黄芪药材的发酵研究进展

徐荣芳，薛慧清，闫润红，李艳彦，郭 羽，刘必旺

（山西中医学院，山西太原030024）

中药黄芪在国内中药材市场上为常用大宗品种，不仅是治病救人的名贵药材，也是新兴的保健品原料之一。随着黄芪用量和用途的逐年增加，沿用多年的黄芪使用方法、加工方法以及有效成分提取方法已不能满足社会的需求。而微生物发酵不仅可以对中药的纤维糖类蛋白质等成分加以利用和转化，同时中药中的成分可促进或抑制其次生代谢产物的产生，生产出包含多种活性成分的制剂或新药，故黄芪的发酵研究具有理论和现实意义。

1 黄芪发酵的药学研究

利用微生物对黄芪发酵，黄芪药材和微生物中的某些成分会在发酵中被转化，或提高微生物的产率及效用，或改变黄芪有效成分的含量比例。

1.1 发酵产生新的活性物质

有研究报道，将黄芪、玉竹、绞股蓝、苦荞等九味中药固体粉末分别加入培养基中接种鸡腿蘑进行深层发酵，结果表明黄芪等中药可以促进鸡腿蘑的生长和胞外多糖的分泌［1］。有学者将中药黄芪作为添加物对灵芝进行深层发酵，确定在发酵培养基中添加适量的黄芪能促进灵芝生长和灵芝多糖的产生，表明黄芪有利于灵芝发酵中多糖的产生，其多糖的组分发生变化，可能产生了新的物质［2］。

1.2 发酵对菌体自身的影响

有学者以长双歧杆菌和两歧双歧杆菌为研究对象，以黄芪为主要材料，系统研究黄芪及其他中药对双歧杆菌生长的影响。结果表明，黄芪浸提液在体外对长双歧杆菌Blm和两歧双歧杆菌Bbm的生长具有促进作用，其效果随着黄芪浸提液添加量的增加而增加，并且对不同菌种的促生长效果存在差异［3］。还有学者在含有黄芪的培养基中加入裂褶菌进行液体发酵，结果表明利用裂褶菌液体发酵可将黄芪中的多糖和皂苷进行有效菌物转化，从而提高了菌丝体的有效生物量［4］。朱新术等［5］选取能厌氧发酵黄芪药液的优良乳酸菌，通过在添加黄芪药液的发酵培养基中反复传代对其进行驯化，并测定发酵前后粗多糖的含量和菌体浓度，用单因素法研究了最佳黄芪添加量和最佳接种量，结果经过6次传代驯化后，驯化菌株发酵黄芪药液后可使其粗多糖得率提高111.9%，而黄芪药液能促进驯化菌株的增殖，可使菌体浓度提高251%。

1.3 发酵对黄芪药材成分的影响

孙豪栋［6］通过对复旦大学实验室保存菌株进行研究，筛选能够转化黄芪总皂苷到黄芪甲苷，并且产物专一，转化率较高的菌种，最终发现伞枝犁头霉具有较好的转化能力，并以之作为始发菌种，通过UV等诱变育种，筛选出能够高效提高黄芪甲苷在黄芪总皂苷中含量的菌种，使黄芪甲苷的产率从28.3%增加至31.1%，并对培养基组分进行优化，使黄芪甲苷的产率提高至38.15%。再通过对一系列培养条件优化试验，结果显示，在底物投料量为15 mg/mL时，黄芪甲苷最高产率可以达到42.86%。

郁帅陆等［7］利用药用真菌灵芝对高温灭菌后的中药黄芪进行固态发酵处理，发现发酵对高温灭菌后的中药黄芪成分变化有较大的影响，测得多糖和黄酮含量增加而皂苷含量明显减少。王士中［8］采用黄芪药材为主要培养基，接种糙皮侧耳菌种对黄芪进行发酵，对发酵液中主要活性成分含量检测，并与黄芪水煎液相应活性成分对比发现，发酵处理使黄芪多糖和游离氨基酸含量降低，而总黄酮、总皂苷和黄芪甲苷含量增加，并确定了黄芪发酵的最佳时间为7 d。

2 黄芪发酵的药理研究

2.1 发酵产物增强免疫功能的研究

有学者发现，黄芪发酵型产品可明显促进小鼠脾B细胞增殖及对SRBC产生抗体，促进T细胞增殖及T细胞依赖抗体的产生，其机理可能通过直接作用于巨噬细胞提高APC细胞的抗原呈递功能及促进T细胞的活化、增殖而达到正向调节免疫功能的作用［9］。黄芪发酵液还能够提高小鼠吞噬细胞的吞噬能力，使小鼠淋巴细胞酸性非特异性酯酶活性升高，但对免疫器官重量影响不大［10］。陈俊荣等［11］用黄芪发酵产品“芪酵粉”与环磷酰胺联合应用进行实验，结果表明芪酵粉可对抗环磷酰胺所致的小鼠外周血白细胞减少、骨髓有核细胞数减少和脾重减轻等毒性反应，保护肾功能，对化疗药环磷酰胺有显著的减毒作用。

2.2 发酵产物在抗菌、抗病毒方面的研究

李万坤等［12］采用体外累积发酵产气法和16S rDNA指纹图谱鉴定技术研究了来自黄芪的天然免疫活性多糖（AstE）对鸡肠道微生物菌群及其发酵特性的影响，结果表明来自黄芪的天然免疫活性多糖（AstE）在体外发酵后，均具有显著改变鸡盲肠微生物发酵终产物的含量和盲肠微生物活性的作用。有国外专利报道，将酵母提取物和乳糖溶于蒸馏水中作培养基，在培养基中接种各种菌株或酵母株，并在适宜条件下培养24 h，黄芪片煮沸过滤得提取液后加入大豆粉、蔗糖，混匀，此混合物经加压灭菌后加到上述酵母培养基中，并于36℃～42℃培养42 h～60 h，过滤、离心得上清液，浓缩至原液的1/15，所得产品在规定的温度下浓缩，最终产品的pH为3.2～3.5，该发酵物可预防、改善、抑制和治疗微生物感染，促进身体健康［13］。

2.3 发酵产物抗疲劳作用

有学者用乳酸菌发酵黄芪并做药理研究，发现黄芪发酵产物有显著性提高肝脏SOD活力和降低肌肉MDA含量的作用，黄芪发酵产物能减少部分组织中自由基的堆积，有助于体内部分脂质过氧化物的清除，从而延缓疲劳的出现或有促进机体运动性疲劳恢复作用［14］。魏巍［15］选择了七味中药与灵芝进行组合发酵，研究其液体发酵产物在缓解体力疲劳方面的功效作用，证实灵芝-黄芪发酵产物有缓解体力疲劳的作用。

2.4 发酵产物降血糖作用

贺晨雨［16］用黄芪发酵粉对造模糖尿病大鼠灌胃给药，之后对大鼠腹主动脉取血，分离血清，测各组大鼠空腹血糖（FBG）；大鼠眼眶后静脉丛取血，测各组大鼠胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）及低密度脂蛋白（LDL-C），发现黄芪发酵粉具有调节脂代谢，降低血糖的生理作用。

2.5 其他药理作用

张凯等［17］对肉仔鸡分别饲喂正常日粮、含黄芪生药（RA）日粮、含发酵型黄芪提取物（FRAE）日粮和含中农华信黄芪多糖（AP）日粮结果表明，在实验期内发酵型黄芪提取物对肉仔鸡的生产性能和健康状况有明显促进作用。

3 黄芪发酵产品的开发研究

黄芪本身药食同源，除了能作药用外亦可进行食品开发。重庆市药物种植研究所和西南农业大学联合研制的一种新型含黄芪药材发酵的功能保健茶，该茶按我国传统医药学和养生理论，从增强脾胃功能入手，以补气养血、滋阴生津为本，全面调整人体阴阳气血平衡，增强人体机能［18］。还有一种干鲜黄芪益生菌发酵凉茶饮料专利，其制作方法为鲜浸泡的黄芪液汁为培养基，加入饮用水进行发酵，发酵完成后在发酵液中加适量的白砂糖、冰糖、蜂蜜等，常压下煮沸灭活制成凉茶饮料。还有学者将嗜热链球菌和保加利亚乳酸杆菌接种至黄芪和鲜牛奶为原料的培养基中，研制出了一种集黄芪和酸奶的保健功能于一体的新型保健饮料—黄芪功能性酸奶，供给糖尿病人、老年人饮用，为开发我国黄芪资源提供了一条新的途径［19］。

4 结语

本文介绍了黄芪药材发酵中新活性物质、菌体自身、药材成分等药学方面的研究及黄芪发酵产物在增强免疫力、抗菌、抗病毒、抗疲劳等多方面药理方面的研究，黄芪的发酵研究越来越趋向于对原来药理功能的提高和新型保健食品的开发，注重实用性方面。但是现代中药发酵研究目前还处于前期探索阶段，理论基础和发酵研究实践相对较少，一些研究经验还需要摸索积累。由于发酵菌种、发酵基质中药的不同，在发酵条件和发酵周期的研究方面，每一种菌种与中药的组合并没有统一的标准，引起发酵产物的药性的改变、药效的提高及治疗范围的变化的基础研究还不够扎实，因此还需要做大量的工作，以求充分发挥出黄芪发酵的目的，研究结果更加服务于社会。

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