中药发酵专业知识讲座专家讲座

中药发酵工艺

主讲人：中药发酵专业知识讲座第1页序言

我国远在四千多年以前就知道利用微生物发酵来酿酒，其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前，我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制，成为世界上最早利用微生物对天然药品进行生物转化国家之一。如半夏曲制造，《本草纲目》记载：“半夏研末，以姜汁、白矾汤和作饼，楮叶包置篮中，待生黄衣，晒干用。”其性味苦辛、平，能化痰止咳、消食积、治泄泻。中药发酵专业知识讲座第2页发酵中药比传统中药含有五大革命性改变1、中药成份经过益生菌转化，由大分子变成小分子，100%被人体吸收。2、真正疗效提速，30分钟吸收抵达血液。3、真正药效提升，发酵中药比传统中药提升4-28倍。4、发酵过程分解毒性，真正无毒副作用。“是药三分毒”成为历史。5、改进中药口味，使“良药不再苦口”。中药发酵专业知识讲座第3页一、传统中药发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后药品，在一定温度和湿度条件下，因为霉菌和酶催化分解作用，使药品发泡、生衣方法称为发酵法。中药经过微生物发酵到达增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目标。

中药发酵专业知识讲座第4页1.1传统中药发酵炮制作用机理

传统中药发酵炮制作用机理较为复杂，主要是依靠微生物生物转化来实现。酶是一类含有高度催化效率生物催化剂，它能够使复杂生物化学反应在常温常压下快速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等各种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大分解转化物质能力，并能产生丰富次生代谢产物。不一样种类微生物含有不一样代谢方式，能分解各式各样有机物质。经过微生物新陈代谢和生长繁殖来炮制中药，能够比普通物理或化学炮制伎俩更大幅度地增强和调整药性，提升疗效，降低毒副作用，扩大适应症。

中药发酵专业知识讲座第5页1.2传统中药发酵炮制工艺

传统中药经发酵炮制后其质量高低与许多原因都亲密相关，如发酵菌种，培养基成份，培养条件（温度、湿度、氧气、pH值等）等原因。

中药发酵专业知识讲座第6页1.2.1在长久传统中药发酵炮制生产实践活动中，中药炮制人员对影响中药发酵炮制质量原因积累了较为丰富实践经验。普通而言，发酵最正确温度以30～37℃为宜，相对湿度控制在70%～80%为宜。在此培养条件下，适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等生长繁殖。但限于当初科学技术发展水平，温度和湿度控制只能凭经验，比如，混和发酵时以“握之成团，指间可见水迹，放下轻击则碎”为宜。所以，在传统中药发酵炮制过程存在较大主观性，影响了其质量稳定性。

1.2.2培养基成份对传统中药发酵炮制后其质量高低也有较大影响，所以对组成培养基药材质量和相互间百分比都有较严格要求。不一样培养基经一样微生物处理后会产生药性差异，可利用此来生产不一样适应证中药。比如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，药性偏于寒凉，多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之证。

中药发酵专业知识讲座第7页二、当代中药发酵工艺2.1当代中药发酵工艺是在继承中药炮制学发酵法基础上，吸收了微生态学研究结果，结合当代生物工程发酵技术而形成高科技中药制药新技术．是从中药(天然药品)制药方面寻找药品新疗效。2.2特点：以优选有益菌群中一个或几个、一株或几株益生菌作为菌种，加入中药提取液中，再按照当代发酵工艺制成产品，它是一个含有中药活性成份、菌体及其代谢产物全组分发酵液新型中药发酵加工制剂。中药发酵专业知识讲座第8页2.3传统中药发酵炮制工艺和当代中药发酵炮制工艺比较（1）传统中药发酵炮制多菌种混合自然发酵，参加发酵菌种种类和数量都存在一定波动；同时传统中药发酵炮制采取是传统固体发酵，整个发酵炮制过程都是凭主观经验来控制。所以，传统中药发酵炮制后其质量稳定性难于确保。

中药发酵专业知识讲座第9页（2）当代中药发酵炮制

依据微生物生长所用培养基状态不一样可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。当代中药固体发酵炮制采取了当代生物技术，在整个发酵炮制过程中能够很好地控制参加发酵菌种种类和数量，同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能很好地实现动态控制，因而经过当代固体发酵炮制中药其质量稳定性得以较大提升。在抗生素工业发展起来后，逐步将液体发酵应用到中药发酵炮制中，开启了对液体发酵炮制中药研究。因为液体发酵较固体发酵含有更高物质传递效率，也易于实现发酵炮制工艺自动化控制，从而确保发酵炮制后中药质量稳定性，所以此项工艺未来发展空间巨大。中药发酵专业知识讲座第10页三、发酵型虫草-枸杞酒发酵工艺3.1发酵原理从虫草深层发酵产物中可提取许多有效成份如多糖、多肽、生物碱、萜类化合物、甾醇、苷类、酚类、酶、核酸、氨基酸、维生素、Mn-SOD、具抗生素作用化合物等。它们生理活性极其丰富多彩，可抗菌、抗癌、抗血小板凝结、抗辐射、改进和提升记忆力、调整机体免疫能力、钙离子拮抗、对脑和心脏在常压缺氧下有保护作用、镇静和镇痛等。相关发酵液成份分析研究汇报显示，发酵液中含有丰富蛋白类物质。虫草菌发酵液中除含有少许残余培养源物质外，更多是含有菌丝代谢产物，所以，虫草发酵醪能够作为功效性饮品开发优良原料。当前，虫草液体发酵产物主要用途是利用发酵产物制成药品、保健品或食品。虫草菌深层发酵产物直接作为食品即使还未能为人们接收，但被加工成口服液、营养液、食品添加剂、软饮料、含酒精饮料等，已逐步被人们所接收。中药发酵专业知识讲座第11页3.2虫草酒发酵工艺流程

中药发酵专业知识讲座第12页3.2.1虫草发酵醪浆制备

将发酵基础培养基加入枸杞:党参=2:1提取液250ml三角瓶中，装液量80ml，接种虫草菌种子液5%，24℃静置1d后振荡培养5d，摇床转速150r/min，将所收获菌丝体与发酵液打浆成发酵醪浆，作为虫草酒发酵基料。中药发酵专业知识讲座第13页3.2.2酸化麦芽汁制备

按试验设计要求将柠檬酸与麦芽汁以一定百分比混合后98～100℃、8～10min条件下进行杀菌处理，并快速冷却到20～35℃备用。中药发酵专业知识讲座第14页3.2.3调配、发酵

将发酵后发酵醪转入消毒后打浆机中打浆后与杀菌处理酸化麦芽汁在无菌条件下充分混合，加入已经活化和驯化酵母液恒温发酵。发酵温度及时间确实定见表1。经过前发酵阶段后即可进入迟缓后发酵成熟阶段。中药发酵专业知识讲座第15页3.2.4成熟、分离、沉降与澄清

当发酵液还原糖浓度降至5.33mg/ml以下，酒精度达7%～9%(V/V)、酸度为pH4.0～4.5时表明已酿制成冬虫夏草原酒并可进入成熟阶段。成熟阶段冬虫夏草原酒温度应控制在18℃以下，成熟时间13～15d，当酒醅完全下沉、酒体清亮有光泽、酒香浓郁并含有冬虫夏草独特风味时即可进行分离去渣。中药发酵专业知识讲座第16页3.2.5发酵液性质确实定发酵培养后观察发酵液特征，综合感官评价(分)=20%×色泽评分+20%×风味评分+40%×口感评分+20%×多糖含量。中药发酵专业知识讲座第17页四、中药发酵工艺展望

4.1微生物发酵中药机理还需更深入研究

当前微生物发酵中药机理主要存在于以下几点基础和推断:

(1)微生物以中药中有效物质或一些非有效物质为前体，经微生物代谢形成新化合物；

(2)微生物在生长过程中还能产生丰富初生或次生代谢产物，有些代谢产物本身就是功效良好药品；

(3)微生物初生、次生代谢产物和中药中有些物质发生反应形成新化合物;

(4)因为中药一些物质可能对微生物生长代谢及活性成份产生有促进或抑制作用，微生物在中药特殊环境中也有可能改变本身代谢路径，从而形成新活性成份或改变各活性成份相互关系；

(5)因为微生物分解转化作用，故其有可能多中药中有毒物质进行分解，降低毒副作用。

中药发酵专业知识讲座第18页4.2选育优良发酵菌种，使微生物能够最大程度于作用于中药。本试验室主要研究白腐菌，在应用白腐菌发酵降解一些药用植物木质素改变过程中，发觉不一样菌种含有非常显著降解差异性，这就表明菌种影响很大。所以应该加大发酵菌种筛选和评价工作，从而为微生物发酵中药研究找到比较便于深入研究菌种。

中药发酵专业知识讲座第19页4.3加大中药废弃物二次开发利用。当前伴随中医药当代化发展，中药材需求量也越来越大，所以有些中药资源显得尤为紧缺。首先应该加强道地药材GAP种植、药材基因以及细胞培养等研究；另首先还需要强化药材合理利用——合理使用药材，组方更科学实用，同时药材首次利用后药渣二次开发，微生物在这方面含有很好优势。

中药发酵专业知识讲座第20页4.4培养基对发酵中药影响研究，中药植物学基础研究也必须跟上

因为不一样中药材物理结构以及化学结构均不一样，结果造成微生物发酵行为以及结果差异很大，主要表现在不一样中药含有不一样量木质素、纤维素、半纤维素，这些不一样含量造成降解情况不一样，引发这些改变不一样原因在哪里，不一样结构和含量与降解以及成份改变相关性有哪些，从而让菌种最大程度利用以中药材为主要组成部分培养基获取目标物，也是以后值得研究一个方向。

中药发酵专业知识讲座第21页4.5菌种混合发酵研究自然界微生物多样性决定了微生物群居性，怎样借鉴微生物自然生长环境，获取我们需要材料，更加好将微生物与中药结合，也是值得研究一个问题。纵观历代微生物发酵中药研究，其中很多时候是好几个菌种混合产生作用效果，所以也值得借鉴。

中药发酵专业知识讲座第22页4.6发酵产物综合研究—分离、纯化等条件优化

首先，应该对微生物发酵和培养等进行系统研究，并进行成份分离、判定和相关药理试验证实，愈加明确微生物性质以及改变过程。

其次，对中药也应该进行成份与药理作用全方面研究，深入研究中药多靶点作用机理，并用对应模型进行科学阐述，进而建立中药多靶点作用模式。

中药发酵专业知识讲座第23页4.7设计新型发酵罐。

对于微生物发酵中药研究而言，自古至今，应用较多还是固体发酵。对于固体发酵来说，其中生物量测定、发酵过程中湿度、通气、营养、均匀性以及发酵工业化都值得深入探讨。新型发酵