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发酵中药--拓展中药新药研究开发的新空间

2017/2/24 11:31:27      点击:

 我国作为中医药的发源地,拥有系统的中医药理论和大量经实践证明了的成药验方,几千年来中医药历尽沧桑仍造福于人类的生命健康。中药是中华民族的瑰宝,在预防和治疗疾病方面发挥着重要的作用。从国际范围来看,中药作为天然药物正逐步引起世界的关注。利用微生物强大的分解转化物质的能力,依靠微生物发酵来生产发酵中药已被积极关注,并为中药的发展开辟了新空间。

  1发酵中药的作用机理

  酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂,它可以使复杂的化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长过程中会产生各种各样的酶,如纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等。这些丰富而强大的酶系可以将药物的成分分解转化形成新的活性成分,产生新的药效,发酵中药可通过下述途径来生产。首先,微生物以中药中的有效成分为前体,经微生物的代谢形成新的化合物;其次,微生物在生长过程中还能产生丰富的次生代谢产物,有些次生代谢产物自身就是功效良好的药物;第三,微生物的次生代谢产物和中药中的某些物质发生化学反应生成新的化合物;第四,由于中药的某些物质可能对微生物的生长和代谢有促进或抑制作用,对活性成分的产生也可能有促进或抑制作用,微生物在中药的特殊环境中也有可能改变自身的代谢途径,从而形成新的活性成分或改变各活性成分的相互比例;最后,微生物的分解作用有可能将中药中的有毒物质进行分解,从而降低药物的毒副作用,如菜籽饼、棉籽饼经微生物发酵后可以脱去有毒物质。利用微生物的生长代谢来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更具优越性,可较大幅度地改变药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症。

  2发酵中药的优势特色

  2.1保护中药活性成分免遭破坏,微生物发酵是在常温、常压等较为温和的条件下进行的生物转化,故能最大限度地保护中药中活性成分免遭破坏,特别是对热敏感的芳香类挥发油、维生素等活性成分更能有效地加以保护。专家认为,发酵中药在中药加工工艺上是一个创举,有望解决中药在煎、煮、熬、炼、蒸、浸等传统工艺中,活性成分难于最大限度提取的难题。

  2.2提高中药药效,相对而言发酵中药的分子量较小,因而具有在人体中吸收较快、较完全、治疗效果较好等特性。药物进人人体后不能直接被利用的有效活性组分,通过微生物将其降解成小分子活性物质而被直接利用,还能除去大分子杂质,大大提高中药的药效。小分子活性物质由于其更易于通过血脑屏障而与人体细胞蛋白结合,因而比大分子物质有更高的活性。例如,2mg芥子裂变物的药效等于未提取的芥子50g的药效。

  2.3节省药源,通常中药提取有效成分后的废渣被弃掉,会对环境造成较大的污染,而发酵中药能较好地解决废弃物的难题。发酵中药通过多次发酵,大部分营养物质都能充分有效地被吸收利用。这样即可节省药源和提高企业的经济效益,又有利于资源保护与持续利用。

  2.4产生新药效,优选的人体有益菌种本身具有补充或增强原有药物的功能,另外,中药经多菌种的混合发酵后与原有药物相比产生了新的活性物质,从而具有新的保健、预防和治疗功能。

  2.5为中药活性成分结构修饰提供新途径,中药活性成分一般结构复杂,常有多个不对称碳原子,利用化学合成来进行结构修饰存在着得出率低、反应专一性差、副产物多等缺点,既费事费力又效果不佳。近年来,以微生物为反应器进行中药活性成分的生物转化和生物合成,有望为这类中药活性成分的获得提供新的途径。中国药科大学研究人员利用微生物转化技术成功地在吗啡类似物蒂巴因的14位碳原子上定向引人了羟基,使其镇痛活性提高了100倍。

  2.6有利于提高中药现代化的水平,利用微生物发酵来生产发酵中药具有较高的技术水平,该新技术可实现生产工艺可控,能确保所得产物的产品质量,且制剂方便,便于与国际标准接轨,有利于提高我国中药现代化的水平。