乳酸菌發(fā)酵中藥功能及其增效機(jī)制的研究進(jìn)展

屈青松 周晴 石艷雙 呂麗靜 楊翠婷 李智勛 史新元

20世紀(jì)初，乳酸菌的概念由梅契尼科夫提出，因其獨(dú)特的生物功能逐漸被挖掘，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品的生產(chǎn)[1]。發(fā)酵作為一種工藝手段，可利用微生物特殊的生物功能，創(chuàng)造出各種類型的發(fā)酵產(chǎn)品[2]。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，乳酸菌的發(fā)酵工藝被應(yīng)用于中藥相關(guān)研究，以乳酸菌為發(fā)酵菌株的發(fā)酵中藥被廣泛報(bào)道。本文以近年乳酸菌發(fā)酵中藥的功能研究為基礎(chǔ)，綜述了乳酸菌發(fā)酵中藥的研究潛力、藥理功能和增效機(jī)理。

1 乳酸菌發(fā)酵中藥有巨大的研究潛力

發(fā)酵是一種古老的生產(chǎn)方式，自人類文明有文字記載以來(lái)就被用于食品、藥品生產(chǎn)。傳統(tǒng)的中藥發(fā)酵多利用自然環(huán)境中的微生物，通過(guò)其生長(zhǎng)代謝改變中藥材的藥性，降低毒性，提高中藥藥效及中藥資源的利用率?，F(xiàn)代中藥發(fā)酵技術(shù)是在傳統(tǒng)發(fā)酵炮制方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合微生態(tài)學(xué)、生物工程、發(fā)酵工程等技術(shù)所形成的新興交叉學(xué)科[3]，為發(fā)酵中藥提供更加穩(wěn)定、安全的生產(chǎn)工藝，也為發(fā)酵中藥作用機(jī)理的闡述提供了可能，使得發(fā)酵中藥成為具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男屡d研究領(lǐng)域。

現(xiàn)代中藥發(fā)酵所用菌種主要有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等現(xiàn)代食品發(fā)酵工業(yè)常用菌種，以及靈芝菌、紅曲霉、白僵菌等藥用真菌。其中乳酸菌因其較高的安全性和市場(chǎng)認(rèn)可度而被廣泛應(yīng)用于中藥發(fā)酵。乳酸菌是一類能利用碳水化合物而產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱，在自然界分布極為廣泛且物種豐富多樣。乳酸菌發(fā)酵類產(chǎn)品(如酸奶、奶酪、泡菜、納豆等)具有改善腸道菌群微環(huán)境、抑制腸道病原菌的過(guò)度生長(zhǎng)、保護(hù)腸道屏障、調(diào)節(jié)腸道吸收不良、減少脂質(zhì)過(guò)氧化、抑制炎性細(xì)胞因子釋放等功能。一項(xiàng)縱向比較研究發(fā)現(xiàn)[4]，長(zhǎng)期服用乳酸菌發(fā)酵類產(chǎn)品的消費(fèi)者，其腸道微生物菌群中動(dòng)物雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌和短雙歧桿菌等益生菌的豐度更高，對(duì)于亞油酸的轉(zhuǎn)化利用更加高效，使得腸道的代謝環(huán)境更加健康。

隨著中藥功能和腸道菌群的相關(guān)性研究的深入，人們認(rèn)識(shí)到中藥藥效的發(fā)揮與腸道微環(huán)境存在密切聯(lián)系，在藥物進(jìn)入腸道后會(huì)與腸道微生物接觸，被其代謝及轉(zhuǎn)化，從而體現(xiàn)出不同的藥效功能。乳酸菌作為公認(rèn)的益生菌，將其和藥物聯(lián)合使用可在調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境的同時(shí)促進(jìn)藥效成分的利用，提升藥物的藥效作用。

利用發(fā)酵的手段可將乳酸菌與中藥的功能進(jìn)行結(jié)合，可促進(jìn)中藥有效成分的溶出及轉(zhuǎn)化，改變中藥的功能。此外，利用乳酸菌的腸道菌群調(diào)節(jié)功能，可協(xié)助中藥功能的發(fā)揮，并且乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中可提高中藥的生物利用度，使其發(fā)揮出更好的藥效功能。發(fā)酵菌種可通過(guò)多種作用機(jī)制影響中藥藥效，同時(shí)中藥也可調(diào)節(jié)發(fā)酵菌種的活性。目前研究發(fā)現(xiàn)，與未發(fā)酵的中藥相比，發(fā)酵類中藥常具有更好的藥理功能，發(fā)酵中藥的作用機(jī)制也更為豐富，具有良好的應(yīng)用前景和研究潛力。

文獻(xiàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，以乳酸菌為發(fā)酵菌種的中藥有人參、紅參、葛根、黃芪、麥冬等數(shù)百種，這些中藥具有不同的藥理功能，如免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、調(diào)節(jié)腸道菌群等，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，其藥效功能均有一定程度的提升(表1)[5-30]。

表1 不同中藥發(fā)酵物的藥理功能

2 乳酸菌發(fā)酵中藥的藥理功能

2.1 免疫調(diào)節(jié)

補(bǔ)益類中藥常具有免疫調(diào)節(jié)功能。臨床及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫，某些乳酸菌發(fā)酵中藥可通過(guò)多種途徑對(duì)機(jī)體免疫進(jìn)行調(diào)控。Lee等[26]以短乳桿菌發(fā)酵人參，所得發(fā)酵物可通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞的活性從而發(fā)揮免疫調(diào)控的功能，該作用與抑制核因子κB (nuclear factor kappa-B，NF-κB) 的核易位有關(guān)。研究者[27，31]以乳酸菌對(duì)紅參進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵紅參可抑制巨噬細(xì)胞的活性，調(diào)節(jié)輔助性T淋巴1(T helper cells 1, Th1) 細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T (regulatory T，Treg)細(xì)胞的分化，從而緩解免疫抑制和炎癥反應(yīng)，與未發(fā)酵紅參相比，發(fā)酵后的紅參具有更強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)能力。Lee等[9]以植物乳桿菌發(fā)酵黃芪，所得發(fā)酵黃芪可通過(guò)調(diào)節(jié)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)介導(dǎo)的環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase 2, COX2)抑制脂多糖激活的小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病 (abelson leukemia virus-transformed cell, RAW 264.7)細(xì)胞中炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。Oh等[32]以乳酸菌發(fā)酵中藥復(fù)方柞蠶散，所得發(fā)酵物能通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞中NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK) 的活性來(lái)增強(qiáng)其抗炎作用。Bose等[30]以乳酸菌發(fā)酵中藥復(fù)方(白術(shù)、神曲、甘草)，所得發(fā)酵復(fù)方在對(duì)抗脂多糖誘導(dǎo)的炎癥損傷方面有很好的作用。SHEN等[33]以干酪乳桿菌分別發(fā)酵了黃芪、魚(yú)腥草、金銀花、丹參、桔梗、白蓮草，比較發(fā)現(xiàn)黃芪和丹參適合乳酸菌發(fā)酵，所得發(fā)酵黃芪和發(fā)酵丹參均有更好的抗炎作用。

綜上所述，人參、甘草、黃芪等中藥材常具備良好的免疫調(diào)控和抗炎能力，以乳酸菌對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵，可促進(jìn)其抗炎能力的發(fā)揮，其功能的發(fā)揮通常是乳酸菌和中藥的共同作用產(chǎn)生的。

2.2 抗氧化

過(guò)量的自由基會(huì)導(dǎo)致癌癥、高血壓、心血管等疾病。乳酸菌可產(chǎn)生超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等具有抗氧化活性的酶類，可清除自由基。乳酸菌中藥具有較好的抗氧化能力，并能發(fā)揮多種藥理功能。YANG等[34]以副干酪乳桿菌發(fā)酵五味子藥渣，并檢測(cè)發(fā)酵物對(duì)小鼠的抗氧化和肝保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程可促進(jìn)五味子藥渣抗氧化成分的釋放，緩解小鼠的氧化損傷。Park等[35]以植物乳桿菌發(fā)酵洋甘菊，發(fā)現(xiàn)其抗氧化能力隨著發(fā)酵過(guò)程而逐漸增加，發(fā)酵洋甘菊的抗氧化能力高于未發(fā)酵洋甘菊，并且發(fā)酵物表現(xiàn)出了較好的殺傷腫瘤細(xì)胞能力。Watanabe等[23]比較姜黃發(fā)酵前后的抗氧化能力，其發(fā)酵過(guò)程中抗氧化能力逐漸增加，所得發(fā)酵產(chǎn)物在臨床中表現(xiàn)出很好的免疫調(diào)控能力。Park等[10]以乳酸菌發(fā)酵刺五加，所得發(fā)酵刺五加具有抗氧化能力，并且可發(fā)揮出較好的抗皺功能。Yang等[36]以嗜酸乳桿菌發(fā)酵黃允海德湯(黃連、黃柏、黃芩和五味子)，發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化能力增強(qiáng)，同時(shí)表現(xiàn)出神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)功能。Filannino等[37]以植物乳桿菌菌株和短鏈乳桿菌發(fā)酵仙人掌，發(fā)酵過(guò)程提高了仙人掌果肉的抗氧化和免疫調(diào)節(jié)功能。Joung等[38]將荷葉添加進(jìn)乳酸菌發(fā)酵乳中，所得發(fā)酵物有較好的抗氧化活性，并能提高奶制品的感官接受度。Abdollahzadeh等[39]將中藥大棗添加進(jìn)嗜酸乳桿菌發(fā)酵乳中，發(fā)酵后的乳制品抗氧化活性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以提升。Ng等[40]以乳酸菌發(fā)酵金線蓮，發(fā)酵后金線蓮葉、根、莖的抗氧化能力均增強(qiáng)。

許多中藥可通過(guò)抗氧化實(shí)現(xiàn)降脂、抗腫瘤、改善血糖等功能[41-44]，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后的中藥抗氧化能力普遍加強(qiáng)。發(fā)酵類中藥的抗氧化特性可做為研究其藥理功能的關(guān)鍵切入點(diǎn)。

2.3 腸道炎癥

乳酸菌可通過(guò)腸道中的定植發(fā)揮腸道類疾病的治療功能，以乳酸菌發(fā)酵的部分中藥，如桑葉、葛根、六神曲等具有很好的腸道疾病干預(yù)能力。Oh等[45]以嗜酸乳桿菌對(duì)桑葉進(jìn)行發(fā)酵，以發(fā)酵桑葉對(duì)5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)誘導(dǎo)的腸道炎癥大鼠干預(yù)后，可增加粘蛋白2(mucin 2, MUC2)和粘蛋白5AC(mucin 5AC, MUC5AC)基因表達(dá)和粘蛋白的產(chǎn)生，并降低炎癥因子白細(xì)胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)和髓過(guò)氧化物酶 (myeloperoxidase, MPO)表達(dá)，從而改善腸粘膜炎大鼠的病理情況。Choi等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，短乳桿菌發(fā)酵的葛根可改善葡聚糖硫酸鈉(dextran sodium sulfate，DSS)誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎癥，并恢復(fù)結(jié)腸中緊密連接蛋白(tight junction，TJ)的表達(dá)和結(jié)構(gòu)，恢復(fù)損傷的腸道屏障，且發(fā)酵后的葛根具有更好的抗炎能力。谷巍等[46]發(fā)現(xiàn)以嗜酸乳桿菌發(fā)酵的中藥復(fù)方能夠有效降低由產(chǎn)毒素大腸桿菌K88引起的小鼠腹瀉情況，提高免疫器官指數(shù)，維持腸道菌群平衡，消除體內(nèi)炎癥反應(yīng)。Kim等[47]通過(guò)DSS誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸炎，發(fā)現(xiàn)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵的中藥復(fù)方KIOM(甘草、虎杖、牛蒡、人參、玄參、紫菀，當(dāng)歸、防風(fēng))可緩解結(jié)腸炎癥。Park等[48]以結(jié)腸腺癌細(xì)胞2(colon cancer 2, Caco2)誘導(dǎo)結(jié)腸炎細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵KIOM可通過(guò)調(diào)節(jié)TJ蛋白表現(xiàn)出抗結(jié)腸炎的作用，抑制炎癥因子磷酯酶Cγ(phospholipase C gamma 1, PLCγ1)和蛋白激酶 C(protein kinase C, PKC)的表達(dá)。Bose等[30,49]以乳酸菌發(fā)酵白術(shù)、神曲、甘草三種中草藥，以所得發(fā)酵中藥的混合提取液對(duì)新霉素誘導(dǎo)的腸道損傷大鼠進(jìn)行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)該發(fā)酵復(fù)方可增加封閉小帶蛋白1 (zonula occludens 1, ZO-1)和閉合蛋白1(claudin-1, CLDN1)在結(jié)腸中的表達(dá)，緩解結(jié)腸炎的發(fā)生。WANG等[50]以混合乳酸菌對(duì)中藥六神曲飲片進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵物可降低斷奶仔豬的腸黏膜炎癥因子水平，有效緩解仔豬的斷奶應(yīng)激反應(yīng)，并能改善其腸內(nèi)容物中有機(jī)酸的濃度。

乳酸菌本身具有調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、調(diào)節(jié)腸道炎癥的功能，將乳酸菌與具有抗炎功能的中藥進(jìn)行發(fā)酵，可在體內(nèi)共同發(fā)揮腸道炎癥調(diào)節(jié)功能。上述研究表明，經(jīng)過(guò)合理的搭配，乳酸菌發(fā)酵類中藥可對(duì)腸道炎癥類疾病發(fā)揮較好的藥效，可能是未來(lái)發(fā)酵類中藥的藥理研究方向之一。

2.4 神經(jīng)退行性疾病

在神經(jīng)退行性疾病中，神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生改變，包括神經(jīng)元的死亡和星型膠質(zhì)細(xì)胞的分泌失衡，可導(dǎo)致記憶減退及認(rèn)知障礙。某些中藥及處方對(duì)神經(jīng)退行性疾病有較好的療效。此外，腸道菌群與神經(jīng)退行性疾病存在關(guān)聯(lián)，乳酸菌可通過(guò)腸道菌群的干預(yù)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)退行性疾病的治療。

部分研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵后的某些中藥可發(fā)揮較好的神經(jīng)退行性疾病調(diào)控功能。Nagao等[24]以副干酪乳桿菌發(fā)酵人參，所得發(fā)酵人參能改善神經(jīng)元細(xì)胞的死亡和小膠質(zhì)細(xì)胞的失活，從而恢復(fù)短暫腦缺血和β-淀粉樣蛋白注射誘導(dǎo)的大鼠空間記憶障礙。Weon等[18]以混合乳酸菌(長(zhǎng)雙歧桿菌，嗜酸乳桿菌、腸系膜明串珠菌)發(fā)酵黨參，所得發(fā)酵產(chǎn)物可通過(guò)抗氧化作用和抑制凋亡調(diào)節(jié)因子Bax和半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)的表達(dá)來(lái)保護(hù)HT22神經(jīng)細(xì)胞的損傷。Park等[51]以乳酸桿菌發(fā)酵十全大補(bǔ)湯，所得發(fā)酵產(chǎn)物能通過(guò)BDNF/CREB/Akt通路治療神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的記憶障礙。Weon等[52]以乳酸菌發(fā)酵補(bǔ)中益氣湯，發(fā)酵產(chǎn)物具有改善神經(jīng)保護(hù)和認(rèn)知功能的作用。Yim等[53]以植物乳桿菌發(fā)酵四君子湯，發(fā)酵物能有效抑制氧化應(yīng)激和基質(zhì)金屬蛋白酶的損失，從而表現(xiàn)出治療神經(jīng)損傷相關(guān)疾病的潛力。

盡管某些發(fā)酵類中藥可對(duì)神經(jīng)類疾病進(jìn)行治療，其具體的干預(yù)機(jī)制尚不明確，目前仍需開(kāi)展更多系統(tǒng)性的研究。

2.5 肥胖

乳酸菌對(duì)肥胖具有干預(yù)功能，其功能的發(fā)揮與腸道菌群有關(guān)，乳酸菌在宿主腸道內(nèi)可產(chǎn)生多種維生素影響宿主的營(yíng)養(yǎng)代謝。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵后的中藥可通過(guò)多種機(jī)制干預(yù)并治療肥胖癥狀，這為肥胖的治療提供了新的治療方案。Oh等[54]以乳桿菌發(fā)酵紅參，所得發(fā)酵紅參可減少小鼠體重的增加和脂肪積累，并能調(diào)控總膽固醇、空腹血糖水平和胰島素的穩(wěn)態(tài)。Choi等[29]以短雙歧桿菌對(duì)葛根進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵葛根有具有良好的降脂功效，并觀察到了某些具有抗肥胖和抗炎活性的微生物群落的富集。Min Chul Kho等[7]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵紅參可改善高脂飲食大鼠的血脂異常、高血壓和脂肪肝等癥狀。Wang等[55]以乳酸菌發(fā)酵魚(yú)腥草，發(fā)酵魚(yú)腥草能抑制成熟3T3-L1脂肪細(xì)胞的脂解作用，還可降低高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠體重增加，其降脂機(jī)制與脂肪細(xì)胞的分解、抑制相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)和阻斷前脂肪細(xì)胞的分化有關(guān)。Wang等[56]通過(guò)乳桿菌和薏仁制成的發(fā)酵乳可緩解高脂血癥，并能減少高脂相關(guān)的氧化應(yīng)激的產(chǎn)生。

2.6 美白抗皺

乳酸菌的酵素類產(chǎn)品可用于皮膚管理中的美白祛皺。此外，某些中藥天然產(chǎn)品也可用于化妝品原料的開(kāi)發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，某些經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵的中藥具有很好的保濕、美白、抗皺的藥理功能。Lee等[27]以短鏈乳桿菌發(fā)酵紅參，所得發(fā)酵物可提高Rg3、Rg5、Rk1等稀有人參皂苷的含量以及黃酮類化合物的含量，發(fā)酵后抗皺功效和美白功效得以提升。江南等[14]以嗜酸乳桿菌發(fā)酵麥冬，所得發(fā)酵物具有良好保濕性能，可作為化妝品原料開(kāi)發(fā)。Choi、Im等[15-16]以乳酸菌對(duì)蜜樹(shù)茶進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵物可以防止紫外線誘導(dǎo)的皺紋形成，這一體內(nèi)研究表明，發(fā)酵蜜樹(shù)茶可作為抗衰老護(hù)膚品的潛在研究對(duì)象。

2.7 家禽生長(zhǎng)調(diào)節(jié)

乳酸菌發(fā)酵后的動(dòng)物飼料富含益生菌、有機(jī)酸等，可提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、改善免疫力。某些中藥及中藥渣經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，可用于動(dòng)物飼料的添加，發(fā)揮較高的養(yǎng)殖及農(nóng)牧價(jià)值。史洪濤等[20]以乳酸菌發(fā)酵黃芪和甘草，所得提取液可顯著提高肉雞的平均日增重、降低料肉比，促進(jìn)生長(zhǎng)性能，顯著提高免疫器官指數(shù)，提高胸肌和腿肌的粗蛋白質(zhì)含量，提高肌肉的多汁性和肉類品質(zhì)，改善風(fēng)味。XIE等[57]以植物乳桿菌發(fā)酵涼茶渣，所得發(fā)酵物可提高荷斯坦小母牛的生長(zhǎng)性能，增加能量利用效率，增強(qiáng)免疫力，并能緩解熱應(yīng)激反應(yīng)。郭宏偉等[58]以乳酸菌對(duì)扶正解毒口服液進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵復(fù)方能夠顯著提高肉雞生長(zhǎng)性能和免疫指標(biāo)，且能改善雞肉品質(zhì)。高鵬輝等[59]以植物乳桿菌對(duì)中藥復(fù)方(茯苓、黃芪、陳皮、板藍(lán)根、山楂、黃柏)進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵物能夠增加仔豬平均日采食量、提高平均日增重、降低料重比，降低斷奶初期仔豬腹瀉率，提高血清中總蛋白、IgG含量，增強(qiáng)仔豬免疫能力。潘子強(qiáng)等[60]以乳酸菌發(fā)酵中藥飼料，發(fā)酵中藥飼料能促進(jìn)雛雞對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高飼料轉(zhuǎn)化率、出欄率，降低發(fā)病率、料肉比，對(duì)雛雞的生長(zhǎng)性能有一定的益處。QIAO等[8]研究發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌發(fā)酵黃芪對(duì)肉雞的生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和糞便微生物結(jié)構(gòu)有一定的正向影響。

隨著“限抗令”的推進(jìn)，乳酸菌發(fā)酵類中藥可代替抗生素發(fā)揮其功能，在畜牧養(yǎng)殖中有很好的發(fā)展前景。此外，以乳酸菌發(fā)酵的中藥藥渣對(duì)禽類進(jìn)行飼喂，可減少中藥資源的消耗，提高中藥材的利用率。目前乳酸菌發(fā)酵中藥的研究多聚焦于其對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能的改善，未來(lái)研究中可對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的成分變化進(jìn)行研究，從而提高發(fā)酵工藝的控制、闡述其在畜禽養(yǎng)殖中的科學(xué)內(nèi)涵。

3 乳酸菌發(fā)酵中藥的增效機(jī)制

3.1 乳酸菌促進(jìn)中藥藥效成分的釋放

細(xì)胞壁是影響中藥有效成分溶出的主要屏障。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，中藥的藥效成分含量通常會(huì)升高，推測(cè)其是由乳酸對(duì)纖維素的酸水解和纖維素酶對(duì)纖維素進(jìn)行的酶解所引起的，細(xì)胞壁的纖維素被破壞，從而提高了藥材有效成分的溶出率，增強(qiáng)中藥藥效的發(fā)揮。

大量研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后中藥藥效成分具有更高的釋放率。劉洋等[61]分析了益生菌發(fā)酵王不留行和益母草后的總黃酮、總生物堿、總皂苷和粗多糖的含量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)發(fā)酵后其可溶性活性成分含量均有顯著提高，推測(cè)其與發(fā)酵過(guò)程中的酶解作用有關(guān)。郭舒臣等[62]分析了植物乳桿菌發(fā)酵柴胡的成分變化，發(fā)現(xiàn)異槲皮苷、蘆丁、槲皮素-3-O-β-L-阿拉伯糖苷、DL-3-苯基-2-羥丙酸含量均增加，并且其抗菌活性有所增加。Weon等[18]以三種混合乳酸菌發(fā)酵黨參，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的黨參中4-羥基苯甲酸、咖啡酸、香草酸、4-香豆酸、反式阿魏酸、咖啡因的含量均升高。ZHANG等[63]采用乳酸菌、醋酸菌、酵母菌的混合菌對(duì)玫瑰和棗仁進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵物中具有抗氧化功能的沒(méi)食子酸和酸棗仁苷的含量均有所提升。Yim等[53]測(cè)定了植物乳桿菌對(duì)發(fā)酵四君子湯中成分含量變化發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后甘草酸、甘草素和蒼術(shù)內(nèi)酯含量均增加，發(fā)酵物具有很好的神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)功能。

盡管經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后藥效成分含量增加為常見(jiàn)的現(xiàn)象，然而其促進(jìn)藥效成分釋放的機(jī)制尚缺少直接的證明，這將是未來(lái)證明乳酸菌發(fā)酵中藥科學(xué)性的關(guān)鍵點(diǎn)。

3.2 乳酸菌對(duì)中藥成分的轉(zhuǎn)化

發(fā)酵過(guò)程中，中藥中的大分子成分會(huì)被益生菌的酶催化，藥物的結(jié)構(gòu)發(fā)生分解或轉(zhuǎn)化，在一定條件下可形成新的化合物，使其易被機(jī)體吸收，從而呈現(xiàn)出更強(qiáng)的藥用功能。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[64]，人參中的某些人參皂苷經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后可生成稀有皂苷，稀有皂苷常具有更好的藥效功能。Lee等[26]發(fā)現(xiàn)短乳桿菌發(fā)酵人參后，稀有皂苷compound K含量增加，稀有皂苷的增加與發(fā)酵人參抗皮膚病的藥理功能有關(guān)聯(lián)。Lee等[27]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)短鏈乳桿菌發(fā)酵的紅參中人參總皂苷未發(fā)生顯著變化，而Rg3、Rg5、Rk1、compound K、Rh1等稀有皂苷增加，說(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生了人參皂苷的轉(zhuǎn)化。筆者以發(fā)酵乳桿菌發(fā)酵人參，根據(jù)人參皂苷指紋圖譜發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后人參皂苷發(fā)生了轉(zhuǎn)化[65]。Yang等[66]分析了中藥復(fù)方“雙和湯”在被發(fā)酵乳桿菌發(fā)酵過(guò)程中的成分變化情況，發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生了氫化、去糖基化等反應(yīng)，肉桂醛、芍藥苷等成分發(fā)生了轉(zhuǎn)化。HUANG等[67]以乳酸菌發(fā)酵中藥復(fù)方黃連解毒湯，經(jīng)發(fā)酵后巴馬汀和小檗堿含量增加，推測(cè)其是由糖苷酶的轉(zhuǎn)化造成的，成分的變化引起了抑菌功能的增加。

目前研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌通常會(huì)造成中藥化學(xué)成分中糖苷鍵的斷裂，推測(cè)這是由乳酸菌所表達(dá)的糖苷酶的酶解反應(yīng)所造成的。乳酸菌的表達(dá)酶系與中藥成分轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系可作為發(fā)酵中藥的研究方向之一。

3.3 中藥發(fā)酵基質(zhì)的增菌功能

在活菌制品中，益生菌活菌數(shù)與其保健功效有關(guān)，只有當(dāng)活菌數(shù)達(dá)到足夠數(shù)量時(shí)，才能確保益生菌通過(guò)消化道后仍大量存活而發(fā)揮其功能。中藥的化學(xué)成分較為復(fù)雜，含有多糖類、低聚糖類、氨基酸類等，其中的一些成分可促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)，發(fā)揮增菌效果，從而具有很好的益生元功能。LIN等[68]將枸杞汁添加進(jìn)干酪乳桿菌發(fā)酵的牛奶中，發(fā)現(xiàn)枸杞可提高發(fā)酵乳中乳桿菌活菌數(shù)，并能維持乳桿菌活度，改善發(fā)酵乳風(fēng)味。Abdollahzadeh等[39]發(fā)現(xiàn)中藥大棗也可發(fā)揮益生元功能，增加發(fā)酵乳制品中的活菌數(shù)。HE等[69]研究了人參多糖的促益生菌生長(zhǎng)特性，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌與人參多糖共同發(fā)酵可增加其抗氧化功能，并顯著提高活菌數(shù)，發(fā)揮潛在益生元功能。

文獻(xiàn)整理發(fā)現(xiàn)，起到增菌功能的中藥通常為多糖含量較高的補(bǔ)益類中藥，表明中藥多糖是引起益生菌增菌的關(guān)鍵成分。

3.4 中藥與乳酸菌的體內(nèi)互作

在以乳酸菌和中藥構(gòu)成的發(fā)酵體系中，乳酸菌具有益生功能，中藥也具備其自身的藥效作用，在生物體內(nèi)，益生菌與中藥可共同影響機(jī)體代謝，調(diào)整機(jī)體健康狀態(tài)，兩者基于各自的功能發(fā)揮藥效互作。Kim等[12]以雙歧桿菌發(fā)酵紅參治療過(guò)敏性鼻炎小鼠，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)發(fā)酵紅參干預(yù)后，小鼠腸道菌群紊亂被改善，并且機(jī)體免疫提升，這表明益生菌的發(fā)酵可改善腸道菌群微環(huán)境，從而與中藥紅參在體內(nèi)發(fā)生互作。FAN等[25]分析了發(fā)酵乳桿菌發(fā)酵人參對(duì)酒精性肝損傷小鼠的干預(yù)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵人參功能的發(fā)揮與腸道菌群有關(guān)，益生菌與人參可綜合發(fā)揮干預(yù)功效，二者在體內(nèi)共同發(fā)揮功能。CHEN等[70]發(fā)現(xiàn)益生菌發(fā)酵后當(dāng)歸補(bǔ)血湯的腸道菌群調(diào)節(jié)能力提高，推測(cè)發(fā)酵后的中藥可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌提高其藥效。筆者前期將乳酸菌和人參組合發(fā)酵，并對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，研究發(fā)現(xiàn)所得乳酸菌發(fā)酵人參可改善抗生素引起的腹瀉，并能恢復(fù)腸道菌群動(dòng)態(tài)平衡，增加腸道菌的物種豐度和多樣性，增加有益菌的豐度，減少有害菌的豐度；此外還可改善腸道炎癥，改善炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10的異常表達(dá)，并且經(jīng)過(guò)發(fā)酵人參干預(yù)后腸道菌(如Lactobacillussp.、Bacteroidessp.、Clostridioidessp.)的變化與炎癥因子的表達(dá)存在關(guān)聯(lián)性，這與乳酸菌的益生功能與人參的抗炎能力相吻合，推測(cè)二者可聯(lián)合發(fā)揮藥效[71]。

目前關(guān)于發(fā)酵菌株與中藥體內(nèi)互作機(jī)制研究多停留在關(guān)聯(lián)分析，機(jī)體的代謝具有整體性和復(fù)雜性，尚缺乏對(duì)于乳酸菌發(fā)酵中藥的系統(tǒng)性代謝分析，后續(xù)研究可結(jié)合代謝組學(xué)、蛋白組學(xué)等對(duì)中藥發(fā)酵體內(nèi)增效的科學(xué)性進(jìn)行深入探索。

4 思考與展望

中藥發(fā)酵已有千余年的生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)中藥發(fā)酵經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代技術(shù)相互融合，迸發(fā)出了豐富的創(chuàng)造力。乳酸菌作為益生菌株被用于藥品、食品、保健品的生產(chǎn)，越來(lái)越多的證據(jù)表明其具備廣泛的生物學(xué)功能[72]。

發(fā)酵作為一項(xiàng)生物技術(shù)，可將乳酸菌與中藥結(jié)合，從而創(chuàng)造新的中藥類型，豐富中藥的品類，為臨床和生產(chǎn)提供更多可能性。乳酸菌發(fā)酵中藥結(jié)合了中藥的藥理功能與乳酸菌的益生功能，二者相輔相成，可發(fā)揮一加一大于二的生物學(xué)作用。在理論認(rèn)識(shí)上，乳酸菌發(fā)酵中藥同時(shí)具備了傳統(tǒng)中醫(yī)藥的配伍特性和現(xiàn)代發(fā)酵的功能認(rèn)識(shí)，是利用現(xiàn)代手段對(duì)于傳統(tǒng)中醫(yī)藥的傳承與創(chuàng)新，具有的巨大的應(yīng)用前景和研究潛力。

目前對(duì)于乳酸菌發(fā)酵中藥的研究中，多停留于簡(jiǎn)單的藥理功能的論證，缺乏系統(tǒng)的機(jī)制研究，深入的藥理學(xué)研究加之于組學(xué)分析，可加強(qiáng)對(duì)于乳酸菌發(fā)酵類中藥的認(rèn)識(shí)。在未來(lái)的研究中，可通過(guò)動(dòng)態(tài)分析發(fā)酵過(guò)程中成分及功能的變化，闡述發(fā)酵過(guò)程對(duì)于中藥功能的影響，從而探討發(fā)酵這一“中藥炮制方式”的科學(xué)意義。此外，盡管目前已有大量關(guān)于發(fā)酵中藥的研究，其發(fā)酵的規(guī)律性尚缺乏系統(tǒng)的總結(jié)，未來(lái)可整理發(fā)酵微生物與中藥的搭配類型，分析不同搭配的藥理功能差異，進(jìn)而搭建中藥發(fā)酵數(shù)據(jù)庫(kù)，從而對(duì)中藥發(fā)酵的規(guī)律性進(jìn)行探究。