微生物发酵中药研究进展
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微生物发酵在中药研究中的应用一、本文概述Overview of this article微生物发酵作为一种古老而重要的生物技术,在多个领域都有着广泛的应用。
近年来,其在中药研究中的应用逐渐受到人们的关注。
本文旨在探讨微生物发酵在中药研究中的重要作用,以及其在中药提取、改良和新药研发等方面的具体应用。
我们将对微生物发酵在中药领域的最新研究进展进行综述,以期能为中药现代化和国际化提供新的思路和方法。
Microbial fermentation, as an ancient and important biotechnology, has wide applications in multiple fields. In recent years, its application in traditional Chinese medicine research has gradually attracted people's attention. This article aims to explore the important role of microbial fermentation in traditional Chinese medicine research, as well as its specific applications in traditional Chinese medicine extraction, improvement, and new drug development. We will review the latest research progress of microbial fermentationin the field of traditional Chinese medicine, in order to provide new ideas and methods for the modernization and internationalization of traditional Chinese medicine.本文将简要介绍微生物发酵的基本原理及其在中药研究中的应用背景。
微生物发酵技术在中药苷类生物转化中的应用进展
马宗敏;段绪红;秦梦;黄璐琦;裴林
【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》
【年(卷),期】2017(019)005
【摘要】苷类是诸多中药的主要活性成分之一.近年来,因其抗炎、抗病毒、增强免疫、抗癌等药理活性的发现,苷类中药成分越来越受到研究者的重视.绝大多数苷类经肠道微生物发酵转化为苷元或低糖苷等成分发挥药效,为了提高苷类成分的生物利用度,在体外将苷类物质转化为相应活性成分,就成为十分有意义的研究课题.微生物发酵技术因其反应特异性强、副产物少、反应条件温和、清洁环保等优点在中药转化领域具有独特优势,利用微生物对苷类中药进行转化的研究大量涌现.本文对近年来微生物发酵转化中药苷类活性成分的研究进展进行展望.
【总页数】7页(P858-864)
【作者】马宗敏;段绪红;秦梦;黄璐琦;裴林
【作者单位】河北省中医药科学院浊毒证重点实验室石家庄 050031;河北省中医药科学院浊毒证重点实验室石家庄 050031;河北省中医药科学院浊毒证重点实验室石家庄 050031;中国中医科学院中药研究所北京 100700;河北省中医药科学院浊毒证重点实验室石家庄 050031
【正文语种】中文
【中图分类】R932
【相关文献】
1.微生物发酵技术在中药中的应用 [J], 张锐
2.微生物转化苷类中药的机理及应用 [J], 徐萌萌;王建芳;徐春;白家峰;何晨;薛慧玲;孙启玲
3.活血化瘀类中药在颈动脉粥样硬化临床治疗中的应用进展 [J], 吴晓宁
4.生物转化技术在中药和天然药物开发中的应用进展 [J], 程思佳;李顺祥
5.苷类中药肠道细菌生物转化的研究进展 [J], 李咏梅;李晓眠;朱泽
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【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务中药发酵技术研究进展摘要:现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间,与传统发酵工艺技术相比,现代中药发酵技术有了长足的进步。
对现代中药发酵技术进行初步概述、总结,着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术,而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨,为进一步的探索研究奠定基础。
关键词:中药;发酵;双向性发酵Research survey on fermentation of Chinese materia medicaAbstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM)provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentationtechnology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize themodern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinalfungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in orderto lay the foundation for the further study.Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation中医中药作为中华民族的瑰宝,在预防和治疗疾病方面做出了突出贡献。
益生菌发酵中药的研究现状及产品开发摘要:中药发酵技术历史悠久,是中药炮制的一种重要方法。
随着全民健康意识的提高,人们将益生菌广泛应用于药食两用中药,利用益生菌发酵中药成为科学研究的热点,通过中药发酵技术开发出的一系列健康产品颇受消费者的青睐,拥有广阔的市场前景。
中药经益生菌发酵后具有提高药效、更易人体吸收、降低毒副作用等优势,该文从单一菌种发酵中药和多菌种混合发酵中药两方面对益生菌发酵中药的研究现状进行阐述,并对益生菌发酵药食两用中药开发的相关产品进行综述,为该领域进一步深入研究探索及相关开发提供参考。
关键词:中药,益生菌,发酵,功能型产品我国有着丰富的中药资源,种类多且产量大,中药具有毒副作用小、药效作用时间长、不易产生耐药性、提高免疫力等一系列优点[1]。
不同种类的中药需要结合自身的特点进行加工处理才能入药,传统炮制有煎、煮、熬、炼、炒等手段,由于加工深度不够,往往会造成有效物质难以得到充分的吸收利用的现象。
为了提高提取率和利用率,增强药效,降低毒副作用,人们开始探索一种新的炮制方法——中药发酵。
它是指在适当的温度、水分等条件下,微生物利用自身生长代谢及生命活动对药物产生发酵作用[2]。
益生菌是一种对宿主有益的活性微生物,它存在于人体肠道和生殖系统内。
益生菌和中草药在许多方面有相得益彰的协同作用[3]。
利用益生菌发酵中药不但可以节约中药资源,而且还可以促进中药有效成分溶出、将大分子物质分解、降低中药的毒副作用。
利用益生菌有目的的发酵中药已经成为目前的研究热点。
1 中药发酵技术1.1 传统中药发酵技术根据《本草纲目》、《本草汇言》、《中国药典》等记载,我国发酵中药的产生与发展已有几千年的历史,最早出现的发酵中药为曲类中药,包括红曲、六神曲、建曲、半夏曲等[4]。
传统中药发酵并不是有针对的对中药进行发酵,而是利用环境中的野生微生物在环境温度、湿度都无准确控制的条件下完成发酵过程,该过程存在许多弊端,例如菌种的纯度不高、发酵条件简陋、缺乏标准化模式。
中药发酵研究进展在现代中药发酵炮制中,研究人员逐渐开始利用现代研究成果,定向改变药物的性能,或根据药物之间的特性有目的进行组合,利用单一菌种,或用混合菌种定向发酵。
如五倍子的发酵炮制,是采用含有根霉菌和L-赖氨酸等物质的酵曲发酵五倍子,通过发酵,克服了鞣酸在肠道内与食物中的蛋白质结合的缺点,显著提高五倍子的收敛作用[7]。
中药发酵主要有液体深层发酵和固体发酵两种,其中中药的现代发酵工艺一般仍采用固体发酵炮制,且在整个发酵过程中力求准确地控制发酵菌种的种类和数量,同时对温度、湿度、酸碱度、通气等工艺因素进行动态控制,提高发酵品质量。
现代中药发酵工艺基本包含了生物发酵工程的全部环节,包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵、产品的分离、提纯等过程[8]。
二、发酵对中药活性成分的影响在中药发酵过程中,由于微生物的生长代谢和生命活动具有强大分解转化物质的能力,并能产生多种次生代谢产物,可以比一般的物理或化学手段更大幅度地改变药性,产生新的化学成分或活性更强的先导化合物。
发酵过程能完成一些化学合成难以进行的反应,主要涉及羟基化、环氧化、脱氢、氢化、水解、水合、酯基转移、酯化、胺化、脱水、异构化、芳构化等化学反应[9]。
发酵对中药活性成分的影响,可以从 4 个方面概括其途径[5]:①微生物在生长过程中产生生物活性物质,包括多种酶、抗生素等。
如米曲霉在生长过程中产生数种蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、酰胺酶、酯化酶、淀粉酶和糖化酶等,酵母在发酵时可产生蔗糖酶、淀粉酶、酒化酶、脂肪酶等。
这些酶类可以催化中药成分的分解,或转化成其他成分,如中药淡豆豉,经过发酵过程,其苷类成分发生了变化,转化为游离的苷元,具有更强的生理活性。
②微生物的次生代谢过程中产生活性化合物。
③中药所含的某些成分可以改变微生物的代谢途径,形成新的成分或改变各成分的相互比例。
④微生物的代谢可以将中药中的有效成分转化成新的化合物,同时微生物的次生代谢产物和中药中的成分发生反应,也能产生新的化合物。
微生物发酵的研究进展微生物是自然界中广泛存在的一类生物。
微生物发酵是指在有机物质存在的情况下,微生物利用其代谢产物来产生能量和其他有用的化学物质。
微生物发酵在食品、饮料、医药和化工等领域都有着广泛的应用。
本文将简要介绍微生物发酵的研究进展以及其应用前景。
一、微生物发酵的研究进展微生物发酵的研究始于19世纪,最早的研究对象是啤酒酵母。
20世纪初,人们开始关注发酵产物的纯化和分析,逐渐发现了乳酸、醋酸、乙醇等多种微生物发酵产物的结构和功能。
随着分子生物学技术的不断发展,人们对微生物发酵的机理和代谢途径有了更深入的了解。
1. 发酵代谢途径的解析微生物发酵代谢途径是微生物产生有机物质和能量的过程。
通过研究代谢途径,可以了解微生物的代谢能力和调控机制,并且为生物工程领域的应用提供指导。
研究发现,某些微生物在特定条件下可以进行异养代谢,即利用无机碳源合成有机物质。
例如,工业上常用的水合氢气法发酵中,甲酸菌能利用湿式氢气来合成有机酸,从而产生乙酸和丙酸。
2. 利用基因工程改良微生物利用基因工程技术改良微生物的代谢途径,可以提高微生物的产物产量和品质,同时还能为微生物发酵的应用提供更多选择。
例如,通过改良酿酒酵母的代谢途径,可以使得酿酒酵母能够发酵出高浓度的乙醇,从而提高乙醇的产量和纯度。
二、微生物发酵的应用前景微生物发酵被广泛应用于食品、饮料、医药和化工等领域。
1. 食品和饮料的生产食品和饮料的发酵是利用微生物代谢产生有机物质的特性来生产食品和饮料。
常见的食品和饮料有酸奶、豆腐、啤酒、酒精饮料等。
食品和饮料的发酵不仅可以增加其口感和营养价值,还能抑制有害微生物的生长,延长其保质期。
2. 医药的生产微生物发酵在医药行业中也有着重要的应用。
从20世纪40年代起,人们就开始利用微生物发酵生产抗生素。
目前,通过微生物发酵可生产出多种抗生素,如青霉素、链霉素、头孢菌素等。
此外,还可以利用微生物发酵生产人类胰岛素等重要药物。
药学领域的微生物学研究进展近年来,药学领域的微生物学研究在不断深入,不仅为新药开发提高了效率,也为疾病治疗及预防提供了新的思路和方法。
下面,本文将从微生物的筛选、代谢产物、药物设计和使用等方面,阐述药学领域的微生物学研究进展。
一、微生物的筛选微生物即微小生物体,包括细菌、真菌、放线菌等,它们在发酵、生产抗生素、酶类等方面具有重要的应用价值。
然而,如何从大量的微生物中筛选出具有生物活性的微生物是研究的关键问题之一。
近年来,随着生物技术的发展,高通量筛选技术已经广泛应用于微生物筛选中。
例如,通过构建基因库和代谢产物库,利用高通量分析技术,可以快速高效地筛选出具有特定生物活性的微生物。
此外,自然界中许多珍贵的微生物存在于极端环境中,如深海、极地、热泉等,这些微生物具有独特的代谢途径和生物活性,因此对这些微生物的筛选研究也备受关注。
二、微生物代谢产物的研究微生物代谢产物是指微生物在代谢过程中产生的化合物,包括抗生素、毒素、生物活性多肽、激素等。
这些化合物具有多种生物活性,可以用于治疗、预防疾病或者用于工业药剂和食品添加剂等领域。
目前,微生物代谢产物的研究主要有两个方面:一是寻找新的代谢产物,二是对已有代谢产物的结构和生物活性进行深入研究。
例如,研究人员通过微生物基因组的测序和分析,发现了许多具有新的代谢途径和生物活性的基因;同时,通过结构分析和活性筛选等手段,还可以对代谢产物的结构、功效、作用机理等进行深入研究,从而为新药研发提供有力的支持和依据。
三、药物设计与微生物学研究药物设计是将分子设计为有选择性地在靶标上发挥生物学作用的过程。
在药学领域,微生物的研究也对药物设计产生了重要的影响。
例如,利用微生物代谢产物的结构和活性特征,可以通过药物合成和修饰等手段,设计出具有更高生物活性和选择性的化合物;同时,通过对微生物在疾病发生发展中的作用机制研究,也能为药物研发提供有益的信息和支持。
四、微生物在药物使用中的应用微生物在药物使用中的应用主要是指微生物对药物的吸收、代谢和分解等,以及药物与微生物相互作用的研究。
中药微生态发酵技术研究进展与展望作者:汪洋汪德刚张世新邓贞怀来源:《中国动物保健》2014年第09期摘要:中药微生态发酵是将现代生物技术与传统中药炮制相结合形成的中药制药新技术。
本文介绍了该技术的基本原理与主要工艺,总结了该技术增加中药有效成分含量、提高利用率、产生新活性成分、减轻毒副作用、节约资源等方面的优势,分析了研究中面临的问题,并对其发展前景进行了展望。
关键词:中药;微生态;发酵中药以其来自天然、多功能性、毒副作用低、不易产生耐药性等优势,在人类医学、动物医学、食品科学、日用化学等诸多领域得到了越来越广泛的应用,近年来尤其受到关注与重视。
由于中药多为仅经过简单物理加工的天然物质,其化学组分复杂,有效成分(部位)不完全清晰,简单的炮制与制剂工艺常使其难于得到充分的利用。
为了提高中药利用效率,增强药物效果或调整、修饰药物功能,人们对中药的加工工艺开展了多途径、深层次的研究,如中药有效成分提取、中药超微粉碎、中药微生态发酵等技术的研究都取得了长足的进展,部分技术已应用于中药制剂生产。
在中药现代加工工艺研究中,中药微生态发酵技术是相对新兴而活跃的领域。
其实,常用的中药神曲(又称六曲、六神曲)就是传统中药炮制的一个发酵产品,但传统的中药发酵方法多凭经验进行,工艺技术缺乏统一标准,导致发酵产品质量参差不齐。
随着现代生物技术的日益发展,将发酵工程等现代工艺与传统中药发酵结合起来产生了新的工艺,即中药微生态发酵:通过利用微生物发酵产生的酶与中药中复杂的化学成分发生反应,从而得到与提高其有效成分含量。
中药微生态发酵在增强药物疗效、减轻毒副作用、节约药材资源等方面均较传统发酵方法存在显著优势,具有广阔的研究与应用前景。
1中药微生态发酵原理与技术中药微生态发酵方法基源于中药炮制学与现代微生物学,是将传统炮制方法与发酵工程等现代生物技术相结合而形成的新技术。
根据反应体系可分为液体发酵与固体发酵。
此后在固体发酵的基础上,近来又产生了药用真菌双向性固体发酵技术[1]。
中药发酵技术随着人类科技水平的不断提高,中药发酵技术作为一种先进的生物技术,在中医药及其现代化发展中,逐渐被广泛应用。
中药发酵技术利用微生物的发酵生长代谢过程,将中药有效成分转化成容易被人体吸收的形态并增强其药效,同时通过发酵过程中产生的微生物代谢产物提高中药的抗病原微生物能力,增加保健功效。
本文将从中药发酵技术的发展历程、发酵微生物群体的构成与生物功能、发酵前后中药成分的变化、发酵条件的控制等方面进行深入的探讨。
一、中药发酵技术的发展历程中药发酵技术是一门综合性技术,早在唐代就有人使用栗子和米作为发酵菌来处理百合根、山楂等药物,后来明代《本草纲目》中已记载了酒曲和酵母菌的使用。
20世纪50年代初,中国科学家开始在梭菌、链霉菌等微生物的帮助下对中药进行发酵处理,到了60年代,又开始对柿子椒、茶叶等进行发酵处理。
80年代末到90年代初,中医药获得了国际市场的认可,中草药市场快速发展,对中药发酵技术的研究也迎来了新一轮的热潮。
随着发酵技术的不断深入进展,中药发酵技术已经成为了现代中药发展的重要方向之一。
二、发酵微生物群体的构成与生物功能中药在发酵过程中主要作用为供给微生物生长代谢所需要的营养物质、 pH值、温度以及适当的压力和氧气,而微生物则利用中药及其他添加物进行代谢过程,在新陈代谢中改变中药原有的性质。
1.酵母:酵母在中药发酵中的功能是发酵和产生酒精,常见的酵母类包括野生酵母、酿酒酵母、麦酵母等。
发酵过程中酵母乳酸菌发酵产生的酒精、酸及一些挥发物质会使中药中的有效成分发生变化,从而影响其药理作用。
2.乳酸菌:乳酸菌是最常用的微生物之一,它能够利用中药材中的碳水化合物发酵产生乳酸等有益物质,改变中药的口感和质感。
此外,乳酸菌还能够抑制有害菌的生长,增加中草药的抗病能力。
3.醋酸菌:醋酸菌发酵产生醋酸等有机酸,能够除去中药中的苦味、腥味,改善药物口感,同时还能够提高中药的保质期。
4.青霉菌:青霉菌是常见的真菌之一,能够发酵产生一些有益的代谢产物,如青霉素、小面包菌环肽、真菌糖等。