江青東，聶芙蓉

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 畜產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)研究院，河南 鄭州 450046；2.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 動(dòng)物科技學(xué)院，河南 鄭州 450046)

當(dāng)今，人們對(duì)美好生活的日益向往，居住環(huán)境、健康飲食成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，健康養(yǎng)殖、綠色養(yǎng)殖已是大勢(shì)所趨，畜禽養(yǎng)殖形式向規(guī)?；?、多樣化和集團(tuán)化方向發(fā)展。然而畜禽廢棄物處理不當(dāng)導(dǎo)致各種病原菌的滋生，致使動(dòng)物疫病層出不窮，嚴(yán)重影響了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展[1]。為了減少各種畜禽疫病的發(fā)生，養(yǎng)殖戶(企業(yè))在畜禽養(yǎng)殖過程中大量使用化學(xué)合成藥物類或抗生素，致使畜產(chǎn)品中的藥物殘留問題日益嚴(yán)重，直接影響人們的飲食安全和身體健康。尋求和開發(fā)新的增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力和抗病毒的藥物已成為當(dāng)務(wù)之急，隨著先進(jìn)的物理、化學(xué)和生物學(xué)分析技術(shù)在藥物研究中的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)中藥在抗腫瘤、抗病毒、抗感染、抗氧化、改善畜禽肉品質(zhì)、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等方面的認(rèn)識(shí)逐漸深入，加之中藥在畜禽疫病預(yù)防和治療過程中的無殘留性，日益受到畜禽養(yǎng)殖業(yè)的青睞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中藥在畜禽養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用占居到獸藥市場(chǎng)比例的40%[2]。

1 中藥發(fā)酵現(xiàn)狀

中藥發(fā)酵已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，它可以較大幅度地改變藥性、提高療效、降低毒副作用，這也為中藥的發(fā)展提供了廣闊空間。目前，中藥發(fā)酵大都依靠微生物強(qiáng)大的分解轉(zhuǎn)化能力，并在生物轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，如淀粉酶、木質(zhì)素酶、蛋白酶、纖維素酶等，進(jìn)而提高中藥療效降低毒副作用，增強(qiáng)抗疫病能力[3]。益生菌對(duì)中藥的發(fā)酵已成為中藥發(fā)酵的主流。中藥通過微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵后可達(dá)到增效解毒、生成新的活性成分、抑菌范圍擴(kuò)大、抑菌效果增強(qiáng)、免疫效果顯著等效果。吳志勇等[4]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明發(fā)酵后的黃芪所含的黃芪多糖為原來的5倍，通過常規(guī)提取方式提取的中藥有效成份只相當(dāng)于通過微生物生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生藥物有效成份的4%。研究發(fā)現(xiàn)，正常情況下胃腸道難以吸收苷類成分，在胃腸道細(xì)菌酶的作用下分解為分子量更小的苷元時(shí)被機(jī)體吸收。徐萌萌等[5]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將牛蒡子、梔子、黃芩、甘草等中藥通過微生物發(fā)酵會(huì)使苷元的含量增加。張梁等[6]研究表明，微1-苯基-2-甲胺基丙酮在微生物的生物轉(zhuǎn)化下能獲得麻黃堿4種不同構(gòu)型。趙偉等[7]通過微生物發(fā)酵將L-苯基乙?；兹┖铣梢环N新物質(zhì)—偽麻黃素。徐啟華等[8]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明中藥復(fù)方玉屏風(fēng)散在通過酵母菌發(fā)酵后，能夠促使T、B 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增殖，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能。陳麗華等[9]人將中藥決明子、銀杏加到黑木耳液中進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果顯示黑木耳降脂功效提高。李國(guó)紅等[10]通過枯草芽胞桿菌發(fā)酵三七根，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三七根可通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生新的物質(zhì)—人參皂苷。尹建雯等[11]通過微生物對(duì)蘆薈葉進(jìn)行微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化，從發(fā)酵產(chǎn)物中檢測(cè)到了3種發(fā)酵前沒有的抗菌作用的蘆薈內(nèi)生真菌物質(zhì)。

2 中藥發(fā)酵方法

2.1 傳統(tǒng)中藥發(fā)酵方法

據(jù)資料記載，傳統(tǒng)中藥發(fā)酵通常就用兩種方法，一種是藥料與面粉進(jìn)行簡(jiǎn)單混合發(fā)酵，如沉香曲、六神曲、半夏曲、建神曲等；另外一種是用藥料直接進(jìn)行發(fā)酵，如淡豆豉、百藥煎等[12-15]。由于傳統(tǒng)中藥在發(fā)酵過程中沒有更先進(jìn)的技術(shù)和工藝，大多憑借日常經(jīng)驗(yàn)，缺乏監(jiān)控指標(biāo)體系，致使藥品質(zhì)量和藥效差異比較大。同時(shí)傳統(tǒng)中藥發(fā)酵沒有先進(jìn)的檢測(cè)手段和統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)發(fā)酵中藥產(chǎn)品的穩(wěn)定可控性和安全有效性也缺乏參考依據(jù)。

2.2 現(xiàn)代中藥發(fā)酵方法

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的中藥發(fā)酵技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其主要是將益生菌運(yùn)用于傳統(tǒng)中藥發(fā)酵中探索發(fā)酵炮制工藝，實(shí)現(xiàn)微生物對(duì)中藥的生物轉(zhuǎn)化。當(dāng)前，根據(jù)中藥發(fā)酵技術(shù)和形式，將中藥發(fā)酵分為液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩類。液體發(fā)酵主要是在一定溫度條件下，將中藥加入到含有菌絲體的培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，其優(yōu)點(diǎn)在于物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化效率高，可機(jī)械化自動(dòng)化操作，利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)?；a(chǎn)。陳晉安等[16]研究表明，通過優(yōu)化培養(yǎng)基和發(fā)酵條件對(duì)蛹蟲草進(jìn)行液體發(fā)酵，不僅原料來源豐富，而且具有發(fā)酵條件簡(jiǎn)單、發(fā)酵周期短、菌體得率高等優(yōu)點(diǎn)。梅興國(guó)等[17]通過發(fā)酵技術(shù)對(duì)高產(chǎn)紫杉醇的細(xì)胞株進(jìn)行篩選，然后通過液體發(fā)酵使紫杉醇含量增加到100 mg·L-1。宋艷秋等[18]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用紅曲霉對(duì)中藥葛根進(jìn)行固體發(fā)酵，可使葛根主要有效成分含量增加。潘揚(yáng)等[19]研究表明，利用微生物對(duì)中藥馬錢子進(jìn)行固體發(fā)酵，可提高其生物堿含量，中藥馬錢子發(fā)酵后產(chǎn)物可起到減毒增效的效果。莊毅等[20]研究發(fā)現(xiàn)，中藥在通過微生物槐耳菌發(fā)酵后，其產(chǎn)物中的各項(xiàng)免疫指標(biāo)都明顯高于發(fā)酵前，其藥效效果明顯增加，可使慢性乙肝患者治愈率由33%提高到50%。

3 中藥發(fā)酵特點(diǎn)

中藥發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn)就是中藥在育選的微生物的作用下實(shí)現(xiàn)生物轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生新的物質(zhì)成份，同時(shí)提高其原有的藥效[21]，具體如下：①中藥在通過微生物發(fā)酵后，可使藥物中的活性物質(zhì)和有效成份得到最大限度的提取和利用，充分發(fā)揮其疫病預(yù)防和治療的作用；②中藥在通過微生物發(fā)酵進(jìn)行生物轉(zhuǎn)后，使得原來發(fā)酵前不易被吸收的有效活性成分易被吸收，并且能快速發(fā)揮藥物效能；③微生物對(duì)中藥進(jìn)行發(fā)酵實(shí)現(xiàn)生物轉(zhuǎn)化，其微生物本身就是在篩選的情況下選出對(duì)人體有益的菌種，該菌種具有增強(qiáng)或補(bǔ)充原有藥物的作用；④中藥在通過微生物發(fā)酵進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的新藥中活性物質(zhì)增加,進(jìn)而在預(yù)防、治療或保健方面效果更好、功能更全；⑤中藥現(xiàn)代化是大勢(shì)所趨，因?yàn)樗懈呖萍妓降纳a(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝,具有較高的機(jī)械化和自動(dòng)化，同時(shí)所得發(fā)酵產(chǎn)物精準(zhǔn)可控，易操作、制劑方便,易于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

4 中藥發(fā)酵后的作用

中藥在通過微生物發(fā)酵后不僅產(chǎn)生新的活性成份，而且還起到增效、解毒、擴(kuò)大抑菌范圍、節(jié)約藥用資源等作用，在微生物進(jìn)行發(fā)酵過程中有多種酶產(chǎn)生，增強(qiáng)了對(duì)中藥成份的催化作用，在常溫條件下即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)[22]。同時(shí)微生物通過自身較強(qiáng)的生物轉(zhuǎn)化能力產(chǎn)生生物活性物質(zhì)——乙烯類產(chǎn)物，大大增強(qiáng)了藥物的有效成份、藥物效果和發(fā)酵效率。

4.1 產(chǎn)生新藥效，開發(fā)新藥源

現(xiàn)代中藥發(fā)酵最明顯的特點(diǎn)就是由原來的單味藥轉(zhuǎn)變到復(fù)方藥，如：利用嗜酸乳桿菌、腸球菌和雙歧桿菌為混合發(fā)酵菌種對(duì)發(fā)芽后的黑大豆提取液進(jìn)行發(fā)酵，研制出了具有保護(hù)胃腸道功能健康的保健品——三株口服液[23]；以三七、牛黃、麝香等中藥材為基質(zhì)，在微生物的發(fā)酵和生物轉(zhuǎn)化下合成了片仔癀[23]；以麥冬、黨參、豬苓等具有抗癌作用的中藥為基質(zhì)，在靈芝發(fā)酵菌的發(fā)酵作用下合成了具有抗癌抗小鼠180 肉瘤生長(zhǎng)作用的復(fù)方藥康復(fù)靈[24]。張玲琪等[25]研究發(fā)現(xiàn)，以長(zhǎng)春花為基質(zhì)，在長(zhǎng)春花內(nèi)生真菌的生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化下合成了具有抗癌作用的新藥物長(zhǎng)春新堿。中藥大多以植物藥為主，由于植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)致密，大多由纖維素和半纖維素等構(gòu)成，位于植物胞漿中的有效成份通過常規(guī)方法不易被提取，故在經(jīng)微生物發(fā)酵生物轉(zhuǎn)化后，由微生物代謝產(chǎn)生的果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶等多種酶可使植物細(xì)胞壁發(fā)生破裂，將其胞漿內(nèi)有效藥物成分暴露釋放，大大提高了植物細(xì)胞漿中藥物有效成分的提取率[26,27]。

4.2 增效減毒作用

中藥通過微生物發(fā)酵后，微生物通過自身能力將中藥中的有毒物質(zhì)進(jìn)行分解或進(jìn)行結(jié)構(gòu)上修飾使其毒性降低或者消失，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥的增效減毒作用。如喜樹堿在無毒黃曲霉菌T-419的生物轉(zhuǎn)化下，可將其毒性降低并產(chǎn)生一種新的毒副作用小的物質(zhì)-10-羥基喜樹堿,該藥物對(duì)多種癌癥具有顯著的治療療效[28]。馬錢子在發(fā)酵前堿含量高，發(fā)酵后則明顯降低；發(fā)酵前堿氮氧化物含量低，但發(fā)酵后其含量明顯增加[29]?？鄥⒃诮?jīng)過靈芝發(fā)酵生物轉(zhuǎn)化后，其發(fā)酵液具有明顯的抗乙型肝炎病毒效果，且發(fā)酵后其毒性明顯降低[30]。

4.3 產(chǎn)生新成分，擴(kuò)大用藥范圍

微生物在生長(zhǎng)代謝過程中往往會(huì)產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)，如各種代謝酶、初級(jí)代謝產(chǎn)物、次級(jí)代謝產(chǎn)物等，微生物中藥發(fā)酵過程中，這些活性物質(zhì)將與中藥材中的有效成份發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的活性物質(zhì)，大大解決了人工難以合成的中藥藥效成分，為中藥的開發(fā)提供了新思路、新途徑[30]。馮志華等[31]以紅花為基質(zhì)，利用地衣芽胞桿菌C2-13對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果顯示發(fā)酵產(chǎn)物中紅花酚羥基的含量大幅增加，其抗氧化功能大大增強(qiáng)，紅花的生物利用率也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

4.4 節(jié)約藥用資源

中藥發(fā)酵大多以藥渣為原料基質(zhì)，廉價(jià)易得，大大節(jié)約中草藥資源。中藥提取后的藥渣，通過微生物發(fā)酵進(jìn)行多次轉(zhuǎn)化、提取，達(dá)到節(jié)省藥源、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。秦俊哲等[32]利用微生物對(duì)靈芝中藥渣代替原料藥進(jìn)行發(fā)酵和生物轉(zhuǎn)化，發(fā)酵后靈芝中的主要多糖和氨基酸的含量均提高到發(fā)酵前的3倍左右。

5 展望

在中藥發(fā)酵歷史過程中，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)科技含量低、工藝流程簡(jiǎn)單，致使發(fā)酵效率低，藥效效果不明顯，存在一定局限性。隨著發(fā)酵工藝的改進(jìn)，將現(xiàn)代益生菌充分應(yīng)用于中藥發(fā)酵中，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足提高發(fā)酵質(zhì)量和發(fā)酵活性物質(zhì)的產(chǎn)出率，促使中藥制藥邁上新臺(tái)階。為新藥物的開發(fā)，藥物療效的提高提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)我國(guó)中藥事業(yè)的發(fā)展起重要推動(dòng)作用。因此，益生菌在依托當(dāng)今先進(jìn)的科技手段、工藝流程的條件下，在中藥發(fā)酵過程中的推廣應(yīng)用對(duì)中獸藥在創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展意義重大。