生物转化技术在中药研究中的应用
２０１２年２月第１４卷第２期 中国现代中药Ｍｏｄｅｍ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆｅｂ．２０１２ Ｖｏ１．１４ Ｎｏ．２
生物转化技术在中药研究中的应用△
邱海龙，陈建伟 ，李祥
（南京中医药大学药学院，江苏 南京 ２１００４６）
［摘要］ 近年来的研究表明，生物转化技术不仅能改变中药中主要成分的含量、活性物质的结构，扩大药源 范围，亦能对有毒中药进行持效减毒。本文以部分中药材种类为例，分别从侧重于改变主要成分含量、改变单一化 合物结构、扩大药源和对有毒中药持效减毒等方面介绍生物转化技术在中药研究中的应用。 ［关键词］ 生物转化；中药；单一成分；药源；持效减毒
生物转化（Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ），也称生物催化
（Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ），是利用植物离体培养细胞或器官、
动物、微生物及细胞器等生物体系对外源底物进行
结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应，其本 质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进
行的酶催化反应。它具有反应选择性强、条件温和、
副产物少、环保和后处理简单等一般传统炮制方法
所不能比拟的优点，并且可以进行传统化学合成所
不能或很难进行的化学反应 Ｊ。
生物转化技术与中药历史渊源已久，隋唐时期
就出现了中药发酵初级产品——“神曲” 。生物
转化技术应用于毒性中药的炮制古已有之。《本草纲
目》日：“半夏研末，以姜汁、白矾汤和作饼，楮
叶包置篮中，待生黄衣，晒干用，谓之半夏曲” 。
即用天然的混合菌群处理半夏，伴以其他中药作为
辅料，在发酵过程中使它们共同成为药性基质，最
终发酵形成具有一定功效的以半夏为主的炮制品（半
夏曲）。
生物转化体系分为微生物生物转化系统及植物 生物转化系统。微生物转化是以细菌、霉菌等微生
物为体系对外源底物进行结构修饰的化学反应，其
实质是利用微生物体内的酶对外源化合物进行催化 反应。微生物种类繁多，分布广，繁殖快，易变异，
对自然环境的变化有极强的适应能力，含有丰富的
酶。利用微生物及其产生的酶进行生物转化能够产
生许多有用的化合物 Ｊ。该方法具有生物量倍增时
间短，微生物的基因操作方法已广泛建立等优点。
以微生物转化技术为先导建立起来的植物生物转 化 Ｊ，是利用植物、植物组织培养体或从植物体系
提取的酶进行的生物转化，能够用来进行生物转化
的底物种类众多，几乎包括所有的天然产物，如生
物碱类、香豆素类等，一些合成产物也可以进行生 物转化 ｊ。植物生物转化系统与微生物生物转化系
统相比，生物量倍增时间长，产生酶的种类较少且
量也较低。但植物生物转化亦有其独特之处：植物
中有许多独特的酶，而微生物中不具有，它们可以
催化一定的反应生成许多复杂的化合物，甚至是新 化合物 。
有研究报道显示，生物转化技术不仅能改变中
药中主要成分的含量、活性物质的结构，扩大药源 范围，亦能对有毒中药进行持效减毒 Ｊ。但关于
转化机制研究则尚未成熟，需要努力挖掘其中的关 键酶及代谢过程，才能搞清楚其转化的过程及规律，
从而完善生物转化技术的理论及应用。本文以部分
中药材种类为例，分别从侧重于改变主要成分含量、 改变单一化合物结构、扩大药源和对有毒中药持效
减毒等方面介绍生物转化技术在中药研究中的应用。
１ 生物转化技术对中药主要成分含量的改变
１．１植物药
药材五倍子中主要含有鞣质、没食子酸等物质。
鞣质经过肠道时会与蛋白质结合而降低药物作用。
为了克服这一缺点，郑利华等 采用含有根霉菌和
Ｌ．赖氨酸等的酵曲发酵五倍子，形成更多的Ｌ一赖氨 酸。由于Ｌ 赖氨酸能促进胃肠道黏膜吸收食物中的
蛋白质，有效地避免鞣酸在胃肠道内竞争性消耗，
从而提高了五倍子的收敛作用。瞿燕等 通过对五
［基金项目］ 江苏高校优势学科建设工程资助项目（ｙｓｘｋ－２０１０） ［通讯作者］ 陈建伟，Ｔｅｌ：（０２５）８５８１１６９５，Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｗ６９５＠１２６：ｃｏｎｌ
・３・
２０１２年２月 第１４卷第２期 中国现代中药Ｍｏｄｅｍ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆｅｂ．２０１２ Ｖｏ１．１４ Ｎｏ．２
倍子生品、发酵品中没食子酸的含量测定，发现发酵
品中没食子酸的含量高，抗菌和祛痰作用强于生品。
大黄中结合型蒽醌是泻下作用的主要有效成分， 游离型蒽醌泻下作用极弱。戴万生等＿１叫用酒精酵
母、面包酵母对大黄进行分别发酵１６ ｄ后，结合型
蒽醌含量明显降低，游离型蒽醌含量大大提高，提
示发酵能使大黄中的结合型蒽醌转化为游离型蒽醌，
从而缓解大黄的泻下作用。
三七的根中有效成分为皂苷。Ｌｉ等 采用枯草 芽孢杆菌对三七根进行发酵，结果发现，发酵后的
三七中含有发酵前三七根中所没有的人参皂苷Ｒｈ ，
说明它是通过发酵由其他成分转化而成的。 甘草经加工后产生大量残渣。李艳宾等¨ 研究
菌种发酵处理对甘草渣中黄酮类化合物提取的影响， 结果表明，与乙醇直接提取法相比，经微生物发酵
处理能有效提高甘草黄酮的得率，其中经白腐菌、
纤维素分解菌发酵后黄酮得率分别为０．８９％、
０．８７％，比乙醇直接提取法的黄酮得率（０．６６％）提
高了３４．８５％、３１．８２％；白腐菌与纤维素分解菌混 合发酵处理，黄酮得率达到１．３２％，与乙醇直接提
取法相比提高了１００％。 陈易彬等Ｌ１ 采用湿热法、氧化法、生物发酵法
等方法对银杏叶进行处理，考察不同的处理方法对
提取银杏叶黄酮含量的影响，结果生物发酵法所得
银杏叶黄酮的含量为７．９７％，高于其他几种方法。
表明，生物发酵法对银杏叶黄酮的作用明显，能够
提高银杏叶黄酮的含量。 １．２动物药
斑蝥素是昆虫类中药斑蝥体内的有毒物质，亦
是斑蝥抗癌作用的主要有效成分 。临床研究表
明，斑蝥素有显著的抗癌作用，对肝癌、食道癌、
胃癌、肺癌等均有抑制效果，但斑蝥素的毒副作用 较大 。 刘高强等＿１ 采用微生物转化法对斑蝥素进行结
构改造研究，发酵结束后，采用毛细管气相色谱法
对药用真菌培养液中斑蝥素的含量进行了测定，结
果显示，灵斑菌质等发酵液中斑蝥素的含量较原药
材有显著降低。 １．３矿物药
屠娟等 发现发酵工业废水的黑根霉菌对铅、
锰、镉、铜有很好的吸附作用，且经化学改性的黑
根霉能不同程度地提升吸附能力。这对于含铅等中 药，如铅丹、密陀僧、黑锡丹等发酵减毒值得深入
研究。
．４・ ２生物转化技术对单一化合物的结构转化
２．１生物碱类
士的宁是马钱子成熟种子的主要毒性成分。潘 扬等¨ 通过真菌发酵技术对马钱子进行生物转化，
发现所产生的药性菌质中马钱子类生物碱成分发生
了质和量的明显变化，并在生物碱ＨＰＬＣ图中可看出
多个含量变化较大的或新产生的未知成分。结构鉴定 表明，士的宁、马钱子碱都被转化为各自氮氧化物。
２．２有机酸类 刘莹等ｌ１ 利用２５种真菌对齐墩果酸进行生物
转化，经ＨＰＬＣ检测，发现其中有５种真菌对齐墩
果酸有转化，测得的转化率分别为５６．２％、６９．７％、
７７．９％、８１．６％、８３．０％。 关木通的茎藤等含有马兜铃酸，这类物质具肝
‘肾毒性和致癌作用。郭永超等 选取短刺小克银汉
霉菌对毒性较强的马兜铃酸Ａ（ＡＡ ）和马兜铃酸Ｂ （ＡＡ ６）进行转化研究，结果发现，发酵液中主要
的转化产物是ＡＡ 的去甲基化物（ＡＡ ａ），该产物 与报道的哺乳动物在摄人ＡＡ 后尿中发现的一种
代谢产物结构相同。
天然香兰素一直是香精香料行业关注的重点。 董长颖等＿２ｑ通过研究发现，链霉菌Ｌ１９３６能将阿魏
酸转化为香兰素，研究结果显示，链霉菌Ｌ１９３６能
够将６ ｇ・Ｌ 阿魏酸转化为２．０２ ｇ・Ｌ 香兰素，相应 的摩尔转化率为４２．９７％。 此外，赵丹等＿２２ 研究观察了１５０种真菌对丹参
酚酸Ｂ进行的转化，结果发现一株真菌可高产率转 化丹参酚酸Ｂ，转化后得到新的酚酸类活性物质原
紫草酸。马晶等 采用刺囊毛霉ＡＳ３．３４５０对甘草 次酸进行微生物转化研究，生成的主产物经分析鉴
定为７ＪｌＢ一羟基甘草次酸。
２．３内酯类
雷公藤去皮的根所含主要有效成分和有毒成分 为雷公藤甲素、雷公藤内酯酮等内酯化合物。叶敏
等 利用微生物转化技术对雷公藤甲素和雷公藤内
酯酮进行生物转化，共得到１７个产物，其中ｌ１个
为新化合物，体外筛选结果表明大多数转化产物表 现出较强的细胞毒活性。
据研究报道，短刺小克银汉霉能转化雷公藤甲
素，产物种类较多。其中羟基化酶起主要作用，能
分别在不同的甲基、亚甲基和次甲基位点上进行单 羟基化反应，分别得到５ ．羟基雷公藤甲素、１９ａ．羟
基雷公藤甲素、１９／３一羟基雷公藤甲素、１ －羟基雷公
藤甲素、雷公藤乙素、１６一
羟基雷公藤甲素、雷醇内 ２０１２年２月第１４卷第２期 中国现代中药Ｍｏｄｅｍ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆｅｂ．２０１２￣ｏ１．１４ Ｎｏ．２
酯，其中前４个物质为新化合物 。
２．４苷类
李于善等 以自三峡白首乌提取分离得到的
ｃ：。甾苷元告达庭甾苷元和开德甾苷元作为底物，采
用黑根霉和赭曲霉两种微生物在水 正丁醇双相体系
中，以连续转化或同步转化的方法制备Ｃ ０【．羟基化 的白首乌Ｃ 甾苷元告达庭甾苷元和开德甾苷元。包
海鹰等 利用菌种黑根霉对人参皂苷Ｒｅ进行生物
转化，转化后的人参皂苷发酵产物中含有人参皂苷
Ｒｇ：及Ｒｇ：的同分异构体和人参皂苷Ｒｇ ／Ｒｋ 。白龙
律等 利用１８种菌株对人参皂苷Ｒｂ 进行生物转
化研究，结果发现一种绿毛状ＧＹ－０６菌扩展青霉能 够使得人参皂苷Ｒｂ 有效地转化为Ｒ 。田天丽
等 从中药材虎杖中筛选到一株具有转化虎杖苷能
力的根霉菌株Ｔ一３４，利用该菌株产生的 一葡萄糖苷
酶能将虎杖苷转化为白藜芦醇，并测得虎杖苷的转 化率达９８％。王永宏等Ｌ３叫筛选到一株产葡萄糖苷酶
酶活可达到８．２ Ｕ・ｍＬ 的青霉，并优化了发酵转化
条件，使得栀子中主要成分京尼平苷转化成具直接 作用的有效成分京尼平，转化率可达到９５％以上。
２．５其他
柠檬苦素类化合物是三萜类植物次生代谢产物，
主要分布于芸香科和楝科植物中，尤其在柑橘属植 物中，此类化合物含量较为丰富。黄柏酮是白鲜皮
中含量较高的一个柠檬苦素类化合物，可使昆虫产
生拒食行为 ，并能使具有抑制微管作用的抗肿瘤 药（如长春新碱）的活性增强＿３引。为了研究微生物
对柠檬苦素类化合物的转化作用，杨若林等 ３＿应用
黑曲霉等真菌对黄柏酮进行了转化试验，结果表明 雅致小克银汉霉在培养温度低于３Ｏ。《二时可以催化黄
柏酮的结构转化，使其Ｃ一１ １位被羟基化。 孙敏鸽等 使用荨麻青霉对莪术醇进行生物转
化研究。结果分离得到２个化合物，分别为３。 ．羟
基莪术醇和１ １一Ｒ一１２一羟基莪术醇。赵明强等 利用 人参毛状根可对外源氢醌进行转化得到熊果苷产物。 蔡洁等 刮利用人参毛状根将外源对羟基苯甲醇转化
为天麻素，为工业化生产人参属植物所不能合成的 熊果苷、天麻素等天然化合物奠定了基础。Ｈｉｒａｔａ 等＿３ 利用烟草植物悬浮培养细胞对羟基香豆素进行
转化，得到相应的 一Ｄ一葡萄糖苷产物。为了增加芝
麻酚的水溶性，有学者利用烟草悬浮培养细胞和桉
树悬浮培养细胞对其进行生物转化 。结果，烟草 悬浮培养细胞转化芝麻酚得到芝麻酚 ．Ｄ删：喃葡萄
中医药生物工程技术研究的问题与思路探讨
中医药生物工程技术研究的问题与思路探讨
中医药生物工程技术研究的问题与思路探讨
随着中医药事业的不断发展，中医药疗效的提升成为人们关注的焦点。在中药资源不断减少，疗效不断降低的今天，生物工程技术应用于中药领域，将成为未来扩大中药资源、提高中药疗效的有力手段。但是，目前中药生物工程技术研究的重点还是单味药及其化学成分的变化等方面，复方的研究还处于探讨阶段。我们通过总结整理中医药生物工程技术的研究现状，提出以中医药整体观念研究中药复方发酵的思路及方法，为这项研究提供一些思路。
1中医药生物工程技术研究现状
生物技术包括细胞工程、发酵工程、酶和蛋白质工程、基因工程共4个方面。现代中医药生物工程技术已经发展了二三十年，取得了很多研究成果，主要包括以下2个方面。
1.1单味中药的化学成分变化研究
目前大多数中医药生物技术研究都集中到了中药化学成分变化方面。按化学反应类型概括起来主要有:①羟基化反应，烯丙位C=C双键的羟基化反应区域选择性和立体选择性较强;②糖基化反应，主要有2种:一是羧酸和糖片段之间发生酯化反应，一是羟基和糖片段之间发生糖基化反应;③氧化还原反应，包括醇与酮之间的转化、羰基的还原、环氧化作用及C=C双键的还原等。按研究的生物转化化学成分类别主要有:蟾蜍甾烯类的蟾毒;萜类化合物的紫杉醇、青蒿素、木香烯内酯类及雷公藤二萜类等;生物碱类的左旋四氢巴马汀、吴茱萸碱、麻黄碱及野碱;苷类的天麻素、人参皂苷、七叶皂苷、熊果苷、甘草酸苷等;醌类的大黄素;黄酮类的柚皮苷、橙皮苷、黄芩苷及木犀草素等。
1.2菌种选育研究
很多学者从不同的中药品种角度或从不同的微生物菌种角度做了很多研究。研究红曲的过程中开发了新药洛伐他汀;吴虹丽等研究发现绿色木霉、米曲霉、黑曲霉、黑根霉、桔青霉及辣椒炭疽菌6种真菌具有转化龙胆苦苷的能力。在人参生物转化研究中，很多学者研究了不同的菌种如:Dong等研究了黑曲霉菌(aspergillusniger)和蓝色梨头霉(absidiacoeruleavar.saccardoi);崔宇等研究了镰刀霉属霉菌(fusariumspp.);ChiH等研究了德氏乳杆菌(lactobacillus)和双歧杆菌(bifidobacte-ria);韩颖等研究了甘蔗镰孢(fu-sariumsacchari);吴秀丽等研究了疣孢漆斑菌(myrotheciumverrucaria);昆明诺唯金参生物工程有限责任公司研究了弗氏链霉菌(streptomycesfradiae);赵鹏研究了哈茨木霉(tri-chodermaharzianum);浙江大学发表专利研究了芽孢杆菌(bacillu);云南大学发表专利研究了米曲霉;赵鹏等研究了木霉属4株、曲霉属1株、节丛孢属1株;韩颖等研究了镰刀霉属霉菌(fusariumspp.)。关于菌种方面的研究方兴未艾，很有研究价值。
现代中药发酵技术
现代中药发酵技术
现代中药发酵技术是指利用微生物发酵方法对传统中药进行生物转化，以增强其药效、提高其质量、减少有害成分或改善其口感的技术。这一技术可以应用于中药材、中药饮片和中药制剂的生产，为中药现代化和国际化提供了新途径。以下是现代中药发酵技术的主要方面和应用：
1.微生物发酵:微生物（细菌、真菌、酵母等）是中药发酵的核心。它们可以生产酶类、代谢产物或降解有害物质，从而改进中药的质量和药效。例如，红曲霉可用于红曲米的发酵，生产红曲米酒，具有改善心脑血管健康的作用。
2.提取和分离:发酵后的中药材通常需要进行提取和分离，以获得所需的活性成分。这些成分可以用于制备中药制剂或中药饮片。
3.质量控制:发酵过程需要进行监控和质量控制，以确保微生物的生长和代谢过程得以控制。这包括pH、温度、氧气供应等参数的监测和调整。
4.新药研发:现代中药发酵技术也用于新药的研发。科研人员可以通过发酵方法制备新的中药化合物，用于治疗各种疾病。
5.去毒和降毒:发酵技术可以用于降低中药中的有害物质，例如一些具有毒性的化合物。这可以提高中药的安全性。
6.改善口感:有些中药因苦涩或难吞咽而不受患者欢迎。发酵技术可以改善中药的口感，使其更易于服用。
7.标准化:发酵技术有助于中药的标准化生产，确保每批产品的质量和药效稳定。
现代中药发酵技术已经在中药产业中取得了显著的成就，但也面临一些挑战，如微生物品种选择、发酵过程控制和质量标准的建立等。然而，它为中药的现代化和国际化提供了新的机会，并有望为中药的应用和疗效带来更多的突破。
中药有效成分的酶法生物转化
时珍国医国药２０１０年第２ｌ卷第ｌＯ期ＬＩＳＨＩＺＨＥＮ ＭＥＤＩＣＩＮＥ ＡＮＤ ＭＡＴＥＲＩＡ ＭＥＤＩＣＡ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ２０１０ ＶＯＬ ２１ ＮＯ．１０ 理论体系重要内容之一。随着近年来中医药现代化研究的进展， 部分学者对这种理论体系合理性存在着不同看法 。中医学是 科学的，中医基础理论是中医药学的核心内容，以中医基础理论 的发展带动中医药学的发展，是学科自身发展的需要。在系统论 指导下，综合运用生物信息学等现代科学技术体系更有利于研究 中医基础理论的合理性，从而促进将中医学“性智”的研究提高 到与现代医学“量智”研究相同的高度０ 。本研究收集近３０年 来国内有关复方中药抗癫痫效应研究的文献，将抗癫痫复方使用 频次居前５Ｏ位的中药的特征，包括性、味、归经和传统功能分类， 与以现代抗癫痫效应药理为基础进行中药研究的科学成果及临 床疗效总结进行比较分析，发现中药特征与是否具有抗癫痫效应 存在一定的规律。如在这５０味中药中，平肝息风药的抗癫痫效 应研究比较活跃，具有抗癫痫效应的比例为６１．１１％，在归经分 类分析，归胆经、心经、肾经的比例最多，与合计率比较，均在统计 学上具有显著性差异（Ｐ＜０．０５）。采用逐步的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ回归筛选 主要的影响因素，结果表明归心、脾、胆、心包经以及安神药、平肝 息风药、解表药、化痰止咳药及补虚药均是具有抗癫痫效应的重 要影响因素（回归系数＞０，且Ｐ＜０．０１）。这与中医基础理论及 临床实际相吻合，中医理论认为“心主神志”，癫痫为脑神疾病； 其次癫痫发病的重要病机为肝郁化火生风，或痰火上扰，引动肝 风；发作时突然昏仆为痰浊上蒙清窍，内闭心神所致，四肢抽搐， 口吐涎沫，喉出异声为痰热阻滞肝经，引动肝风，以致风痰上扰而 使；本病缠绵难愈则多成虚症；加之外感邪气是本病发病的重要 诱因，故在治疗时以安神药、平肝息风药、解表药、化痰药及补虚 药为主。 为利用上述发现指导中药抗癫痫效应药理的研究及指导临 床用药，本研究利用与抗癫痫效应密切相关的中药学特征，采用 多元判别分析建立了判别方程，建立了回归方程，并用方程对有 抗癫痫效应药物组进行模拟预测计算，得到的总预测符合率为 ９１．６％，预测效果较好，可以为中药的筛选提供可信的参考。也 为中医基础理论、中药药理研究奠定了基础以及提供新的研究思 路。预测方程回代结果显示有抗癫痫作用的药物其回顾性检验 正确率较低（符合率为２４．０％），主要与目前相关研究多集中于 部分常用中药有关，相关实验、临床研究未能对药典所收录更多 中药进行广泛性抗癫痫效应研究。因而，为了有利于人们更为客 观地认识中药性味等特征对其抗癫痫效应的影响，建立起客观 的、回顾性检验正确率更高的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ回归方程，建议进一步加强 对药典所收录更多中药开展实验及临床抗癫痫效应的比较研究。 参考文献： ［１］ 何仅，路英智，屈传敏．癫痫学［Ｍ］．北京：中国中医药出版社， １９９９：１． ［２］ 高学敏 中药学，第２版［Ｍ］．北京：中国中医药出版社，２００２：１． ［３］鲍艳举，花宝金．中医的科学性 Ｊ］．辽宁中医药大学学报，２００８，１０ （６）：７７． ［４］ 杨忻，孟庆刚．从现代科学技术体系看中医基础理论的发展［Ｊ］． 北京中医药大学学报，２００８，３１（３）：１４９． 中药有效成分的酶法生物转化 郑丽娜，张明春 （天津商业大学生物技术与食品科学学院・天津市食品生物技术重点实验室，天津３００１３４） 摘要：综述了酶法生物转化的概况以及糖苷酶类、氧化还原酶类和其他基团水解转移酶生物转化中药有效成分的研究 进展。 关键词：生物转化；酶； 中药；有效成分 ＤＯＩ标识：ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０８０５．２０１０．１０．０６０ 中图分类号：Ｒ２８４．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０８０５（２０１０）１０—２５５６－０３ 生物转化（ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）是利用植物离体细胞或器官、动 物细胞、微生物及其细胞器，以及游离酶对外源性化合物（ｅｘｏｇｅ— ＵＯＨＳ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）进行结构修饰的生化反应。其本质是利用生物体 系本身所产生的酶对外源化合物进行酶催化反应，它具有反应选 择性强、反应条件温和、副产物少、不造成环境污染和后处理简单 等特点。 人类最早掌握和利用的生物转化技术是酿酒和制醋。在古 代酒和醋也作为药物使用。１８６４年巴斯德发现乙酸杆菌能将乙 醇氧化为乙酸，人类开始利用微生物转化的方法合成化学物质。 利用山梨醇在弱氧化乙酸杆菌如Ａ．ｓｕｂｏｘｙｄａｒ￣和Ａ．ｍｅｌａｎｇｅｎｕｍ 的作用下转化成具有光学活性的Ｌ一山梨糖（Ｌ一山梨糖是维生 素Ｃ合成的关键中间体） ，这一微生物转化方法使维生素ｃ能 够大规模工业化生产，供应临床大量应用，改变了以往人们只能 用水果和蔬菜中所含的微量维生素Ｃ来治疗有关疾病的情况。 收稿日期：２００９—１１—１７；修订日期：２０１０－０６ ２１ 基金项目：天津市科委科技支撑计划项目（Ｎｏ．０７ＺＣＫＦＮＣ００３００） 作者简介：郑丽娜（１９８６一），女（汉族），天津人，现为天津商业大学生物技 术与食品科学学院发酵工程硕士研究生． ・２５５６・ 近年来，随着基因工程、酶工程、细胞工程技术的不断发展和 完善，使生物转化技术广泛用于天然化合物的结构修饰和合成、 药物前体化合物的转化、有机化合物的不对称合成、光学活性化 合物的拆分和药物代谢研究等诸多领域。 下面主要综述天然药物的酶法生物转化。 １酶法生物转化 酶法生物转化的本质是由酶将一种物质（底物）转化为另一 种物质（产物）的过程，这一过程是由一种或几种酶作为生物催 化剂，进行的一种或几种化学反应，即为一种利用酶的合成技术。 这些酶能够对外源添加的底物进行非天然反应（ｕｎｎａｔｕｒａｌ ｒｅａｃ— ｔｉｏｎ）催化，因而酶生物转化被认为是有机化学的一个特殊分 ● １］ 支 。 中药的活性成分是中药治疗与预防疾病的物质基础，也是药 物化学家寻找新的药理活性分子的重要来源。但是中药中很多 高活性成分属于痕量物质，而中药有效成分的生理活性与其结构 紧密相关。如果在中药提取过程中通过某些酶的加入将一些生 理活性不高，或没有生理活性的高含量成分的结构转变为高活性 分子结构，可以大大提高提取物的生理活性及应用价值，降低生 产成本，
微生物在中药中的应用
精品文档 微生物在中药中的应用
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。利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物在中药领域有着广泛的运用。微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。
关键词：微生物 中药 发酵技术 发酵中药
中国是中医中药的起源，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，并逐渐积累，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。正受到各国人民和研究人员的关注和重视。目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。
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。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。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，成为各门学科都离不开的重要工具。在制药药现代化进程中，微生物显示出了越来越重要的作用，充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化，也为微生物学的发展开辟了新领域。
1 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，如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培,
中草药生物技术的应用
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1 / 5 中草药生物技术的应用
中草药生物技术，简单来说就是一门中草药的应用生物的科学，即利用生物学原理，在中草药之上生产实用产品的一项技术，是现代生物技术在中医药领域的应用。
中医药学是我国在自然科学领域最有特色的学科之一,中药现代化就是将传统中医药的优势和特色与现代科学技术相结合,把中药推向国际化。生物技术作为一种综合了生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高技术,在21世纪将对生命科学的各个领域产生十分深远的影响。生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。
中草药生物技术，是一门现代的前沿的技术，对促进了中医药工业的飞速发展，中医药的现代化极为重要的意义。
中草药生物技术，主要体现在4个方面：一是利用基因工程、细胞工程技术对中草药资源的改造与改良；二是利用发酵工程、酶工程技术将农副（药用植物）原材料加工成商品，如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品；三是利用生物技术产品进行二次开发，形成新的产品，如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等；四是利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统中草药加工工艺进行改造，降低能耗，提高产率，改善中草药品质等。
1 生物技术在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中的应用
生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及到珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因,考察物种的变异具有重要意义。
就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。
中药有效成分生物转化的研究进展
第２７卷第２期 ２００８年３月 食品与生物技术学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＶｏＩ．２７ ＮＯ．２ Ｍａｒ． ２００８
文章编号：１６７３ １６８９（２００８】Ｏ２一ＯＯ１４一Ｏ５
中药有效成分生物转化的研究进展
刘学湘 ， 陈建伟
（１．南京中医药大学药用菌与中药生物技术研究中心，江苏南京２１００２９；２．南京中医药大学药
学院，江苏南京２１００２９）
摘 要：综述了近年来中药有效成分的生物转化的研究概况。生物转化是中药研究的重要方法之
一。生物转化为中药新药的研帝】和开发提供了良好的途径，将成为２ｌ世纪推动中药现代化、产业
化的核心技术之一。
关键词：生物转化；中药；有效成分
中图分类号：Ｒ ２８ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｉ ＩＵ Ｘｕｅ—ｘｉａｎｇ ， ＣＨＥＮ Ｊｉａｎ—ｗｅｉ
（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｆｕｎｇｉ ａｎｄ Ｂｉｏ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉ—
ｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉ
ｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２ １００２９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｙｎｏｐｓｉｓ ａｂｏｕｔ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ
ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｆｉｖｅ ｙｅａｒｓ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉＳ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ
生物技术的发展及中药现代化应用
生物技术的开展与中药现代化应用
摘 要：众所周知，21世纪最具开展潜力的两大产业是信息技术〔IT〕和生物技术。信息技术开展迅猛，并已渗透到社会生活的各个角落。克隆羊多利的诞生，人类基因组90％测序工作的完成，使我们相信，21世纪是生物技术的时代。生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域，在高质量中药天然药物原料的研究生产与中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。中药材引进和导入当今高科技的生物工程技术势必引起中药材研究和开展的一场变革。它将促使整个中药传统研究开发利用上发生一个新的突破，产生一个新的飞跃。
关键词：生物技术；基因；克隆；中药现代化；应用；
Abstract：It is well known, the 21st century most
has the development potential two big industries
is the information technology (IT) and the
biological technology. The information
technology development is swift and violent, and
seeped to social life each corner. Clones Yang
Duoli the birth, human genome 90% sequence work
pletion, causes us to believe that the 21st
century indeed is really the biological
technology time.Biotechnology has an in-depth
study of traditional Chinese medicine and
development of all fields of medicine in
微生物转化发酵技术及在中药中的应用
…． 曼 煎…………．． ． ２０１１年８月第２４卷第８期 医学信息 甍甍 量鸶蠹 蚤 微生物转化发酵技术及在中药中的应用 惠秋沙 【摘要】微生物转化发酵是近年来应用较为广泛的新型发酵技术，常被用于对中药有效成分的结构修饰，为新药开发与研究提供了有效的途径。现 就微生物转化发酵的基本方法，影响因素和近年来在中药中的研究进展做一总结。 【关键词】微生物转化；中药 【中图分类号】Ｒ２８４ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—１９５９（２０１１）０８—０１９６—０２ 微生物转化是近年来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，即利用微生物代谢过程中产 生的某个或某一系列的酶对底物特定部位（基团）达到催化或修饰目的 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，从而达到改善药性的目的。随着现代生物技术不断进 步，更是给微生物转化技术带来了更大的发展空间，现代实验研究表明， 微生物可通过氧化、还原反应，水解、水合、酯化、脱水、异构化和芳构化 等…反应改变物质的化学结构，进而影响药物活性，该方法具有无污染、 反应快、操作简单、选择性高等优点，是提高中药药效的有效方法。现就 微生物转化发酵的基本方法、影响因素及其在中药中的应用做一介绍。 １微生物转化方法及影响因素 １．１微生物转化方法：微生物转化发酵作为一种发酵技术，除了可 以分为固态发酵和液态发酵外，还可因介质和操作不同，将该技术分为分 批培养转化法、酶生物转化法、渗透细胞生物转化法、孢子生物转化法、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、发酵罐中待菌体生长到一定阶段加入 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，基质的浓度下降，菌体量增加，产物增加。 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 一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，也可以是粗酶，在生产中具有连续、多样、稳定的特性，已被广泛 应用于食品、医药、化工及环保等行业。 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，该法适合于胞内酶作用的生物转 化。可采用表面活性剂或有机溶剂，有时也可利用抗生素来增加细胞膜 的渗透性，但为免杀死微生物，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，用一定的方法将其固定，作为固体 生物转化剂而加以利用的一种转化方法，它可在一定的转化条件下保持 细胞相对活的状态，且可长期反复使用，同时固定化细胞还具有提取简单 的优点，便于自动化、大规模的工业化生产。目前常用的固定化方法有聚 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，相比较运用菌丝体转化而言，该方法杂 质较少。但应用该法时需注意不能让孢子萌芽，否则不能保持其稳定的 生物转化活力。 １．２影响微生物转化的因素：微生物转化反应本质上是一个酶反 应，因此，在这个酶催化反应过程中会受到不同因素的影响，其中最为重 要的是转化的时间、温度、底物添加方法、酶的抑制剂、酶的诱导剂以及生 长调节剂等。 转化时间的控制，对于微生物转化是尤为重要的，时间过长或过短都 会影响转化效率，甚至会造成微生物衰亡及酶失活温度导致转化失败。 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，对该时问和温度的选择，可以采用高效液相色谱、 气相色谱、薄层扫描、分光光度法等定量分析手段来完成。 反应底物的添加方法主要分为两大类，即可溶于水和不可溶于水底 物。对于能溶于水的底物来说，将其添加到水的培养基中进行微生物转 化是比较容易的，不过要注意加底物量的多少、添加速度和底物是否对微 生物有毒性。一般来说，非离子化合物的底物最大投料质量浓度约为 １０％，而离子型的底物为５％；而对于不能溶于水的底物来说，可采用将 底物制成细粉末状的固体直接投料、将不溶于永的底物溶于能溶于水的 有机溶剂中来进行添加、采用非毒性表面活性物质米分散不溶性底物三 种方法解决。 在微生物转化过程中添加酶的抑制剂是为了抑制转化过程中的副反 应。保证获得转化的目的产物。而诱导酶是指在加入一定的诱导物后才 会产生或明显地增加产量的一类酶。生长调节剂（生物激素）对生物体 ．．——１９６・－－—— 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、生物工程学等学科研 究成果的基础上逐渐广泛的应用到中药研究。利用微生物发酵中药比一 般的物理或化学炮制手段优越，可通过对某些成分结构的修饰，较大幅度 地改善其开发过程中的问题，提高疗效，降低毒副作用［２】，另外在中药配 伍中也有一定的作用 Ｊ。 ２．１对中药有效成分的影响：从常用的化学反应上来看，微生物转 化一般可通过脱氢、羟基化、水解、还原、酰基化、脱水等反应来对中药中 有效成分的结构进行修饰，从而起到提高中药的药效，降低毒性等作用。 对中药有效成分进行微生物转化发酵常用于萜类化合物中，如京尼平 苷＿４Ｊ、龙胆苦苷 Ｊ、人参皂苷 Ｊ，雷公藤内酯【７，８ 等。近年来对于二萜 类化合物的研究发现，它具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒、治疗肝炎等功效【９］， 因此二萜类化合物在新药开发上具有广阔的前景。研究表明对于二萜类 化合物，其微生物转化反应类型主要以羟基化为主，另外还涉及了环氧 化，脱氢等。通过转化反应解决了其结构复杂难以通过普通化学方法进行 结构修饰的缺点【７’ 。对三苷类化合物甘草酸，也可通过将其水解为甘 草次酸，从而增强了甘草的药效 】 。对于苷类中药，由于其脂溶性差故 难以被肠道吸收，通过微生物转化发酵将原来中药中的苷类成分分解为 苷元，减小了极性，从而增加了其药效¨ｌ＿ 。对其他中药化学成分，微生 物转化也可起到提高药效、降低毒性的作用，如甾体化合物、蒽醌类化合 物、木脂素类化合物等 。 ２．２对中药配伍的影响：除了针对病情比较单纯时可采用单味药治 疗外，两味以上需按照中药配伍禁忌、用药禁忌、剂量和服法等要求进行 配伍，故中药配伍在疗效和用药安全上有着十分重要的作用，发酵技术为 中药配伍提供了新的途径，它具有保护中药活性成分免遭破坏、提高中药 药效、节约药用资源、提高已知活性成分的含量、产生新活性物质、降低毒 性等优点 Ｊ，是研究中药发展的新方向。 ３总结 微生物转化发酵作为一种新型发酵技术，应用越来越广泛，其中最常 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、底物添加方法、酶的抑制剂、酶的诱导 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、生物工程等学科的发展，该方法的研 究工艺也越来越成熟，但目前微生物转化发酵技术只应用于单味药的结 构修饰，对于复方的药效影响机理和效果还需进～步考察研究。 参考文献 ［１］ 张国民，谭周进，等．微生物对化学物质构效的影响研究进展［Ｊ］． 中国药业．２０１０．１９（１７）：１～３． ［２］ 吕斯琦，马琳，等．中药微生物转化的现状及前景［Ｊ］．药物评价研 究．２０１０．３３（６）：４＿４７—４５１． ［３］杜道辉，刘亚明．发酵技术在中药配伍中的应用概述［Ｊ］．世界中西 医结合杂志．２００８．３（１）：５５—５７． ［４］ 霍蕾，苏建，等．京尼平苷的微生物转化研究［Ｊ】．天然产物研究与 开发．２００８．２０：７０—７３． ［５］ 吴虹丽，赵俊，等．七种真菌对龙胆苦苷的生物转化研究［Ｊ］．北方 园艺．２０１０．（２１）：１６４—１６７． ［６］赵方允，陈自宏，等．微生物转化人参皂苷研究进晨［Ｊ］．中国医药 生物技术．２０１０．５（３）：２１６—２１９． ［７］ 张翔，胡昌华．二萜类化合物微生物转化研究进展［Ｊ］．化学工程与 装备．２０１０．５：１１５—１１７． ［８］ 王辉．微生物转化虎杖中自藜芦醇苷及其产物的分离纯化［Ｄ］．大 连理工大学博士学位论文．２００９． ［９］ 梁宇光，郝光涛，等．唇形科香茶菜属二萜类化合物的生物活性研 究进展［Ｊ］军事医学科学院院刊．２００９．３３（２）：１９０—１９２． ［１Ｏ］ 陈永强，徐春，等．微生物发酵转化甘草提高其药效的研究［Ｊ］．四
南药研究开发中生物技术的应用
・专论・ 南药研究开发中生物技术的应用 广州生产力促进中心（广州５１００９１） 罗广宁 贝伟剑 彭文烈 摘要生物技术是一门前景看好的新技术，将生物技术应用于中药的研究开发领域，对促进中药现代化、促进 我国中药走向国际市场，将起到积极的作用 本文论述了南药研究开发中生物技术应用的现状和前景。 关键词南药生物技术 １ 现状 近年来，南药研究开发中应用的生物技术包括 细胞 ［程、发酵工程、基因工程等３个主要方 面【 、２ｊ。从２０世纪６０年代开始，我国就进行了中药 离体培养和试管繁殖研究。广西药物所在２０世纪 ７０年代对罗汉果进行了快速繁殖组织培养研 究【 －４Ｊ。现已有多种传统南药经离体培养已分化成 试管植物，如海南热带作物所的广霍香等Ｌ５Ｊ。从２０ 世纪８０年代起，生物技术在南药研究中的应用进入 了一个发展期。目前全国从事南药组织和细胞培养 的研究单位和人员比１９８３年增加近一倍。研究人 员对二三七毛状根培养和增殖技术进行了研究，经过 对培养基和培养条件的优选，已使三七培养物有效 成分达到或超过原植株。目前，许多单位在进行悬 浮细胞培养的研究，特别对大规模培养技术进行了 探索，以求尽快将这一技术推向工业化生产。就土 沉香而言，天然的结香树很少，由于滥砍乱伐和不合 理采集，土沉香产量减少，质量下降。华南植物研究 所试验成功人工接菌结香法，使土沉香的人工生产 获得可能。进入２０世纪９ｏ年代以来，我国中药生 物技术研究进入了一个新的时期，基因工程技术被 引入南药的研究开发领域。例如：广霍香是一种经 济价值很高的热带药用植物，由于广霍香青枯病的 蔓延，加之没有・种有效的防治方法，２０世纪８０年 代后期，青枯病几乎毁灭了海南省的广霍香栽培业。 张家明等将柞蚕抗菌肽Ｄ基因转入广霍香，产生较 强抗病的转基因植株 Ｊ。周鹏等通过农杆菌介导的 叶盘法将天蚕抗菌肽Ｂ基因转入广霍香的组织细 胞，在Ｋａｎ的筛选培养基上经过丛芽途径获得转基 因植株，经ＤＮＡ Ｄｏｔ ｂｌｏｔ，ＲＮＡ Ｄｏｔ ｂｌｏｔ和大田攻毒试 验证实抗菌肽Ｂ基因已整合到再生植株的核基因 组中，并获得了高水平的表达，产生较强的抗病效 果、培养出抗病广霍香试管无菌苗【 。 ２ 应用前景 生物技术的应用具有如下的优点：（１）药材（或 有效成分）的生产可以在人为控制条件下进行，通过 操作培养条件和培养方式极大地提高生产率。（２） 培养是在无菌条件下进行的，因此可以排除病菌和 虫害的侵扰，严格控制药材质量。（３）可以进行特定 的生物转化反应，大规模生产我们需要的有效成分。 （４）通过对有效成分合成路线进行遗传操纵，提高所 需物质的产量。（５）通过加入或删除基因而改变原 药材的遗传特性【 。 ２．１ 细胞工程技术的应用 细胞工程技术的应 用，对南药中珍稀濒危药用植物资源的保护、品种纯 化和质量稳定具有十分重要的意义。利用植物培养 技术将植物的分生组织进行离体培养，进行无性繁 殖并诱导分化为植株，此方法对一些濒危中药的保 存、繁殖和纯化是一条有效途径。珍贵且资源匮乏 的抗癌植物海南粗榧，其树皮中可分离出２１种单体 生物碱，其中４种具有抗癌活性，经临床证实对血 癌、肝癌等疗效显著，成为我国首先用于临床的抗癌 新药。近来，研究人员开始对含有这些药用活性成 分的植物进行细胞工程的研究，力图筛选出高产稳 定的细胞株，进行生物个体的扩增，建立大规模细胞 培养体系，以解决供需矛盾。利用生物技术建立种 质库也是保存药用植物的有效手段之一。将离体培 养的药用植物器官、组织和细胞在常低温和超低温 下保存，建立集约化的细胞库，可以作为种质保存的 一种形式，并在需要时可以随时取出利用。 ２．２ 发酵工程技术的应用 药用菌类是中药宝库 中的一个重要组成部分。采用发酵工程技术，给予 适宜的条件培养这些南药，然后从发酵产物中提取 活性成分，可以达到快速、大规模生产的目的。利用 发酵技术生产药用活性成分，还可使药品生产规范 化，药源质量稳定，有利于这些药物的产品进入国际 市场。目前，已有人对南药茯苓、猪苓等的发酵产品 进行开发。 ２．３ 基因工程技术的应用 ２．３．１ 药材的分子鉴定：长期以来，人们对道地药 材的判断标准缺乏科学的说明，因而在一定程度上 影响了中药材进入国际市场。传统的中药材鉴别主
生物转化和生物合成在中药活性成分研究中的应用
安徽医药Ａｎｈｕｉ Ｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０１０ Ｄｅｃ；１４（１２） ・１３８３・
生物转化和生物合成在中药活性成分研究中的应用
白瑞
（安徽省马鞍山市药品检检所，安徽马鞍山２４３０００）
摘要：中药防治疾病的物质基础在于其中的活性成分，但是天然活性成分往往含量很低，生物转化与生物合成以其公认的高效
和高选择性在中药活性成分研究中发挥着越来越重要的作用。本文综述了近年来通过生物转化和生物合成生成中药活性成分
的研究进展，并进行了展望。
关键词：中药；活性成分；生物转化；生物合成
Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｏｆ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
ＢＡＩ Ｒｕｉ
（Ｍａａｎｓｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｄｒｕｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｍａａｎｓｈａｎ ２４３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｓ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｄｉｓｅａｓｅｓ．Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｉｔｓ
ｌｏｗ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｈｅｒｂｓ，ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｂｙ ｉｔｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ ｈｉｇｈ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｐｌａｙ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ
ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．