微生物技術在中藥炮制中的應用

歐陽迎光

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微生物技術在中藥炮制中的應用

歐陽迎光

【摘要】中藥在我國的應用歷史悠久，千百年來其在疾病預防和治療中的價值已獲得了廣泛認同和推崇，為維護人類健康，降低病死率做出了巨大貢獻。中藥炮制是我國特有的中藥制藥技術，歷經千年發展現已形成一套完整的中藥炮制理論，其方法獨特，積累了十分豐富的經驗技術，是中醫用藥的精華和特色。將微生物技術應用于中藥炮制中可提高藥物功效，產生次級代謝產物，轉化原料中化合物產生新的活性成分，減輕藥物毒性，破壞細胞壁結構，具有重要的臨床價值。

【關鍵詞】微生物技術；生物轉化；中藥炮制

中藥炮制是我國特有的傳統制藥技術，也是中醫藥學的重要組成部分，其具有鮮明特色，對中藥的重要性也被公認。炮制可提高中藥療效，減少或消除其毒副作用，并對藥物性味、功能及臨床療效具有積極影響［1］。但需注意的是，中藥作為一種天然藥物，普遍存在有效成分含量低、結構復雜和合成難度大等缺點，其中部分藥物因毒副作用太強、有效成分水溶性不好、穩定性欠佳，進而限制了其在臨床中的應用［2］。因此，如何增強中草藥藥效、提高其有效成分含量已成為目前中藥開發利用的重要研發方向。隨著現代微生物技術的快速發展，人們發現該技術在醫藥領域具有重要應用價值，通過微生物生長代謝和生命活動炮制中藥不僅可以大幅度改變其藥性，還能降低毒副作用，提高有效成分提取率，并促進其吸收利用［3］。有鑒于此，本研究就中藥炮制機制相關研究進展以及現代微生物技術在中藥炮制中的應用情況進行綜述。

1 中藥炮制機制相關研究進展

中藥炮制機制一直是中藥炮制研究的難點和重點，也是中藥炮制研究領域的瓶頸，在一定程度上制約著相關研究工作的深入發展。近年來，中藥炮制機制研究工作已取得了較大進展，生物轉化、體內吸收及分布、腸吸收轉運以及代謝組織等一些新思路和新方法在中藥炮制研究工作中得以深入探索和應用，對于全面、系統地闡釋中藥炮制機制具有重要意義。

應用化學與藥理學思路及相關方法對物質基礎及其藥效作用的影響研究有助于闡明某些中藥飲片的炮制機制，而研究炮制前后中藥和炮制品化學成分性質及其含量的變化是炮制機制研究的主要內容。為進一步揭示中藥炮制原理，需在化學成分尚不明確的情況下采用藥理學試驗方法對炮制前后中藥生物活性變化情況進行研究。目前，化學與藥理學相結合的方法應用于中藥飲片炮制機制的研究已取得了明顯進展，進一步豐富和驗證了中藥炮制理論。在增效方面，既往研究較深入的有焦梔子、鹽炙黃柏、鹽炙益智仁、酒蒸山茱萸、蜜炙甘草、大薊炭、地黃炭、煅爐甘石等。陳紅［4］采用上述方法對焦梔子的炮制原理進行研究后發現，梔子在炒焦過程中藏紅花酸糖苷-1等化學成分會失去一定數量葡萄糖，并轉化為苷元藏紅花酸，而后者的凝血作用較藏紅花酸糖苷-1有所增強，同時藥理活性研究結果表明藏紅花酸糖苷-1可在人體內轉化為藏紅花酸，其口服吸收效果強于藏紅花酸糖苷-1，進而闡明了焦梔子為何涼血止血作用明顯增強的炮制原理。在降低毒性方面，則有姜制半夏、礬制半夏、甘草制附子、羌藥鐵棒錘、蜜制遠志、醋制瑞香狼毒等，越皓等［5］采用電噴霧串聯質譜對附子加甘草炮制前后的化學成分變化情況進行分析后發現，甘草中某些成分可與附子中的雙酯型生物堿發生脂交換反應，進而生產脂類生物堿（其毒性更小），同時部分雙酯型生物堿可與甘草中化學成分發生反應，形成難溶性沉淀，進而降低雙酯型生物堿的含量，以實現降低毒性的目的。此外，在緩性（例如麩炒蒼術、麩炒白術緩和燥性，萸黃連以熱制寒，酒炙芍藥緩和酸寒伐肝之性等）、生熟異治（例如何首烏生品解毒，制品則補益，狗脊生品可祛風濕，制品則可補肝腎，木香生品可理氣，煨熟則止瀉等）等作用方面的相關研究也較多。需要注意的是，藥理模型尚存在缺陷，中藥化學成分較復雜，目前仍無法全面闡明中藥炮制過程中的化學和藥理機制，今后尚需進一步深入探討。在中藥炮制機制研究中，生物轉化的應用主要體現在發酵中藥的炮制機制研究及炮制前后體內效應物質的基礎研究之中，此外還有腸吸收轉運、體內代謝和吸收分布、代謝組學等相關研究，需今后進一步闡明。

2 微生物技術在中藥炮制中的應用

2.1 微生物轉化技術在中藥炮制中的應用 常用微生物有細菌、放線菌、真菌、游離細胞與固定化細胞、生長細胞與靜息細胞、野生菌和基因工程菌等，微生物轉化是利用微生物及細胞器、游離酶等對外源化合物進行改造與結構修飾，以獲得相關生理生化反應，其本質是利用產生的酶對外源化合物進行酶催化反應，因而具有反應條件溫和、反應選擇性強、無污染、副產物少等特點［6］。研究證實，在微生物生產代謝過程中，可產生異構化、氧化、脂化、乙酰化、葡萄糖化等多種反應［7-10］，產生脂肪酶、纖維素酶等微生物酶，可將特定藥物轉化為新的活性成分，同時其次級代謝產物可明顯增多，以發揮降低血脂［11］、抗腫瘤［12］、促進消化吸收［13］、溶解纖維蛋白［14］等多種作用，不僅可以促使藥物產生新功效，還能提高藥物成分的吸收及提取率。

2.2 降低毒性 發酵炮制作為一種傳統的加工方法，多應用于減輕藥物的毒副作用，通過發酵降解毒性，或將其轉化為低毒性物質。研究表明，半夏辛溫有毒，可刺激各種黏膜，進而使患者出現咽喉腫痛失音、嘔吐等癥狀，經微生物發酵炮制后其毒性隨之減弱［15］。五倍子（百藥煎的主要成分）所富含的鞣質易與蛋白質結合成為大分子沉淀物，會刺激胃腸道，而經發酵后可形成大量賴氨酸，可避免其與蛋白質結合，進而緩解食欲減退等不良反應，提升收斂效果［16］。此外，大黃、喜樹堿、三七、馬錢子、何首烏、雷公藤等多種毒性中藥均可通過微生物轉化作用降低其毒副作用［17-18］。

2.3 增加療效 研究證實，半夏經發酵成曲后方可溫胃消食健脾，亦可增強其原有的燥濕化痰功能［19］。王林等［20］采用萊菔子、麻黃、連翹、金銀花等中藥對靈芝菌液態發酵后，結果顯示其祛痰止咳效果明顯增強。郭芳等［21］研究六味地黃對小鼠免疫調節作用時發現，與煎劑相比其發酵液的活性更優。研究發現，改良的百藥煎經發酵后與發酵前相比，其抗菌、消炎、祛痰、鎮咳作用更強。

2.4 破壞細胞壁結構 植物細胞壁堅硬致密，其可阻礙藥用植物中的有效成分自細胞內溶出，同時也是體內吸收的主要屏障。研究證實，微生物所分泌的胞外酶可分解植物細胞壁中的果膠、纖維素、半纖維素及木質素等成分，具有破壞細胞壁結構、擴大細胞間隙為細胞內外物質提供傳質通道等作用，并可顯著提高有效成分的提取率，大幅度提升其吸收利用率。研究證實，薯蕷皂苷元（盾葉薯蕷中的有效成分）經微生物發酵后其產率明顯高于發酵前［22］。

綜上所述，將微生物技術應用中藥炮制中可提高藥物功效，產生次級代謝產物，轉化原料中化合物產生新的活性成分，減輕藥物毒性，破壞細胞壁結構，具有重要的臨床價值。

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佛山市順德區婦幼保健院，廣東佛山 528300

【中圖分類號】R283

【文獻標志碼】A 【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.07.011