中藥炮制與微生物研究

中藥炮制與微生物研究

中醫(yī)學(xué)是中華民族的瑰寶，在中國人民和疾病斗爭的歷史上發(fā)揮了重要作用。然而，在近代，中國在中醫(yī)現(xiàn)代化方面的進展緩慢。除了中醫(yī)理論和現(xiàn)代科學(xué)理論不能很好地結(jié)合起來外，科學(xué)研究手段也不能充分。國際社會無法充分接受中國武術(shù)。筆者認為,中藥的加工處理手段的現(xiàn)代化也應(yīng)是中藥現(xiàn)代化的重要內(nèi)容,如中藥非常講究炮制,通過炮制達到提高藥效、改變藥性、降低毒副作用等目的。微生物有著非常強大的分解轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力,并能產(chǎn)生豐富的次生代謝產(chǎn)物,通過微生物的生長代謝和生命活動來炮制中藥,可以比一般的物理或化學(xué)的炮制手段更大幅度地改變藥性,提高療效,降低毒副作用,擴大適應(yīng)癥。由于真菌在微生物中具有種類多、次生代謝產(chǎn)物多、培養(yǎng)條件比較簡單等特點,因此應(yīng)當是發(fā)酵中藥的主要功能菌。1食用菌的制備真菌是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)的重要組成部分,我國也是世界上最早利用真菌防病治病的國家,早在東漢年間成書的我國第一部藥物學(xué)《神農(nóng)本草經(jīng)》中,就有靈芝、茯苓、豬苓、雷丸等藥用真菌分別列項論述,這些藥物至今沿用不衰。從這些真菌中藥中已經(jīng)分離到相應(yīng)的純菌種,有些已實行人工種植物代替野生品,不能人工種植子實體的,也可以通過培養(yǎng)菌絲體來代替,充分滿足了醫(yī)療用藥的要求,也為環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展作出了貢獻。近50年來,國內(nèi)外學(xué)者在藥用微生物分類、化學(xué)、藥理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、制劑學(xué)及遺傳育種、栽培馴化、發(fā)酵培養(yǎng)方面進行了深入研究,取得了良好的效果,如微生態(tài)制劑、靈芝菌、蟲草菌、蜜環(huán)菌、阿氏假囊酵母、竹紅菌等在保健品和藥品開發(fā)中占有非常突出的位置。由于微生物代謝產(chǎn)物具有各種各樣獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)及生理活性,因此受到化學(xué)工作者和藥學(xué)工作者的極大關(guān)注。2關(guān)于微生物的活性發(fā)酵也是傳統(tǒng)中藥加工炮制的重要方法之一,如片仔癀的主要成分是三七的微生物發(fā)酵物,建神曲、沉香曲、淡豆豉、半夏曲、紅曲、麥芽也都是通過發(fā)酵而形成的藥物。從某種意義上說,蟲草是蝙蝠蛾幼蟲經(jīng)蟲草菌、僵蠶是家蠶經(jīng)白僵菌感染發(fā)酵而成的。這些經(jīng)典藥物都是經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生了新的藥理活性,其中蟲草是非常名貴的中藥。但這些品種都是利用自然界天然的菌種發(fā)酵的,一般多為霉菌、酵母、細菌等,由于菌種不純,針對性不強,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)藥物之間的特性進行有目的的組合,同時接入的微生物種類范圍受到了極大限制,也不可能根據(jù)需要將幾種微生物組合接種在一起;另一方面,對那些在自然界中不占優(yōu)勢、生長條件要求比較嚴格的微生物來說,就不可能在藥物上生長起來。這就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,所以微生物在藥物中的潛在效能沒有最大限度地發(fā)揮出來。3微生物提高藥物的產(chǎn)酶能力微生物在生長過程中會產(chǎn)生各種各樣的生物活性物質(zhì),并易于組織工業(yè)化生產(chǎn)。現(xiàn)代工業(yè)中許多生物產(chǎn)品都是通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)的,如各式各樣的酶、抗生素。酶是一切生物體進行生命活動的基礎(chǔ),它可以使復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓下迅速完成,如米曲霉在生長過程中產(chǎn)生中性蛋白酶、堿性蛋白酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、單寧酶、酯化酶、酰胺酶、淀粉酶和糖化酶等,酵母在發(fā)酵時可產(chǎn)生蔗糖酶、淀粉酶、脂肪酶、酒化酶等,這些酶中既有胞內(nèi)酶,也有胞外酶;既有合成酶,也有分解酶。有些微生物在生長過程中可以分泌幾十種胞外酶到培養(yǎng)基中去,微生物進行生命活動所產(chǎn)生的胞內(nèi)酶更是有成百上千,這些豐富而強大的酶系是中藥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),可以將藥物的成分分解轉(zhuǎn)化形成新的成分,這些新成分就是新的活性藥物篩選的物質(zhì)基礎(chǔ)。這就是微生物可以用來發(fā)酵炮制中藥的理論根據(jù),如酶法已成為中藥炮制的一種方法,據(jù)馬田田等報道,提取小檗堿之前,藥材經(jīng)纖維素酶進行酶解后,可以提高小檗堿的收率。另一方面,由于微生物也會形成豐富多樣的次生代謝產(chǎn)物,它們有些本身就是功效良好的藥物;或以中藥中的有效成分為前體,經(jīng)微生物的代謝可以形成新的化合物,或微生物的次生代謝產(chǎn)物和中藥中的成分發(fā)生反應(yīng)形成新的化合物。微生物次生代謝產(chǎn)物可以和中藥的有效成分發(fā)生復(fù)方、協(xié)同作用。微生物在中藥的特殊環(huán)境中也有可能會產(chǎn)生新的代謝反應(yīng),因為中藥的物質(zhì)可能對微生物的生長和代謝有促進或抑制作用,從而改變微生物的代謝途徑,從而形成新的成分或改變各成分的相互比例。微生物的分解作用有可能將中藥中的有毒物質(zhì)進行分解,從而降低藥物的毒副作用,如菜籽餅、棉籽餅經(jīng)微生物發(fā)酵后可以脫去有毒物質(zhì),從而用來飼喂牲畜;也有可能經(jīng)微生物的分解作用使原來不易消化吸收的物質(zhì)變得易于吸收,如動物血經(jīng)微生物發(fā)酵后,消化吸收率可以成倍地提高。由于微生物生長主要消耗的是動植物的蛋白質(zhì)、糖等常規(guī)物質(zhì),有可能對有效成分有濃縮作用,如發(fā)酵法提取薯蕷皂苷就是通過發(fā)酵去除薯蕷中的淀粉。就微生態(tài)制劑而言,有益菌本身就是很好的藥物,如雙歧桿菌。微生物容易誘變,可以根據(jù)需要,運用現(xiàn)代生物技術(shù)對微生物進行改造,使之更適合中藥發(fā)酵的需要?，F(xiàn)代生物技術(shù)首先在微生物體中得到運用,也是基因工程等技術(shù)最成熟的領(lǐng)域。4生物多樣性類據(jù)統(tǒng)計,目前已發(fā)現(xiàn)的能產(chǎn)生抗細菌、抗病毒產(chǎn)物的微生物僅真菌就達200余種,抗腫瘤的真菌200種。據(jù)全國中藥資源普查統(tǒng)計,我國藥用真菌有41科、110屬、298種,占藻類、菌類、地衣類等同屬低等藥用植物467種的63.8%,是低等藥用植物中種數(shù)最多的一類。微生物的生物多樣性為我們提供了豐富的可供選擇菌株,不同的微生物具有不同的特性,可能在中藥發(fā)酵中具有不同的效果。但不同的微生物有時會產(chǎn)生大體上類似的生理活性物質(zhì),如人們已從冬蟲夏草中分離出多達幾百種真菌,但它們所產(chǎn)生的冬蟲夏草的效果都是類似的;不同的培養(yǎng)基經(jīng)同樣的微生物類群發(fā)酵處理后也會產(chǎn)生藥性的差異,如發(fā)酵淡豆豉時,用桑葉、青蒿同制的,藥性偏于寒涼,適用于外感風(fēng)熱或溫病初起之證;用麻黃、紫蘇等同制的,藥性偏于辛溫,適用于外感風(fēng)寒之證。5構(gòu)造成性物質(zhì)微生物中發(fā)現(xiàn)的活性成分的功能是多方面的,已成為發(fā)現(xiàn)新藥的重要領(lǐng)域?，F(xiàn)在,除了抗菌、抗腫瘤等抗生素外,非抗微生物生理活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)越來越多,如:免疫抑制劑、降血脂、抗氧化、受體拮抗劑和特異性酶抑制劑等。毒菌也是一類含有對人有強烈作用效果的菌類,極其少量的活性物質(zhì)就可引起人的劇烈反應(yīng),若用這些菌類發(fā)酵有關(guān)中藥,可能會收到意想不到的效果。如毒蠅鵝膏菌含有神經(jīng)毒素,能引起人的精神幻覺,在歐美還有食毒蠅菌的嗜好。采用這類毒菌發(fā)酵相應(yīng)的戒毒中藥,有可能對開發(fā)戒毒類藥物有所幫助。6中藥應(yīng)用的研究方向?qū)δ骋痪唧w發(fā)酵中藥的研究來說,主要需做好以下工作:1)加強功能微生物的菌種選育工作;2)中藥發(fā)酵技術(shù)及裝備研究;3)發(fā)酵中藥的組方及藥理活性研究;4)復(fù)合微生物發(fā)酵技術(shù)研究;5)建立有效的篩選模型;6)應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù),建立快速靈敏的分析檢測手段;7)在研究發(fā)酵中藥過程中如何貫徹中醫(yī)理論的指導(dǎo)并吸收現(xiàn)代中醫(yī)藥的其它新成果?？傊?利用微生物發(fā)酵中藥具有廣闊的發(fā)展前景,也具備了發(fā)展的有關(guān)條件,時