发酵对中药减毒增效的研究进展

发酵对中药减毒增效的研究进展ResearchProgressonFermentationEngineeringtoAttenuateToxicityandSynergizeEffectofToxicChinesemateriamedicaAbstract：ItisverycommontoapplytoxictraditionalChinesemedicinestothetreatmentofincurablediseasestoday.Buttheclinicalapplicationoftoxicmedicinesisoftenlimitedbytheirtoxicity.Thisproblemisusuallysolvedbythespecialtechnologycalled‘Chinesemedicineprocessing’.Fermentationisoneofthetraditionalmethodsof‘Chinesemedicineprocessing’.Combinedwithmodernbiologicaltechniques，itisaffectingallareasoftraditionalChinesemedicineinChina.Basedontheanalysesoftheliteratures，thispapersuggeststhatprocessingbyfermentationcanbeappliedtothreekindsofrawmaterialsoftoxicChinesemateriamedica，i.e.，摘要：在当今中国，应用毒性中药治疗疑难病症已经非常普遍，但是毒性中药的毒性严重限制了其临床应用。这一难题通常可以通过中药炮制这项独特的技术来解决。发酵技术也是重要的传统中药炮制方法之一。发酵炮制与现代生物技术相结合，正影响着中药的各个领域。作者在大量文献调研的基础上，从动物、植物、矿物药三方面分别综述了发酵炮制在中药减毒增效方面的应用和发展。发酵炮制有毒中药不仅可以保护中药成分活性中心免遭破坏，还可以对其中的毒性成分进行结构修饰，产生新成分，从而扩大毒性中药的适应症。发酵炮制为毒性中药减毒增效提供了一个崭新的途径。关键词：发酵；中药炮制；减毒；增效中图分类号：R991文献标志码：A文章编号：1673—1689（2013）08—0785—08发酵对中药减毒增效的研究进展杨光明1，涂霞2，潘扬*1，2（1.南京中医药大学国家中医药管理局中药炮制标准重点研究室，江苏南京，210023；2.南京中医药大学药用菌与中药生物技术研究所，江苏南京，210029）收稿日期：2012-11-08基金项目：江苏省高校自然科学基础研究项目（06KJB360083）；南京中医药大学中药学一级学科开放课题资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目；2008年江苏省青蓝工程项目。作者简介：杨光明（1974—），女，江苏南京人，理学博士，副研究员，主要从事中药炮制及中药质量标准方面的研究。E-mail：[e-mail]*通信作者：潘扬（1964—），男，江苏扬州人，理学博士，教授，博士研究生导师，主要从事中药生物技术方面的研究。E-mail：[e-mail]专研题究综论述文貟貦貒Mini-ReviewJournalofFoodScienceandBiotechnologyVol.32No.82013YANGGuang-ming，etal：ResearchProgressonFermentationEngineeringtoAttenuateToxicityandSynergizeEffectofToxicChinesemateriamedicaplants，animalsandminerals，toattenuatetheirtoxicityandsynergizetheireffect.Itcanalsobeconcludedthatprocessingbyfermentationcouldnotonlyprotectactivecentersoftheoriginalcomponentsfromdestruction，butalsomodifystructuresofthepoisonouscomponents，therebyexpandingindicationsofthetoxicChinesemedicines.SowethinkthatfermentationprocessingprovidesanewapproachoftoxicityreducingandefficacyenhancingfortoxicChinesemateriamedica.Keywords：fermentation，Chinesemedicineprocessing，toxicityreducing，efficacyenhancing中药有毒自古有之，《神农本草经》把中药分为上、中、下三品，指出下品“多毒，不可久服”；明代李时珍在《本草纲目》中列有毒草专列，仅此记载就有47种毒性药；《中华人民共和国药典》2010年版收载毒性中药82个，其中大毒品种10个，有毒品种41个，小毒品种31个。中药的毒性，在中医古籍中即中药的偏性。它与四气五味、升降浮沉等都属于中药性能的范畴。长期的中医药临床实践证明，毒性中药对于疾病的防治具有十分积极的意义，尤其在救治疑难重症方面每起沉疴，素有“以毒攻毒”之说。但有毒中药的毒性常常限制了其临床应用。有毒中药通常要经过特殊的方法加工，如加热、水处理、加辅料、制霜等，传统上称为“炮制”，以达到减毒增效的目的。随着生物科技的发展，国内外逐步重视对现代发酵应用于中药的研究开发，并已取得了很大进展[1-4]。中药发酵根据其发展历史分为传统发酵与现代发酵。传统发酵是发酵工业中一项古老的工艺。目前所指的中药发酵基本上是现代发酵技术，其关键条件是纯种大规模集约化培养，发酵炮制是建立在传统炮制方法基础上的现代发酵技术，具有保护中药活性中心免遭破坏以及对中药毒性成分进行结构修饰以产生新成分的优势。发酵为毒性中药产生新药效，扩大适应症提供了一个崭新的途径，用发酵炮制中药使中药减毒增效的研究也越来越多。作者在大量文献调研的基础上，从动物、植物、矿物药三个方面分别详细综述了发酵炮制在中药减毒增效方面的应用和发展。我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药，实现了增强中药药效、改变药性的目的。传统中药的发酵炮制品有神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲、采云曲、红曲、淡豆豉、百药煎、片仔癀等，在长期临床应用中均未出现毒性反应事件。现代药理毒理实验也证明中药发酵制剂的安全性。如韩春杨等[5]采用由黄芪、党参、茯苓、甘草、神曲、麦芽和山楂组成的复方发酵制剂经过实验认定该制剂在短期内使用安全，毒性级别应属于“实际无毒级”，是一种比较安全的制剂。蒋保季等[6-7]对人工发酵培育冬虫夏草进行毒性研究，人工发酵培育的冬虫夏草急性毒性和亚慢性毒性均未见异常，对实验动物体细胞、生殖细胞以及细菌均未见致突变作用，无遗传毒性，证明该物质毒理学上是安全的。王卫倩等[8]首次应用双向性固体发酵技术将雷公藤进行减毒，并将不同发酵时间的灵雷菌质进行急性毒性实验，充分表明双向性固体发酵技术是降低雷公藤毒性的有效途径。庄毅[9]研究的槐耳菌质所提的清膏经过动物急性毒性试验、长期毒性试验、特殊毒理试验等，表明槐耳菌质的安全性。槐耳菌质及其冲剂对中晚期原发性肝癌有效，早已被批准为中药一类新药正式投产。急性毒性试验能证明发酵方法对中药解毒的可行性，但有毒中药经过发酵以后进行毒性比较的报道较少，值得重视。1.1发酵在毒性植物类中药中的应用越来越多的研究报道发酵应用于炮制毒性植物药以实现减毒增效的目的。大黄中结合型蒽醌是泻下的主要成分，在很多情况下也可能引起副作用，而游离型蒽醌为抗菌、抗肿瘤等的主要有效成分，泻下作用极弱。戴万生、赵荣华[6]将发酵法应用于大黄炮制，大黄经酿酒酵母、面包酵母37℃分别发酵16d后，其总蒽醌含量仅略有降低，与传统炮制方法比较，保存了更多的大黄总蒽醌，其中起到泻下作用的结合型蒽醌含量降低至生品的一半左发酵炮制在毒性中药减毒增效中的应用1貟貧貒专题综述食品与生物技术学报2013年第32卷第8期杨光明，等：发酵对中药减毒增效的研究进展右，而作为抗菌、抗肿瘤的主要成分的游离型蒽醌含量增加了6倍左右。说明发酵法能使大黄结合型蒽醌转化为游离型蒽醌，从而缓和大黄峻烈的泻下作用及对胃肠道的不良反应。还发现大黄发酵后可能被分解为蒽醌甙元。五倍子含有五倍子鞣质、没食子酸等。有收敛止泻、止血作用，是一种常见的对肝脏有毒副作用的含鞣质类中药，具有敛肺降火、涩肠止泻、固精缩尿、止汗、止血的作用，其活性机理主要是由于它所含的鞣酸与细胞中的蛋白质结合成不溶于水的沉淀物，从而抑制了细胞分泌，促进水液的再吸收而发挥收敛作用。但鞣酸在肠道内会遇食物中的蛋白质，并与之结合，因而降低了它的作用。为了克服这一缺点，郑利华等[11]根据临床酶学的有关理论，采用含有根霉菌的酵曲发酵五倍子，曲中还含有L-赖氨酸等物质。利用根霉菌能促进L-赖氨酸生成的作用形成更多的L-赖氨酸。L-赖氨酸能促进胃肠道粘膜吸收食物中的蛋白质，有效地减少大分子沉淀物的形成与对胃黏膜的刺激，因此能有效地避免鞣酸在胃肠道内竞争性消耗，从而提高了五倍子的收敛作用，并降低或消除了部分患者服用后食欲不振的副反应。瞿燕[12]测定了五倍子生品、发酵品和水解产物中五倍子鞣质和没食子酸的含量并进行了抗炎、抗菌、止咳、祛痰药理实验的对比。结果表明：发酵品和水解产物中没食子酸的含量高，抗菌和祛痰作用强于生品。马钱子是一味中医传统使用的“有毒中药”。成人用5～10mg即可发生中毒现象，30mg可致死亡。马钱子有散结消肿、通络止痛的功效，常借其“毒药猛剂善起沉疴”，而用于风湿顽痹、麻木瘫痪、跌打损伤、疽痈肿痛等病证。现代研究证实，马钱子所含生物碱中士的宁（番木鳖碱）与马钱子碱（布鲁生）为其主要有效成分及毒性成分，含量各约为1～1.4%。马钱于碱药效只有士的宁的1／40，而毒性则有士的宁的1／20[13]。为了降低马钱子的毒性，临床上常采用砂烫、油炸、爆压法、甘草制、醋泡、醋炙、尿泡等，或同甘草、绿豆加水共煮等方法减毒。潘扬等[14]在庄毅[15]“双向固体发酵技术”基础上将马钱子（药材生品）与灵芝、槐耳、猴头等20种真菌共同培养，产生马钱子“药性菌质”。发现双向发酵后菌丝体生长良好的“药性菌质”中马钱子类生物碱成分发生了质和量的明显变化，士的宁、马钱子碱的含量均呈下降的趋势，与生品相比分别下降60%、30%左右。而士的宁氮氧化物、马钱子碱氮氧化物有不同程度的增加，且指纹谱中显示出5个新产生的或含量变化较大的未知成分，在对红栓菌发酵后的马钱子菌质的急性毒性研究中，发现红栓菌质的毒性已显著下降，一次性灌胃给药小鼠比未发酵者的LD50数值增加了16.6%。同时也观察了[16]另外6种不同真菌———裂褶菌、竹黄、单色云芝、鸡油菌、白僵菌和蝉花对马钱子毒性和镇痛、抗炎作用的影响。以半数致死量（LD50）为指标，测定马钱子生品和炮制品及6种不同发酵品经灌胃给药对小鼠的急性毒性；以双氯芬酸钠和生品为阳性对照，观察6种不同发酵品对腹腔注射醋酸所致小鼠扭体反应的抑制（镇痛）作用以及对外涂巴豆油所致鼠耳壳肿胀的减轻（抗炎）作用。结果表明，马钱子通过6种真菌发酵后毒性降低，与炮制品基本一致；且它保持了马钱子原有的镇痛和抗炎作用，提示发酵可以为马钱子的降毒保效提供一条新途径。潘扬等[17]还采用溶剂提取、硅胶柱色谱等方法对马钱子发酵品的生物碱成分进行分离纯化，根据化合物的理化常数和波谱数据鉴定其结构。结果从马钱子发酵品中共分离得到10个生物碱成分，分别鉴定为士的宁（1）、马钱子碱（2）、伪士的宁（3）、16-甲氧基士的宁（4）、番木鳖次碱（5）、士的宁氮氧化物（6）、马钱子碱氮氧化物（7）、士的