微生物技术在中药炮制中的应用

欧阳迎光



微生物技术在中药炮制中的应用

欧阳迎光

【摘要】中药在我国的应用历史悠久，千百年来其在疾病预防和治疗中的价值已获得了广泛认同和推崇，为维护人类健康，降低病死率做出了巨大贡献。中药炮制是我国特有的中药制药技术，历经千年发展现已形成一套完整的中药炮制理论，其方法独特，积累了十分丰富的经验技术，是中医用药的精华和特色。将微生物技术应用于中药炮制中可提高药物功效，产生次级代谢产物，转化原料中化合物产生新的活性成分，减轻药物毒性，破坏细胞壁结构，具有重要的临床价值。

【关键词】微生物技术；生物转化；中药炮制

中药炮制是我国特有的传统制药技术，也是中医药学的重要组成部分，其具有鲜明特色，对中药的重要性也被公认。炮制可提高中药疗效，减少或消除其毒副作用，并对药物性味、功能及临床疗效具有积极影响［1］。但需注意的是，中药作为一种天然药物，普遍存在有效成分含量低、结构复杂和合成难度大等缺点，其中部分药物因毒副作用太强、有效成分水溶性不好、稳定性欠佳，进而限制了其在临床中的应用［2］。因此，如何增强中草药药效、提高其有效成分含量已成为目前中药开发利用的重要研发方向。随着现代微生物技术的快速发展，人们发现该技术在医药领域具有重要应用价值，通过微生物生长代谢和生命活动炮制中药不仅可以大幅度改变其药性，还能降低毒副作用，提高有效成分提取率，并促进其吸收利用［3］。有鉴于此，本研究就中药炮制机制相关研究进展以及现代微生物技术在中药炮制中的应用情况进行综述。

1 中药炮制机制相关研究进展

中药炮制机制一直是中药炮制研究的难点和重点，也是中药炮制研究领域的瓶颈，在一定程度上制约着相关研究工作的深入发展。近年来，中药炮制机制研究工作已取得了较大进展，生物转化、体内吸收及分布、肠吸收转运以及代谢组织等一些新思路和新方法在中药炮制研究工作中得以深入探索和应用，对于全面、系统地阐释中药炮制机制具有重要意义。

应用化学与药理学思路及相关方法对物质基础及其药效作用的影响研究有助于阐明某些中药饮片的炮制机制，而研究炮制前后中药和炮制品化学成分性质及其含量的变化是炮制机制研究的主要内容。为进一步揭示中药炮制原理，需在化学成分尚不明确的情况下采用药理学试验方法对炮制前后中药生物活性变化情况进行研究。目前，化学与药理学相结合的方法应用于中药饮片炮制机制的研究已取得了明显进展，进一步丰富和验证了中药炮制理论。在增效方面，既往研究较深入的有焦栀子、盐炙黄柏、盐炙益智仁、酒蒸山茱萸、蜜炙甘草、大蓟炭、地黄炭、煅炉甘石等。陈红［4］采用上述方法对焦栀子的炮制原理进行研究后发现，栀子在炒焦过程中藏红花酸糖苷-1等化学成分会失去一定数量葡萄糖，并转化为苷元藏红花酸，而后者的凝血作用较藏红花酸糖苷-1有所增强，同时药理活性研究结果表明藏红花酸糖苷-1可在人体内转化为藏红花酸，其口服吸收效果强于藏红花酸糖苷-1，进而阐明了焦栀子为何凉血止血作用明显增强的炮制原理。在降低毒性方面，则有姜制半夏、矾制半夏、甘草制附子、羌药铁棒锤、蜜制远志、醋制瑞香狼毒等，越皓等［5］采用电喷雾串联质谱对附子加甘草炮制前后的化学成分变化情况进行分析后发现，甘草中某些成分可与附子中的双酯型生物碱发生脂交换反应，进而生产脂类生物碱（其毒性更小），同时部分双酯型生物碱可与甘草中化学成分发生反应，形成难溶性沉淀，进而降低双酯型生物碱的含量，以实现降低毒性的目的。此外，在缓性（例如麸炒苍术、麸炒白术缓和燥性，萸黄连以热制寒，酒炙芍药缓和酸寒伐肝之性等）、生熟异治（例如何首乌生品解毒，制品则补益，狗脊生品可祛风湿，制品则可补肝肾，木香生品可理气，煨熟则止泻等）等作用方面的相关研究也较多。需要注意的是，药理模型尚存在缺陷，中药化学成分较复杂，目前仍无法全面阐明中药炮制过程中的化学和药理机制，今后尚需进一步深入探讨。在中药炮制机制研究中，生物转化的应用主要体现在发酵中药的炮制机制研究及炮制前后体内效应物质的基础研究之中，此外还有肠吸收转运、体内代谢和吸收分布、代谢组学等相关研究，需今后进一步阐明。

2 微生物技术在中药炮制中的应用

2.1 微生物转化技术在中药炮制中的应用 常用微生物有细菌、放线菌、真菌、游离细胞与固定化细胞、生长细胞与静息细胞、野生菌和基因工程菌等，微生物转化是利用微生物及细胞器、游离酶等对外源化合物进行改造与结构修饰，以获得相关生理生化反应，其本质是利用产生的酶对外源化合物进行酶催化反应，因而具有反应条件温和、反应选择性强、无污染、副产物少等特点［6］。研究证实，在微生物生产代谢过程中，可产生异构化、氧化、脂化、乙酰化、葡萄糖化等多种反应［7-10］，产生脂肪酶、纤维素酶等微生物酶，可将特定药物转化为新的活性成分，同时其次级代谢产物可明显增多，以发挥降低血脂［11］、抗肿瘤［12］、促进消化吸收［13］、溶解纤维蛋白［14］等多种作用，不仅可以促使药物产生新功效，还能提高药物成分的吸收及提取率。

2.2 降低毒性 发酵炮制作为一种传统的加工方法，多应用于减轻药物的毒副作用，通过发酵降解毒性，或将其转化为低毒性物质。研究表明，半夏辛温有毒，可刺激各种黏膜，进而使患者出现咽喉肿痛失音、呕吐等症状，经微生物发酵炮制后其毒性随之减弱［15］。五倍子（百药煎的主要成分）所富含的鞣质易与蛋白质结合成为大分子沉淀物，会刺激胃肠道，而经发酵后可形成大量赖氨酸，可避免其与蛋白质结合，进而缓解食欲减退等不良反应，提升收敛效果［16］。此外，大黄、喜树碱、三七、马钱子、何首乌、雷公藤等多种毒性中药均可通过微生物转化作用降低其毒副作用［17-18］。

2.3 增加疗效 研究证实，半夏经发酵成曲后方可温胃消食健脾，亦可增强其原有的燥湿化痰功能［19］。王林等［20］采用莱菔子、麻黄、连翘、金银花等中药对灵芝菌液态发酵后，结果显示其祛痰止咳效果明显增强。郭芳等［21］研究六味地黄对小鼠免疫调节作用时发现，与煎剂相比其发酵液的活性更优。研究发现，改良的百药煎经发酵后与发酵前相比，其抗菌、消炎、祛痰、镇咳作用更强。

2.4 破坏细胞壁结构 植物细胞壁坚硬致密，其可阻碍药用植物中的有效成分自细胞内溶出，同时也是体内吸收的主要屏障。研究证实，微生物所分泌的胞外酶可分解植物细胞壁中的果胶、纤维素、半纤维素及木质素等成分，具有破坏细胞壁结构、扩大细胞间隙为细胞内外物质提供传质通道等作用，并可显著提高有效成分的提取率，大幅度提升其吸收利用率。研究证实，薯蓣皂苷元（盾叶薯蓣中的有效成分）经微生物发酵后其产率明显高于发酵前［22］。

综上所述，将微生物技术应用中药炮制中可提高药物功效，产生次级代谢产物，转化原料中化合物产生新的活性成分，减轻药物毒性，破坏细胞壁结构，具有重要的临床价值。

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佛山市顺德区妇幼保健院，广东佛山 528300

【中图分类号】R283

【文献标志码】A 【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.07.011