黃芪藥材的發酵研究進展

徐榮芳，薛慧清，閆潤紅，李艷彥，郭 羽，劉必旺

（山西中醫學院，山西太原030024）

中藥黃芪在國內中藥材市場上為常用大宗品種，不僅是治病救人的名貴藥材，也是新興的保健品原料之一。隨著黃芪用量和用途的逐年增加，沿用多年的黃芪使用方法、加工方法以及有效成分提取方法已不能滿足社會的需求。而微生物發酵不僅可以對中藥的纖維糖類蛋白質等成分加以利用和轉化，同時中藥中的成分可促進或抑制其次生代謝產物的產生，生產出包含多種活性成分的制劑或新藥，故黃芪的發酵研究具有理論和現實意義。

1 黃芪發酵的藥學研究

利用微生物對黃芪發酵，黃芪藥材和微生物中的某些成分會在發酵中被轉化，或提高微生物的產率及效用，或改變黃芪有效成分的含量比例。

1.1 發酵產生新的活性物質

有研究報道，將黃芪、玉竹、絞股藍、苦蕎等九味中藥固體粉末分別加入培養基中接種雞腿蘑進行深層發酵，結果表明黃芪等中藥可以促進雞腿蘑的生長和胞外多糖的分泌［1］。有學者將中藥黃芪作為添加物對靈芝進行深層發酵，確定在發酵培養基中添加適量的黃芪能促進靈芝生長和靈芝多糖的產生，表明黃芪有利于靈芝發酵中多糖的產生，其多糖的組分發生變化，可能產生了新的物質［2］。

1.2 發酵對菌體自身的影響

有學者以長雙歧桿菌和兩歧雙歧桿菌為研究對象，以黃芪為主要材料，系統研究黃芪及其他中藥對雙歧桿菌生長的影響。結果表明，黃芪浸提液在體外對長雙歧桿菌Blm和兩歧雙歧桿菌Bbm的生長具有促進作用，其效果隨著黃芪浸提液添加量的增加而增加，并且對不同菌種的促生長效果存在差異［3］。還有學者在含有黃芪的培養基中加入裂褶菌進行液體發酵，結果表明利用裂褶菌液體發酵可將黃芪中的多糖和皂苷進行有效菌物轉化，從而提高了菌絲體的有效生物量［4］。朱新術等［5］選取能厭氧發酵黃芪藥液的優良乳酸菌，通過在添加黃芪藥液的發酵培養基中反復傳代對其進行馴化，并測定發酵前后粗多糖的含量和菌體濃度，用單因素法研究了最佳黃芪添加量和最佳接種量，結果經過6次傳代馴化后，馴化菌株發酵黃芪藥液后可使其粗多糖得率提高111.9%，而黃芪藥液能促進馴化菌株的增殖，可使菌體濃度提高251%。

1.3 發酵對黃芪藥材成分的影響

孫豪棟［6］通過對復旦大學實驗室保存菌株進行研究，篩選能夠轉化黃芪總皂苷到黃芪甲苷，并且產物專一，轉化率較高的菌種，最終發現傘枝犁頭霉具有較好的轉化能力，并以之作為始發菌種，通過UV等誘變育種，篩選出能夠高效提高黃芪甲苷在黃芪總皂苷中含量的菌種，使黃芪甲苷的產率從28.3%增加至31.1%，并對培養基組分進行優化，使黃芪甲苷的產率提高至38.15%。再通過對一系列培養條件優化試驗，結果顯示，在底物投料量為15 mg/mL時，黃芪甲苷最高產率可以達到42.86%。

郁帥陸等［7］利用藥用真菌靈芝對高溫滅菌后的中藥黃芪進行固態發酵處理，發現發酵對高溫滅菌后的中藥黃芪成分變化有較大的影響，測得多糖和黃酮含量增加而皂苷含量明顯減少。王士中［8］采用黃芪藥材為主要培養基，接種糙皮側耳菌種對黃芪進行發酵，對發酵液中主要活性成分含量檢測，并與黃芪水煎液相應活性成分對比發現，發酵處理使黃芪多糖和游離氨基酸含量降低，而總黃酮、總皂苷和黃芪甲苷含量增加，并確定了黃芪發酵的最佳時間為7 d。

2 黃芪發酵的藥理研究

2.1 發酵產物增強免疫功能的研究

有學者發現，黃芪發酵型產品可明顯促進小鼠脾B細胞增殖及對SRBC產生抗體，促進T細胞增殖及T細胞依賴抗體的產生，其機理可能通過直接作用于巨噬細胞提高APC細胞的抗原呈遞功能及促進T細胞的活化、增殖而達到正向調節免疫功能的作用［9］。黃芪發酵液還能夠提高小鼠吞噬細胞的吞噬能力，使小鼠淋巴細胞酸性非特異性酯酶活性升高，但對免疫器官重量影響不大［10］。陳俊榮等［11］用黃芪發酵產品“芪酵粉”與環磷酰胺聯合應用進行實驗，結果表明芪酵粉可對抗環磷酰胺所致的小鼠外周血白細胞減少、骨髓有核細胞數減少和脾重減輕等毒性反應，保護腎功能，對化療藥環磷酰胺有顯著的減毒作用。

2.2 發酵產物在抗菌、抗病毒方面的研究

李萬坤等［12］采用體外累積發酵產氣法和16S rDNA指紋圖譜鑒定技術研究了來自黃芪的天然免疫活性多糖（AstE）對雞腸道微生物菌群及其發酵特性的影響，結果表明來自黃芪的天然免疫活性多糖（AstE）在體外發酵后，均具有顯著改變雞盲腸微生物發酵終產物的含量和盲腸微生物活性的作用。有國外專利報道，將酵母提取物和乳糖溶于蒸餾水中作培養基，在培養基中接種各種菌株或酵母株，并在適宜條件下培養24 h，黃芪片煮沸過濾得提取液后加入大豆粉、蔗糖，混勻，此混合物經加壓滅菌后加到上述酵母培養基中，并于36℃～42℃培養42 h～60 h，過濾、離心得上清液，濃縮至原液的1/15，所得產品在規定的溫度下濃縮，最終產品的pH為3.2～3.5，該發酵物可預防、改善、抑制和治療微生物感染，促進身體健康［13］。

2.3 發酵產物抗疲勞作用

有學者用乳酸菌發酵黃芪并做藥理研究，發現黃芪發酵產物有顯著性提高肝臟SOD活力和降低肌肉MDA含量的作用，黃芪發酵產物能減少部分組織中自由基的堆積，有助于體內部分脂質過氧化物的清除，從而延緩疲勞的出現或有促進機體運動性疲勞恢復作用［14］。魏巍［15］選擇了七味中藥與靈芝進行組合發酵，研究其液體發酵產物在緩解體力疲勞方面的功效作用，證實靈芝-黃芪發酵產物有緩解體力疲勞的作用。

2.4 發酵產物降血糖作用

賀晨雨［16］用黃芪發酵粉對造模糖尿病大鼠灌胃給藥，之后對大鼠腹主動脈取血，分離血清，測各組大鼠空腹血糖（FBG）；大鼠眼眶后靜脈叢取血，測各組大鼠膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）及低密度脂蛋白（LDL-C），發現黃芪發酵粉具有調節脂代謝，降低血糖的生理作用。

2.5 其他藥理作用

張凱等［17］對肉仔雞分別飼喂正常日糧、含黃芪生藥（RA）日糧、含發酵型黃芪提取物（FRAE）日糧和含中農華信黃芪多糖（AP）日糧結果表明，在實驗期內發酵型黃芪提取物對肉仔雞的生產性能和健康狀況有明顯促進作用。

3 黃芪發酵產品的開發研究

黃芪本身藥食同源，除了能作藥用外亦可進行食品開發。重慶市藥物種植研究所和西南農業大學聯合研制的一種新型含黃芪藥材發酵的功能保健茶，該茶按我國傳統醫藥學和養生理論，從增強脾胃功能入手，以補氣養血、滋陰生津為本，全面調整人體陰陽氣血平衡，增強人體機能［18］。還有一種干鮮黃芪益生菌發酵涼茶飲料專利，其制作方法為鮮浸泡的黃芪液汁為培養基，加入飲用水進行發酵，發酵完成后在發酵液中加適量的白砂糖、冰糖、蜂蜜等，常壓下煮沸滅活制成涼茶飲料。還有學者將嗜熱鏈球菌和保加利亞乳酸桿菌接種至黃芪和鮮牛奶為原料的培養基中，研制出了一種集黃芪和酸奶的保健功能于一體的新型保健飲料—黃芪功能性酸奶，供給糖尿病人、老年人飲用，為開發我國黃芪資源提供了一條新的途徑［19］。

4 結語

本文介紹了黃芪藥材發酵中新活性物質、菌體自身、藥材成分等藥學方面的研究及黃芪發酵產物在增強免疫力、抗菌、抗病毒、抗疲勞等多方面藥理方面的研究，黃芪的發酵研究越來越趨向于對原來藥理功能的提高和新型保健食品的開發，注重實用性方面。但是現代中藥發酵研究目前還處于前期探索階段，理論基礎和發酵研究實踐相對較少，一些研究經驗還需要摸索積累。由于發酵菌種、發酵基質中藥的不同，在發酵條件和發酵周期的研究方面，每一種菌種與中藥的組合并沒有統一的標準，引起發酵產物的藥性的改變、藥效的提高及治療范圍的變化的基礎研究還不夠扎實，因此還需要做大量的工作，以求充分發揮出黃芪發酵的目的，研究結果更加服務于社會。

［1］王峰，丁重陽，王玉紅，等.9味中藥對雞腿蘑深層發酵的影響［J］.食品科學，2005，26（10）：144-147.

［2］王玉紅，丁重陽，徐鵬，等.中藥黃芪對發酵生產靈芝多糖的影響［J］.食品與生物技術學報，2005，24（2）：38-45.

［3］劉彥亮.黃芪及其他中草藥對雙歧桿菌增菌的影響研究［D］.石家莊：河北農業大學，2008.

［4］黃維，金邦荃，吳京燕，等.裂褶菌液體發酵轉化酸棗仁和黃芪的研究［J］.食用菌，2008，30（3）：59-61.

［5］朱新術，楊志強，李建喜，等.發酵黃芪的乳酸菌馴化及其與黃芪相互作用研究［J］.中國微生態學雜志，2008，20（5）：450-451.

［6］孫豪棟.黃芪總皂苷的微生物轉化及其條件優化的研究［D］.鄭州：河南大學，2011.

［7］郁帥陸，何旬，陸利霞，等.黃芪固態發酵中藥效成分的變化［J］.食品與藥品，2007，9（3）：8-10.

［8］王士中.黃芪的糙皮側耳發酵及其發酵液的藥效研究［D］.蘭州：蘭州大學，2008.

［9］王曉波.中藥黃芪黨參及其發酵型產品對小鼠免疫功能的體內實驗研究［D］.石家莊：河北醫科大學，2002.

［10］傅曉雪.黃芪發酵液對小鼠免疫功能的影響［J］.畜牧獸醫科技信息，2011，27（5）：17-18.

［11］陳俊榮，張永健，王梅.發酵型黃芪制劑“芪酵粉”對CTX模型鼠減毒作用的實驗研究［J］.亞太傳統醫藥，2008，4（10）：43-35.

［12］李萬坤，郭福存，趙興緒，等.多糖和寡糖的體外發酵特性及其對雞盲腸微生物菌群的影響［J］.動物營養學報，2007，19（3）：277-282.

［13］周福軍.專利摘要［J］.國外醫藥·植物藥分冊，2004，19（6）：268.

［14］王曦，許曉燕，鄭林用，等.乳酸菌發酵黃芪的抗疲勞保健功能研究［J］.時珍國醫國藥，2011，22（6）：1422-1424.

［15］魏巍.靈芝-黃芪液體發酵條件優化及緩解體力疲勞功能研究［D］.成都：四川農業大學，2007

［16］賀晨雨.黃芪發酵粉對糖尿病大鼠生物效應的影響［J］.山西中醫學院學報，2010，11（5）：8-9.

［17］張凱，楊志強，王學志，等.發酵型黃芪提取物對肉仔雞生產性能及免疫球蛋白的作用研究［J］.湖北農業科學，2011，50（6）：1216-1218.

［18］韋會平，劉正宇，李學剛，等.靈芝中藥發酵茶保健藥理作用的實驗研究［J］.中醫雜志，2006，47（增刊）：117-119.

［19］劉鳳珠，梁萌，劉鵬.黃芪功能性酸奶的研究［J］.食品科技，2007，32（3）：187-188.