发酵技术在中药研究中的应用_耿欣
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作者简介：耿欣（ 1982 － ） ， 女， 研究实习员， 主要研究方向： 药理学。 收稿日期：2011 － 03 － 18 修回日期：2011 － 04 － 15
［2 ］
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
。
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 保护环境； 6 ） 增加了中药制剂的安全性； 7 ） 有利于 源， 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 同时面临着众多问 研究方法上都有很大的发展空间， 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
［10 ］ ［9 ］
中分离出一种内生真菌， 并以该真菌为菌种对长春花 结果得到了具有抗癌作用的 长 春 进行了发酵反应， 新碱。 4． 2 大力发挥中医基础理论的指导作用 为了全面掌 炮制和配伍是中医用药的主要特点， 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 “新中药” 。同时， 疗作用的 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， 已逐步源自文库为中药新药研究开 发的重要手段， 为中药改进剂型、 扩大治疗范围及中药 因此中药发酵技术必将有 新药创制提供了新的途径， 广阔的发展前景。 参考文献：
［11 ］ 菌种技术和对菌种的评价工作。 蔡琨等 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
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
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中 医 药 信 息 Information on Traditional Chinese Medicine
2011 年第 28 卷第 4 期 Vol. 28 ， No. 4 ， 2011
［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 形成了具有高科技优势的中 了微生态学的研究成果， 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
耿欣
（ 黑龙江中医药大学， 黑龙江 摘 哈尔滨 150040 ）
要：就近年来发酵技术在中药研究中的应用情况从定义和特点 ， 应用现状， 优势和发展方向四方面
作了探讨， 客观地评价了发酵技术在中药研究和发展中所起的作用 。 关键词：发酵； 中药； 微生物 中图分类号：R283 文献标识码：A 文章编号：1002 － 2406 （ 2011 ） 04 － 0149 － 02 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 ［5 － 6 ］ 。与煨、 分 炒、 煅、 炮、 炼、 焙、 烘、 烤等其他中药炮 发酵法是在常温常压条件下进行的 ， 反应 制方法相比， 条件温和、 操作简单， 同时转化反应中利用了产生于微 酶选择性的对底物进行结 生物生长代谢过程中的酶， 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 ［7 ］ 高 。 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 ［8 ］ 用莱菔子、 麻黄、 连翘、 金银花 4 味中药 等 的实验中， 发酵灵芝菌， 实验结果表明， 发酵后灵芝菌的生物量显
［ 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］． 2000 ， 31 （ 21 ） ： 1717． 中草药， ［ 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， ． 世界中 刘亚明． 发酵技术在中药配伍中的应用概述［J］ 2008 ， 3 （ 1 ） ： 55． 西医结合杂志， ［ 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 J］ ． 中草药， 2001 ， 32 （ 3 ） ， 267 － 268． 容［ ［ 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 J］ ． 植物资源与环境学报， 2004 ， 13 （ 3 ） ： 35． 水解条件优化［ ［ 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 J］ ． 中国食用菌， 2004 ， 23 （ 5 ） ： 39 － 41． 究［ ［ 9］ 郑利华， 1998 ， 焦素珍． 五倍子发酵炮制简介［J］． 中国中药杂志， 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 2005 ， 26 （ 1 ） ： 38 － 39． 中医中药杂志， ［ 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 J］ ． 中草药， 2000 ， 31 （ 11 ） ： 805 － 807． 药用成分的初步研究［
［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 。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
［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 2． 1 中药发酵技术的应用现状 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
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 在发酵过程中， 分发生反应而形成新的化合物。此外， 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 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
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中 医 药 信 息 Information on Traditional Chinese Medicine
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发酵技术在中药研究中的应用
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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
。
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 保护环境； 6 ） 增加了中药制剂的安全性； 7 ） 有利于 源， 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 同时面临着众多问 研究方法上都有很大的发展空间， 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
［10 ］ ［9 ］
中分离出一种内生真菌， 并以该真菌为菌种对长春花 结果得到了具有抗癌作用的 长 春 进行了发酵反应， 新碱。 4． 2 大力发挥中医基础理论的指导作用 为了全面掌 炮制和配伍是中医用药的主要特点， 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 “新中药” 。同时， 疗作用的 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， 已逐步源自文库为中药新药研究开 发的重要手段， 为中药改进剂型、 扩大治疗范围及中药 因此中药发酵技术必将有 新药创制提供了新的途径， 广阔的发展前景。 参考文献：
［11 ］ 菌种技术和对菌种的评价工作。 蔡琨等 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
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
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中 医 药 信 息 Information on Traditional Chinese Medicine
2011 年第 28 卷第 4 期 Vol. 28 ， No. 4 ， 2011
［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 形成了具有高科技优势的中 了微生态学的研究成果， 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
耿欣
（ 黑龙江中医药大学， 黑龙江 摘 哈尔滨 150040 ）
要：就近年来发酵技术在中药研究中的应用情况从定义和特点 ， 应用现状， 优势和发展方向四方面
作了探讨， 客观地评价了发酵技术在中药研究和发展中所起的作用 。 关键词：发酵； 中药； 微生物 中图分类号：R283 文献标识码：A 文章编号：1002 － 2406 （ 2011 ） 04 － 0149 － 02 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 ［5 － 6 ］ 。与煨、 分 炒、 煅、 炮、 炼、 焙、 烘、 烤等其他中药炮 发酵法是在常温常压条件下进行的 ， 反应 制方法相比， 条件温和、 操作简单， 同时转化反应中利用了产生于微 酶选择性的对底物进行结 生物生长代谢过程中的酶， 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 ［7 ］ 高 。 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 ［8 ］ 用莱菔子、 麻黄、 连翘、 金银花 4 味中药 等 的实验中， 发酵灵芝菌， 实验结果表明， 发酵后灵芝菌的生物量显
［ 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］． 2000 ， 31 （ 21 ） ： 1717． 中草药， ［ 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， ． 世界中 刘亚明． 发酵技术在中药配伍中的应用概述［J］ 2008 ， 3 （ 1 ） ： 55． 西医结合杂志， ［ 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 J］ ． 中草药， 2001 ， 32 （ 3 ） ， 267 － 268． 容［ ［ 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 J］ ． 植物资源与环境学报， 2004 ， 13 （ 3 ） ： 35． 水解条件优化［ ［ 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 J］ ． 中国食用菌， 2004 ， 23 （ 5 ） ： 39 － 41． 究［ ［ 9］ 郑利华， 1998 ， 焦素珍． 五倍子发酵炮制简介［J］． 中国中药杂志， 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 2005 ， 26 （ 1 ） ： 38 － 39． 中医中药杂志， ［ 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 J］ ． 中草药， 2000 ， 31 （ 11 ） ： 805 － 807． 药用成分的初步研究［
［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 。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
［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 2． 1 中药发酵技术的应用现状 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
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 在发酵过程中， 分发生反应而形成新的化合物。此外， 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 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
2011 年第 28 卷第 4 期 Vol. 28 ， No. 4 ， 2011
中 医 药 信 息 Information on Traditional Chinese Medicine
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发酵技术在中药研究中的应用