中药炮制中微生物技术的应用

王作平

摘要：微生物技术在中药炮制中的应用的历史很长，包括酿曲、酿醋、制酱、酿酒等技术。目前的微生物转化技术通过与中药的加工炮制技术结合而成，结合当今的微生物反应和生物技术，生成药用产物。利用微生物转化技术可以达到提高中医药的临床疗效，降低毒性，促进机体对药用活性成分的吸收，具有巨大的临床应用价值。

关键词：中药炮制，微生物技术，应用

中图分类号：R283 文献标志码：B 文章编号：1007-2349（2017）10-0099-02

微生物技术在中药炮制中的应用有几千年的历史，最初可见例如利用谷物酿酒、酿醋，接下来发展到在天然条件下进行的中药发酵技术，如豆豉。微生物技术在中药炮制的应用主要是通过与现代的生物技术相结合，利用微生物或者各种霉菌，对中药材的化学成分进行改造加工和结构修饰，产生新的药用成分[1-3]。微生物技术运用于中药炮制中具有降低毒性，增强疗效，增加代谢产物等优点。[4]笔者将对传统、现代，以及常用的微生物品种及反应机理进行简单的阐述。

1 微生物技术在传统中药炮制中的应用

早在四五千年前，我国的先民就开始使用发酵的方法酿酒。在酿酒的过程中，人们发现，发酵可以改变原有的基质成分，产生新的物质，从而增强原有物质的作用。根据酿酒过程的启发，后来又使用这一技术进行酿制酱油、醋等，再后来发展到中药的炮制加工中。如在明《本草》详细记载了使用不同的中药材作为底物，结合不同的炮制方法，达到了不同的药性和药效。举例说明，使用桑叶发酵淡豆豉，其中药药性为寒凉，临床上用于治療风热感冒；如果使用麻黄发酵淡豆豉者，其中药的药性偏于辛温，临床上用于治疗风寒感冒[5]。

2 微生物技术在现代中药炮制中的应用

现代微生物技术运用于中药加工炮制的过程已经有四五千年的历史。微生物转化的过程是通过生物生化反应，将一种化学成分或者中药材的基质转化为另外一种化学成分和化学成分簇的过程。现代微生物技术运用于中药炮制主要有以下作用：1，提高药用活性成分的含量。随着环境的恶化，耕地面积的减少，可用的中药材资源越来越少，因此，通过微生物转化路径，促进中药中有效成分的生成，提高中药材活性成分的产量，是一条可行的路径。另外一些稀有的中药材，如虫草，熊胆等，如果能通过生物转化得到大规模的产量，既可以包括环境，促进动物的保护，得到稳定的药用资源。2，修饰中药材中原有成分的结构，提高临床疗效。例如，青蒿中，青蒿素的含量比较低，但是是其发挥抗疟作用的物质成分基础。有研究者通过大量的研究，发现了一种菌种能够催化转化青蒿素，转化产量达到了56%以上，扩大了临床的应用。紫杉醇是一种抗肿瘤药物，但含量极低[6-7]，提取紫杉醇需要砍伐生长几千年的古杉树，破坏本来就脆弱的生态环境。有科学家发现了一株菌株，能够大量的转化紫杉醇类药物的前体，成了广大癌症患者的福音。

3 常用微生物的品种

截至目前为止，发现的有药用价值的微生物品种有400余种，其中包括真菌、地衣类等。各种各样的微生物为中药炮制发酵提供了多种多样的选择，在中药发酵中有不同的作用效果。例如，黑曲霉等可转化中药材中的重要有效成分之一的二萜类化合物。截至目前，固定化细胞（组成成分为细胞或者霉菌）正大规模的应用于微生物转化的过程，其优点是可以反复利用，减少浪费。此外，静息细胞也正大量的应用于中药有效成分的生物转化过程中，大规模培养相关菌体后，然后加入中药材底物进行生物转化。先人才开始使用野生菌进行中药材的生物转化，但是野生菌的数量较少，且生物化转化率较低，副反应较多[8-9]。通过现代微生物技术大规模的定向的培养新的菌种，提高了反应的效率。

4 微生物的反应机理

中药炮制的微生物转化反应中常见的反应包括水解，羟基化反应等等。化能异养菌中的不同微生物，分解生物大分子的能力，分解利用含碳化合物、含氮化合物、含氮化合物的途径和产生代谢产物也各不相同等。例如薯蓣皂素的功能具有抗癌、抗炎等作用，来源是黄姜中的薯蓣皂苷，但是化学稳定性差，临床上容易分解，且水溶性差。有学者采用烟曲霉及粗酶水解黄姜皂苷生产薯蓣皂素，达到了大规模生成的目的[10]。

5 讨论

中草药是中国传统的中医药的瑰宝，是我国传统医学的结晶。中药的配伍发酵有几千年的历史，但是传统的中药生物转化具有转化产率低，复杂，机理不明确等缺点。当今，现代微生物技术在中药炮制中，总结了传统的生物转化技术的优点，正逐步的应用于中药材的转化发酵。传统与现代相结合，大大提高了中药材的生物转化能力。为解决中药的资源问题，扩大临床适应证，提供新的思路。

参考文献：

[1]高飞，傅超美，胡慧玲，等关于中药炮制机制研究现状与发展趋势的思考[J].中国实验方剂学杂志，2013，19（5）：352-355

[2]孟祥龙，樊洲，肖洋，等中药炮制学学科研究前沿、热点及发展趋势——基于知识图谱的“中药炮制”可视化研究[J].世界科学技术-中医药 现代化，2015，17（7）：1514-1524

[3]LI D，Park SH，Shim JH，et a1In vitro enzymatic modification of puerarin to puerarin glycosides by maltogenic amylase[J].Carbohyar Res，2004，339（17）：2789-2797

[4]朱关平用生物转化生产 10-羟基喜树碱的方法[P].中国专利：851005201986-08-13

[5]周滢，苏咏梅，周萍从中药复方角度研究中药炮制的思路探讨——以“六味地黄丸”为例[J].时珍国医国药，2014，25（3）：687-688

[6]李林玉，金航，张金渝，等中国药用真菌概述[J].微生物学杂志，2007，27（2）：57-61

[7]Hirobumi YAMAMOTO，Ping ZHAO，Kazufumi YAZAK1，et a1 Regulation of Lithospermic Acid B and Shikonin Production in Lithosper mumerythrorhizon Cell Suspension Cultures[J].ChemPharmBul1，2002，50（8）：1086

[8]江曙，刘培，段金廒，等基于微生物转化的中药废弃物利用价值提升 策略探讨[J].世界科学技术-中医药现代化，2014，1（6）：1210-1216

[9]孙娥，徐凤娟，张振海，等中药炮制机制研究进展及研究思路探讨[J].中国中药杂志，2014，39（3）：363-368

[10]汪洋，汪德刚，张世新，等中药微生态发酵技术研究进展与展望[J].中国动 物保健，2014，（9）：22-26endprint