黃芪活性產(chǎn)物代謝調(diào)控研究重大突破

黃芪活性產(chǎn)物代謝調(diào)控研究重大突破

市場對中藥材的需求量與日俱增，但是許多野生中藥材受生長周期所限，供不應(yīng)求；大量的無序采挖，又會影響生態(tài)環(huán)境。由中國工程院院士、上海中醫(yī)藥大學(xué)教授胡之璧領(lǐng)銜完成的“黃芪活性產(chǎn)物代謝調(diào)控的基因工程關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，首次將現(xiàn)代生物技術(shù)成功應(yīng)用于傳統(tǒng)中藥，在改良中藥材品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)中藥資源的可持續(xù)利用方面取得重大突破。該項(xiàng)目近日獲2007年度國家科技進(jìn)步二等獎。

黃芪，是中醫(yī)臨床最常用的大宗藥材之一?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖、黃芪甲苷等主要生物活性成分，具有抗心肌缺血、缺氧、病毒性心肌炎的作用，以黃芪主要成分為原料的新藥開發(fā)成為熱點(diǎn)。黃芪主要生長在西北干旱地區(qū)，由于市場需求量不斷增加，其野生資源受到極大威脅。它又是一種重要固沙植物，如無序采挖，可能成為沙塵暴肆虐的原因之一。其實(shí)，不僅是黃芪，許多野生中藥資源在可持續(xù)利用方面都陷于這樣的“困境”。人工栽培是“解困”的一條途徑，但藥用植物需3－5年生長時間，難以滿足市場的迫切需求；而且引種栽培代數(shù)越多，中藥材質(zhì)量退化就越厲害。

胡之璧帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，探索運(yùn)用基因工程技術(shù)，對中藥活性成分進(jìn)行代謝調(diào)控研究。他們選用黃芪作為模式藥材，因?yàn)榇蟛糠种兴幭顸S芪一樣，以根入藥。在黃芪身上找到“突破口”，不僅具有重要理論意義，而且對其它根類藥材的可持續(xù)利用也具有示范作用。

技術(shù)難點(diǎn)之一，是定向生產(chǎn)中藥材中的“寶貝”———目標(biāo)活性產(chǎn)物?？蒲腥藛T在黃芪無數(shù)個基因中，找到調(diào)節(jié)其活性成分的兩個基因，克隆后構(gòu)建到載體上，然后由載體把兩個基因?qū)朦S芪培養(yǎng)物上，生成黃芪毛狀根。他們應(yīng)用基因工程手段，創(chuàng)建了黃芪代謝相關(guān)內(nèi)源基因的擴(kuò)增技術(shù)，調(diào)控黃芪活性成分生物合成，大幅度提高了黃芪中有效成分。由此，胡之璧帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了中藥基因工程這一研究新領(lǐng)域。

黃芪毛狀根培養(yǎng)，如何從實(shí)驗(yàn)室“搖瓶”過渡到產(chǎn)業(yè)化的生物反應(yīng)器培養(yǎng)？毛狀根培養(yǎng)生物反應(yīng)器是當(dāng)今國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。胡之璧帶領(lǐng)科研人員另辟蹊徑，將透明顫菌血紅蛋白基因引入黃芪毛狀根，使這種生物在低氧條件下也能“茁壯”生長，不影響其活性成分的代謝水平。該技術(shù)屬國際首創(chuàng)，創(chuàng)建了黃芪毛狀根30升大規(guī)模培養(yǎng)體系，為其工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)提供了技術(shù)指導(dǎo)和示范。

專家點(diǎn)評

中國科學(xué)院院士陳凱先：該科研項(xiàng)目建立的藥材基因克隆、載體構(gòu)建、表達(dá)、毛狀根規(guī)模培養(yǎng)等技術(shù)方法具有普適性，為中藥資源的可持續(xù)利用提供了創(chuàng)新思路和方法，也為提高我國中藥現(xiàn)代化研究水平作出了顯著貢獻(xiàn)。

當(dāng)歸麥冬黃芪 丹參益母草 調(diào)理心肌病兼痰濕虛病癥

當(dāng)歸、麥冬、黃芪、丹參、益母草， 具有益氣補(bǔ)血，活血化瘀，滲利水濕，支持維護(hù)宗氣注貫心脈等氣化作用，主要對氣陰兩虛，精血不足，又氣機(jī)瘀濕障礙者，具備特色功能作用。

1.主要對心腦血管病兼痰濕出現(xiàn)水腫者作用。

心腦血管病的痰濕證表現(xiàn)：

痰濁內(nèi)阻，血脈不通，常見心律失常，心悸，暈眩，頭部不適，肢痛麻脹，有悶痛、刺痛、常反復(fù)發(fā)作，夜間尤甚，麻痹冷痛等出現(xiàn)。

如痰瘀互結(jié)，心脈痹阻，則胸痹痛，胸中堵塞，呼吸不暢，以呼出為快。

若心脈不通，傷累肺氣，因肺氣貫心脈以行呼吸，可見病理氣喘，短氣，或氣逆咳喘等出現(xiàn)。

若痰濕瘀互結(jié)，水道氣化障礙，則水腫多于下肢水腫脹滿先出現(xiàn)。

當(dāng)歸、麥冬、黃芪、丹參、益母草，調(diào)節(jié)心源性陰虛失常除瘀阻痰濕氣虛外，還包括其他癥狀如心煩失眠，五心煩熱，口干盜汗，心悸易驚，面色不華，神疲乏力等的調(diào)整作用。

2.當(dāng)歸、麥冬、黃芪、丹參、益母草， 具有益氣補(bǔ)血，活血化瘀，滲利水濕，對三高征，糖尿病、高血壓病、肝腎精血代謝失調(diào)疾病作用。

心腦血管病，三高征，糖尿病、高血壓病、肝腎精血代謝失調(diào)等疾病是津液病理變化各特色特點(diǎn)，也是津液不足與津液輸布障礙及代謝失常綜合反映。

當(dāng)歸、麥冬、黃芪、丹參， 具有益氣補(bǔ)血，活血化瘀。

黃芪、丹參、益母草，益氣祛瘀利痰飲水濕邪功能。

3.當(dāng)歸、麥冬、黃芪、丹參、益母草， 具有益氣補(bǔ)血，活血化瘀，滲利水濕，對腫瘤癌癥氣血兩虛體質(zhì)，糾偏扶正祛邪的作用。

氣血津液是生命功能氣血化生依存同源基礎(chǔ)。

氣血津液來源本質(zhì)屬性，為精微營養(yǎng)通過脾胃系統(tǒng)、肺腎氣化、及臟腑等作用化生提升的營養(yǎng)液化物質(zhì)。

津液與氣血 臟腑 功能

津液功能作用，在生理上津液既是臟腑功能活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，又是臟腑功能活動的產(chǎn)物，也可以稱津液是氣血生化的基礎(chǔ)，又是氣血基礎(chǔ)生化產(chǎn)物，所以津液又是氣血、物質(zhì)、臟腑組織、結(jié)構(gòu)、功能性的介質(zhì)介體。

原創(chuàng)作品 羅占光中醫(yī)生。

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吃黃芪可以幫助降低血糖嗎？

吃黃芪可以幫助降低血糖，黃芪能夠幫助治療糖尿病，可以有效避免糖尿病并發(fā)癥的產(chǎn)生，而且黃芪具有活血利水的作用，還具有健脾補(bǔ)腎的功效，能有效改善身體狀況，同時也可以增強(qiáng)身體素質(zhì)，但是也要注意黃芪不能多吃，要注意量的控制。吃黃芪可以幫助降低血糖，黃芪能夠幫助治療糖尿病，可以有效避免糖尿病并發(fā)癥的產(chǎn)生，而且黃芪具有活血利水的作用，還具有健脾補(bǔ)腎的功效，能有效改善身體狀況，同時也可以增強(qiáng)身體素質(zhì)，但是也要注意黃芪不能多吃，要注意量的控制。

吃黃芪可以幫助降低血糖，黃芪能夠幫助治療糖尿病，可以有效避免糖尿病并發(fā)癥的產(chǎn)生，而且黃芪具有活血利水的作用，還具有健脾補(bǔ)腎的功效，能有效改善身體狀況，同時也可以增強(qiáng)身體素質(zhì)，但是也要注意黃芪不能多吃，要注意量的控制。

微生物在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？？

微生物在中藥中的應(yīng)用
摘要：中藥是中華民族的瑰寶，幾千年來中醫(yī)藥為我國人民的健康做出了巨大的貢獻(xiàn)，形成了系統(tǒng)的中醫(yī)藥理論和大量經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的成藥驗(yàn)方。中藥作為天然藥物正逐步引起世界的關(guān)注。微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物、顯微藻類等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活關(guān)系密切。利用微生物廣泛涉及健康、食品、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。微生物在中藥領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用。微生物可運(yùn)用于中藥菌體發(fā)酵、中藥炮制等。
關(guān)鍵詞：微生物 中藥 發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵中藥

中國是中醫(yī)中藥的起源，幾千年來中醫(yī)藥為我國人民的健康做出了巨大的貢獻(xiàn)，并逐漸積累，形成了系統(tǒng)的中醫(yī)藥理論和大量經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的成藥驗(yàn)方。中藥行業(yè)是我國具有比較優(yōu)勢的少數(shù)幾個產(chǎn)業(yè)之一，在自然科學(xué)領(lǐng)域，我國最有實(shí)力、最有優(yōu)勢、最有后勁的就是中醫(yī)藥。它是中華民族的瑰寶，也是世界傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中重要的組成部分，在預(yù)防和治療疾病方面發(fā)揮著重要的作用。正受到各國人民和研究人員的關(guān)注和重視。目前各國都在從中藥等天然產(chǎn)物中尋找有效藥源。
微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物、顯微藻類等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活關(guān)系密切。涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、食品、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。微生物學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展較快的學(xué)科之一，在生命科學(xué)中地位越來越重要，成為各門學(xué)科都離不開的重要工具。在制藥藥現(xiàn)代化進(jìn)程中，微生物顯示出了越來越重要的作用，充分利用現(xiàn)代微生物學(xué)成果可以更好地促進(jìn)制藥的現(xiàn)代化，也為微生物學(xué)的發(fā)展開辟了新領(lǐng)域。
1 微生物學(xué)理論促進(jìn)了微生物相關(guān)中藥的發(fā)展
對傳統(tǒng)微生物中藥的生物學(xué)研究加深了傳統(tǒng)微生物中藥的應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)，特別是多種中藥微生物純培養(yǎng)物代替原藥材的研究尤其引人注目，如靈芝、猴頭等各種藥用菌的栽培, 對保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源、滿足人民群眾用藥需求起到了十分巨大的作用。以金水寶為代表的從冬蟲夏草中分離的真菌純培養(yǎng)物代替冬蟲夏草的研究取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益, 掀起了以蝙蝠蛾擬青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹蟲草、等蟲生真菌的研究熱潮。對一些微生物和植物相互作用形成的中藥也有了更深入的認(rèn)識, 如龍血竭的形成與真菌有密切的關(guān)系, 是龍血樹抵抗微生物侵染而產(chǎn)生的一種植物抗毒素；僵蠶中的一些有效成分是微生物、蠶、桑葉相互作用形成的。對天麻、茯苓等中藥的生物學(xué)研究促進(jìn)了這些中藥品種栽培技術(shù)的發(fā)展。
微生物相關(guān)中藥形成方式，可以分為以下幾種情況：1)以腐生生活方式形成的大型藥用真菌，如靈芝、猴頭、木耳、香菇等。這些真菌基本上都可以實(shí)現(xiàn)人工栽培。2)天然微生物發(fā)酵植物性中藥材料形成，如神曲、紅曲等，主要是酵母和絲狀真菌。3)植物和微生物共生形成的中藥, 如天麻是蜜環(huán)菌和天麻植物的共生體，天麻植物依靠蜜環(huán)菌提供營養(yǎng)；豬苓也是由于蜜環(huán)菌侵入豬苓菌核形成的共生體，由蜜環(huán)菌提供營養(yǎng)。4)寄生真菌侵染活體昆蟲形成的蟲菌復(fù)合體，其實(shí)質(zhì)是昆蟲的致病菌。如冬蟲夏草、僵蠶、蛹蟲草等。5)微生物侵染植物后，植物抵抗微生物的侵染而形成的植物抗毒素，如龍血竭、沉香等[1]。
微生物相關(guān)中藥活性成分的研究為這些中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化起到了重要的作用，也加深了對這些中藥藥理作用的認(rèn)識。藥理學(xué)研究促進(jìn)了傳統(tǒng)微生物中藥在治療現(xiàn)代社會的高發(fā)病如癌癥、心腦血管疾病、病毒性疾病中的應(yīng)用。多數(shù)微生物中藥都具有滋補(bǔ)保健的效果，如靈芝、冬蟲夏草成為保健食品開發(fā)的熱點(diǎn)。大多數(shù)藥用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增強(qiáng)免疫力、沒有直接的細(xì)胞毒作用，成為抗癌、抗病毒產(chǎn)品開發(fā)熱點(diǎn)。
2 微生物發(fā)酵在中藥中的應(yīng)用
發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。
發(fā)酵工程微生物發(fā)酵制藥是指利用微生物技術(shù)，通過高度工程化的新型綜合技術(shù)，以利用微生物反應(yīng)過程為基礎(chǔ)，依賴于微生物機(jī)體在反應(yīng)器內(nèi)的生長繁殖及代謝過程來合成一定產(chǎn)物，通過分離純化進(jìn)行提取精制，并最終制劑成型來實(shí)現(xiàn)藥物產(chǎn)品的生產(chǎn)。
中藥發(fā)酵制藥技術(shù)是在繼承中藥炮制學(xué)發(fā)酵法的基礎(chǔ)上，吸取了微生態(tài)學(xué)研究成果，結(jié)合現(xiàn)代生物工程的發(fā)酵技術(shù)而形成的高科技中藥制藥新技術(shù)，是從中藥(天然藥物) 制藥方面尋找藥物的新療效。傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵多是在天然的條件下進(jìn)行的，而現(xiàn)在的中藥發(fā)酵制藥技術(shù)是在充分吸收了近代微生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)的研究成果而逐漸形成的。其先進(jìn)發(fā)酵工藝特點(diǎn)是：以優(yōu)選的有益菌群中的一種或幾種、一株或幾株益生菌作為菌種，加入中藥提取液中，再按照現(xiàn)代發(fā)酵工藝制成產(chǎn)品，它是一種含有中藥活性成分、菌體及其代謝產(chǎn)物的全組分發(fā)酵液的新型中藥發(fā)酵加工制劑。
2.1古代中藥發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用歷史與現(xiàn)狀
我國人民遠(yuǎn)在 4000多年前就學(xué)會利用發(fā)酵來釀酒，此后又相繼利用發(fā)酵來生產(chǎn)醬、醋、豆豉和臭豆腐等食品?！侗静萁?jīng)疏》曰：“古人用曲，即造酒之曲，其氣味甘溫，性專消導(dǎo)，行脾胃滯氣，散臟腑風(fēng)冷?！闭f明中藥臨床應(yīng)用之曲是在釀酒業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，曲與酒相維系。后來人們在酒曲中加入其他藥物制成專供藥用的各類曲劑?！侗静菥V目》云：“古人用麴，多是造酒之麴。后醫(yī)乃造神麴，專以供藥，力更勝之。”可見古人早已將微生物發(fā)酵應(yīng)用于中藥炮制。即將藥材與輔料拌和，一定溫度和濕度下通過微生物的發(fā)酵達(dá)到提高藥效、改變藥性、降低毒副作用等目的。直到現(xiàn)在，臨床仍在應(yīng)用的發(fā)酵（制品）中藥，如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、紅曲、豆黃等，均是利用炮制環(huán)境中的野生微生物（多為霉菌、酵母、細(xì)菌等）進(jìn)行多菌種固體發(fā)酵而成[2]。
發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用歷史悠久，也是傳統(tǒng)中藥加工炮制的重要方法之一，一般主要是起到中藥復(fù)合炮制的作用。不同的培養(yǎng)基經(jīng)同樣的發(fā)酵處理后會產(chǎn)生藥性的差異，可利用該特性生產(chǎn)不同適應(yīng)證的中藥。例如，發(fā)酵淡豆豉時，以桑葉、青蒿發(fā)酵者，藥性偏于寒涼，多用于風(fēng)熱感冒或熱病胸中煩悶之癥；以麻黃、紫蘇發(fā)酵者，藥性偏于辛溫，多用于風(fēng)寒感冒頭痛之癥。在清代，根據(jù)輔料中藥及治療功能的不同，又制出了皂角曲、竹瀝曲、麻油曲、牛膽曲、開郁曲、海粉曲、覆天曲等10種藥曲。
但是傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵僅對自然界的菌種進(jìn)行利用，且菌種不純，不能利用現(xiàn)代研究成果定向改變藥物的性能或有意識地根據(jù)藥物之間的特性進(jìn)行有目的的組合。同時，對那些在自然界中不占優(yōu)勢、生長條件要求比較嚴(yán)格的微生物來說，就不可能在藥物上生長起來。這極大地限制了微生物的作用。另外，是否會落入有害菌也不明確，使微生物在藥物中的潛在效能沒有最大限度地發(fā)揮出來。
中藥發(fā)酵研究開始于80年代，但僅是對真菌類自身發(fā)酵的研究，如靈芝菌絲體、冬蟲夏草菌絲體、槐耳發(fā)酵等，大都是單一發(fā)酵。雖有報(bào)道加入中藥，但也僅是將中藥當(dāng)做菌絲體發(fā)酵的菌質(zhì)，同時研究發(fā)現(xiàn)，含有中藥的菌質(zhì)對原發(fā)酵物的功效有影響，只是未見深入研究。目前，已有學(xué)者呼吁中藥發(fā)酵制藥可按新藥審批辦法規(guī)定開發(fā)新藥。同時也開展了另一項(xiàng)研究，即生物轉(zhuǎn)化，我們認(rèn)為它與中藥發(fā)酵是密不可分的。90年代初，日本人小橋恭一發(fā)現(xiàn)中草藥成分如番瀉葉甙，可借助腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化為致瀉有效成分而起到治療作用。又有報(bào)道，在中藥有效成分與細(xì)菌的生物轉(zhuǎn)化過程，許多甙類、黃酮類、黃酮醇、黃烷酮類、香豆素類等均經(jīng)過腸道菌進(jìn)行了化學(xué)修飾。有作者指出 ,在中藥成分生物轉(zhuǎn)化的研究過程中 ,對代謝物提純、確定結(jié)構(gòu)模式固然需要，但更應(yīng)當(dāng)推出微生物發(fā)酵。中藥成分的生物轉(zhuǎn)化是中藥創(chuàng)制新藥研究的重要方面。正在修訂中的我國新藥申報(bào)指導(dǎo)原則，已決定將生物轉(zhuǎn)化列入創(chuàng)新(一類) 藥的研究。董玫等研究發(fā)現(xiàn)，六味地黃丸發(fā)酵液可顯著抑制小鼠肝癌 H22的生長，而等量的六味地黃丸煎劑則無明顯抑瘤作用。六味地黃發(fā)酵液還可以對抗環(huán)磷酸酰胺所致白細(xì)胞減少，且升高報(bào)細(xì)胞的作用明顯高于六味地黃煎劑。香港中醫(yī)博士吳志勇成功發(fā)酵出黃芪液，經(jīng)福建中醫(yī)學(xué)院測定，發(fā)酵的黃芪所含的黃芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的5.04～0.365倍之間。據(jù)悉，衛(wèi)生部藥品檢驗(yàn)所動物試驗(yàn)結(jié)果：發(fā)酵中藥只需1/28的量，即可與一般煎、煮、熬的水提物一份的量發(fā)揮同等的藥效。據(jù)報(bào)道，含有中藥成分的培養(yǎng)基對原發(fā)酵中藥的影響和多菌種混合發(fā)酵的研究將有望成為未來的研究熱點(diǎn)。
國外對于中藥發(fā)酵的研究報(bào)道較少，主要在食品、酶工程，如日本的納豆，用Bacillus菌發(fā)酵大豆。由于Bacillus菌酶系豐富（包括淀粉酶、纖維素酶和蛋白酶），并能增加維生素K的含量，Bacillus subtilis菌環(huán)能消除小腸內(nèi)致病菌，其提取物具有明顯的抗癌活性和降壓作用。中草藥發(fā)酵的研究有必要借鑒上述成功的經(jīng)驗(yàn)[4]。
2.2中藥發(fā)酵制藥的特點(diǎn)
中藥發(fā)酵制藥技術(shù)的典型特點(diǎn)就是生物轉(zhuǎn)化。可概括如下幾點(diǎn)：1)藥物的有效組分、活性物質(zhì)最大限度的得以提取、利用；2)藥物進(jìn)入人體后不能直接被利用的有效活性組分，因在體外得以完成而被直接利用，迅速發(fā)揮應(yīng)有效能；3)優(yōu)選的人體有益菌種本身具有補(bǔ)充或增強(qiáng)原有藥物的功能；4)中藥發(fā)酵制藥與原有藥物相比產(chǎn)生了新的活性物質(zhì)，從而具有新的保健、預(yù)防或治療功能；5)是實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化、具有高科技水平的又一新技術(shù)，生產(chǎn)工藝可控，所得產(chǎn)物精確，制劑方便，便于與國際接軌[4]。
2.3 中藥發(fā)酵的分類
中藥發(fā)酵分為液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。液體發(fā)酵是在借鑒抗生素生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，把菌絲體加入培養(yǎng)基中，將之與藥材混合后放置于適溫下進(jìn)行發(fā)酵。液體發(fā)酵具有較高的物質(zhì)傳遞效率，易于實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工藝的自動化控制。固體發(fā)酵是以富含多種營養(yǎng)成分的農(nóng)副產(chǎn)品如麥麩、甘蔗渣、玉米芯等作為發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)，用一種或多種真菌作為發(fā)酵菌種，在一定的溫度、濕度條件下進(jìn)行發(fā)酵。固體發(fā)酵在發(fā)酵過程中既生長菌體，又形成各種次生代謝物質(zhì)，難以將其分離，南京中醫(yī)藥大學(xué)莊毅教授將它們統(tǒng)稱為“菌質(zhì)”。按應(yīng)用方式又可將其分為“無渣式”和“去渣式”，前者不用經(jīng)過提取可直接用藥，后者要經(jīng)過有效成分的提取和制劑后才可用藥[3]。
2.4發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用
2.4.1利用中藥培養(yǎng)基發(fā)酵藥用真菌
菌物界估計(jì)逾十萬種，可供藥用的高等真菌約20余種，利用潛力巨大。國內(nèi)20世紀(jì)60年代興起深層培養(yǎng)（或發(fā)酵），2世紀(jì)80年代中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所進(jìn)行的冬蟲夏草大規(guī)模發(fā)酵培養(yǎng)研究，也僅是對菌類自身發(fā)酵的研究，如靈芝、冬蟲夏草、香菇發(fā)酵等，且大多是單一發(fā)酵。目前對靈芝、云芝、冬蟲夏草、灰樹花、密環(huán)菌、金針菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌種的發(fā)酵技術(shù)已日趨成熟。
莊毅曾提出了菌質(zhì)的概念，即用一定的藥用菌菌種接種在一定的固體基質(zhì)上，在一定環(huán)境條件下，經(jīng)過一定時間發(fā)酵（發(fā)酵周期），在特定的質(zhì)量指標(biāo)控制下達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)而產(chǎn)生菌質(zhì)?？刹捎矛F(xiàn)代技術(shù)將有效真菌與中草藥組成的不同發(fā)酵基質(zhì)構(gòu)成各種發(fā)酵組合，在一定條件下進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生各種性質(zhì)不同的菌質(zhì)。可以利用中藥作為培養(yǎng)基的組成部分，構(gòu)建藥性菌質(zhì)，比較發(fā)酵前后中藥相關(guān)成分的變化，為中藥與藥用真菌的結(jié)合尋找突破點(diǎn)，并開發(fā)具有良好功效的藥物。王玉紅等在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加適量的黃芪以促進(jìn)靈芝的生長和靈芝多糖的產(chǎn)生，結(jié)果其多糖的組分發(fā)生了變化，有可能產(chǎn)生了新的物質(zhì)。尤建良等將中藥抗癌復(fù)方“康復(fù)靈”（主要含黨參、麥冬、薏苡仁、豬苓、淮山藥等）以靈芝菌進(jìn)行生物發(fā)酵，結(jié)果表明靈芝中藥制劑發(fā)酵液的抑瘤率達(dá)47.87%比單獨(dú)的靈芝發(fā)酵液、單味中藥制劑和靈芝發(fā)酵液中藥制劑混合液均有明顯提高。
2.4.2中藥發(fā)酵用于藥材的炮制
發(fā)酵法一直是中藥炮制方法之一，它借助微生物的作用，改變中藥原有藥性，提高療效，降低毒副作用，擴(kuò)大適應(yīng)癥。微生物在生長過程中產(chǎn)生的各種酶，將藥物的成分分解轉(zhuǎn)化為新的活性成分或?qū)⒍拘猿煞址纸舛档退幬锏亩靖弊饔谩，F(xiàn)代中藥加工中用發(fā)酵法炮制中藥，如五倍子，這種中藥具有收斂止瀉、止血的功能，但其主要成分鞣酸在腸道中與蛋白質(zhì)結(jié)合會降低其活性。研究人員用含根毒菌等物質(zhì)的酵曲發(fā)酵五倍子，能顯著提高其收斂作用，降低副作用。
香港中醫(yī)吳志勇博士與內(nèi)地教授林陸山合作，運(yùn)用生物工程技術(shù)發(fā)酵中藥獲得成功。它徹底改變了煎、煮、熬、煉、蒸、浸的傳統(tǒng)加工工藝，并使藥效提高，發(fā)酵黃芪所含的黃芪多糖最多為傳統(tǒng)工藝的5倍，且動物實(shí)驗(yàn)證明發(fā)酵黃芪的用量為傳統(tǒng)方法制成的藥的1/28，即可產(chǎn)生相同的藥效。
（1）提高有效成分提取率
中草藥中植物類藥材占90％，藥材有效成分多存在于胞漿中，植物細(xì)胞壁是由纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素2 發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用2.1中藥發(fā)酵用于藥材的炮制等物質(zhì)構(gòu)成的致密結(jié)構(gòu)。在中藥有效成分提取過程中，當(dāng)胞漿中的有效成分向提取介質(zhì)擴(kuò)散時，必須克服細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)的雙重阻力，使有效成分浸出受阻。微生物可利用中藥中的成分為營養(yǎng)進(jìn)行分裂、生長、繁殖和代謝，在代謝過程中分泌蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、淀粉酶等幾十種胞外酶進(jìn)入培養(yǎng)基，使細(xì)胞破裂，細(xì)胞間隙增加，減小細(xì)胞壁、細(xì)胞間質(zhì)等傳質(zhì)屏障對有效成分從胞內(nèi)向提取介質(zhì)擴(kuò)散的傳質(zhì)阻力。體外試驗(yàn)證明對盾葉薯蕷采用預(yù)發(fā)酵，有效組分薯蕷皂苷元的產(chǎn)率明顯提高。
（2）中藥發(fā)酵可提高中藥藥效
在發(fā)酵的過程中，對中草藥細(xì)胞進(jìn)行破壁使有效物質(zhì)溶出，提高了活性成分的濃度。并且，將許多人體不能直接吸收利用的大分子有效活性物質(zhì)降解成小分子的活性物質(zhì)，使發(fā)酵中藥在人體中可以較快的被吸收，且吸收較完，治療效果好。
王林等人用麻黃、萊菔子、金銀花、連翹四味中藥發(fā)酵靈芝菌，發(fā)現(xiàn)這四味中藥對靈芝菌的生物量有明顯的促進(jìn)增加作用，且使靈芝發(fā)酵液的止咳、祛痰作用高于其與中藥混合發(fā)酵前。
董枚等也報(bào)道，將傳統(tǒng)方六味地黃湯發(fā)酵，其發(fā)酵液對小鼠肝癌具有顯著的抑制作用。六味地黃發(fā)酵液0.3g/kg連續(xù)給藥兩周，可顯著抑制小鼠肝癌Hzz的生長，抑瘤率為30，而同等劑量的六味地黃煎劑無明顯的抑瘤作用，而且六味地黃發(fā)酵液組的白細(xì)胞數(shù)比煎劑組多(P<0.01)。在免疫調(diào)節(jié)方面，六味地黃發(fā)酵液的功效明顯優(yōu)于六味地黃煎劑。
陳永強(qiáng)等經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甘草經(jīng)微生物產(chǎn)生的β-葡萄糖醛酸酶水解后甘草酸轉(zhuǎn)化為甘草次酸，甘草次酸可被腸道直接吸收，短期內(nèi)在血液中達(dá)到較高的藥物濃度，迅速作用于靶部位，并且通過微生物的作用，甘草的細(xì)胞間質(zhì)及細(xì)胞壁得到分解，促進(jìn)甘草其它有效成份的釋放。通過微生物對甘草的轉(zhuǎn)化作用，甘草的急性抗炎、鎮(zhèn)痛效果都顯著增強(qiáng)。
（3）中藥發(fā)酵產(chǎn)生新的活性物質(zhì)
有些中藥經(jīng)過多菌種混合發(fā)酵后還可產(chǎn)生新的活性物質(zhì)，產(chǎn)生新的功能，為活性物質(zhì)的篩選提供新的途徑。云南大學(xué)與昆明植物研究所李國紅等人，聯(lián)合采用枯草芽孢桿菌對三七根進(jìn)行發(fā)酵后，在對其中的皂苷成分的研究中發(fā)現(xiàn)，從發(fā)酵后的三七中分離到了人參皂苷RH4。這種化合物未在發(fā)酵前檢測到，說明這種化合物是通過發(fā)酵產(chǎn)生的，可能是在發(fā)酵的過程中，三七須根的某些皂苷被微生物轉(zhuǎn)化為人參皂苷RH4。
（4）減毒增效
微生物有可能將中藥中的有毒物質(zhì)進(jìn)行分解，從而降低藥物的毒副作用。大黃生用瀉下作用峻烈，易引起腹痛、惡心等胃腸道反應(yīng)。大黃瀉下成分主要是結(jié)合型蒽醌衍生物，其中以二蒽醌番瀉苷的作用最強(qiáng)。在中醫(yī)臨床中，為了緩和大黃的瀉下作用及對胃腸道的不良反應(yīng)，常用不同的炮制方法，使結(jié)合型蒽醌分解或破壞，從而緩和瀉下作用和其它副作用。云南中醫(yī)學(xué)院的學(xué)者戴萬生等人，用發(fā)酵法炮制大黃，改變了大黃的蒽醌類成分的含量。蒽醌類成分經(jīng)酵母發(fā)酵后，總蒽醌含量僅略有降低，較傳統(tǒng)方法保存了更多的大黃總蒽醌，而起瀉下作用的結(jié)合型蒽醌含量降低。另外，作為抗菌、抗腫瘤的主要有效成分的游離型蒽醌的含量增加了6倍左右，起到減毒增效的作用[5,6]。
2.5 發(fā)酵中藥的優(yōu)勢
試驗(yàn)證明，發(fā)酵的中藥與煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中藥有以下幾點(diǎn)不同：（1）中藥發(fā)酵是在常溫、常壓條件下進(jìn)行的生物轉(zhuǎn)化過程，最大限度地保護(hù)了中藥的活性成分，如對熱敏感的揮發(fā)油和維生素等成分，如薄荷、當(dāng)歸等。（2）中藥中有效成份不被破壞并充分利用，如蛋白質(zhì)、氨基酸，維他命、微量元素等。經(jīng)檢驗(yàn)：發(fā)酵中藥中含有18種氨基酸、大量的亞麻酸、多肽類小分子活性蛋白、20多種維他命和微量元素等。（3）發(fā)酵中藥的分
子量較小，吸收較快、較完全、治療效果較好。如臨床中治療跌打損傷，若筋骨無斷裂，98％能1～2次治愈；痔瘡98％一次根治。經(jīng)中央衛(wèi)生部藥物檢驗(yàn)所試驗(yàn)證實(shí)：發(fā)酵中藥的藥效是普通水提法中藥的4～28倍。（4）目前很多中藥不能進(jìn)入國際市場的主要原因之一是重金屬超標(biāo)，而發(fā)酵中藥所含的重金屬不會產(chǎn)生毒性，如朱砂不會釋放出水銀（汞），（5）發(fā)酵法既環(huán)保又可“廢物”再用，通常中藥提取有效成分后藥渣棄掉，污染環(huán)境。發(fā)酵法經(jīng)過反復(fù)發(fā)酵，約95％被利用，中藥渣（即纖維）經(jīng)過纖維素酶的水解及多酶體的裂解代謝，大部分變成單糖（葡萄糖），可被機(jī)體利用，未被利用的纖維素可潤腸通便，起到腸道清道夫的作用，有的便秘患者服用了發(fā)酵中藥后意外地解決了便秘的問題[5]。
2.6中藥發(fā)酵技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)
目前中藥發(fā)酵技術(shù)無論在基礎(chǔ)理論方面還是在方法上的研究仍處于起步階段，對單味藥材發(fā)酵和傳統(tǒng)復(fù)方發(fā)酵開發(fā)得都很少，故少有投入生產(chǎn)的發(fā)酵新藥。同時中藥發(fā)酵技術(shù)也面臨一些問題，如中醫(yī)藥自身體系的模糊性、中藥成分的復(fù)雜性、中藥發(fā)酵機(jī)理的不明確性、微生物生長特性的多樣性以及在中藥發(fā)酵過程中如何貫徹中醫(yī)理論的指導(dǎo)等。因此，對中藥發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)的正確把握關(guān)系到其發(fā)展方向和前景，筆者認(rèn)為，今后以下幾方面的工作有待深入研究。
2.5.1中藥發(fā)酵機(jī)理：目前微生物發(fā)酵中藥的機(jī)理已有一些基礎(chǔ)和推斷，但由于中藥化學(xué)成分的復(fù)雜性和作用機(jī)理的不明確性，中藥的有效成分、一些非有效成分及特殊的基質(zhì)環(huán)境與微生物的相互作用尚有待研究；針對具體的中藥及復(fù)方，明確其發(fā)酵作用機(jī)理，揭示發(fā)酵中藥的科學(xué)內(nèi)涵，其發(fā)酵體系的特點(diǎn)和作用機(jī)理仍待進(jìn)一步研究。
2.5.2 中藥發(fā)酵共性技術(shù)：加強(qiáng)對單味中藥、中藥提取物、中藥復(fù)方發(fā)酵技術(shù)、微生物培養(yǎng)的系統(tǒng)研究，并進(jìn)行成分的分離、鑒定和相關(guān)藥理試驗(yàn)，明確微生物的性質(zhì)以及變化過程，建立起統(tǒng)一的能應(yīng)用于大多數(shù)中藥發(fā)酵的通用方法與共性技術(shù)體系，為實(shí)現(xiàn)發(fā)酵中藥的現(xiàn)代化、科學(xué)化、國際化提供新的途徑和方法。
2.5.3 優(yōu)良菌種選育技術(shù)：菌種的選育是中藥發(fā)酵的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。因此，應(yīng)該加大發(fā)酵菌種的選育和評價工作，使更多優(yōu)良的菌種能夠最大限度作用于中藥，從而為更多有價值的發(fā)酵中藥產(chǎn)品的研制奠定基礎(chǔ)。
2.5.4 現(xiàn)代復(fù)合微生物發(fā)酵技術(shù)：多菌種發(fā)酵較單一菌種發(fā)酵具有更強(qiáng)的生物轉(zhuǎn)化能力，但也是發(fā)酵研究的難點(diǎn)。傳統(tǒng)中藥發(fā)酵多是自然界混合菌種天然發(fā)酵的結(jié)果，因那時人們并不知道微生物和發(fā)酵的關(guān)系，從而很難人為控制發(fā)酵過程。如何應(yīng)用現(xiàn)代微生物工程的相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行中藥多菌種發(fā)酵，提高發(fā)酵生產(chǎn)的可控性、穩(wěn)定性，提高發(fā)酵中藥的有效性和安全性，是進(jìn)行現(xiàn)代發(fā)酵中藥研究的又一關(guān)鍵技術(shù)。
2.5.5 發(fā)酵中藥篩選模型和多維評價體系：中藥具有品種多樣性、化學(xué)成分復(fù)雜性、藥效作用多向性的特點(diǎn)，中藥復(fù)方具有整體性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性、非加和性等特點(diǎn)。因此，中藥及其復(fù)方在發(fā)酵過程中如何遵循中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)，進(jìn)行發(fā)酵后選用何種評價指標(biāo)和評價模型，建立發(fā)酵中藥篩選模型和多維評價體系，是發(fā)酵中藥研究的又一技術(shù)難點(diǎn)[7]。
3　微生物在組培中藥材次生代謝產(chǎn)物的形成中的應(yīng)用
用組織培養(yǎng)方法來生產(chǎn)中藥的有效成分是解決中藥資源緊張的重要手段，是中藥現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一。在組織培養(yǎng)中用發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)組培物產(chǎn)生發(fā)狀根(hairy root)，由發(fā)狀根形成次生代謝產(chǎn)物已成為利用中藥組織培養(yǎng)物產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物的常用方法。到目前為止已建立了80多種植物的發(fā)狀根無性系，其中不少是藥用植物。Yosh ikawa等的研究表明，人參的發(fā)狀根在無外源激素的條件進(jìn)行培養(yǎng)，人參皂苷，可達(dá)干質(zhì)量的0.95%，而天然栽培根僅為0.4%，因此人參發(fā)狀根完全有可能代替天然人參作藥用。黃遵錫從短葉紅豆杉誘導(dǎo)出發(fā)狀根，選育出的5株無性系20 d后生物量增加9倍，紫杉醇的量是愈傷組織的1.3～8.0倍。
在植物與微生物的相互作用中，真菌能誘導(dǎo)植物中特定次生產(chǎn)物的積累，使植物產(chǎn)生對這些病原微生物的抗性。丹參是一種重要的藥用植物，利用丹參毛狀根和丹參轉(zhuǎn)化細(xì)胞生產(chǎn)丹參酮等次生代謝物成為研究的熱點(diǎn)。大麗輪枝菌.激發(fā)子V44和酵母提取物分別誘導(dǎo)丹參毛狀根和丹參轉(zhuǎn)化細(xì)胞后，過氧化物酶活力顯著提高，且有利于次生代謝產(chǎn)物的積累[1]。
藥用植物內(nèi)生真菌在中藥栽培和中藥新資源開發(fā)方面的應(yīng)用
內(nèi)生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一階段存在于健康植物的組織中、不形成明顯侵染的一類微生物。內(nèi)生菌可以促進(jìn)宿主的生長、發(fā)育，增強(qiáng)對不良環(huán)境的抵抗力，甚至?xí)龠M(jìn)宿主植物某些代謝產(chǎn)物的形成。深入研究中藥內(nèi)生菌，對研究中藥的活性成分和栽培可能具有重要作用。內(nèi)生真菌與宿主植物某些活性成分的形成有密切關(guān)系，對于不同地方的相同物種來說，其內(nèi)生真菌類群是不同的，這可能是形成中藥道地性的原因之一。
開唇蘭小菇、石斛小菇、蘭小菇等3 種小菇屬內(nèi)生真菌對蘭科瀕危藥用植物鐵皮石斛、金線蓮的生長有促進(jìn)作用。接種3 種內(nèi)生真菌后，鐵皮石斛苗的生長量高于對照3～5倍，石斛小菇、蘭小菇對鐵皮石斛原球莖增殖也有明顯促進(jìn)作用；接種3種真菌的金線蓮苗，側(cè)芽及側(cè)根數(shù)均顯著高于對照。在植物試管苗培養(yǎng)基中分別加入20%真菌菌絲及10 mg/L發(fā)酵液的醋酸乙酯提取物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種菌的菌絲體及蘭小菇的醋酸乙酯提取物能顯著提高鐵皮石斛原球莖的增殖率；石斛小菇的菌絲體對金線蓮的生長和側(cè)芽增殖有顯著促進(jìn)作用；開唇蘭小菇和蘭小菇的醋酸乙酯提取物分別對金線蓮側(cè)芽發(fā)生數(shù)及生長有顯著促進(jìn)作用，說明3 種內(nèi)生真菌對鐵皮斛、金線蓮的促生長作用與菌絲內(nèi)及分泌到菌絲外的代謝產(chǎn)物有關(guān)。
菌根是植物和真菌的共生體，是植物普遍存在的現(xiàn)象，菌根菌能促進(jìn)菌根植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和水分，通過刺激或增加寄主植物產(chǎn)生次生代謝物，如抗生素、植保素、酚類化合物、苯丙烷類代謝酶系、木質(zhì)素、過氧化物酶、水解酶等，提高寄主植物的抗病和抗逆能力。用VA菌根真菌Glomusm osseae 接種韭菜進(jìn)行試驗(yàn), 結(jié)果接種株比未接種株的株高、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)都增加，抗凍性增強(qiáng)。但在中藥栽培研究中應(yīng)用菌根技術(shù)尚未引起人們足夠的重視，報(bào)道的文獻(xiàn)比較少[1]。
展望
我國有悠久的重要使用史，微生物應(yīng)用于中藥業(yè)有悠久的歷史，中藥炮制采用微生物發(fā)酵法具有一般方法所無法比擬的優(yōu)勢，可以為開發(fā)新藥、提高藥物療效、降低藥物毒副作用的研究提供新的手段，為中藥的發(fā)展開辟新的研究空間。進(jìn)行中藥發(fā)酵研究也具有成熟的現(xiàn)實(shí)條件，應(yīng)當(dāng)成為我國中藥現(xiàn)代化研究的內(nèi)容之一，從而更好的為人類服務(wù)。發(fā)酵中藥所包含的成分極其復(fù)雜，對其成分分離純化有較大的難度，今后應(yīng)加強(qiáng)純化條件的研究，并科學(xué)地優(yōu)化，提高純化水平。同時，應(yīng)加強(qiáng)新劑型的研究開發(fā)，針對不同的適應(yīng)癥開發(fā)出相適應(yīng)的劑型。
發(fā)酵中藥是現(xiàn)代生物技術(shù)和中藥研究的完美結(jié)合，必將為中藥新藥研究開發(fā)開辟新的道路，拓展更廣闊的發(fā)展空間，并在中藥新藥研究開發(fā)中占有越來越重要的地位。發(fā)酵中藥還有利于推進(jìn)中藥現(xiàn)代化和國際化進(jìn)程，提高我國中藥行業(yè)的國際競爭力，為中藥走向世界、造福全人類做出新的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)
楊紅亞, 王興紅, 彭　謙. 微生物在中藥現(xiàn)代化中的應(yīng)用[J]. 中草藥,2005,36(11): 1728~1731
陸欣媛, 劉松梅, 鄭春英, 吳丹. 中藥發(fā)酵研究概況[J]. 黑龍江醫(yī)藥, 2006,(6): 469~470
趙雯瑋, 陳祥貴, 李鑫. 微生物發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用[J]. 生命科學(xué)儀器,2008,6(10): 3~5
王玉閣, 曹　軍. 微生物發(fā)酵制藥的研究[J]. 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,27(2): 196~197
秦琴. 發(fā)酵在中藥研究中的應(yīng)用概況. 中國西部科技,2010,2(21): 43~44
阮曉東, 張惠文, 蔡穎慧, 王藝純, 孫冬雪, 黃婷. 微生物在中藥生物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用[J]. 中草藥,2009,40(1):149~152
傅超美, 冷靜. 中藥發(fā)酵的概況與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 藥學(xué)專論,2008,17(15): 1~2

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