微生物在中医药领域有哪些应用？

中医是中华民族的瑰宝。几千年来，中医为我国人民的健康做出了巨大贡献，形成了系统的中医理论和大量的验方。中药作为一种天然药物，正逐渐受到世界的关注。微生物都是肉眼看不见或看不清楚的微小生物，包括细菌、病毒、真菌、一些小型原生动物、微藻等。它们虽小，却与人类生活息息相关。微生物的利用广泛涉及到健康、食品、医药、工农业、环境保护等诸多领域。微生物在中药领域应用广泛。微生物可用于中药发酵和中药加工。

关键词:微生物中药发酵技术发酵中药

中国是中医的发源地。几千年来，中医药为我国人民的健康做出了巨大贡献，并逐渐积累，形成了系统的中医药理论和大量的验方。中药产业是中国为数不多的具有比较优势的产业。在自然科学领域，中医最有实力，最有优势，最有后劲。是中华民族的瑰宝，也是世界传统医学的重要组成部分，在防病治病中发挥着重要作用。全世界的人们和研究人员都在关注它。目前，各国都在从中药等天然产物中寻找有效的药源。

微生物都是肉眼看不见或看不清楚的微小生物，包括细菌、病毒、真菌、一些小型原生动物、微藻等。它们虽小，却与人类生活息息相关。涵盖多种有益有害，涵盖健康、食品、医药、工农业、环保等多个领域。微生物学是生命科学中发展迅速的学科之一，在生命科学中发挥着越来越重要的作用，成为所有学科都离不开的重要工具。在医药现代化的过程中，微生物发挥了越来越重要的作用。充分利用现代微生物学的成果，可以更好地促进药品的现代化，为微生物学的发展开辟新的领域。

1微生物学理论推动了微生物学相关的中医发展。

传统微生物中药的生物学研究，深化了传统微生物中药的应用和产品开发，特别是各种中药的纯培养物替代原药材的研究，如灵芝、猴头菇等各种药用菌的培养，对保护环境、保护资源、满足人们的用药需求起到了非常大的作用。以金水宝为代表的冬虫夏草分离真菌纯培养研究取得了巨大的经济效益和社会效益，掀起了蝙蝠蛾拟青霉、蝙蝠蛾多毛类、蛹虫草等虫生真菌的研究热潮。我们对微生物和植物相互作用形成的一些中药也有了更深入的了解。比如龙血树的形成与真菌密切相关，真菌是龙血树针对微生物感染产生的一种植物抗毒素；僵蚕中的一些有效成分是由微生物、蚕和桑叶相互作用形成的。天麻、茯苓等中药的生物学研究促进了这些中药栽培技术的发展。

与微生物相关的中药形态可分为以下几种情况:1)腐生生活方式形成的大型药用真菌，如灵芝、猴头菇、木耳、香菇等。这些真菌基本上可以人工培养。2)天然微生物发酵植物中药材，如神曲、红曲霉，主要是酵母菌和丝状真菌。3)植物和微生物形成的中药，如天麻是蜜环菌和天麻的生命体，天麻依靠蜜环菌提供营养；猪苓也是蜜环菌侵入猪苓菌核形成的生命体，蜜环菌提供营养。4)寄生真菌侵染活体昆虫形成的虫菌复合体，本质上是昆虫的病原菌。如冬虫夏草、僵蚕、蛹虫草等。5)植物抗毒素，如血竭、沉香等。当植物被微生物感染时就形成了。

2.5发酵中药的优势

实验表明，发酵中药不同于煎、煮、煮、烧、蒸、泡提取的中药:(1)中药发酵是常温常压下的生物转化过程，最大限度地保护了中药的有效成分，如挥发油和对热敏感的维生素，如薄荷、当归等。(2)中药中的有效成分不被破坏和充分利用，如蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素等。结果表明，发酵中药含有18种氨基酸、大量亚麻酸、多肽小分子活性蛋白、20多种维生素和微量元素。(3)发酵中药的要点

剂量小，吸收更快更完全，疗效更好。如果在临床上治疗跌打损伤，如果筋骨未断，1 ~ 2次，98%可以治愈；98%的痔疮一次治愈。经中央卫生部药品检验所实验证明，发酵中药的药效是水提普通中药的4 ~ 28倍。(4)目前很多中药不能进入国际市场的一个主要原因是重金属超标，发酵中药所含的重金属不会产生毒性，如朱砂不会释放汞(水银)。(5)发酵法环保，可“变废为宝”再利用。通常中药残渣提取有效成分后丢弃，污染环境。经过反复发酵，中药渣(纤维)约95%被利用，大部分经纤维素酶水解、多酶分解代谢后转化为单糖(葡萄糖)，可被机体利用。未被利用的纤维素可以润肠通便，起到肠道清道夫的作用，有些便秘患者在服用发酵中药后意外解决了便秘问题[5]。

2.6中药发酵技术中的关键技术

目前，中药发酵技术的研究还处于起步阶段，单一药材的发酵和传统的复合发酵很少开展，新的发酵药物投入生产的很少。与此同时，中药发酵技术也面临着自身体系的模糊性、中药成分的复杂性、中药发酵机理的模糊性、微生物生长特性的多样性以及如何在中药发酵过程中落实中医药理论的指导等问题。因此，对中药发酵关键技术的正确把握关系到其发展方向和前景。笔者认为，以下几个方面是今后需要进一步研究的。

2.5.1中药发酵机理:目前，中药微生物发酵的机理已有一定的依据和推断，但由于中药化学成分的复杂性和作用机理的模糊性，中药有效成分、部分无效成分与微生物特殊基质环境的相互作用仍有待研究；根据具体的中药和复方，阐明发酵机理，揭示发酵中药的科学内涵。其发酵体系的特性和机理仍需进一步研究。

2.5.2中药发酵技术:加强单味中药、中药提取物、中药复方发酵技术和微生物培养的系统研究，开展分离鉴定和相关药理试验，阐明微生物的性质和变化过程，建立可适用于大部分中药发酵的统一通用方法和技术体系，为实现发酵中药的现代化、科学化和国际化提供新的途径和方法。

2.5.3优良菌种选育技术:菌种选育是中药发酵的关键和基础。因此，应加大发酵菌种的选育和评价，让更多的优良菌种最大限度地作用于中药，从而为开发更有价值的发酵中药产品奠定基础。

2.5.4现代复合微生物发酵技术:多菌种发酵比单菌种发酵具有更强的生物转化能力，但也是发酵研究的难点。中药发酵大多是自然界混合菌种自然发酵的结果，因为当时人们并不知道微生物与发酵的关系，所以很难人为控制发酵过程。如何将现代微生物工程的相关技术应用于中药多菌种发酵，提高发酵生产的可控性和稳定性，提高发酵中药的有效性和安全性，是现代发酵中药研究的又一关键技术。

2.5.5发酵中药的筛选模型和多维评价体系:中药具有品种多样性、化学成分复杂性和功效多向性的特点，中药复方具有整体性、系统性、复杂性和不可加性的特点。因此，如何在发酵过程中遵循中医理论的指导，发酵后选择什么评价指标和评价模型，建立发酵中药的筛选模型和多维评价体系，是发酵中药研究的又一技术难点[7]。

微生物在组织培养中中草药次生代谢产物形成中的应用

利用组织培养生产中药有效成分是解决中药资源短缺的重要手段，也是中药现代化的重要内容之一。在组织培养中，利用发根农杆菌诱导组织培养产物的毛状根，毛状根形成次生代谢产物已成为中药组织培养生产次生代谢产物的常用方法。到目前为止，已经建立了80多个植物毛状根无性系，其中许多是药用植物。Yosh ikawa等人的研究表明，人参的毛状根可以在没有外源激素的情况下培养，人参皂苷可以达到干重的0.95%，而天然培养的根只有0.4%，因此人参毛状根完全有可能替代天然人参用于药用。20天后，黄尊喜培育的5个短叶红豆杉无性系的生物量增加了9倍，紫杉醇含量是愈伤组织的1.3 ~ 8.0倍。

在植物与微生物的相互作用中，真菌可以诱导植物体内特定次生产物的积累，使植物对这些病原微生物产生抗性。丹参是一种重要的药用植物，从丹参毛状根和转化细胞中生产丹参酮等次生代谢产物已成为研究热点。黄萎病菌、激发子V44和酵母提取物分别诱导丹参毛状根和转化细胞，过氧化物酶活性显著增加，有利于次生代谢产物的积累[1]。

药用植物内生真菌在中药栽培和中药新资源开发中的应用

内生菌主要是指在生活史的某一阶段，存在于健康植物组织中，不形成明显侵染的一类微生物。内生菌可以促进宿主的生长发育，增强对不良环境的抵抗力，甚至可以促进宿主植物某些代谢产物的形成。深入研究中药内生细菌，可能对中药活性成分研究和中药栽培具有重要作用。内生真菌与宿主植物中某些活性成分的形成密切相关。对于不同地方的同一物种，其内生真菌类群是不同的，这可能是形成道地中药的原因之一。

香菇属、香蕈属和香菇属三种内生真菌能促进兰科濒危药用植物铁皮石斛和金线莲的生长。接种3种内生真菌后，铁皮石斛幼苗的生长量比对照高3 ~ 5倍，石斛菇和香菇也促进了铁皮石斛原球茎的增殖。接种3种真菌的金线莲幼苗侧芽和侧根数量显著高于对照。在植物试管苗培养基中分别添加20%真菌菌丝体和10 mg/L发酵液乙酸乙酯提取物。结果表明，三种细菌的菌丝体和香菇乙酸乙酯提取物能显著提高铁皮石斛原球茎的增殖率。金钗石斛菌丝体能显著促进金线莲的生长和侧芽增殖。平菇和糙皮侧耳的乙酸乙酯提取物分别能显著促进金线莲的侧芽数和生长，说明3种内生真菌对铁皮石斛和金线莲的生长促进作用与菌丝内外分泌的代谢产物有关。

菌根是植物和真菌的生命体，是植物中的普遍现象。菌根真菌可以促进菌根植物对矿质营养和水分的吸收，通过刺激或增加次生代谢产物的产生，如抗生素、植物化学物质、酚类化合物、苯丙素类代谢酶、木质素、过氧化物酶和水解酶等，提高宿主植物的抗病性和抗逆性。本试验是用VA菌根真菌骨胶黏菌接种韭菜进行的。结果表明，接种植株的株高、鲜重、干重和叶绿素含量均高于未接种植株，抗寒性增强。但是菌根技术在中药栽培中的应用还没有引起足够的重视，报道的文献很少[1]。

前景

中国有着悠久的重要使用历史，微生物在中药工业中的应用也有着悠久的历史。微生物发酵法在中药炮制中具有不可比拟的优势，可以为研发新药、提高药效、降低药物副作用的研究提供新的手段，为中药的发展开辟新的研究空间。中药发酵的研究也有成熟的实践条件，应该成为我国中药现代化研究的内容之一，以便更好地为人类服务。发酵中药所含成分极其复杂，分离纯化难度大。今后应加强净化条件的研究，科学优化，提高净化水平。同时，要加强新剂型的研发，针对不同适应症开发合适的剂型。

发酵中药是现代生物技术与中药研究的完美结合，必将为中药新药研发开辟新的道路，拓展更广阔的发展空间，在中药新药研发中占据越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化，提高中药产业的国际竞争力，为中医药走向世界、造福全人类做出新的贡献。

参考

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