 响机 理和效 果 还需进 ~步 考察 研究 。 对
代 谢调 节有 显 著影 响 。在 转化 中添 加则 是 为 了更 好 的 促进 酶 的 活 性 , 抑 制 转化 过程 中 副反 应 的发 生与更 有效 地提 高底 物 的转化 。 2 微生 物转 化发 酵 在 中药 中的应 用 微 生物 转化 发 酵技 术在 充分 吸 收 了微 生物 学 、 物工 程 学 等学 科 研 生 究成 果 的基 础上 逐渐 广 泛 的应 用 到 中药研究 。利 发 酵技 术 中 研究 较 为广 泛 的 技术 之 一 , 它是 通 过 微 生物 细胞 将 复杂 的底 物进 行结 构 修饰 , 利 用微 生 物 代 谢 过程 中产 即 生 的某 个 或某 一 系列 的酶 对 底 物 特 定 部 位 ( 团 ) 到 催 化或 修 饰 目的 基 达 的。 由于 不 同微生 物 含有 不 同 的酶 系 , 因此 微 生 物转 化 技 术 常被 用 于 对 中药结 构 的修 饰 , 而达 到 改善 药 性 的 目的。 随 着现 代 生 物 技术 不 断进 从 步 , 是 给微 生 物转 化技 术 带来 了更 大 的发 展 空 间 , 更 现代 实 验 研究 表 明, 微 生物 可通 过 氧化 、 原 反 应 , 解 、 合 、 还 水 水 酯化 、 水 、 构 化 和 芳 构化 脱 异 等 … 反 应改 变 物质 的化学 结 构 , 而 影 响药 物 活性 , 进 该方 法 具有 无 污染 、 反 应快 、 作 简单 、 操 选择 性 高等 优 点 , 提 高 中 药 药效 的有 效 方 法 。现就 是 微 生物 转化 发 酵 的基本 方法 、 响 因素及 其 在 中药 中的应 用做 一介 绍 。 影 1 微 生 物转 化方 法及 影 响 因素 11 微生 物 转化 方法 : . 微生 物 转 化 发 酵 作 为一 种 发 酵技 术 , 了可 除 以分 为 固态 发 酵和 液态 发酵 外 , 可 因介质 和 操作 不 同 , 还 将该 技术 分 为分 批培 养转 化 法 、 生物 转化 法 、 透 细胞 生物 转 化法 、 子生 物 转化 法 、 酶 渗 孢 固 定化 细胞 生 物转 化法 、 静息 细胞 转 化法 、 干燥 细 胞生 物转 化法 等 。 分批 培 养 转化 法可 分为 摇 瓶 、 酵 罐 中 待菌 体 生 长 到一 定 阶 段加 入 发 底 物 进行 转 化 和分批 补 料的 方法 。分 批 培养 转 化法 的基本 特 点是 反 应器 物 系 的组 成 仅 随时 间 而 变 化 , 质 的浓 度 下 降 , 体 量增 加 , 物增 加 。 基 菌 产 目前 对该 方 法 的研究 已经相 对成 熟 , 已被 广泛 应用 于现 代工 业 中 。 酶生 物转 化 法是 某 种微 生物 将 底 物转 化 成 为 另一 种 物 质 的 过程 , 这 过程 是 由某 种 微生 物产 生 的一 种或 几种 特 殊 的胞外 或胞 内酶 作 为生 物 催 化 剂进 行 的一 种或 几种 化 学反 应 , 酶直 接 从 微 生 物体 内或 发 酵 液 中提 出, 在体 外 对底 物进 行生 物 催化 。此 方 法 可 以经 过 多步 处 理 得 到 纯度 较 高的 酶 , 可 以是粗 酶 , 生产 中具 有 连续 、 样 、 也 在 多 稳定 的特 性 , 被广 泛 已 应 用 于食 品 、 药 、 工及 环保 等 行业 。 医 化 渗 透 细胞 生物 转化 法 主要 是一 种 运 用 合 适 的 溶剂 改 变 细 胞 渗透 性 , 从 而促 进底 物 渗入 细 胞 内 , 与酶 充分 接触 来 加速 转化 速率 , 同时 便 于转 化 产 物透 出胞 外 的一 种微 生 物转 化 方法 , 法 适 合 于胞 内酶 作 用 的生 物转 该 化 。 可采用 表 面活 性剂 或有 机 溶剂 , 时 也 可利 用 抗 生 素 来增 加 细 胞膜 有 的 渗透 性 , 为免 杀 死微 生物 , 但 应适 当控制 用量 。 固定化 细 胞生 物转 化法 就 是将 具 有 一 定 生 理功 能 的 生 物 细胞 , 例如 微生 物 细胞 、 植物 细胞 或 动物 细胞 等 , 一 定 的 方法 将 其 固定 , 为 固体 用 作 生 物转 化剂 而 加 以利用 的一 种 转化 方 法 , 可在 一 定 的 转 化条 件 下 保持 它 细胞 相 对活 的状 态 , 可长 期 反复 使用 , 且 同时 固定化 细胞 还具 有提 取 简单 的优 点 , 于 自动 化 、 规模 的 工业 化生 产 。 目前常 用 的固定 化方 法 有 聚 便 大 丙烯 酰胺 聚 合法 和 卡拉 胶包 埋 法 。 孢 子生 物转 化法 是 利用 具有 较 高酶 活 性的 真菌 的分 生孢 子和 子 囊孢 子 中生 物酶 进行 转化 的技术 方法 , 比较运 用 菌丝 体转 化而 言 , 方 法杂 相 该 质 较 少 。但 应用 该法 时 需注 意不 能 让 孢 子 萌芽 , 则 不能 保 持 其 稳定 的 否 生 物 转 化活力 。 12 影响 微生 物 转 化 的 因 素 : 生 物 转 化反 应 本 质 上 是 一 个 酶 反 . 微 应, 因此 , 在这 个 酶催 化 反应 过程 中会 受 到不 同 因素 的 影 响 , 中 最 为重 其 要 的 是转 化 的时 间 、 温度 、 物添 加方 法 、 的 抑制 剂 、 的诱 导剂 以 及生 底 酶 酶 长 调 节剂 等 。 转 化 时间 的控 制 , 于微 生 物转 化 是尤 为重 要 的 , 间过 长或 过短 都 对 时 会 影 响转 化效 率 , 至 会 造 成 微 生 物 衰 亡 及 酶 失 活 温 度 导致 转 化 失 败 。 甚 同样 的 , 温度 也 是影 响转 化 率 的一 个 重要 因素 。 因 此转 化 过 程 中需 要 一 个 最 佳的 时间 和 温度 , 该 时 问和 温 度 的选 择 , 以采 用 高效 液 相 色谱 、 对 可

微生物发酵在中药应用论文

微生物发酵在中药应用论文

微生物发酵在中药研究中的应用分析摘要:利用微生物发酵技术来炮制中药是一种中药提炼新工艺。

该工艺以传统的微生物工程等技术为基础,结合了常用的物理或者化学等中药炮制方法,具有分解药物的大分子物质使其更易吸收,降低药物的毒性,使得其更安全的优点,此外,该工艺还具有提高中药有效成分的合成速率,解决供不应求的医疗状况等作用,因而具有很高的使用价值,有待于大规模投产试用。

本文主要介绍了微生物发酵工艺在中药研究过程中的具体应用。

关键词:微生物发酵;工艺;优点【中图分类号】r283【文献标识码】a【文章编号】1672-3783(2012)11-0065-011引言随着人类生活水平的提高,人类对中医药学的要求也随之提高。

传统的中药加工提炼工艺如煎、熬、蒸等方法已经不能满足现代人类生活的需要。

目前发展出一门中药炮制新技术,即通过微生物发酵的方法来炮制中药。

该技术建立在微生物发酵的基础之上,充分利用了微生物的强大转化能力,将中药的有效成分得以高度提炼,毒性得以降低,并将药材中的有效成分与废渣得以大幅度的分离,使得发酵之后的药液浓度更高,更易于人体吸收。

此外,由于微生物的降解转化作用,中药材中的某些成分可能还存在被转化成新成分的潜在可能性,这些新成分一方面可能会优化药材的原有作用,另一方面可能会产生新的作用。

鉴于以上优点,微生物发酵技术有待于引起中药界的高度重视。

2微生物发酵炮制中药的类别按照使用方法的不同,微生物发酵法炮制中药可分为两大类:(1)去渣式,即炮制后的药液中含有一定量的药渣,需要经过过滤,筛选等方法处理后方可使用;(2)无渣式,即炮制后的药液中没有药渣,无需过滤筛选等方法便可使用。

微生物法炮制中药按照发酵方式的不同也可分为两大类:(1)液体发酵式,该方式从传统的抗生素制造方法中获得经验,将某些与中药成分可以产生有效作用的微生物群与中药材质混合均匀,然后置于容器中,给予适合的光照、湿度及温度等外界条件使其进行发酵;(2)固体发酵式,该方式利用营养物质较高的农业产物作为发酵基质,将特定的真菌或者真菌群群与之均匀混合,再给予适合的光照、湿度及温度等外界条件使其进行发酵。

中药在抗病原微生物感染中的作用机制研究

中药在抗病原微生物感染中的作用机制研究

中药在抗病原微生物感染中的作用机制研究近年来,随着抗生素滥用和耐药性问题的加剧,人们对传统中药在抗病原微生物感染中的作用机制进行了深入研究。

中药作为我国传统医学的重要组成部分,在抗病原微生物感染中发挥着重要的作用。

本文将探讨中药在抗病原微生物感染中的作用机制研究。

一、中药抗菌作用机制的研究1. 直接杀灭微生物中药中的活性成分具有直接杀灭微生物的作用。

一些中药提取物中的活性成分,如黄连中的黄连素、苦参中的血栓酸等,能够直接杀灭细菌、病毒等病原微生物。

2. 抑制微生物的生长与繁殖中药中的某些成分通过影响微生物生长环境,抑制微生物的生长和繁殖。

比如,黄芩中的黄酮类化合物能够干扰细菌的DNA复制和蛋白质合成,从而抑制微生物的生长。

3. 调节机体免疫系统中药中的一些成分具有调节机体免疫系统的作用,增强机体自身抵抗力。

例如,人参中的人参皂苷可以调节免疫细胞的活性,增强机体对抗微生物感染的免疫能力。

二、中药抗病原微生物感染的作用机制研究1. 中药对细菌感染的作用机制研究中药在抗细菌感染中的作用机制主要有以下几个方面:(1)破坏细菌细胞壁一些中药成分具有破坏细菌细胞壁的作用,如紫金牛中的丹参酮、连翘中的连翘苷等。

这些成分能够使细菌细胞壁发生结构变化,导致细菌死亡。

(2)抑制细菌生物膜的形成中药中的某些成分能够抑制细菌生物膜的形成,从而阻断细菌的生长和繁殖。

例如,胡黄连中的黄连素具有抑制细菌生物膜的形成的作用。

(3)抑制细菌毒力因子的产生中药中的一些成分能够抑制细菌毒力因子的产生,减弱细菌的毒性。

比如,枯草杆菌中的白藜芦醇酸衍生物能够抑制细菌外毒素的产生。

2. 中药对病毒感染的作用机制研究中药在抗病毒感染中的作用机制主要有以下几个方面:(1)抑制病毒的生物复制一些中药成分能够干扰病毒的复制过程,阻断病毒的生物复制。

例如,连翘中的连翘苷能够抑制流感病毒的复制过程。

(2)增强机体对病毒的免疫能力中药中的一些成分可以增强机体对病毒的免疫能力,提高机体的抗病毒能力。

中药发酵 原理

中药发酵 原理

中药发酵原理
中药发酵是一种利用微生物(通常是菌类、酵母等)对中草药进行发酵处理的过程。

这一过程能够改变中草药的化学组成,增加其药效成分,提高药物的稳定性和生物利用度。

中药发酵的原理主要涉及以下几个方面:
一、产生新的活性成分:微生物在发酵过程中可以分泌酶类,通过酶的作用,中草药中的一些天然物质被降解、转化,产生新的活性成分或改变原有成分的比例,增加药效。

二、破壁效应:微生物的生长过程中可能产生酸、碱、酶等物质,有助于破坏中草药细胞壁,释放细胞内的有效成分,提高药物的可提取性。

三、降解有害物质:通过微生物的代谢作用,一些中草药中的有毒或不良成分可能被降解、转化,减少毒性或不良反应。

四、提高稳定性:一些中草药在传统的炮制过程中可能容易受到外界环境的影响而降解,而通过发酵可以改善其稳定性,延长保质期。

五、改善口感:中草药发酵后可能会产生一些有益的风味物质,改善草药的口感,提高患者的服用舒适度。

六、增加营养价值:发酵过程中,微生物本身也是一种营养源,可以提高中草药的综合营养价值。

七、提高生物利用度:由于微生物对中草药中一些复杂成分的分解作用,使得其中的一些化学物质更容易被人体吸收,从而提高生物利用度。

总之,中药发酵的原理主要在于通过微生物的生长、代谢和酶的作用,对中草药进行一系列的改变,使其在药理学和药物治疗上发挥更好的效果。

这种方法在一些传统的中草药处理中得到了广泛应用,也在现代中药工业中逐渐受到重视。

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微生物在医药领域的应用——微生物发酵在中药中的应用林学院环境工程2011级1班吴睆娉 20110028摘要:中药是中华民族的瑰宝,几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献,形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。

中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。

微生物个体微小,却与人类生活关系密切。

微生物利用涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域,而在中药领域更是占据了重要。

关键词:微生物中药发酵技术发酵中药中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一,在自然科学领域,我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。

它是中华民族的瑰宝,也是世界传统医学中重要的组成部分,在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。

微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。

微生物学是生命科学中发展较快的学科之一,在生命科学中地位越来越重要,因此成为了各门学科都离不开的重要工具。

微生物学理论促进了微生物相关中药的发展对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发,特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目,对满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。

以金水宝为代表的从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益, 掀起了以蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草等虫生真菌的研究热潮。

对一些微生物和植物相互作用形成的中药也有了更深入的认识。

对天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药品种栽培技术的发展。

微生物相关中药活性成分的研究为这些中药的质量标准化起到了重要的作用,也加深了对这些中药药理作用的认识。

药理学研究促进了传统微生物中药在治疗现代社会的高发病如癌症、心脑血管疾病、病毒性疾病中的应用。

多数微生物中药都具有滋补保健的效果,如灵芝、冬虫夏草成为保健食品开发的热点。

大多数药用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增强免疫力、没有直接的细胞毒作用,成为抗癌、抗病毒产品开发热点。

微生物发酵在中药中的应用微生物发酵制药是指利用微生物技术,通过高度工程化的新型综合技术,以利用微生物反应过程为基础,依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物,通过分离纯化进行提取精制,并最终制剂成型来实现药物产品的生产。

中药发酵制药技术是在继承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法。

古代中药发酵技术应用历史与现状我国人民远在 4000 多年前就学会利用发酵来酿酒,此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。

《本草经疏》曰:“古人用曲,即造酒之曲,其气味甘温,性专消导,行脾胃滞气,散脏腑风冷。

说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的。

后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。

《本草纲目》云:“古人用麴,多是造酒之麴。

后医乃造神麴,专以供药,力更胜之。

”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。

直到现在,临床仍在应用的发酵(制品)中药,如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等,均是利用炮制环境中的野生微生物(多为霉菌、酵母、细菌等)进行多菌种固体发酵而成[1]。

不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异,可利用该特性生产不同适应证的中药。

在清代,根据辅料中药及治疗功能的不同,又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等 10 种药曲。

中药发酵研究始于80年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。

虽有加入中药,但这也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质,后有研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响。

正在修订中的我国新药申报指导原则,已决定将生物转化列入创新(一类) 药的研究。

国外对于中药发酵的研究报道较少,主要在食品、酶工程,如日本的纳豆,用 Bacillus 菌发酵大豆。

由于 Bacillus 菌酶系丰富(包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶),并能增加维生素 K 的含量,Bacillus subtilis 菌环能消除小肠内致病菌,其提取物具有明显的抗癌活性和降压作用[2]。

中药发酵制药的特点中药发酵制药技术的典型特点就是生物转化。

可概括为如下几点:1)药物的有效组分、活性物质最大限度的提取、利用;2)药物进入人体后被直接利用,迅速发挥应有效能;3)优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能;4)中药发酵制药与原有药物相比产生了新的活性物质,具有新的保健、预防或治疗功能;5)是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术,生产工艺可控,所得产物精确,制剂方便,便于与国际接轨[2]。

中药发酵的分类中药发酵分为液体发酵和固体发酵。

液体发酵借鉴抗生素生产工艺,把菌丝体加入培养基中,将之与药材混合后放置于适温下进行发酵。

液体发酵具有较高的物质传递效率,易于实现发酵工艺的自动化控制。

固体发酵是以富含多种营养成分的农副产品如麦麸、甘蔗渣、玉米芯等作为发酵营养基质,用一种或多种真菌作为发酵菌种,在一定的温度、湿度条件下进行发酵。

固体发酵在发酵过程中既生长菌体,又形成各种次生代谢物质,难以将其分离,南京中医药大学庄毅教授将它们统称为“菌质”。

按应用方式又可将其分为“无渣式”和“去渣式”,前者不用经过提取可直接用药,后者要经过有效成分的提取和制剂后才可用药[3]。

发酵在中药研究中的应用利用中药培养基发酵药用真菌菌物界逾十万种,可供药用的高等真菌约20余种,利用潜力巨大。

国内 20 世纪 60 年代兴起深层培养(或发酵),20世纪80年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草,大规模发酵培养研究,也仅是对菌类自身发酵的研究,且大多是单一发酵。

但目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟。

庄毅教授曾提出了菌质的概念,即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上,在一定环境条件下,经过一定时间发酵(发酵周期),在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。

也可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合,在一定条件下进行发酵,产生各种性质不同的菌质。

同时可以利用中药作为培养基的组成部分,构建药性菌质,比较发酵前后中药相关成分的变化,为中药与药用真菌的结合寻找突破点,并开发具有良好功效的药物。

中药发酵用于药材的炮制发酵法一直是中药炮制方法之一,它借助微生物的作用,改变中药原有药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症。

微生物在生长过程中产生的各种酶,将药物的成分分解转化为新的活性成分或将毒性成分分解而降低药物的毒副作用。

发酵在中药研究中的应用在中药有效成分提取过程中,当胞浆中的有效成分向提取介质扩散时,必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力,使有效成分浸出。

微生物可利用中药中的成分为营养来进行分裂、生长、繁殖和代谢,在代谢过程中分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶,胞外酶进入培养基,使细胞破裂,细胞间隙增加,减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。

发酵中药的优势(1)提高有效成分提取率(2)中药发酵可提高中药药效(3)中药发酵产生新的活性物质(4)减毒增效起到减毒增效的作用[4,5]中药发酵技术中的关键技术目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段,对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少,故少有投入生产的发酵新药。

同时中药发酵技术也面临一些问题,如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。

1、中药发酵共性技术加强对单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术、微生物培养的系统研究,并进行成分的分离、鉴定和相关药理试验,明确微生物的性质以及变化过程,建立起统一的能应用于大多数中药发酵的通用方法与共性技术体系,为实现发酵中药的现代化、科学化、国际化提供新的途径和方法。

2、优良菌种选育技术菌种的选育是中药发酵的关键和基础。

因此,应该加大发酵菌种的选育和评价工作,使更多优良的菌种能够最大限度作用于中药,从而为更多有价值的发酵中药产品的研制奠定基础。

3、现代复合微生物发酵技术多菌种发酵较单一菌种发酵具有更强的生物转化能力,但也是发酵研究的难点。

传统中药发酵多是自然界混合菌种天然发酵的结果而如何应用现代微生物工程的相关技术,进行中药多菌种发酵,提高发酵生产的可控性、稳定性,提高发酵中药的有效性和安全性,是进行现代发酵中药研究的关键问题之一。

4、发酵中药筛选模型和多维评价体系中药具有品种多样性、化学成分复杂性、药效作用多向性的特点,中药复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。

因此,中药及其复方在发酵过程中如何遵循中医药理论的指导,进行发酵后选用何种评价指标和评价模型,建立发酵中药筛选模型和多维评价体系,是发酵中药研究的又一技术难点。

展望我国有悠久的中药使用史,微生物应用于中药业也有大量记载,进行中药发酵研究也具有成熟的现实条件,应当成为我国中药现代化研究的内容之一,从而更好的为人类服务。

发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合,必将为中药新药研究开发开辟新的道路,拓展更广阔的发展空间,并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。

发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程,提高我国中药行业的国际竞争力,为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。

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