中草药发酵研究现状与展望

2019年第5期 吉林畜牧兽医·专论综述·

ZhuanLunZongShu

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中草药发酵研究现状与展望

李 博1,2，陈 群1

1.吉林省农业科学院畜牧科学分院，吉林公主岭 136100；

2.延边大学农学院，吉林延吉 133000

中草药起源于中国，作为中国最早的药材，

其药用价值不断被人们开发利用。人们对中草药

的探索已有几千年的历史，其中记录中草药最早

的著作为《神农百草经》[1]。中草药的药用价值

对人们的健康和生活起着重要作用，李时珍著

有的《本草纲目》中记载的药材达一千八百余

种。在科技的推动下，中草药的利用不仅局限于

对人们身体健康的改善、调控和治疗，也逐渐的

被应用于农业发展中。近年来，中草药业的发展

受到国家政府的高度重视，在政府部门政策的支

持下中草药业打开一个飞速发展的新局势。国家

政府部门先后制定了《中医药创新发展规划纲要

（2006～2020）》等一系列的政策和计划，推

动中医药产业快速发展[2]。

在畜牧业养殖中，抗生素利用的现象日益严

重，如何遏制这种滥用现象也成为国内外的关注，

随着抗生素的禁用，中草药以其明显的功效、低

毒无抗等特有的生物功能作为抗生素的绿色替代

品走入了人们的视野[3]。中草药经现代生物发

酵的应用，使其药用价值在畜牧养殖中得到了有

效的利用，中草药发酵逐渐发展起来。

1 中草药发酵的现状

传统的中药炮制发酵多为固体自然发酵，其

发酵后产品因自然环境、季节、人为等多种方面

的影响致使产品的稳定性和重复性较差[4]。现代

中药发酵是在传统中药炮制发酵技术的基础上，

结合现代生物工程技术、微生物发酵理论、现代

制药工程等理论形成的新型中药制药新技术。生

物发酵技术的不断进步也致使中草药发酵技术从

单一向复方方向发展，且这一发展所取得的成果

非同凡响。但是这种技术的研发时间较短，对于新

产品的研发也处于初级阶段还未达到成熟部分。

2 现代中草药发酵的特点

2.1 提高药效及利用率

在中草药的细胞和细胞层间富含着蛋白质、

微量元素等活性成分[5]。这些有效成分必须穿

过细胞壁才能被机体利用吸收，但能穿过细胞

壁的有效成分却少之又少，对中草药进行进一步

的发酵处理能有效解决这一问题。中草药经发酵

处理后可产生多种酶，酶的产生能促使大分子物

质分解成小分子物质，使有效成分通过细胞壁，

从而使有效成分更好的被机体所利用吸收，使得

药效作用更为明显且药用价值也得到了有效的利

用。20世纪90年代, 庄毅等[6]用药物真菌对中

草药进行发酵，将发酵后的产物菌种用于固体发

酵工程中，使得中草的药性增加且解毒效果加倍。

庄毅等人所研究的槐芪清膏，对槐芪菌质、槐耳

菌质和未经发酵的纯黄芪药材三者的多糖药效对

比的药理实验，也充分证明了这一作用。

2.2 毒副作用小

经过发酵后的中草药和未经发酵的中草药毒

副作用明显不同。中草药经过微生物发酵技术后，

微生物可把中草药中的有毒有害物质进行进一步

的分解和转化，从而使得毒性的成分显著降低，

毒副作用也明显减少。潘杨等[7]通过急性毒性

试验,将发酵炮制后的巴豆与未经任何加工处理

的巴豆，做成试验组和对照组相对比，结果表明

试验组毒性较小。

发酵后的中草药毒副作用有了明显的降低,

日常中乌头碱的用量4 mg就可危机到人类的生

命，但在中医临床中，对乌头碱炮制品的使用量

达1.5～3.0 g之多且外用内服皆可。人们通过

对发酵后的乌头碱进行水解，发现其水解产生的

两种产物（次乌头碱和乌头原碱）毒性仅为乌头

碱的0.5%和0.05%。发酵后的乌头碱不仅镇痛效

果没有降低，临床应用的安全性也得到了保证[8]。

2.3 调节动物肠道微生物菌群

中药发酵后还可调节畜禽肠道微生物菌群，

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使得肠道菌群平衡稳定。门文卉等[9]研究表明, 乌骨仔鸡的饮水中添加4%中草药复合微生态制剂可显著降低盲肠pH值( p<0.01),使益生菌的数量增加20.2% ( p<0.01) 。

2.4 经生物转化产生新的活性物质

中草药经发酵后，其里面含有的一部分活性物质，经微生物代谢酶的作用下，通过生物转化可产生新的活性物质。如柴胡皂苷a[10]经肠道益生菌产生的β-D-岩藻糖苷酶及β-D-葡萄糖苷酶作用下可转化为b1和g的二烯皂苷而发挥药理作用。不仅如此，中草药中的成分可在微生物生长繁殖过程中被分解，代谢途径也有很大概率被改变，产生的代谢产物、次生代谢产物和活性成分相结合产生新的物质。Cheng等[11]将人参皂苷Rb通过酶解发酵后成功将其转化为人参皂苷R93。李国红等[12]将三七根磨碎后接种枯草芽孢杆菌，发酵7～10 d后分离提取，得到5个化合物，其中化合物Rh

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为首次在三七中发现。

3 中药发酵技术在动物养殖上的应用

3.1 促进动物生长发育

经微生物发酵后的中草药,在生产养殖中可促进动物生长发育且效果显著,不仅如此，给畜禽饲喂添加发酵后的中草药饲料，畜禽的生产性能也可得到相应的提升。范作良等[13]为探究发酵后中草药对畜禽生产性能的影响，其在蛋鸡日粮中添加1%经芽孢杆菌发酵后的复方中草药制剂(由黄芪、当归、川芎等组方)，结果表明，添加发酵制剂的实验组蛋鸡，相比于对照组，产蛋率有所提高，料蛋比有所降低，提高和降低数值分别为8.65%和15.48%。不仅如此，试验组蛋鸡的蛋壳重也比对照组提高了近10%。李福俊等[14]报道, 用添加0.15%经蜡样芽孢杆菌固体发酵后的中草药复方制剂 (黄芪、芦荟、五味子等组方)给予肉鸡饲喂，实验结果表明，被饲喂后的肉鸡免疫抗病能力增强，存活率提高的同时，生长状况也得到了良好的改善，不仅如此肉鸡的料重比也显著降低，养殖户的经济效益得到了提升。

3.2 减少应激反应

动物应激反应受遗传因素、生产繁殖因素和外界环境等因素的影响,应激反应的产生会降低动物的生产性能且精神状态受到干扰，食欲不振，机体免疫力与正常动物相比也相对较弱。发酵后的中草药制剂可减少动物因气候、环境温度所产生的应激反应，使动物的日增重和采食量大大提高。彭晓青等[15]研究中草药提取物对高温下猪生产性能的影响，结果显示，发酵中药制剂可显著减少猪高温应激下日增重和日采食量降低的问题。张海棠[16]研究表明，在猪日粮中中草药添加量为0.2%效果最佳，日增重提高了1.45%。

3.3 提高畜禽产品品质

目前,人们对食品安全问题尤为关注，因此政府部门对畜产品的品质问题及其重视。应用研究出的中草药发酵剂添加到动物饲粮中，能增强畜禽的非特异性免疫指标和抗氧化指标，提高畜产品品质。祁生旺等[17]在奶牛日粮中添加中药制剂，并对奶牛乳房炎进行治疗试验，结果显示，一个疗程后病变奶牛的体细胞数降低83%，牛奶品质大大提升。

3.4 防治疾病的产生

中草药经发酵后其药用价值显著提高，发酵后的中草药也代替了以往大量使用抗生素的弊端。抗生素滥用的情况日益泛滥，国内国外已大范围的禁止使用，发酵后的中草药以其毒性小、功效明显等优势得到了养殖户们的一致好评。发酵后的中草药其有效成分可与益生菌产生协同作用，使病原菌的生长得到有效的控制，对畜禽疾病的治疗有着显著的功效。刘春晖[18]选取枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母菌这两种菌，对可预防奶牛乳房炎有效的复方中草药制剂（甘草、益母草等），进行固体发酵试验。将发酵后的中草药添加于奶牛日粮中予以饲喂，结果发现，饲喂后，奶牛患有乳房炎疾病的概率显著降低。陈永强等[19]通过对甘草进行发酵后发现，发酵后的甘草和普通甘草相比,动物胃肠道对前者的作用较敏感。发酵后甘草其细胞壁被破坏，产生一种名为甘草次算的次生产物，动物胃肠道可将其直接吸收，因此发酵后的甘草有更好的抗炎镇痛效果，对治疗动物胃肠道疾病有显著疗效。除此之外，发酵后的中草药也可抑制病毒，霉菌的产生，对饲料的贮存有一定的保护作用。邓玲娇等[20]研究发