微生物技术在中药炮制工艺中的应用现状

陈健明

广东省茂名市中医院药剂科,广东　茂名　525000



微生物技术在中药炮制工艺中的应用现状

陈健明

广东省茂名市中医院药剂科,广东茂名525000

【摘要】微生物发酵应用于中药的炮制已经成为传统中药炮制的重要途径，同时也是中药提炼的新工艺。其有效地借用了微生物分解转化的能力，使得中药活性成分得到充分的释放，有效地提高了中药的药物疗效，同时降低了药物的毒副作用，使其具有更高地使用安全性，拥有巨大的使用价值。该文就微生物技术在中药炮制工艺中的历史起源、主要品种、应用进行了多方面的总结，并对其发展趋势进行展望。

【关键词】微生物技术；中药；炮制工艺；应用现状

随着社会的发展及人民生活水平的提高，人们越来越重视“安全、绿色、健康”用药，所以作为天然性药物的中药，其优势已越来越突显，并且是目前医药领域研究的重要热点课题之一[1-3]。当今对药用植物资源的需求量在不断增加，除去野生采集方式外，获取中药材的主要途径就是药用植物栽培，在保证农作物种植的需求外，有限的土地资源已不能满足大批量药用植物的栽培，同时，大量的药用植物种植往往会大量喷洒农药，常带来农药残留以及重金属残留等系列问题[4-6]。所以，药用植物采取微生物发酵技术，进行大规模培养已成为解决该问题的有效方法。

1中药发酵技术的历史

我国采用微生物发酵技术进行酿酒已有四千多年的历史，而正是由于这一启发，后续又进行发酵制酱、醋及豆鼓等食物，和采用微生物固体发酵制备六神曲、半夏曲以及淡豆鼓等中药。早在我国的《神农本草经》就已经记载了灵芝、茯苓及猪苓等药用真菌，并且使用至今[7-9]。发酵中药是通过药物的炮制和加工的一种工艺过程，使得传统的工艺，需经煎、煮、熬、炼、蒸、浸工序得以改变，并且明显的使药物药效得以提高，药效得以改变。就如中药的淡豆鼓，是由桑叶或麻黄等发酵后制得，而采取不同培养基，经过相同的微生物处理之后，会明显的使得药物的药性发生变化，所以利用这一特性，可制得不同适应症的中药。采用桑叶、青蒿作为发酵者，进行淡豆鼓的发酵制备，制得的药物药性偏寒凉，所以适用于风热感冒症状；采用麻黄、紫苏作为发酵者，进行淡豆鼓的发酵制备，制得的药物药性偏辛温，所以适用于风寒感冒症状[10-12]。

传统中药炮制制备药物的起步较早，而通过中草药发酵来制备药物的起步较晚，于20世纪80年代时期，研究开发的重点主要处于真菌类进行自身的发酵至次生代谢过程，主要有灵芝菌丝体以及冬虫夏草菌丝体等真菌的发酵，基本均为单一真菌发酵。而现代进行中药发酵的研究开发重点已经从单味药延伸至复方研究，并且已经获得了显著的研究成果，如中药成药片仔癀，就是采用麝香、蛇胆、牛黄以及三七等名贵的中药进行微生物发酵而制备的药物，多用于退黄以及消肿[13-15]。

2发酵炮制中药品种

根据《本草纲目》、《本草蒙筌》、《药性论》以及《韩氏医通》等史料记载，采取发酵炮制制成的中药主要分为两大类[16-17]。一类为经中药和面粉进行混合发酵制成的曲类中药，比如建神曲、六神曲、红曲、沉香曲、半夏曲以及采云曲等；另一类为经中药直接进行发酵制得，比如淡豆豉、豆黄、百药煎以及片仔癀等。这些当中曲类中药占绝大部分，并且该类药在临床方面得到广泛的应用，广泛的应用于各种中成药剂的制备。2010年出版的《中药药典》中，收录关于中药发酵的中成药剂已达百余种，而各地方标准收录的种类则更多。曲类中药都有消食健胃功效，但是由于药方组成的不同，其相应的功效也各有差异，当前市场上销售的将半夏作为基础的中药曲仅存在半夏曲和霞天曲两种，其他在临床上都很少应用[18-19]。淡豆鼓最早记录于《名医别录》，是经成熟大豆的种子、青蒿以及桑叶混在一起经过发酵加工制得，其具有宣发郁热、除烦以及解表等功效。片仔癀来源于明朝时宫廷的用药秘方，作为国家一级保护的中药品种，其由麝香、田七、蛇胆以及牛黄等贵重中药经微生物发酵而成，其主要的功效为凉血化瘀、清热解毒、消肿止痛，并且能起到很好的保肝、抗炎以及抗癌的功效。百药煎最早记录于《丹溪心法》，其由茶叶、五倍子以及酒曲混在一起经过发酵加工制得，具有止血止泻、清热化痰以及生津止咳的功效。

3发酵技术在中药炮制中的应用与研究现状

中药进行发酵炮制属于生物分解转化过程，其特点主要有选择性强，发酵炮制条件温和，药物转化率极高，最终的副产物较少，中药有效成分提取率高、破坏少，有效降低药物的毒副作用，更高地使用安全性以及下游的处理操作更加方便等。中药的发酵炮制主要是利用了微生物自身的生长代谢，此过程会制造许多的胞内胞外酶，比如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶以及纤维素酶等，并且此过程会进行酯化、葡萄糖基化、氧化剂异构化等多种化学反应，并且对原料中剩余的特定组分进行分解转化，形成新的活性成分，同时会制造出大量的次级代谢产物[5]。所以，借助微生物的生长代谢以及其生命活动，进行中草药的炮制，相比于一般的物理或者化学方法进行炮制中药，其可以更大幅度以及更好地改变药物的药性，提升药物疗效，减少药物的毒副作用，增加药物的适应症，并且可以制造出新的药物功效，提升药物有效组分的提取率以及对其的吸收率和利用效率。可见，中药材炮制中，采取微生物技术具有许多的优点。

如白藜芦醇作为虎杖药材最有效的一种活性组分，其具有多种生物活性，如抗氧化、抗动脉粥样类型硬化以及抗肿瘤等，然而存在于虎杖里白藜芦醇的存在方式基本上都以苷形式。游松等[20]通过选用多种类型的微生物对藜芦醇苷进行转化，通过研究发现一株可以对白藜芦醇进行高效转化的丝状形真菌(syncephalastrum racemosum 3.264)，同时经过纯化处理得到了质量分数98%的高纯度的白藜芦醇。此方法为得到白藜芦醇提供了新的途径，具有非常重要的价值。再如一些研究者通过小白鼠作为实验对象，针对百药煎经发酵后的药效分析发现，发酵后的抗炎、祛痰、镇咳以及抗菌等效果要明显的优于原中草药。另有研究者通过采取微生物技术，于长春花茎韧皮处可以通过分离得到内生真菌，而经过对其发酵后，可以制成新碱类的抗癌药。再如半夏经发酵之后，其原本化痰功效会明显提升的同时，还会产生温胃、消食以及健脾的药效[21]。并且由卫生部动物药物实验结果显示，发酵中药只需要1/28的中药材用量，就可以达到经一般煎、煮以及熬经水提取物一份量的药效。

通过微生物转化后，可以使得药物中原本的毒性组分被修饰或者使得组分含量减少，从而药物的毒性会明显减弱。如附子是一类具有回阳救逆、散寒止痛以及补火助阳等药效的药物，常被称作“回阳救逆第一药”，但是其成为中含有相对较多的能致死的毒性组分乌头碱等双酯型二萜类型的毒性生物碱。有研究发现，发酵后附子中出现了苯甲酰乌头原碱等这类毒性较小的活性成份，而毒性相对较大的乌头碱以及新乌头碱的成分明显减少，所以毒性显著降低。丹参酚酸作为常用的活血化瘀药物成分，丹参酚酸从中草药丹参中提取，而在丹参中其含量非常有限，而借助微生物技术，来培养毛状根，可以明显地提高丹参酚酸A、B和香酸从丹参中提取的转化率。再如百药煎这种药物活性组分，其可通过微生物发酵的技术产生新活性成分制得，其原理是依靠微生物技术生成的单宁酶可使五倍子中的鞣质转化成食子酸，所以可以明显地增加药效还产生新的活性组分，使得原中药又起到抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗过敏等额外的功效[22]。

当今针对发酵炮制的中草药研究与开发主要涉及以下几个方面：一是发酵炮制过程中，菌种的分离、筛选以及鉴定，由于微生物菌种的不同，其进行次生代谢的能力、产量都存在巨大的差别，同时他们菌种各自有着不同的特征以及发酵的效果，并且不同种类的菌种其制造Monacolin K的能力也存在巨大的差别。所以就中药的发酵炮制而言，获取高产率、低毒性及高转化率的菌种非常重要。二是优化发酵炮制的制备工艺条件，微生物所处培养的环境及自身所需的营养条件，对其自身的生长代谢以及产物量都有着极大的影响。药物作为原材料，为菌种的生长带来必需的营养组分，同时为以后微生物的分解转化运动带来底物。所以，针对药物原材料的配方，其组成、组分的配比以及预处理等将会影响药物的最终药效。三是通过采用纯种的菌种进行发酵代替传统自然发酵，在对发酵炮制中药的研究过程中，优势菌落以及发酵机理的不断深入使得纯种的发酵成为了可能[23]。并且经单一的菌种发酵制备的药物，其有效组分的含量远远高于自然发酵制备的药物，原因在于经单一的菌种发酵制备的药物有效抑制了有害杂菌的繁衍和活性，降低了对营养组分的竞争性，使得药品质量得以保证，避免或降低对药物的污染。四是液态发酵已渐渐成为中药发酵炮制的一个新的方向，由于随着医疗技术科研的不断进步，针对药物中的有效组分以及药物活性也慢慢被阐明，所以中药的发酵炮制也越来越趋向药物中的特定的有效组分。而液态发酵可以明显地提升生产的效率，并且容易进行自动化的控制。

4小结与展望

近几年来针对药物的活性组分、药物药理方面的研究和药物的加工工艺等方面都有了长足的进步，但是针对中药的发酵炮制都由复杂多样的化学组分组成，药效的多样化，药物作用机理不明确及微生物菌种的多种多样等特点，使得其发酵机理的研究还处于起步的研究阶段[24-25]。要实现发酵类中药的广泛高效发展以及适应现代化需求，还应该针对药物活性组分进行充分的研究，以中药的生物分解转化机理以及微生物的代谢机理为依据，来研究中药发酵过程中，药物主要组分的改变规律，从而明确药物发酵炮制的机理，同时就药理作用机制做更加深入的研究。从而更加合理的规划生产工序，依据传统的中药发酵炮制机理，再加上现代微生物技术的改进，才能使微生物转化率得以显著提升，明显提高药物的质量和疗效。选取优良菌种进行养育，同时配合纯种发酵来实现多菌种混合发酵的模式，才能使药品质量的稳定性、可控性以及药品的药效与安全性都取得明显提高。

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Microbial technology in the application of TCM firing technology present situation and development trend

CHEN Jianming

Pharmacy of Chinese medicine hospital of Oil city Rd in Maoming City,Maoming 525000,China

Abstract:Objective The microbial fermentation was applied to the processing of Chinese traditional medicine has become the important way of traditional Chinese medicine processing, is also the new technology of Chinese medicine extract. Its ability to effectively use the microbes into, make the Chinese medicine active ingredients fully released, the drug efficacy of traditional Chinese medicine (TCM) is improved effectively, and reduce the side effects of the drug, make it has higher use of security, has great use value. This paper is in the process of microbial technology in TCM firing of historical origin, main varieties and application has carried on the summary of many sided, and its development trend is prospected.

Key words:microbial technology; traditional Chinese medicine (TCM); processing craft; application status

(收稿日期：2015.12.17)

【中图分类号】R283.3

【文献标志码】A

【文章编号】1007-8517(2016)05-0020-03

作者简介：陈健明(1980-)，男，本科学历，主管中药师，主要从事制剂研究工作。