,*,*

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春 130118;2.秸稈生物學(xué)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林長(zhǎng)春 130118;3.分子營(yíng)養(yǎng)與特醫(yī)食品聯(lián)合研發(fā)中心,吉林長(zhǎng)春 130118;4.吉林大學(xué),吉林長(zhǎng)春 130118)

我國(guó)有著豐富的中藥資源,種類多且產(chǎn)量大,中藥具有毒副作用小、藥效作用時(shí)間長(zhǎng)、不易產(chǎn)生耐藥性、提高免疫力等一系列優(yōu)點(diǎn)[1]。不同種類的中藥需要結(jié)合自身的特點(diǎn)進(jìn)行加工處理才能入藥,傳統(tǒng)炮制有煎、煮、熬、煉、炒等手段,由于加工深度不夠,往往會(huì)造成有效物質(zhì)難以得到充分的吸收利用的現(xiàn)象。為了提高提取率和利用率,增強(qiáng)藥效,降低毒副作用,人們開(kāi)始探索一種新的炮制方法——中藥發(fā)酵。它是指在適當(dāng)?shù)臏囟取⑺值葪l件下,微生物利用自身生長(zhǎng)代謝及生命活動(dòng)對(duì)藥物產(chǎn)生發(fā)酵作用[2]。益生菌是一種對(duì)宿主有益的活性微生物,它存在于人體腸道和生殖系統(tǒng)內(nèi)。益生菌和中草藥在許多方面有相得益彰的協(xié)同作用[3]。利用益生菌發(fā)酵中藥不但可以節(jié)約中藥資源,而且還可以促進(jìn)中藥有效成分溶出、將大分子物質(zhì)分解、降低中藥的毒副作用。利用益生菌有目的的發(fā)酵中藥已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)。

1 中藥發(fā)酵技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)中藥發(fā)酵技術(shù)

根據(jù)《本草綱目》、《本草匯言》、《中國(guó)藥典》等記載,我國(guó)發(fā)酵中藥的產(chǎn)生與發(fā)展已有幾千年的歷史,最早出現(xiàn)的發(fā)酵中藥為曲類中藥,包括紅曲、六神曲、建曲、半夏曲等[4]。傳統(tǒng)中藥發(fā)酵并不是有針對(duì)的對(duì)中藥進(jìn)行發(fā)酵,而是利用環(huán)境中的野生微生物在環(huán)境溫度、濕度都無(wú)準(zhǔn)確控制的條件下完成發(fā)酵過(guò)程,該過(guò)程存在許多弊端,例如菌種的純度不高、發(fā)酵條件簡(jiǎn)陋、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化模式。所以質(zhì)量的穩(wěn)定性難以保證,這種技術(shù)局限性使得發(fā)酵中藥發(fā)展緩慢[5-6]。

1.2 現(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)

現(xiàn)代中藥發(fā)酵是一種新工藝,它將發(fā)酵工程等現(xiàn)代工藝與傳統(tǒng)中藥發(fā)酵相結(jié)合,發(fā)酵過(guò)程主要是在中藥材中加入一種或多種有益菌群,利用微生物生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酶與中藥中復(fù)雜的有效成分發(fā)生反應(yīng),這樣既能提高有效成分含量,又能利用酶的催化作用加速反應(yīng)的完成[7]。

2 益生菌發(fā)酵中藥

2.1 益生菌的概念及分類

1965年,“益生菌”這個(gè)詞最早開(kāi)始使用,它被用來(lái)描述一種微生物分泌對(duì)其他微生物產(chǎn)生促進(jìn)生長(zhǎng)作用的物質(zhì)[8-9]。益生菌的種類繁多,目前為止,研究學(xué)者將已發(fā)現(xiàn)的益生菌大致上分成三類:乳桿菌屬、雙歧桿菌屬和革蘭氏陽(yáng)性球菌屬。美國(guó)食品藥物管理局認(rèn)為安全的益生菌有40種,現(xiàn)今我國(guó)常用于人體的益生菌有雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌、枯草桿菌、蠟樣芽孢桿菌、地衣芽胞桿菌和酵母等[10]。

2.2 益生菌發(fā)酵中藥的作用機(jī)理

益生菌發(fā)酵中藥的作用是相互的。以腸道菌群與中藥作用的代謝過(guò)程分析,可以發(fā)現(xiàn):一方面,目前大多數(shù)中藥采用口服方式服藥,藥物在消化道內(nèi)吸收、分布、轉(zhuǎn)化及排泄的過(guò)程要經(jīng)過(guò)脂溶性擴(kuò)散的方式[11-12],而中藥材中存在的大多數(shù)苷類物質(zhì)多以結(jié)合型的形式存在,親脂性低,不易轉(zhuǎn)運(yùn)到作用靶部位,腸道菌群分泌相應(yīng)的酶可以水解此類物質(zhì)使其脫去糖基,變?yōu)橛坞x型苷元,增加其脂溶性,從而實(shí)現(xiàn)在消化道內(nèi)的吸收。水解后得到的苷元經(jīng)小腸吸收進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),從而在局部或全身發(fā)揮藥效。另一方面,苷類物質(zhì)在水解過(guò)程中脫去的糖基又可作為菌群生長(zhǎng)所需的碳源。且中藥又可為菌群生長(zhǎng)代謝提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[13-14]。20世紀(jì)90年代初,小橋恭一提出,大黃、番瀉葉中發(fā)揮瀉下作用的蘆薈苷和番瀉葉苷不能被胃酸、膽汁、消化酶分解,只能在消化道下部經(jīng)腸道菌分解酶作用下轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的苷元,才能發(fā)揮瀉下作用[15]，番瀉葉A與蘆薈苷的代謝過(guò)程見(jiàn)圖1，圖2。在此基礎(chǔ)上,張圣潔等[16]、郭娜等[17]都做了相應(yīng)的后續(xù)研究,結(jié)果都支持該論點(diǎn),并比較清楚地闡述了該類化合物在體內(nèi)的藥代機(jī)理。

圖1 番瀉葉A腸道菌群代謝過(guò)程Fig.1 Metabolism of sennoside A in intestinal flora

圖2 蘆薈苷腸道菌群代謝過(guò)程Fig.2 Metabolism of aloin in intestinal flora

2.3 益生菌發(fā)酵中藥的優(yōu)勢(shì)

2.3.1 提高藥效 中藥有效活性物質(zhì)通常存在于細(xì)胞壁內(nèi),而植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)致密。這就使得有效成分在向外界溶出的過(guò)程中要抵抗細(xì)胞壁的阻礙作用[18-19]。而益生菌在代謝過(guò)程中可以分泌幾十種胞外酶,有的可直接水解細(xì)胞壁中的纖維素、半纖維素等使細(xì)胞壁變得致密的物質(zhì),破環(huán)其相應(yīng)結(jié)構(gòu),促進(jìn)有效成分得以溶出。楊彩媚等[20]采用釀酒酵母對(duì)風(fēng)柜斗草進(jìn)行發(fā)酵獲得發(fā)酵提取液,研究表明風(fēng)柜斗草發(fā)酵液的總黃酮含量高于同等風(fēng)柜斗草水提物,總黃酮提取率分別為5.351%±0.153%、2.050%±0.127%,差異顯著。中藥經(jīng)益生菌的酶系作用后,活性成分有效釋放,從而極大提高藥效。

2.3.2 更易人體吸收 中藥必須經(jīng)過(guò)炮制之后才能入藥,然而由于傳統(tǒng)工藝加工深度不夠,往往會(huì)造成有效物質(zhì)難以得到充分的吸收利用,但是益生菌在發(fā)酵過(guò)程中可以通過(guò)酶解作用將大分子物質(zhì)分解,分解而成的小分子物質(zhì)能更容易透過(guò)血腦屏障與人體蛋白相結(jié)合,使得吸收更快速、更完全[21]。管悅等[22]利用酵母菌和米曲霉發(fā)酵黃芪藥材,發(fā)酵后黃芩苷和漢黃芪苷的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到91.62%和90.02%,黃芩素和漢黃芪素的提取率分別提高了3.46倍和3.04倍。黃芩苷和漢黃芩苷被分解成黃芩素和漢黃芩素。這些經(jīng)微生物發(fā)酵分解得到的小分子物質(zhì)在體內(nèi)可以得到充分代謝,同時(shí)避免了藥物殘留。

2.3.3 降低毒副作用 有些中藥含有有毒成分,例如川烏中的烏頭堿類物質(zhì)、枇杷仁中的氰苷類物質(zhì)、蒼耳子中的毒蛋白類物質(zhì)以及朱砂中所含有的重金屬類物質(zhì)等。而益生菌可以發(fā)揮其分解轉(zhuǎn)化作用,將有毒成分進(jìn)行分解或結(jié)構(gòu)修飾,降低中藥的毒副作用[23-24]。蘇建樹(shù)等[25]以黑曲霉直接對(duì)川烏、附子進(jìn)行發(fā)酵,并對(duì)主要毒性成分進(jìn)行提取,發(fā)酵后川烏、附子中有毒性的烏頭堿、新烏頭堿、次烏頭堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低。中藥經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后,有毒有害物質(zhì)被分解或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,從而使毒性成分減少,毒性作用降低。

2.3.4 節(jié)約中藥資源 中藥材在炮制和中藥制品加工階段會(huì)剩余大量中藥渣,而企業(yè)對(duì)于中藥渣的處理通常是作為廢棄物進(jìn)行堆放或者焚燒,不僅造成資源浪費(fèi),還污染環(huán)境[26-27]。中藥渣具有大量不易被消化酶分解的多糖類物質(zhì),而益生菌可以利用豐富的酶系將這種多糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于利用的小分子糖類物質(zhì),提高中藥渣的資源利用率[28]。這樣不僅高值化的利用了中藥資源,也解決處理不當(dāng)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。江蘺提取瓊脂后剩余了許多江蘺廢渣,李泳寧等[29]利用地衣芽孢桿菌、釀酒酵母和嗜酸乳桿菌對(duì)江蘺廢渣進(jìn)行發(fā)酵,并且發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)日糧中添加1%的發(fā)酵江蘺渣可以降低妊娠母豬便秘率,改善腸道菌群,提高仔豬初生窩重。通過(guò)益生菌對(duì)藥渣的再次發(fā)酵利用,對(duì)環(huán)境保護(hù)和藥材節(jié)約都起到了積極作用。

3 益生菌發(fā)酵中藥的研究現(xiàn)狀

3.1 單一菌種發(fā)酵

由于酶具有專一性的特點(diǎn),所以當(dāng)僅接入一種微生物時(shí),特定的酶可以催化特定的一種或一類中藥物質(zhì)成分,定向的生成純度較高的單一性產(chǎn)物[30-31]。所以國(guó)內(nèi)外學(xué)者常采用單一的菌種對(duì)中藥進(jìn)行定向的催化和改造。目前應(yīng)用于中藥發(fā)酵的益生菌主要有酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌、丁酸梭菌、黑曲霉等[32]。

3.1.1 酵母菌 酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,無(wú)性繁殖階段是通過(guò)芽殖或裂殖實(shí)現(xiàn)的,有性生殖階段不產(chǎn)生子實(shí)體,酵母菌的應(yīng)用廣泛、歷史悠久且具有重要價(jià)值[33-34]。孫玉靜[35]研究發(fā)現(xiàn),酵母發(fā)酵能降解熟地黃中的部分糖類成分和5-HMF,并且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,發(fā)酵和未發(fā)酵熟地黃均對(duì)I型糖尿病并發(fā)癥具有顯著改善作用,但發(fā)酵熟地黃效果較好。李萬(wàn)叢等[36]利用釀酒酵母對(duì)人參進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵人參的多糖得率相比未發(fā)酵的提高了6.8%,且中性糖和糖醛酸含量也有顯著提高。劉鑫等[37]采用酵母對(duì)何首烏進(jìn)行發(fā)酵,并用發(fā)酵液灌胃小鼠,小鼠未出現(xiàn)肝功能異常的表現(xiàn),表明發(fā)酵后的何首烏無(wú)明顯肝毒性。

3.1.2 芽孢桿菌 芽孢桿菌是一類好氧或兼性厭氧并能夠產(chǎn)生具有抗逆性的內(nèi)生孢子的桿狀細(xì)菌[38]。芽孢桿菌與其它常見(jiàn)益生菌相比,具有熱穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),即產(chǎn)品可以在室溫下以干燥的形式儲(chǔ)存,不會(huì)對(duì)活力產(chǎn)生影響[39]。劉湧濤[40]利用枯草芽孢桿菌對(duì)中藥三七進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn),三七中的皂苷溶出明顯增加,同時(shí)部分皂苷發(fā)生了轉(zhuǎn)化。楊婧娟[41]將枯草芽孢桿菌作為發(fā)酵菌種,以中藥三七作為原料,發(fā)酵提取總皂苷,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵過(guò)程中,部分三醇型皂苷轉(zhuǎn)化成為了稀有皂苷組分Rh1、F1。吳泊等[42]利用地衣芽抱桿菌中藥紅花進(jìn)行發(fā)酵并進(jìn)行小鼠血栓實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,在相同灌胃劑量下,紅花與芽孢桿菌共發(fā)酵組的小鼠比其他實(shí)驗(yàn)組小鼠的纖溶活性更高,且對(duì)內(nèi)外源性凝血系統(tǒng)的抑制效果更強(qiáng)。鄒佳妤[43]利用枯草芽孢菌對(duì)靈芝進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵后靈芝多糖的官能團(tuán)發(fā)生了一定程度上的變化,且免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用增強(qiáng)。

3.1.3 乳酸菌 乳酸菌是指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的無(wú)芽孢革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的總稱。乳酸菌的基本特性是不形成芽孢、無(wú)運(yùn)動(dòng)性或極少運(yùn)動(dòng)、不生成色素、分解蛋白質(zhì)但不產(chǎn)腐敗物質(zhì),脂肪分解能力較弱[44-45]。乳酸菌分布廣泛,在動(dòng)植物以及人體內(nèi)都有存在,在自然環(huán)境中廣泛存在。Kim等[46]利用植物乳桿菌對(duì)紅參粉進(jìn)行人參皂苷的微生物轉(zhuǎn)化,經(jīng)過(guò)4 d的發(fā)酵發(fā)現(xiàn),人參總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到176.8 mg/g,人參皂苷的代謝產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)從38.0 mg/g增加至83.4 mg/g。谷巍等[47]發(fā)現(xiàn)烏梅、五倍子、蒲公英復(fù)方中藥經(jīng)過(guò)嗜酸乳桿菌發(fā)酵后,其發(fā)酵物作用于腹瀉小鼠,可以改善K88所引起的腹瀉現(xiàn)象,且治療效果好于常規(guī)的水提液。陳旸等[48]利用植物乳桿菌發(fā)酵人參,發(fā)酵后,發(fā)酵產(chǎn)物中人參總皂苷含量增加了32%,且人參皂苷Rd含量比未發(fā)酵人參增加4.864 mg/g。

3.1.4 其他菌種 益生菌發(fā)酵中藥除了常見(jiàn)的酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌外,還有丁酸梭菌、黑曲霉等。梁偉杰[49]利用龍眼多糖提取液與丁酸梭菌混合發(fā)酵,發(fā)酵后多糖含量比發(fā)酵前提高了464.65 mg/mL,將發(fā)酵液應(yīng)用于UC小鼠模型進(jìn)行藥物干預(yù)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明發(fā)酵液對(duì)DSS誘導(dǎo)的UC小鼠具有一定的保護(hù)作用。Chong等[50]利用黑曲霉轉(zhuǎn)化虎杖中的虎杖苷為白藜蘆醇,通過(guò)優(yōu)化得到最佳轉(zhuǎn)化條件為:培養(yǎng)溫度30.3 ℃、接種量20%、轉(zhuǎn)速為147 r/min,此條件下得到的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上。

單一菌種發(fā)酵中藥多為有目的性和方向性的,定向地對(duì)中藥中某種有效成分進(jìn)行分解,提高有效成分的比例及效價(jià);利用益生菌發(fā)酵作用把原本的一種化合物轉(zhuǎn)化成更具有經(jīng)濟(jì)效益的相關(guān)產(chǎn)物;利用益生菌對(duì)具有毒副作用的中藥在發(fā)酵過(guò)程中進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾以達(dá)到脫毒目的。

3.2 多菌種混合發(fā)酵

不同的微生物具有不同的酶系,采用多菌種混合發(fā)酵,可以使系統(tǒng)的酶系多樣化和互補(bǔ),對(duì)于成分復(fù)雜的中藥生物轉(zhuǎn)化效率更高,多菌種混合發(fā)酵還可使植物組織內(nèi)的功效成分及營(yíng)養(yǎng)成分得到充分的分解、溶出和利用,提高中藥材的綜合利用率和生物轉(zhuǎn)化率[51]。Jin等[52]以黑曲霉和酵母為發(fā)酵菌種共同發(fā)酵虎杖生產(chǎn)白藜蘆醇,并對(duì)生物轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明:在30 ℃,pH6.5,液固比為12∶1的條件下發(fā)酵2 d,白藜蘆醇的產(chǎn)率可達(dá)到33.45 mg/g。陳雷等[53]利用乳酸菌和芽孢菌發(fā)酵黃芪,并將制得的發(fā)酵液對(duì)小鼠采用灌胃方式給藥,結(jié)果顯示,給藥30 d后,灌服發(fā)酵液的小鼠免疫因子水平顯著高于灌服未發(fā)酵黃芪的對(duì)照組。吳金梅等[54]利用了兩株菌,分別為屎腸球菌和地衣芽孢桿菌,將其復(fù)配后作用于黨參黃芪和黨參紅芪進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,通過(guò)對(duì)發(fā)酵前后多糖含量的測(cè)定以及全景法對(duì)小肽含量變化情況進(jìn)行測(cè)定,可以發(fā)現(xiàn),黨參黃芪和黨參紅芪發(fā)酵前期多糖含量和小肽含量均顯示增加,并且在192 h達(dá)到最高值。目前,多菌種混合發(fā)酵中藥的研究報(bào)道較少,混菌發(fā)酵的最適體系和代謝產(chǎn)物的互作機(jī)制有待進(jìn)一步研究闡明。

4 益生菌發(fā)酵藥食兩用中藥開(kāi)發(fā)相關(guān)產(chǎn)品的研究進(jìn)展

我國(guó)有著豐富的中藥資源,其中有不少藥食兩用中藥。它們既富含營(yíng)養(yǎng)素,又含有有效活性成分。根據(jù)功效將其進(jìn)行分類,并將具有同等或相似功效的藥食兩用中藥進(jìn)行組合,利用微生物發(fā)酵技術(shù),研制成方便消費(fèi)者長(zhǎng)期使用的產(chǎn)品,其特色不僅在于改善中藥苦澀的風(fēng)味,還提高了中藥營(yíng)養(yǎng)成分的生物利用度,使得活性成分具有復(fù)合型,作用具有多靶位性,易于產(chǎn)生更好的保健效果。

4.1 益生菌中藥酸奶的研制

近年來(lái),鑒于藥食兩用中藥的功能特性、較高的藥用及食用價(jià)值,以藥食兩用中藥為原料制作兼有廣泛的補(bǔ)養(yǎng)健身作用及營(yíng)養(yǎng)均衡作用的中藥發(fā)酵酸奶,已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。其符合現(xiàn)代消費(fèi)人群和市場(chǎng)的需求,開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。盧倩等[55]以牛乳為主料,加入藥食兩用的枳椇子,利用瑞士乳桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵,制成了口味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富的枳椇子酸奶。王曉琴等[56]利用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌對(duì)紅芪進(jìn)行發(fā)酵,研制出了一款具有清淡的紅芪味和濃郁的奶香味的紅芪保健型酸奶。王允華等[57]以紅景天和鮮牛奶為主要原料,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化紅景天酸奶制作工藝參數(shù)。結(jié)果表明:在紅景天濾液10 g/100 mL、白砂糖8 g/100 mL、直投式乳酸菌發(fā)酵劑0.3 g/100 mL、42 ℃發(fā)酵5 h條件下制作出了一款風(fēng)味獨(dú)特的的紅景天酸奶。在日漸關(guān)注飲食健康的現(xiàn)狀下,功能型酸奶進(jìn)入市場(chǎng),將具有降血脂、降血糖、緩解疲勞的藥食兩用中藥與益生菌共同發(fā)酵研制中藥酸奶,從而增加酸奶的附加值,將具有廣闊的前景。

4.2 益生菌中藥飲料的研制

通過(guò)微生物的分解代謝,可以改善中藥酸澀的口感,掩蓋中藥無(wú)悅?cè)孙L(fēng)味的缺點(diǎn),提高中藥營(yíng)養(yǎng)成分的生物利用度,研究開(kāi)發(fā)以藥食兩用中藥為原料的新型發(fā)酵飲料,對(duì)開(kāi)發(fā)中藥資源,提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值有重要的實(shí)踐的意義。崔巍[58]以人參和乳清做為主要原料,制備人參乳清開(kāi)菲爾發(fā)酵飲料,確定最佳發(fā)酵工藝為:乳清與人參提取液比例為2∶1,發(fā)酵劑接種量為5%,在36 ℃下恒溫發(fā)酵12 h。邢紫娟[59]選用保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌發(fā)酵枸杞液,研制出了一款酸甜可口,柔和細(xì)膩的枸杞發(fā)酵飲料。張玉娜等[60]以黑參和牛奶為主要原料,加入酒曲發(fā)酵后調(diào)配,開(kāi)發(fā)出了一款新型的具有抗疲勞、提高機(jī)體免疫力作用的功能性飲料,并且優(yōu)化得到最佳發(fā)酵工藝為:黑參添加量為1.2%,酒曲添加量為0.6%,37 ℃發(fā)酵3.5 h。劉玉冰等[61]以砂仁為原料,產(chǎn)乳酸芽孢桿菌為發(fā)酵劑,研制出了一款黃酮含量高達(dá)0.725 mg/g的具有保健功能的砂仁發(fā)酵飲料。中藥經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用,不僅有效物質(zhì)得以溶出,還會(huì)產(chǎn)生許多有益于身體平衡的功能因子,將其應(yīng)用于飲料,開(kāi)發(fā)具有一定功能的以藥食兩用中藥為原料的新型發(fā)酵飲料,對(duì)于飲料市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品升級(jí)具有重要意義。

4.3 益生菌中藥果醋的研制

果醋能促進(jìn)身體新陳代謝,降低膽固醇。因?yàn)槠渲懈缓哪峥怂崮軌虼龠M(jìn)膽固醇排出,從而降低血液黏度[62]。果醋中含有豐富的維生素C,能防止細(xì)胞癌變和細(xì)胞衰老,防止胃癌、食道癌等癌癥的發(fā)生[63]。許多藥食兩用中藥能夠消食健胃、益氣生津、補(bǔ)腎寧心,是不可多得的保健品,而以藥食兩用中藥為原料發(fā)酵果醋則集合了二者的功效。歐陽(yáng)劍等[64]以野生枳椇為原料,利用酒用活化酵母和醋酸菌釀制出的枳椇醋具有食醋清香和枳椇果香,酸味柔和、風(fēng)味獨(dú)特、酸甜爽口。閆占鵬[65]以金銀花為主料,在金銀花水提液加入酵母菌和醋酸菌,研制了金銀花發(fā)酵醋,產(chǎn)品自由基清除率可達(dá)到92.68%,較提取液和普通發(fā)酵醋相比的保健功能顯著提升。唐道民[66]利用醋酸桿菌屬巴氏亞種對(duì)山楂浸泡酒液進(jìn)行發(fā)酵,研制出了一款穩(wěn)定性和透光度良好的山楂醋。目前,人們對(duì)果醋的研制不只停留于含糖量高的飲料型果醋,而是已經(jīng)開(kāi)始利用具有廣譜抗菌性等作用的藥食兩用中藥為原料研制具有殺菌防病的保健型果醋。

4.4 益生菌中藥酒的研制

以藥食兩用中藥為原料研制的發(fā)酵酒具有調(diào)節(jié)情緒、提高機(jī)體免疫力等功能,不僅打破了傳統(tǒng)酒制品損傷肝臟的弊端,還可以減少或避免對(duì)胃粘膜的損傷[67-68]。隨著技術(shù)的不斷完善,以藥食兩用中藥為原料開(kāi)發(fā)的新型發(fā)酵酒將憑借它獨(dú)特的口感和保健功效越來(lái)越多的出現(xiàn)在市場(chǎng),它的出現(xiàn)也為藥食兩用中藥的開(kāi)發(fā)與利用提供了一條創(chuàng)新的道路[69]。劉洋[70]利用甜酒曲發(fā)酵北五味子和大米,釀造出了一款棕褐色、酒精度為6.75% vol的北五味子米酒。李玉珠[71]利用酵母發(fā)酵玫瑰茄干花萼,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵溫度24.5 ℃,酵母添加量1.6 g/L的條件下發(fā)酵10 d,所制得玫瑰茄酒顏色呈紅寶石色,清亮透明,各理化指標(biāo)均符合果酒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),且具有一定的保健功效。曾麗萍等[72]以芽孢桿菌∶釀酒酵母菌=1∶10 (V/V)的比例發(fā)酵鐵皮石斛用以制備發(fā)酵酒,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在30 ℃的發(fā)酵溫度下,接種2%的菌液,發(fā)酵7 d,制得的鐵皮石斛發(fā)酵酒顏色均一,口感柔和細(xì)膩,氣味芳香宜人。目前,中藥酒劑的研制多用于口服飲用,對(duì)于外用擦涂的中藥藥酒研究稀缺,利用具有透皮吸收性的中藥為原料研制外用藥酒具有較大發(fā)展空間。

4.5 益生菌發(fā)酵藥食兩用中藥研制的其他功能型產(chǎn)品

目前,利用益生菌發(fā)酵藥食兩用中藥開(kāi)發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品多集中于酸奶、飲料、果醋、酒等食品方面的產(chǎn)品,但是隨著市場(chǎng)需要以及技術(shù)手段的創(chuàng)新,學(xué)者們逐漸把開(kāi)發(fā)重點(diǎn)放在了具有一定功效的保健品和生物制劑等方面[73-75]。表1列舉了一些具有代表性的利用益生菌發(fā)酵藥食兩用中藥所研制的功能型產(chǎn)品。學(xué)者們?cè)诿鞔_產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)目的和功效后,通常選擇兩種或兩種以上具有同等或相似功效的藥食兩用中藥,酌定用量并按照組成原則妥善配伍成一組復(fù)方組合,以其作為主要原料,利用益生菌發(fā)酵手段,開(kāi)發(fā)出同時(shí)具有多種層次、多種功能的功能型產(chǎn)品。但是由于復(fù)方組合中化學(xué)成分復(fù)雜而且干擾因素眾多,所以研究出機(jī)制明確的功能性產(chǎn)品難度頗大,利用益生菌發(fā)酵復(fù)方藥食兩用中藥仍處于起步階段。

表1 益生菌發(fā)酵藥食兩用中藥研制的其他功能型產(chǎn)品Table 1 Other functional products of probiotics fermentation medicine and edible Chinese medicine

5 結(jié)論與展望

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)和中藥加工工藝的不斷創(chuàng)新,利用益生菌發(fā)酵中藥已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,但益生菌發(fā)酵中藥仍處于起步時(shí)期,還面臨著一些亟待解決的問(wèn)題:

a.從發(fā)酵工藝來(lái)看,目前益生菌發(fā)酵中藥更局限于單一菌種發(fā)酵,發(fā)酵效果還有一定局限性。

b.從藥理方面來(lái)看,發(fā)酵過(guò)程中藥材間相互作用機(jī)理研究還比較欠缺,投入到臨床試驗(yàn)的發(fā)酵藥物研究更少,但隨著中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的接軌,將會(huì)開(kāi)發(fā)出更多發(fā)酵新藥并投入臨床試驗(yàn)。

c.從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面來(lái)看,益生菌發(fā)酵中藥產(chǎn)品多集中于食品及保健品,而研發(fā)具有對(duì)人和畜禽疾病有治療作用的微生態(tài)制劑也是今后的重要發(fā)展方向。

d.從安全性方面來(lái)看,由于益生菌發(fā)酵中藥過(guò)程中有效物質(zhì)結(jié)構(gòu)和成分變化較為復(fù)雜,所以無(wú)法系統(tǒng)的對(duì)其進(jìn)行藥理學(xué)、藥效學(xué)研究,安全性評(píng)價(jià)也多停留于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),未來(lái)還應(yīng)從機(jī)制入手,對(duì)其安全性進(jìn)行全面且科學(xué)的評(píng)價(jià)。

綜上所述,益生菌發(fā)酵中藥為中藥發(fā)展開(kāi)辟了新的研究領(lǐng)域,具有十分廣闊的前景,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,益生菌發(fā)酵中藥必將在疾病防治、食品開(kāi)發(fā)、藥品開(kāi)發(fā)等方面做出重大貢獻(xiàn)。