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中药发酵是具有高科技水平的新技术 |
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来源于：本站 发表于：2024/8/22 |
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发酵是指运用生物体（包括微生物、植物细胞等）的代谢功用，使有机物分解的生物化学反应进程。以适宜的培养基为营养，通过微生物的生长代谢和生命活动产生丰盛的次生代谢产品。学习中医药组方思维，将单味中药、具有相似或协同果的中药进行发酵，目的是产生新化合物、增强功或者下降单药物不良果。中草药经发酵、生物转化后，其有用成分能被充分分别、提取；经生物转化更具有生物活，在中药现代化进程中具有重要方位。中药的发酵工程和酶工程已被列为科技部“十五展开规划”中的重要项目之；黑龙江省科学院微生物研讨所，哈尔滨中科生物工程有限公司联合开发的中药发酵制剂是完成中药现代化、具有高科技水平的新技术、新产品。
1中药发酵的前史和现状
1.1中药发酵的前史
发酵中药的运用在我具有悠长的前史，是传统中药加工假造的重要方法之，发酵中药作为种假造、加工工艺，不光改动了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统工艺，并且使药前进、药产生改动。如中药淡豆豉为桑叶或麻黄等的发酵品，不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药的差异，运用该特可出产不同适应症的中药，发酵淡豆豉时以桑叶、青蒿发酵者，药偏于寒凉，多用于风热感冒或热胸中愁闷之症；以麻黄、紫苏发酵者，药偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之症［2］，以上中药的假造进程是微生物发酵中药复合体系的建立进程。现在临床运用的发酵(制品)中药要有神曲、半夏曲、淡豆豉、豆黄等，其工艺均为固体发酵。
1.2中药发酵的现状
除传统的中草药假造，以中草药发酵出产药物的研讨起步较晚，20世纪80年代的研讨要会集在真菌类自身发酵产生次生代谢，如灵芝菌体、冬虫夏草菌体发酵等,多为单发酵［3］。现代运用中草药发酵的研讨已从单味药触及到复方研讨且取得明显果，成药片仔癀即是用麝香、牛黄、蛇胆、三七等宝贵中药的微生物发酵物,为临床退黄、消肿的良药；三株口服液属营养保健食物，它以大豆芽为材料，在牛肉汤、大豆芽浸液、酵母膏、蔗糖、葡萄糖中参加双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和DL菌联合发酵制成，产品有益于坚持胃肠道健康。杨海龙等［4］借助真菌灵芝产生的丰盛酶系通过对薏苡仁的转化，使薏苡仁的要成分产生了改动。“恢复灵”为抗癌验方，要成分有灵芝发酵菌、党参、麦冬、猪苓、薏苡仁、淮山药等，经生物发酵转化后大都样品具有克制小鼠/180肉瘤生长的果［5］。以上中药发酵成功的事例充分阐明微生物发酵已成为中药现代化研讨的重要内容之。
外关于中药发酵的研讨报导较少，要在食物、酶工程，如日本的纳豆，用Bacillus菌发酵大豆，因为Bacillus菌酶系丰盛，包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶，且能增加维生素K含量，Bacillussubtilis菌环能消除小肠内致菌，其提取物具有明显的抗癌活和降压果［6］。中草药发酵的研讨有必要学习上述成功的经历。
2发酵在中药研讨中的运用
2.1前进有用成分提取率
中草药中植物类药材占90％，药材有用成分多存在于胞浆中，植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等物质构成的致密结构。在中药有用成分提取进程中，当胞浆中的有用成分向提取介质涣散时，有必要克服细胞壁及细胞间质的两层阻力，使有用成分浸出受阻。微生物可运用中药中的成分为营养进行割裂、生长、繁衍和代谢，在代谢进程中排泄蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基，使细胞决裂，细胞空地增加，减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有用成分从胞内向提取介质涣散的传质阻力。体外实验证明对盾叶薯蓣选用预发酵有用组分薯蓣皂苷元的产率明显前进［7］。
2.2前进有用成分的吸收和运用
传统中草药给药途径多选用口服，小分子活物质易通过血脑屏障而与人体细胞蛋白结合,因此比大分子物质具有更高的活。药物中的有用成分在进入肠道后与肠道菌群产生相关，某些成分经细菌的果产生代谢转化后被吸收，体内环境中肠道菌群是完成中药有用成分代谢的重要因素之。研讨证明多种中药有用成分被肠道菌群代谢后产生转化，产生出具有较强药理活的代谢产品。如大豆异黄酮要以9种异黄酮糖苷和3种相应的配糖体组成，经肠道微生物果，部分糖苷脱离释放出游离式的二羟基异黄酮(大豆苷元,daidzein)和三羟基异黄酮(染料木黄酮,genistein)，这两种异黄酮可以被机体有用吸收［8］。中药经发酵处理更有利于有用成分的吸收和运用。
2.3产生新化合物
王玉红等［9］在灵芝发酵进程中参加黄芪，果发酵液中多糖的组分产生改动,有或许产生新的物质。李红［10］用枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis(Ehrenberg)Cohn对三七须根进行发酵，得到5个新化合物。微生物在割裂、生长、繁衍和代谢进程中可将中草药的成分分解转化，因为中药的某些物质或许对微生物的生长代谢及活成分的产生有促进或克制果，微生物在中药的特别环境中也有或许改动自身的代谢途径，在生长进程中产生丰盛的初生或次生代谢产品，或以中药中的有用物质或些非有用物质为前体，经酯化、氧化、葡萄糖基化、异构化、甲基化、去甲基化、乙酰化等多种生物转化构成新的化合物，发酵具有反应选择强、反应条件温文、副产品少、不形成环境污染和后处理简略以及可以进行传统有机合成所不能或很难进行的化学反应等长处［11，12］，具有般化学反应无法比拟的长处。
2.4减增
微生物有或许将中药中的有物质进行分解,然后下降药物的副果。喜树碱具有较强的抗肿瘤活,同又具有严峻的胃肠，如克制骨髓功用和引起出血膀胱炎等，约束了它在临床的进步运用，10-羟基喜树碱是喜树碱的结构相似物，对多种癌症具有明显的果，且副果很小，但它在喜树中的含量仅为十万分之二，提取分别费时、吃力，朱关平［13］选用无黄曲霉菌株1T-419将喜树碱转化为10-羟基喜树碱，转化率达50%以上。
大黄生用泻下果峻烈，易引起腹痛、讨厌等胃肠道反应。大黄泻下成分要是结合蒽醌衍生物，其间以二葸酮番泻苷的果强。在中医临床中，为了平缓大黄的泻下果及对胃肠道的不良反应，常用不同的假造方法，使结合蒽醌分解或破坏，然后平缓泻下果和其它副果，研讨用酵母菌发酵大黄，果大黄总蒽醌含量略有下降，结合型蒽醌含量下降，分别型蒽醌含量增加，起到减增的果［14］。
3中药发酵的关键问题
3.1选择适宜发酵的药材
包括单味药或复方。达眀等［15］研讨了猴头菌转化银杏叶提取物对四氧嘧啶诱导的糖尿模型小鼠血糖水平的影响，果标明猴头菌转化银杏叶提取物的转化产品的降血糖才干明显前进。李红等［16］曾运用枯草芽孢杆菌（Bacilllussubtilis）对50种中药进行发酵，检测发酵产品与材料对结核分支杆菌（Mycobacteriumtuberculosis）和榛色青霉菌（Penicilliumavellaneum）的抗菌活。果标明连翘等中药的发酵产品抗菌活增加，而苦参等中药的发酵产品抗菌活下降，部分中药的活不变，阐明并非切药材发酵都能增加果的，选择针对某活功用的发酵的药材是中药发酵研讨的底子作业。徐启华等对中药复方玉屏风散煎剂进行发酵，果玉屏风散发酵液对小鼠的免疫功用增强，果要强于玉屏风散煎剂［17］。
3.2适宜发酵的菌种
传统中药发酵多用自然菌，如中药淡豆豉。蔡琨等［18］用纯种发酵淡豆豉以染料木素和大豆黄素为目标检测要有用成分，果认为纯种发酵可以确保淡豆豉出产的稳定和产值的前进。张玲琪等［19］从长春花茎的韧皮部中分别出种内生真菌，用该真菌发酵长春花产生抗癌药长春新碱。此方面研讨触及自然菌、内生菌和特种菌，哪类菌种更适宜中药发酵需进行深化研讨。
3.3中药发酵条件优化
徐启华等［17］选取不同菌种如两株酵母菌、培养基如培养基即YPD、PDA和麦芽汁发酵中药复方玉屏风散，调查腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的才干,直接反映药改动状况，果标明，玉屏风散经用酵母菌进行生物转化后,明显前进了小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功用以及明显增强了巨噬细胞和T、B淋巴细胞的增殖才干。不同菌种、培养基、温度、湿度、发酵时间等条件是中药发酵的详细、关键因素。
3.4活成分的选择
因为中药自身体系含糊，微生物生长特的多样，发酵后会产生更多的化合物，发酵产品归纳研讨--分别、纯化等条件的优化，从杂乱的发酵产品中分别出有用成分是中药发酵的关键，活选择应偏重方法的可行和实用，以细胞和分子水平建立的高通量药物选择体系可测定的信号，如色、荧光、免疫反应、发光、放射等，做到简略、有用、可行、牢靠。
3.5选择合理的药理模型
合理的药理模型是发酵产品活成分选择的重要保障，药理实验愈加清晰微生物的质以及改动进程，选择可以排泄特异果于活物质的体表里实验，因为相关于体内实验而言体外实验更省时、省力、成本低、选择量大，体外实验适宜很多选择。徐萌萌［20］运用微生物发酵进程中产生的酶系,建立苷类中药体外转化模型,将苷类物质转化为相应的苷元,有用前进了活成分的生物运用度。其次，对中药也应该进行成分与药理果的全面研讨，深化研讨中药多靶点果的机理，并用相应模型进行科学的阐述，进而建立中药多靶点果的形式。后将发酵产品与天然产品的对比研讨，通过对发酵产品与天然产品的成分、药理药及理对比，寻找现在比较紧缺天然产品的替代品。合理的药理模型往往会起到事半功倍的果。
4展望
对中草药的成分进行生物转化，通过药理选择模型来确认转化前后药的改动，需求中药学、微生物学、分析化学、药理学等多学科参与。跟着多学科的交叉展开，微生物发酵中药的研讨必将取得个长足的展开，微生物发酵中药也必将在中药现代化进程中表现出健壮的生命力。有学者呼吁中药发酵制药可按新药批阅方法规则开发新药，正在修订中的我新药申报辅导准则,已决定将生物转化列入创新(类)药的研讨。中药成分的生物转化将成为中药创制新药研讨的重要方面。因此，运用现代生物技术大规模工业化提取中草药的有用生物活成分，展开具有中特色的生物技术医药工业具有宽广的前景。
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