发酵技术在中药研究中的应用

耿欣

(黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

对传统工艺中的煎、煮、熬、炼、蒸、浸进行了改变，可使中药的药性改变、药效提高。在我国应用发酵方法炮制中药的早期研究始于80年代，大部分都是针对如冬虫夏草菌丝体、灵芝菌丝体等真菌类的单一发酵研究［1］。目前，利用中草药发酵的研究已从单味药涉及到复方研究，并且取得了显著成果，微生物发酵技术已成为中药现代化研究的重要内容之一。

1 中药发酵技术的定义和特点

利用植物细胞和微生物等生物体的代谢功能，将有机物进行分解的生化反应过程被称为发酵［2］。在一定的湿度和温度条件下，经处理或净制后的药材或药材拌加辅料或药材提取物，利用酶和微生物的分解催化作用，把药物发泡、生衣的方法就是发酵炮制法［3］。中药发酵制药技术一方面继承了中药发酵炮制法的传统，一方面与现代生物工程相结合，同时吸取了微生态学的研究成果，形成了具有高科技优势的中药制药新技术，为药物寻找新疗效开辟了中药制药方面的新途径。

与传统中药发酵比较，现代中药发酵技术已经不再是在自然条件下进行，而是与生物工程学和微生态学相结合［4］。大部分现代发酵工艺依旧以固体发酵为基础，在发酵的全过程中利用现代生物技术对发酵参数(菌种情况、温湿度、通气情况和酸碱度等)进行监控，这就大大提升了现代发酵工艺炮制品的质量。

2 中药发酵技术的应用现状

2.1 用于中药材的炮制

中药发酵炮制的实质是利用微生物对药材进行的生物转化，经过发酵可以改变药物药性、增效减毒，从而使药材的药理作用发生变化产生新的化学成分［5－6］。与煨、炒、煅、炮、炼、焙、烘、烤等其他中药炮制方法相比，发酵法是在常温常压条件下进行的，反应条件温和、操作简单，同时转化反应中利用了产生于微生物生长代谢过程中的酶，酶选择性的对底物进行结构修饰，所以能进行一些其他炮制方法无法实现的反应，以低成本、少公害的优势获得活性更好、结构更合理的中药成分。

2.2 提高中药有效成分提取率

90%的中草药都是植物类的药材，这类药材的有效成分存在于植物细胞的胞浆中，所以当提取有效成分时，需要克服细胞间质和细胞壁的双重阻力才能扩散到提取介质中。在中药发酵过程中，微生物在中药供养下进行分裂、生长、繁殖和代谢，同时分泌出可使细胞破裂的酶，如纤维素酶、蛋白酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶等，从而减小了细胞间质和细胞壁的阻力，增加了细胞间隙，使植物类药材有效成分提取率大大提高。在对盾叶薯蓣进行预发酵过程中，进行体外实验研究发现，有效组分薯蓣皂苷元的产率明显提高［7］。

2.3 增强中药药效

与其他中药炮制方法相比，发酵中药的优势在于，微生物可以除去大分子杂质，将不能被人体直接利用的有效活性组分降解成小分子活性物质，从而使发酵中药能被人体快速吸收，大大提高了药效。在王林等［8］的实验中，用莱菔子、麻黄、连翘、金银花4味中药发酵灵芝菌，实验结果表明，发酵后灵芝菌的生物量显著增加，与发酵前相比灵芝液的去痰止咳作用也大大增强。

2.4 产生新的活性物质

中药在发酵过程中，利用微生物中的酶使化合物的结构发生脱氢或羟化反应，向预定的方向转化药物，从而形成新的化合物。微生物在发酵过程中也会形成具有药效的多种次生代谢产物，他们既可以把中药的有效成分作为前体形成新的化合物，也可以和有效成分发生反应而形成新的化合物。此外，在发酵过程中，中药的某些成分可能会对微生物的生长和代谢有促进或抑制作用，在这种特殊环境中微生物的代谢途径发生了改变就形成了新的活性物质。五倍子发酵前后药理作用发生明显变化，发酵后产生了新的物质没食子酸，同时产生了抗病毒、抗肿瘤、抗过敏及利胆和支气管扩张等新的药理作用［9］。

2.5 减毒增效

经过发酵，中药在微生物的作用下有毒物质被分解，从而药物的毒副作用降低了。以大黄为例，结合型蒽醌衍生物(二蒽醌番泻苷)是其产生泻下作用的主要成分，为了缓和大黄对胃肠道的这种不良反应，临床应用中就要采用炮制手段把结合型蒽醌衍生物分解或破坏掉。如云南中医学院戴万生［10］等，采用发酵法炮制大黄，发酵后结合型蒽醌衍生物含量降低，而具有抗肿瘤作用的游离型蒽醌的含量增加了6倍，从而改变了大黄的蒽醌类成分的含量，达到了减毒增效的作用。

3 中药发酵技术的优势

中药发酵的优势在于:1)最大限度提取利用药物的有效活性组分，保护中药活性成分不被破坏;2)提高药效，降低药物的毒副作用;3)产生新的活性物质;4)可以对中药活性成分进行结构修饰;5)节省药材资源，保护环境;6)增加了中药制剂的安全性;7)有利于质量控制。

4 中药发酵技术的发展方向

中药发酵技术目前还处于起步阶段，理论基础和研究方法上都有很大的发展空间，同时面临着众多问题，笔者认为，应对以下两方面进行深入研究。

4.1 选育优良菌种

选育菌种是发酵中药的基础和关键。为了能最大限度的使优良菌种应用于中药发酵技术中，开发出更多有价值的中药发酵产品，就需要大力发展选育优良菌种技术和对菌种的评价工作。蔡琨等［11］用发酵法制得淡豆豉，他们选用了纯菌种并以大豆黄素和染料木素为指标检测主要有效成分含量。结果发现，纯菌种的筛选工作大大提高了淡豆豉的产量，同时保证了淡豆豉的高质量。张玲琪等［12］从长春花茎的韧皮部中分离出一种内生真菌，并以该真菌为菌种对长春花进行了发酵反应，结果得到了具有抗癌作用的长春新碱。

4.2 大力发挥中医基础理论的指导作用

炮制和配伍是中医用药的主要特点，为了全面掌握不同的微生物对中药发酵后的作用，尤其是对原有药效、毒性的改变情况，在中药发酵过程中应根据方药的配伍规律对其进行科学组合和设计。在中医基础理论的指导下，还应运用客观化、数量化的现代科研方法和手段，采用标准的动物实验与数据统计，使发酵品的有效化学成分得以明确，从而制得对疾病具有专一治疗作用的“新中药”。同时，中药发酵制品要开发具有自主知识产权的特色中药，不能完全照搬西医模式，要努力开辟中药新药开发的多种途径。

综上所述，中药发酵技术是在中药理论基础上，与现代生物技术完美结合，已逐步成为中药新药研究开发的重要手段，为中药改进剂型、扩大治疗范围及中药新药创制提供了新的途径，因此中药发酵技术必将有广阔的发展前景。

［1］孙东平.灵芝发酵培养基的优化及灵芝胞外多糖的分离纯化［J］.中草药，2000，31(21):1717.

［2］葛喜珍.发酵在中药研究中的应用［J］.时珍国医国药，2008，19(2):386.

［3］刘亮镜，潘扬.中药的发酵炮制初探［J］.现代中药研究与实践，2009，23(1):2.

［4］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.

［5］王兴红，李棋德，曹秋娥.微生物发酵中药应成为中药研究的新内容［J］.中草药，2001，32(3)，267 －268.

［6］刘霞，王军永，张佐.双向固体发酵后雷公藤菌质的急性毒性研究［J］.中医药学报，2011，39(2):33 －35.

［7］汤兴利，徐增莱，夏冰，等.用盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元预发酵与水解条件优化［J］.植物资源与环境学报，2004，13(3):35.

［8］王林，王玉红，章克昌.灵芝中药发酵液对慢件支气管炎疗效的研究［J］.中国食用菌，2004，23(5):39 －41.

［9］郑利华，焦素珍.五倍子发酵炮制简介［J］.中国中药杂志，1998，23(1):26－27.

［10］戴万生，赵荣华.发酵法对大黄蒽醌类成分含量的影响［J］.云南中医中药杂志，2005，26(1):38 －39.

［11］蔡琨，冯华，田维毅.纯种发酵对淡豆豉主要有效成分的影响［J］.甘肃中医学院学报，2006，23(5):39 －41.

［12］张玲琪，郭波，李海燕，等.长春花内生真菌的分离及其发酵产生药用成分的初步研究［J］.中草药，2000，31(11):805 －807.