中药黄芪微生物发酵研究论文

俗话说“常喝黄芪汤，防病保 健康 ”，黄芪在日常的 健康 养生 中如此常见，与它的作用多，效果好是密不可分的。黄芪含有多种微量元素，氨基酸，多糖等物质，对人体有着极大的好处。黄芪中的重要活性成分——黄芪甲苷具有血管药理活性，能诱导血管新生[1，2]。脐带血中含有丰富的干细胞，其中有一种干细胞被称为内皮祖细胞。内皮祖细胞是一种生成血管的干细胞，能参与损伤内皮修复和促进血管新生，因为脐带血中有这种神奇的干细胞，所以有临床医生曾尝试采用脐带血治疗糖尿病的重要并发症——糖尿病足，并取得了很好的治疗效果[3]。内皮祖细胞能够分泌血管生长因子和外泌体，外泌体中包含mRNA、微小RNA（miRNA) 和蛋白质等生物活性物质会增强内皮细胞的成管功能，从而参与血管新生[4]。也正是因为这一机制，脐带血来源的内皮祖细胞在心脑血管疾病、外周血管疾病、肿瘤血管形成及创伤愈合等方面均发挥着重要作用，并为缺血性疾病的研究治疗提供了新思路。 黄芪作为传统中药的代表能诱导血管新生，脐带血来源的内皮祖细胞作为尖端生物 科技 的代表也有类似的功能，两者会有什么关系呢？ 一项最新研究将二者巧妙完美的结合在一起，带给人们惊喜的答案。研究选择了1名 健康 足月新生儿的脐带血10 mL, 扩增培养了其中的内皮祖细胞，并将获得的内皮祖细胞分为添加黄芪甲苷组和对照组，在特定条件下培养24 h【5】。结果显示添加黄芪甲苷组的EPC外泌体和对血管新生有重要作用的miRNA-126的含量均高于对照组。在黄芪甲苷的诱导下，使得EPC增加EPC外泌体的分泌, 提升EPC 的细胞活性，改善EPC 的增殖、黏附、迁移和成管等生物学功能。图1(左）：培养第四天和第七天EPC形态 图2（右）：形态，4A4B分别为黄芪甲苷组和对照组 此项成果不仅为深入研究黄芪甲苷作用于EPC介导的血管新生奠定基础，也预示着传统中医中药在先进的现代医学和生物学领域依然能够发挥巨大的作用。 黄芪甲苷具有抗炎、免疫调节、抗氧化、抗细胞凋亡、调节代谢、 抗纤维化、抑制肿瘤及促进血管新生等功能[6]，其中促血管新生的作用尤为重要，可经多种途径参与受损血管的修复和血管新生。与此同时，干细胞与再生医学技术已成为解决临床疑难疾病最有前景的医疗手段，其对坏死组织和器官的替代修复和再生，体现出巨大的技术优势和应用价值。脐带血是干细胞的宝库，含有丰富的造血干细胞、间充质干细胞、内皮祖细胞、神经干细胞等，将脐带血来源干细胞的研究应用与我国传统中医药有机结合，无疑将发挥交叉学科研究的优势，将深化对中医学的认知,有望成为中医药走向现代化的又一新的研究方向。 【1】王玲玲, 孙金玉,林真丹,等. 高效液相色谱多检测器联用并结合光谱、质谱技术对不同黄芪样品中黄芪甲苷伴生组分的研究[ J] . 分子科学学报, 2017 , 33 （ 6 ) : 447 .454 . D0I: 10 .13563 / j. cnki. jmolsci. 2017 . 06 . 002 . 【2】Cheng sY, Zhang xx, Feng O, et al. Astragaloside Ⅳ exerts an. giogenesis and cardioprotection after myocardial infarction via reg. ulating PTEN / PI3 K / Akt signaling pathway[ J] . Life sci, 2019 , 227 : 82 .93 . D0I: 10 . 1016 / j. lfs. 2019 . 04 . 040 . 【3】郭君其,，罗芳等.中华细胞与干细胞杂志(电子版) 2012年11月第2卷第4期：289-290 【4】Li xC, Chen CY, wei LM, et al. Exosomes derived from endothelial progenitor cells attenuate vascular repair and accelerate reendothelialization by enhancing endothelial function [ J ] . Cytotherapy, 2016 , 18（ 2 ) : 253 .262 . D0I: 10 . 1016 / j. jcyt. 2015 . 11 . 009 . 【5】熊武, 孙安梦, 皇毅, 等. 内皮祖细胞外泌体中与血管生成相关的 miRNAs 生物信息学分析[ J] . 中国医师杂志, 2019 , 21（4 ) : 499 .502 . D0I: 10 . 3760 / cma. j. issn. 1008 .1372 . 2019 . 04 .005 . 【6】Liang C, Ni Cx, shi xL, et al. Astragaloside Ⅳ regulates the HIF / VECF / Notch signaling pathway through to angiogenesis after ischemic stroke [ J ] . Restor Neurol Neurosci, 2020 , 38 （3 ) : 271 .282 . D0I: 10 . 3233 / .

黄芪，又名黄耆，为植物和中药材的统称。植物黄芪产于内蒙古、山西、甘肃、黑龙江等地，为国家三级保护植物。中药材黄芪为豆科草本植物蒙古黄芪、膜荚黄芪的根，具有补气固表、利水退肿、托毒排脓、生肌等功效。黄芪的药用迄今已有2000多年的历史，现代研究，黄芪含皂甙、蔗糖、多糖、多种氨基酸、叶酸及硒、锌、铜等多种微量元素。有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。但表实邪盛，气滞湿阻，食积停滞，痈疽初起或溃后热毒尚盛等实证，以及阴虚阳亢者，均须禁服。药理研究黄芪具有补气固表，利尿托毒，排脓，敛疮生肌的功效。用于气虚乏力，食少便溏，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴。《本经》记载：“主痈疽，久败疮，排脓止痛。补虚，小儿百病。”《日华子本草》记载：“助气壮筋骨，长肉补血。”增强非特异性免疫功能黄芪能显著增加血液中的白细胞总数，促进中性粒细胞及巨噬细胞的吞噬功能和杀菌能力。黄芪水煎液小鼠灌胃给药能明显增强脾脏NK细胞的活性，这一过程与诱生干扰素同时发生。黄芪多糖也能刺激NK细胞的增殖，并使细胞体变大。黄芪对NK细胞活性的促进作用主要是通过诱导淋巴细胞产生7-干扰素所介导的，黄芪对NK细胞活性的促进作用与其诱导的抗病毒活性相平行。黄芪在体外与小鼠脾脏细胞一起培养，也能诱生γ-干扰素。对大黄造成的脾虚小鼠黄芪水煎液和黄芪多糖，给药后，均能恢复其脾脏产生IL-2的能力。黄芪并能增强外周血淋巴细胞对IL-2的反应性，使外周血淋巴细胞受IL-2刺激后其增殖指数增高。增强特异性免疫功能黄芪能明显增强细胞免疫，促进PHA、COnA、PWM（美洲商陆）引起的淋巴细胞转化。黄茂对6OCo一次性全身照射小鼠脾脏抗体生成细胞释放溶血素量、血清溶菌酶量，有增加作用。对迟发型超敏反应及红细胞C3b受体花环率、红细胞一免疫复合物的花环形成率，均有不同程度的促进或增强作用。 另外，尽管从黄芪中提取的黄芪多糖等成分有显著的免疫增强作用，但从黄芪中也提取出有很强免疫抑制作用的成分。增加红细胞数黄芪多糖能升高正常大鼠红细胞的比容，增加红细胞数。对血虚证模型大鼠或小鼠，黄芪和黄芪多糖均能升高红细胞比容或血红蛋白含量。黄芪还能防治因辐射而造成的小鼠外周血白细胞总数、骨髓有核细胞数的减少，可促进造血干细胞的分化和增殖。对肝的作用小鼠灌胃黄芪水煎液能明显促进3H-亮氨酸掺入小鼠血清和肝脏蛋白质的速率，而对蛋白质含量无影响，即可以显著促进血清和肝脏蛋白质的更新。可增加脾脏蛋白质合成，并使脾脏细胞增生，胞浆内含大量粗面内质网。黄芪对糖代谢呈双向调节作用，能显著降低葡萄糖负荷后小鼠的血糖水平，对抗肾上腺素所致的血糖升高，又能对抗苯乙双胍所致的小鼠血糖降低。黄芪对正常血糖无明显影响。 保肝正常小鼠灌胃黄芪水煎液可使肝糖原增加。黄芪对四氯化碳造成肝脏损害引起的血清总蛋白和白蛋白降低有回升作用，并能预防四氯化碳所致的肝糖原减少。黄芪可增加3H-亮氨酸掺入肝脏蛋白质促进其更新。慢性乙型肝炎病人存在细胞免疫功能紊乱，T细胞亚群中CD8升高，CD4/CD8比值降低，黄芪注射液可使病人CD8下降，CD4/CD8升高，恢复正常免疫功能，提高清除病毒或抑制病毒扩散的能力。对精子的作用黄芪可延长小鼠的动情期，对小鼠的发育亦有良好的影响。黄芪可增强精子活力，在体外人的精液中添加黄芪水煎液，可使精子活动率、精子运动速度、精子前向运动速度、精子头部摆动的频率等均有显著提高。这对于将黄芪作为体外添加剂在辅助生育技术方面（如人工授精、体外授精等）具有潜在的应用价值。增强抗疲劳的作用黄芪能增强大鼠和小鼠的肌力。大鼠灌胃黄芪水煎液6日或14日，能增强大鼠游泳耐疲劳的作用，并使游泳应激大鼠血浆皮质醇含量明显增加，超过空白应激组和正常对照组的水平。黄芪可使游泳应激大鼠肾上腺重量增加，肾上腺皮质增厚，束状带细胞体积增大、胞浆丰富。表明黄芪增强大鼠抗应激能力是通过增强肾上腺皮质功能来实现的。减缓自然衰老的作用黄芪能延长家蚕和果蝇的平均寿命，减缓人胎肺二倍体细胞体外培养的自然衰老过程，使细胞寿命延长达98代，对照组仅为61-66代，使寿命延长l/3。对小鼠肾细胞培养也有保护作用。黄芪并有抗氧化作用，可降低动物血清中过氧化脂质和肝脏脂褐素含量。过氧化氢损伤中国仓鼠肺细胞（V79）引起SOD活性降低，黄芪总黄酮有回升SOD活性的作用，可减少脂质过氧化物对生物膜的损害。对心脏作用黄芪具有强心作用，，使心脏收缩振幅增大，输出量增加，对中毒或疲劳衰竭心脏的作用更为明显。黄芪对缺糖缺氧条件下培养大鼠心肌细胞所致的乳酸脱氢酶及细病变有保护作用。在加有黄芪培养的心肌细胞内，细胞质中的线粒体和糖原颗粒丰富，而糖原颗粒是细胞的能量来源，因此，黄芪可因加强心肌细胞的能量代谢而加强其功能。黄芪多糖可对抗垂体后叶索引起的急性心肌缺血，对抗氯化钡诱发的大鼠心律失常和氯仿诱发的小鼠心室纤颤。 调节血压黄芪对多种动物均有降压作用。自发性高血压大鼠灌胃黄芪水煎液可使血压的上升幅度有所控制。黄芪的降压成分为γ-氨基丁酸和黄芪皂苷甲。当动物血压降至休克水平时，黄芪又可使血压稍上升且保持稳定，对血压具有一定的双向调节作用。黄芪能明显降低麻醉犬的脑血管、外周血管、冠状动脉、肠系膜上动脉的阻力，对这些部位的血管有扩张作用，但对肾血管却具有收缩作用。黄茂降压作用主要为直接扩张外周血管，降低外周阻力的结果。 抗病毒性心肌炎病毒性心肌炎的主要发病机制是病毒直接侵犯心肌及其引起的自身免疫反应，黄芪可通过增强免疫功能而抑制病毒性心肌炎。黄芪对大鼠心肌细胞柯萨奇病毒无直接杀灭作用，但黄芪预先作用于体外培养心肌细胞48小时后，可降低心肌细胞对病毒的敏感性。病毒性心肌炎病人的红细胞免疫功能低下，机体清除免疫复合物的能力降低，导致病毒复制，加重炎症损伤。黄芪对病毒性心肌炎病人治疗3个月后，使NK细胞活性明显提高，使可溶性白细胞介素-2受体水平明显降低，并增强心肌细胞产生干扰素及促诱生干扰素作用。抗溃疡黄芪精对多种实验性动物胃溃疡有抑制作用，对95%乙醇所致小鼠胃黏膜损伤及大鼠幽门结扎所致胃教膜损伤具有显著的抑制作用，可减少损伤面积，降低损伤指数，但对大鼠胃液量、胃液酸度和胃蛋白酶活性无明显影响，并可协同西米替丁对胃黏膜的保护作用。其它黄芪还有抗肿瘤、抗骨质疏松等作用。 综上所述，与黄芪补气固表功效相关的药理作用为增强机体免疫功能、增强造血功能。改善物质代谢、增强性腺功能、抗应激、延缓衰老等作用。黄芪还具有强心、调节血压、抗病毒性心肌炎、保肝、抗溃疡等作用。黄芪多糖和黄芪皂苷是其主要有效成分。

微生物在中药中的应用摘要：中药是中华民族的瑰宝，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。利用微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物在中药领域有着广泛的运用。微生物可运用于中药菌体发酵、中药炮制等。关键词：微生物 中药 发酵技术 发酵中药 中国是中医中药的起源，几千年来中医药为我国人民的健康做出了巨大的贡献，并逐渐积累，形成了系统的中医药理论和大量经实践检验的成药验方。中药行业是我国具有比较优势的少数几个产业之一，在自然科学领域，我国最有实力、最有优势、最有后劲的就是中医药。它是中华民族的瑰宝，也是世界传统医学中重要的组成部分，在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。正受到各国人民和研究人员的关注和重视。目前各国都在从中药等天然产物中寻找有效药源。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物学是生命科学中发展较快的学科之一，在生命科学中地位越来越重要，成为各门学科都离不开的重要工具。在制药药现代化进程中，微生物显示出了越来越重要的作用，充分利用现代微生物学成果可以更好地促进制药的现代化，也为微生物学的发展开辟了新领域。1 微生物学理论促进了微生物相关中药的发展对传统微生物中药的生物学研究加深了传统微生物中药的应用和产品开发，特别是多种中药微生物纯培养物代替原药材的研究尤其引人注目，如灵芝、猴头等各种药用菌的栽培, 对保护环境、保护资源、满足人民群众用药需求起到了十分巨大的作用。以金水宝为代表的从冬虫夏草中分离的真菌纯培养物代替冬虫夏草的研究取得了巨大的经济和社会效益, 掀起了以蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛孢、蛹虫草、等虫生真菌的研究热潮。对一些微生物和植物相互作用形成的中药也有了更深入的认识, 如龙血竭的形成与真菌有密切的关系, 是龙血树抵抗微生物侵染而产生的一种植物抗毒素；僵蚕中的一些有效成分是微生物、蚕、桑叶相互作用形成的。对天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药品种栽培技术的发展。微生物相关中药形成方式，可以分为以下几种情况：1)以腐生生活方式形成的大型药用真菌，如灵芝、猴头、木耳、香菇等。这些真菌基本上都可以实现人工栽培。2)天然微生物发酵植物性中药材料形成，如神曲、红曲等，主要是酵母和丝状真菌。3)植物和微生物共生形成的中药, 如天麻是蜜环菌和天麻植物的共生体，天麻植物依靠蜜环菌提供营养；猪苓也是由于蜜环菌侵入猪苓菌核形成的共生体，由蜜环菌提供营养。4)寄生真菌侵染活体昆虫形成的虫菌复合体，其实质是昆虫的致病菌。如冬虫夏草、僵蚕、蛹虫草等。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，如龙血竭、沉香等[1]。微生物相关中药活性成分的研究为这些中药的质量标准化起到了重要的作用，也加深了对这些中药药理作用的认识。药理学研究促进了传统微生物中药在治疗现代社会的高发病如癌症、心脑血管疾病、病毒性疾病中的应用。多数微生物中药都具有滋补保健的效果，如灵芝、冬虫夏草成为保健食品开发的热点。大多数药用真菌都含有真菌多糖, 真菌多糖能增强免疫力、没有直接的细胞毒作用，成为抗癌、抗病毒产品开发热点。2 微生物发酵在中药中的应用发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵工程微生物发酵制药是指利用微生物技术，通过高度工程化的新型综合技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上，吸取了微生态学研究成果，结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术，是从中药(天然药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的，而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是：以优选的有益菌群中的一种或几种、一株或几株益生菌作为菌种，加入中药提取液中，再按照现代发酵工艺制成产品，它是一种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。古代中药发酵技术应用历史与现状我国人民远在 4000多年前就学会利用发酵来酿酒，此后又相继利用发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。《本草经疏》曰：“古人用曲，即造酒之曲，其气味甘温，性专消导，行脾胃滞气，散脏腑风冷。”说明中药临床应用之曲是在酿酒业发展的基础上出现的，曲与酒相维系。后来人们在酒曲中加入其他药物制成专供药用的各类曲剂。《本草纲目》云：“古人用麴，多是造酒之麴。后医乃造神麴，专以供药，力更胜之。”可见古人早已将微生物发酵应用于中药炮制。即将药材与辅料拌和，一定温度和湿度下通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。直到现在，临床仍在应用的发酵（制品）中药，如六神曲、淡豆豉、建曲、沉香曲、半夏曲、红曲、豆黄等，均是利用炮制环境中的野生微生物（多为霉菌、酵母、细菌等）进行多菌种固体发酵而成[2]。发酵技术应用历史悠久，也是传统中药加工炮制的重要方法之一，一般主要是起到中药复合炮制的作用。不同的培养基经同样的发酵处理后会产生药性的差异，可利用该特性生产不同适应证的中药。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，药性偏于寒凉，多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之症。在清代，根据辅料中药及治疗功能的不同，又制出了皂角曲、竹沥曲、麻油曲、牛胆曲、开郁曲、海粉曲、覆天曲等10种药曲。但是传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行利用，且菌种不纯，不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时，对那些在自然界中不占优势、生长条件要求比较严格的微生物来说，就不可能在药物上生长起来。这极大地限制了微生物的作用。另外，是否会落入有害菌也不明确，使微生物在药物中的潜在效能没有最大限度地发挥出来。中药发酵研究开始于80年代，但仅是对真菌类自身发酵的研究，如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等，大都是单一发酵。虽有报道加入中药，但也仅是将中药当做菌丝体发酵的菌质，同时研究发现，含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响，只是未见深入研究。目前，已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究，即生物转化，我们认为它与中药发酵是密不可分的。90年代初，日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻叶甙，可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。又有报道，在中药有效成分与细菌的生物转化过程，许多甙类、黄酮类、黄酮醇、黄烷酮类、香豆素类等均经过肠道菌进行了化学修饰。有作者指出 ,在中药成分生物转化的研究过程中 ,对代谢物提纯、确定结构模式固然需要，但更应当推出微生物发酵。中药成分的生物转化是中药创制新药研究的重要方面。正在修订中的我国新药申报指导原则，已决定将生物转化列入创新(一类) 药的研究。董玫等研究发现，六味地黄丸发酵液可显著抑制小鼠肝癌 H22的生长，而等量的六味地黄丸煎剂则无明显抑瘤作用。六味地黄发酵液还可以对抗环磷酸酰胺所致白细胞减少，且升高报细胞的作用明显高于六味地黄煎剂。香港中医博士吴志勇成功发酵出黄芪液，经福建中医学院测定，发酵的黄芪所含的黄芪多糖是普通煎、煮、熬水提法的～倍之间。据悉，卫生部药品检验所动物试验结果：发酵中药只需1/28的量，即可与一般煎、煮、熬的水提物一份的量发挥同等的药效。据报道，含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和多菌种混合发酵的研究将有望成为未来的研究热点。国外对于中药发酵的研究报道较少，主要在食品、酶工程，如日本的纳豆，用Bacillus菌发酵大豆。由于Bacillus菌酶系丰富（包括淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶），并能增加维生素K的含量，Bacillus subtilis菌环能消除小肠内致病菌，其提取物具有明显的抗癌活性和降压作用。中草药发酵的研究有必要借鉴上述成功的经验[4]。中药发酵制药的特点中药发酵制药技术的典型特点就是生物转化。可概括如下几点：1)药物的有效组分、活性物质最大限度的得以提取、利用；2)药物进入人体后不能直接被利用的有效活性组分，因在体外得以完成而被直接利用，迅速发挥应有效能；3)优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能；4)中药发酵制药与原有药物相比产生了新的活性物质，从而具有新的保健、预防或治疗功能；5)是实现中药现代化、具有高科技水平的又一新技术，生产工艺可控，所得产物精确，制剂方便，便于与国际接轨[4]。 中药发酵的分类中药发酵分为液体发酵和固体发酵。液体发酵是在借鉴抗生素生产工艺的基础上，把菌丝体加入培养基中，将之与药材混合后放置于适温下进行发酵。液体发酵具有较高的物质传递效率，易于实现发酵工艺的自动化控制。固体发酵是以富含多种营养成分的农副产品如麦麸、甘蔗渣、玉米芯等作为发酵营养基质，用一种或多种真菌作为发酵菌种，在一定的温度、湿度条件下进行发酵。固体发酵在发酵过程中既生长菌体，又形成各种次生代谢物质，难以将其分离，南京中医药大学庄毅教授将它们统称为“菌质”。按应用方式又可将其分为“无渣式”和“去渣式”，前者不用经过提取可直接用药，后者要经过有效成分的提取和制剂后才可用药[3]。发酵在中药研究中的应用利用中药培养基发酵药用真菌菌物界估计逾十万种，可供药用的高等真菌约20余种，利用潜力巨大。国内20世纪60年代兴起深层培养（或发酵），2世纪80年代中国医学科学院药物研究所进行的冬虫夏草大规模发酵培养研究，也仅是对菌类自身发酵的研究，如灵芝、冬虫夏草、香菇发酵等，且大多是单一发酵。目前对灵芝、云芝、冬虫夏草、灰树花、密环菌、金针菇、香菇、姬松茸、茯苓等很多菌种的发酵技术已日趋成熟。庄毅曾提出了菌质的概念，即用一定的药用菌菌种接种在一定的固体基质上，在一定环境条件下，经过一定时间发酵（发酵周期），在特定的质量指标控制下达到发酵终点而产生菌质。可采用现代技术将有效真菌与中草药组成的不同发酵基质构成各种发酵组合，在一定条件下进行发酵，产生各种性质不同的菌质。可以利用中药作为培养基的组成部分，构建药性菌质，比较发酵前后中药相关成分的变化，为中药与药用真菌的结合寻找突破点，并开发具有良好功效的药物。王玉红等在发酵培养基中添加适量的黄芪以促进灵芝的生长和灵芝多糖的产生，结果其多糖的组分发生了变化，有可能产生了新的物质。尤建良等将中药抗癌复方“康复灵”（主要含党参、麦冬、薏苡仁、猪苓、淮山药等）以灵芝菌进行生物发酵，结果表明灵芝中药制剂发酵液的抑瘤率达比单独的灵芝发酵液、单味中药制剂和灵芝发酵液中药制剂混合液均有明显提高。中药发酵用于药材的炮制发酵法一直是中药炮制方法之一，它借助微生物的作用，改变中药原有药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症。微生物在生长过程中产生的各种酶，将药物的成分分解转化为新的活性成分或将毒性成分分解而降低药物的毒副作用。现代中药加工中用发酵法炮制中药，如五倍子，这种中药具有收敛止泻、止血的功能，但其主要成分鞣酸在肠道中与蛋白质结合会降低其活性。研究人员用含根毒菌等物质的酵曲发酵五倍子，能显著提高其收敛作用，降低副作用。香港中医吴志勇博士与内地教授林陆山合作，运用生物工程技术发酵中药获得成功。它彻底改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统加工工艺，并使药效提高，发酵黄芪所含的黄芪多糖最多为传统工艺的5倍，且动物实验证明发酵黄芪的用量为传统方法制成的药的1/28，即可产生相同的药效。（1）提高有效成分提取率中草药中植物类药材占90％，药材有效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2 发酵在中药研究中的应用中药发酵用于药材的炮制等物质构成的致密结构。在中药有效成分提取过程中，当胞浆中的有效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力，使有效成分浸出受阻。微生物可利用中药中的成分为营养进行分裂、生长、繁殖和代谢，在代谢过程中分泌蛋白酶、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，使细胞破裂，细胞间隙增加，减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力。体外试验证明对盾叶薯蓣采用预发酵，有效组分薯蓣皂苷元的产率明显提高。（2）中药发酵可提高中药药效在发酵的过程中，对中草药细胞进行破壁使有效物质溶出，提高了活性成分的浓度。并且，将许多人体不能直接吸收利用的大分子有效活性物质降解成小分子的活性物质，使发酵中药在人体中可以较快的被吸收，且吸收较完，治疗效果好。王林等人用麻黄、莱菔子、金银花、连翘四味中药发酵灵芝菌，发现这四味中药对灵芝菌的生物量有明显的促进增加作用，且使灵芝发酵液的止咳、祛痰作用高于其与中药混合发酵前。董枚等也报道，将传统方六味地黄汤发酵，其发酵液对小鼠肝癌具有显著的抑制作用。六味地黄发酵液连续给药两周，可显著抑制小鼠肝癌Hzz的生长，抑瘤率为30，而同等剂量的六味地黄煎剂无明显的抑瘤作用，而且六味地黄发酵液组的白细胞数比煎剂组多(P<)。在免疫调节方面，六味地黄发酵液的功效明显优于六味地黄煎剂。陈永强等经实验发现，甘草经微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶水解后甘草酸转化为甘草次酸，甘草次酸可被肠道直接吸收，短期内在血液中达到较高的药物浓度，迅速作用于靶部位，并且通过微生物的作用，甘草的细胞间质及细胞壁得到分解，促进甘草其它有效成份的释放。通过微生物对甘草的转化作用，甘草的急性抗炎、镇痛效果都显著增强。（3）中药发酵产生新的活性物质有些中药经过多菌种混合发酵后还可产生新的活性物质，产生新的功能，为活性物质的筛选提供新的途径。云南大学与昆明植物研究所李国红等人，联合采用枯草芽孢杆菌对三七根进行发酵后，在对其中的皂苷成分的研究中发现，从发酵后的三七中分离到了人参皂苷RH4。这种化合物未在发酵前检测到，说明这种化合物是通过发酵产生的，可能是在发酵的过程中，三七须根的某些皂苷被微生物转化为人参皂苷RH4。（4）减毒增效 微生物有可能将中药中的有毒物质进行分解，从而降低药物的毒副作用。大黄生用泻下作用峻烈，易引起腹痛、恶心等胃肠道反应。大黄泻下成分主要是结合型蒽醌衍生物，其中以二蒽醌番泻苷的作用最强。在中医临床中，为了缓和大黄的泻下作用及对胃肠道的不良反应，常用不同的炮制方法，使结合型蒽醌分解或破坏，从而缓和泻下作用和其它副作用。云南中医学院的学者戴万生等人，用发酵法炮制大黄，改变了大黄的蒽醌类成分的含量。蒽醌类成分经酵母发酵后，总蒽醌含量仅略有降低，较传统方法保存了更多的大黄总蒽醌，而起泻下作用的结合型蒽醌含量降低。另外，作为抗菌、抗肿瘤的主要有效成分的游离型蒽醌的含量增加了6倍左右，起到减毒增效的作用[5,6]。 发酵中药的优势试验证明，发酵的中药与煎、煮、熬、灼、蒸、浸法提取的中药有以下几点不同：（1）中药发酵是在常温、常压条件下进行的生物转化过程，最大限度地保护了中药的活性成分，如对热敏感的挥发油和维生素等成分，如薄荷、当归等。（2）中药中有效成份不被破坏并充分利用，如蛋白质、氨基酸，维他命、微量元素等。经检验：发酵中药中含有18种氨基酸、大量的亚麻酸、多肽类小分子活性蛋白、20多种维他命和微量元素等。（3）发酵中药的分子量较小，吸收较快、较完全、治疗效果较好。如临床中治疗跌打损伤，若筋骨无断裂，98％能1～2次治愈；痔疮98％一次根治。经中央卫生部药物检验所试验证实：发酵中药的药效是普通水提法中药的4～28倍。（4）目前很多中药不能进入国际市场的主要原因之一是重金属超标，而发酵中药所含的重金属不会产生毒性，如朱砂不会释放出水银（汞），（5）发酵法既环保又可“废物”再用，通常中药提取有效成分后药渣弃掉，污染环境。发酵法经过反复发酵，约95％被利用，中药渣（即纤维）经过纤维素酶的水解及多酶体的裂解代谢，大部分变成单糖（葡萄糖），可被机体利用，未被利用的纤维素可润肠通便，起到肠道清道夫的作用，有的便秘患者服用了发酵中药后意外地解决了便秘的问题[5]。中药发酵技术中的关键技术目前中药发酵技术无论在基础理论方面还是在方法上的研究仍处于起步阶段，对单味药材发酵和传统复方发酵开发得都很少，故少有投入生产的发酵新药。同时中药发酵技术也面临一些问题，如中医药自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的不明确性、微生物生长特性的多样性以及在中药发酵过程中如何贯彻中医理论的指导等。因此，对中药发酵关键技术的正确把握关系到其发展方向和前景，笔者认为，今后以下几方面的工作有待深入研究。中药发酵机理：目前微生物发酵中药的机理已有一些基础和推断，但由于中药化学成分的复杂性和作用机理的不明确性，中药的有效成分、一些非有效成分及特殊的基质环境与微生物的相互作用尚有待研究；针对具体的中药及复方，明确其发酵作用机理，揭示发酵中药的科学内涵，其发酵体系的特点和作用机理仍待进一步研究。 中药发酵共性技术：加强对单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术、微生物培养的系统研究，并进行成分的分离、鉴定和相关药理试验，明确微生物的性质以及变化过程，建立起统一的能应用于大多数中药发酵的通用方法与共性技术体系，为实现发酵中药的现代化、科学化、国际化提供新的途径和方法。 优良菌种选育技术：菌种的选育是中药发酵的关键和基础。因此，应该加大发酵菌种的选育和评价工作，使更多优良的菌种能够最大限度作用于中药，从而为更多有价值的发酵中药产品的研制奠定基础。 现代复合微生物发酵技术：多菌种发酵较单一菌种发酵具有更强的生物转化能力，但也是发酵研究的难点。传统中药发酵多是自然界混合菌种天然发酵的结果，因那时人们并不知道微生物和发酵的关系，从而很难人为控制发酵过程。如何应用现代微生物工程的相关技术，进行中药多菌种发酵，提高发酵生产的可控性、稳定性，提高发酵中药的有效性和安全性，是进行现代发酵中药研究的又一关键技术。 发酵中药筛选模型和多维评价体系：中药具有品种多样性、化学成分复杂性、药效作用多向性的特点，中药复方具有整体性、系统性、复杂性、非加和性等特点。因此，中药及其复方在发酵过程中如何遵循中医药理论的指导，进行发酵后选用何种评价指标和评价模型，建立发酵中药筛选模型和多维评价体系，是发酵中药研究的又一技术难点[7]。3微生物在组培中药材次生代谢产物的形成中的应用用组织培养方法来生产中药的有效成分是解决中药资源紧张的重要手段，是中药现代化的重要内容之一。在组织培养中用发根农杆菌诱导组培物产生发状根(hairy root)，由发状根形成次生代谢产物已成为利用中药组织培养物产生次生代谢产物的常用方法。到目前为止已建立了80多种植物的发状根无性系，其中不少是药用植物。Yosh ikawa等的研究表明，人参的发状根在无外源激素的条件进行培养，人参皂苷，可达干质量的，而天然栽培根仅为，因此人参发状根完全有可能代替天然人参作药用。黄遵锡从短叶红豆杉诱导出发状根，选育出的5株无性系20 d后生物量增加9倍，紫杉醇的量是愈伤组织的～倍。在植物与微生物的相互作用中，真菌能诱导植物中特定次生产物的积累，使植物产生对这些病原微生物的抗性。丹参是一种重要的药用植物，利用丹参毛状根和丹参转化细胞生产丹参酮等次生代谢物成为研究的热点。大丽轮枝菌.激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和丹参转化细胞后，过氧化物酶活力显著提高，且有利于次生代谢产物的积累[1]。药用植物内生真菌在中药栽培和中药新资源开发方面的应用内生菌(endophyte)主要指在其生活史的某一阶段存在于健康植物的组织中、不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长、发育，增强对不良环境的抵抗力，甚至会促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生菌，对研究中药的活性成分和栽培可能具有重要作用。内生真菌与宿主植物某些活性成分的形成有密切关系，对于不同地方的相同物种来说，其内生真菌类群是不同的，这可能是形成中药道地性的原因之一。开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等3 种小菇属内生真菌对兰科濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长有促进作用。接种3 种内生真菌后，铁皮石斛苗的生长量高于对照3～5倍，石斛小菇、兰小菇对铁皮石斛原球茎增殖也有明显促进作用；接种3种真菌的金线莲苗，侧芽及侧根数均显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别加入20%真菌菌丝及10 mg/L发酵液的醋酸乙酯提取物，结果发现3种菌的菌丝体及兰小菇的醋酸乙酯提取物能显著提高铁皮石斛原球茎的增殖率；石斛小菇的菌丝体对金线莲的生长和侧芽增殖有显著促进作用；开唇兰小菇和兰小菇的醋酸乙酯提取物分别对金线莲侧芽发生数及生长有显著促进作用，说明3 种内生真菌对铁皮斛、金线莲的促生长作用与菌丝内及分泌到菌丝外的代谢产物有关。菌根是植物和真菌的共生体，是植物普遍存在的现象，菌根菌能促进菌根植物吸收矿质营养和水分，通过刺激或增加寄主植物产生次生代谢物，如抗生素、植保素、酚类化合物、苯丙烷类代谢酶系、木质素、过氧化物酶、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 接种韭菜进行试验, 结果接种株比未接种株的株高、鲜质量、干质量、叶绿素质量分数都增加，抗冻性增强。但在中药栽培研究中应用菌根技术尚未引起人们足够的重视，报道的文献比较少[1]。展望我国有悠久的重要使用史，微生物应用于中药业有悠久的历史，中药炮制采用微生物发酵法具有一般方法所无法比拟的优势，可以为开发新药、提高药物疗效、降低药物毒副作用的研究提供新的手段，为中药的发展开辟新的研究空间。进行中药发酵研究也具有成熟的现实条件，应当成为我国中药现代化研究的内容之一，从而更好的为人类服务。发酵中药所包含的成分极其复杂，对其成分分离纯化有较大的难度，今后应加强纯化条件的研究，并科学地优化，提高纯化水平。同时，应加强新剂型的研究开发，针对不同的适应症开发出相适应的剂型。 发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合，必将为中药新药研究开发开辟新的道路，拓展更广阔的发展空间，并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程，提高我国中药行业的国际竞争力，为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。 参考文献杨红亚, 王兴红, 彭谦. 微生物在中药现代化中的应用[J]. 中草药,2005,36(11): 1728~1731陆欣媛, 刘松梅, 郑春英, 吴丹. 中药发酵研究概况[J]. 黑龙江医药, 2006,(6): 469~470赵雯玮, 陈祥贵, 李鑫. 微生物发酵在中药研究中的应用[J]. 生命科学仪器,2008,6(10): 3~5 王玉阁, 曹军. 微生物发酵制药的研究[J]. 齐齐哈尔医学院学报,2006,27(2): 196~197 秦琴. 发酵在中药研究中的应用概况. 中国西部科技,2010,2(21): 43~44 阮晓东, 张惠文, 蔡颖慧, 王艺纯, 孙冬雪, 黄 婷. 微生物在中药生物转化中的应用[J]. 中草药,2009,40(1):149~152 傅超美, 冷静. 中药发酵的概况与关键技术[J]. 药学专论,2008,17(15): 1~2

黄芪具有补气固表，利尿托毒，排脓，敛疮生肌的功效。用于气虚乏力，食少便溏，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴的作用