宋冬雪,李 璐,盧文珺,王雪艷
1.山東中醫藥高等專科學校,山東 煙臺 264100;2.山東省高等學校中藥生產與質量控制新技術研發中心,山東 煙臺 264100;3.黃河流域道地藥材產業高質量發展協同創新中心,山東 煙臺 264100;4.山東省糧油檢測中心,山東 濟南 250012
微生物發酵作為中藥加工的重要方法之一,在中國已有數千年的歷史。傳統的發酵工藝應用廣泛但也有很多局限性。一是傳統發酵很難保證微生物適宜的生長繁殖條件,可能造成藥材發酵不徹底,甚至導致真菌死亡[1];二是傳統發酵過程往往憑經驗來判斷,導致發酵質量穩定性差、重復性差[2];三是傳統的發酵工藝復雜繁瑣、周期長,不利于工業化生產。另外,在傳統發酵中也會因雜菌傳入,造成黃曲霉素等有毒物質的產生,對神曲安全性產生影響[3]。針對以上問題,本文將對六神曲發酵工藝、化學成分、酶活力、微生物群落及藥理研究的現代化發展等進行總結和分析,以期為提高曲類中藥質量總結一些研究思路,促進曲類中藥整體高質量發展。
為了優化神曲發酵工藝,確保其安全性和有效性,眾多研究者進行了深入的探索。周晨一[4]改良六神曲發酵方式,確定六神曲發酵的最佳條件是溫度30 ℃,濕度80%,料水比為1.5∶1,曲塊體積為7×7×2(cm×cm×cm),發酵3 d。陳瑾[5]確定枯草芽孢桿菌和扣囊復膜酵母菌按4∶1 的比例接種,總接種量40%,發酵5 d,蛋白酶活力可大大提高。王舒玉等[6]以米根霉、扣囊復膜孢酵母2 種優勢菌協同發酵六神曲,優化出兩菌按1∶2 和15%的總量接種在六神曲基質上,32.5 ℃發酵6 d 制得六神曲,與同廠9批商品的六神曲相對照,自制六神曲批次間酶活力較為平緩。
綜合上述研究,優化神曲的發酵工藝不僅可以縮短發酵時間,還能增強批次間的穩定性,并提高酶的活力。這些成果為六神曲的藥效和安全性提供了有力支持。
神曲為發酵制劑,由許多藥物組方而成,化學成分比較復雜,目前,對于六神曲化學成分的研究主要集中在黃酮類、揮發油類、有機酸類等方面。周晨一[4]采用HPLC 法測定了最佳發酵條件下六神曲樣品中槲皮苷、槲皮素和木犀草素的含量,分別為15.4 μg/mL、5.2 μg/mL 和8.6 μg/mL。李虹霞等[7]從六神曲中分離得到21 個化合物,總酚含量約為1.68 mg/g,表明六神曲總酚抗氧化活性較好。針對發酵產物進行研究,可以用NMR 法進行分析和鑒別,曹美嬌等[8]用神曲鑒別琥珀酸、乳酸和甘油酸等組分;吳丹等[9]用空氣相色譜-質譜聯用技術鑒定神曲中的七種短鏈脂肪酸。肖瑜等[10]從陜西省六神曲主要生產廠家收集了24 批各月生產的樣品,采用電位滴定法建立了六神曲總有機酸測定方法。
六神曲發酵時產生的酶很多,對神曲健脾消食功效有重要影響[11]。為了找出神曲發酵的最佳時期,徐云等[12]用5 種消化酶研究神曲發酵規律,表明發酵3 d 糖化酶活力達峰值,淀粉酶、纖維素酶與脂肪酶活力均于發酵4 d 達峰值,確定神曲最佳發酵時間為4~6 d。王郡瑤等[13]建立了柱前衍生化高效液相色譜法,對六神曲中葡萄糖的含量進行測定,并由葡萄糖含量推算糖化酶活力,對市售六神曲的品質進行了評定。結果顯示,不同生產廠家的六神曲糖化酶活力差異較大。王麗芳等[14]以發酵過程中脂肪酶為原料,選擇淀粉酶動態變化為研究對象,確定發酵溫度33 ℃,藥材鮮品炒汁入藥,發酵時間3~5 d;馬維維等[15]用蛋白酶及淀粉酶作為指標,證明固態協同發酵工藝可行。這些研究結果表明,通過研究六神曲中酶的活力變化,可以更好地了解其藥效機制和發酵過程。因此,開展六神曲酶活力研究對于優化其發酵工藝和提高產品質量具有重要意義。
在六神曲發酵過程中,微生物群落的變化對其藥效和安全性產生重要影響。陳彥琳等[16]對發酵過程中的微生物群落變化進行探究,結果表明曲霉在發酵初期屬于優勢菌群,后期扣襄復膜酵母和米根霉逐漸成為優勢物種;發酵初始,細菌的優勢菌屬為腸桿菌屬,在發酵后期,陰溝腸桿菌、戊糖片球菌、阪崎腸桿菌等優勢菌群數量快速增長,物種多樣性降低。趙爽等[17]確定細菌類是發酵過程的主導菌群,從真菌群落結構來看,子囊菌門是優勢菌門,而曲霉屬于優勢菌屬。周晨一[4]通過16S rRNA 對六神曲成品中微生物群落中的細菌進行分析和鑒定,在發酵前期,腸桿菌較為活躍,占比高達90%。這些研究為我們揭示了六神曲發酵過程中微生物群落變化的規律,從而了解不同微生物對六神曲藥效的作用機制,進一步優化六神曲的發酵工藝和質量控制方法,提高六神曲的藥效和安全性,為其臨床應用和產業發展提供更為科學和可靠的依據。
近年來,對六神曲的藥理作用研究取得了許多進展。高啟霞等[18]發現六神曲可提高食積小鼠的胃排空率,與模型組比較,六神曲可增加雙歧桿菌的數量、乳酸桿菌數量,降低大腸桿菌產量、糞腸球菌數量。王長福等[19]用溶劑萃取法提取六神曲中11 個化合物,有3 種生物堿類化合物、2 種含氮類化合物、1種苯丙素類化合物、2 種芳香族化合物,一些分離所得化合物表現出明顯的抗菌或者抗病毒感染活性。通過進一步的藥理作用研究,可以更好地了解六神曲的藥效機制。
神曲作為傳統的中藥發酵制劑,其在臨床上的應用價值不容忽視。然而,由于缺乏科學規范的質量控制標準,神曲的質量和安全性難以得到保障。為了更好地發揮神曲的藥效,提高其安全性和臨床應用效果,我們應當對神曲發酵工藝、化學成分、酶活力、微生物群落變化等方面進行深入研究,并建立科學合理的質量控制方法。同時,加強神曲發酵的基礎研究,明確發酵過程中的關鍵因素,如濕度、溫度、原料配比等,對于提高神曲的質量和安全性至關重要。此外,深入研究神曲的藥理作用和藥效物質基礎,有助于深入了解其治療機制和臨床應用前景。通過這些研究,我們可以為神曲的現代化生產和臨床應用的可持續發展提供有力支持。