發(fā)酵技術在中藥生產中的應用

紀雨欣

[摘要]隨著人們健康意識的提升，醫(yī)藥市場對中藥的需求量越來越高，中藥成分結構復雜，有效成分的量低，且人工不易合成，而中藥的人工培植又面臨成本高、周期長的問題，中藥材本身的復雜性加上現代發(fā)酵技術的復雜性，二者的結合必然更趨復雜。本文就發(fā)酵技術在中藥生產中的應用進行分析。

[關鍵詞]發(fā)酵技術 中藥生產 應用

在科技水平的發(fā)展下，生物技術得到了迅速發(fā)展，人們已經可以在植物中提取各類化學成分，植物細胞工業(yè)化發(fā)展具有顯著的優(yōu)勢。植物細胞培養(yǎng)的典型方式包括三類，即愈傷細胞的組織培養(yǎng)、愈傷細胞的懸浮培養(yǎng)、愈傷細胞的發(fā)根培養(yǎng)，借助于發(fā)酵技術，可以對植物細胞進行工業(yè)化擴增。經歷了多年的發(fā)展，發(fā)酵技術在植物細胞的生產中得到了廣泛的應用。

中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶，在疾病的預防和治療上，曾經做出了重要貢獻，隨著人們健康意識的提升，醫(yī)藥市場對中藥的需求量越來越高，我國中藥資源豐富，但是中藥的結構與成分十分復雜，人工合成難度高，人工培植周期長、成本高，很難實現工業(yè)化生產，將發(fā)酵技術應用在中藥生產中，有著廣闊的發(fā)展前景。

一、中藥發(fā)酵技術的常見類型

（一）液體發(fā)酵技術

液體發(fā)酵技術是基于抗生素生產工藝上發(fā)展而來，將菌絲體加入到培養(yǎng)基之中，并與藥材進行混合，在特定的溫度和濕度下即可發(fā)酵，發(fā)酵產品有菌絲體、發(fā)酵液兩類，該種發(fā)酵方式有著自動化程度高、機械化效率高的優(yōu)勢，可以滿足大規(guī)模工業(yè)生產需求。但是，由于中藥大多沒有抗菌功能，因此，液體發(fā)酵容易受到雜菌的污染，其生產工藝還有待提升。

（二）固體發(fā)酵技術

關于固體發(fā)酵技術的應用，最早可以追溯到古代的釀酒術，用真菌作為菌種來發(fā)酵，固體發(fā)酵技術有去渣型和無渣型兩類，目前，固體發(fā)酵技術的應用還存在局限，如生產速度慢、無法大規(guī)模生產、機械化程度低、產品有限等，在標準上，也多采用經驗指標進行評估，這些都在一定程度上限制了固體發(fā)酵技術的推廣。

（三）真菌雙向固體發(fā)酵技術

在上世紀90年代，研究人員創(chuàng)設了藥用真菌固體發(fā)酵工程，采用具備活性的藥渣、中藥材作為基質，替代傳統的發(fā)酵組合類型，這種基質既可以為真菌的生長提供營養(yǎng)，在真菌酶的變化下，基質的成分、組織也會發(fā)生變化，因此，也被稱之為真菌雙向固體發(fā)酵技術。該種技術實現了中藥材與藥用真菌之間的有機結合，在目前常見的中藥材中，可用作藥用的真菌約有50多種，進行交叉組合，可以形成多種性質的發(fā)酵組合類型，產生大量新藥，有著良好的發(fā)展前景。

與傳統發(fā)酵技術相比而言，真菌雙向固體發(fā)酵技術具有擴用、增效和排毒的特點，如雷公藤，被廣泛應用在腎病、類風濕性關節(jié)炎、系統性紅斑狼瘡、癌癥的治療中，療效理想，但是副作用較大。為了降低毒性，研究人員使用雷公藤與多種藥用真菌進行發(fā)酵組合，并對比發(fā)酵前與發(fā)酵后的藥物毒性，結果顯示，發(fā)酵后，雷公藤中的毒素成分顯著降低。雖然真菌雙向固體發(fā)酵技術具有顯著的優(yōu)勢，但是還存在一系列的問題有待解決。

二、發(fā)酵技術在中藥生產中的應用優(yōu)勢

（一）提高藥效

中草藥大多為植物類藥材，植物細胞細胞壁由半纖維素、纖維素組成，結構細密，有效成分的吸收會遇到較大的阻力，且中藥中，有效成分分子質量較大，很難進入到人體的血腦屏障中，傳統的口服方式，很難提高中藥的生物利用度。利用微生物進行發(fā)酵處理，可以誘導中藥材細胞的破裂，充分暴露出其中的有效成分，去除大分子雜質，達到增強藥效的作用。

（二）降低毒性

很多中草藥都具有毒性，雖然在我國傳統的醫(yī)藥理論中有“以毒攻毒”的說法，但是如果不進行有效的處理，會嚴重制約藥物的療效，利用微生物分解，可以減小藥物毒素，擴大中藥使用范圍。數據顯示，采用發(fā)酵處理技術后，中草藥的毒性大幅降低。

（三）開發(fā)新藥

在微生物的代謝過程中，會產生大量代謝產物和酶類，在發(fā)酵時，這些代謝產物和酶會與藥材中的成分來進行生化反應，對其中的物質進行轉化和分解，產生新物質，解決了中藥新藥開發(fā)難的問題。

（四）節(jié)約藥源

在提取出中藥中的有效物質之后，廢渣常常被直接丟棄，不僅會對環(huán)境造成污染，也會導致中藥資源的浪費。研究顯示，在中藥藥渣中，有大量的碳水化合物與蛋白質，是微生物發(fā)酵的營養(yǎng)來源，在發(fā)酵過程中，可以產生大量活性物質。因而微生物發(fā)酵對中藥的綜合利用具有重要意義，不但能使企業(yè)效益更大化，還能實現企業(yè)與環(huán)境的雙效可持續(xù)發(fā)展。有研究人員利用白腐菌對中藥渣進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)現中藥渣纖維素質量分數降低，并且能顯著提高蛋白質和氨基酸的質量分數。

三、結語

現代科學技術的高速發(fā)展，各種先進技術特別是現代生物技術的產生、建立，與中藥研究的深入聯系和交叉融合，為中藥新藥的研制開發(fā)提供了廣闊的發(fā)展空間。如何利用現代生物以及現代中醫(yī)學中的相關基礎理論進行指導，還需要我們進行深層次的研究。