乳酸菌发酵中药功能及其增效机制的研究进展_闵祥博.pdf

第 3 期第 53 卷工业微生物作者简介：闵祥博（1986.02），女，吉林白山人，硕士，中级工程师，研究方向：益生菌制剂和食用酵素制品。E-mail：。乳酸菌发酵中药功能及其增效机制的研究进展闵祥博仁仁微生物科技研究（沈阳）有限公司，辽宁 沈阳 110000摘要：发酵中药制备中结合使用乳酸菌菌种，不仅能增加中药类型的丰富度，还能摸索出中药更多的新功能，引领中药产业的创新发展。文章简单概述乳酸菌发酵的基本原理，阐明乳酸菌发酵中药的优势，探究其具备的药理学功能，包括棉衣调控、抗氧化、减轻胃肠道炎症等，并从中药成分释放、转化、增菌功用等方面探究乳酸菌类发酵中药涉及的药效提升机制，希望进一步提升同行对乳酸菌发酵中药产品的认知。关键词：发酵中药；乳酸菌；药理学功效；增效机制；综述研究doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.03.017第 53 卷第 3 期2023 年 6 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.3Jun.2023乳酸菌在人类社会已经有十分漫长的应用历史，基本集中在食品、药品生产方面。已有研究证实，乳酸菌是人及动物胃肠道内的一种益生菌，具有多种保健作用，比如保持肠道微环境平衡、抗氧化及降低胆固醇含量等。发酵是一种工艺方法，其能用维生素的生物学功能制得各类发酵产品。在现代生物学技术持续发展的背景下，选择乳酸菌作为主要的发酵菌种发酵生产中药的研究不断增多，且日益深化。本文课题结合乳酸菌发酵中药功能研究方面取得的成果，着手探究这类中药的药理学功能、提升机制等。1乳酸菌发酵的概述乳酸菌、酵母菌等均是现代中药发酵工艺中的常用菌种类型，也会用到一些药用真菌，比如灵芝菌、白僵菌等。相比之下，乳酸菌凭借自身安全性及市场认可度较高的优势在中药发酵领域得到了更加广泛的应用。乳酸菌是一类能用碳水化合物生成大量乳腺的细菌的统称，广泛分布于自然环境内，类型呈现出多样化特征。酸奶、泡菜等均是日常生活中常见的乳酸菌发酵类产品，有保护胃肠屏障、改善肠道菌群环境、抑制肠道部分病原菌的过度生长等诸多功效。近些年，越来越多的学者深度研读了中药材功效与肠道菌群两者的关系，逐渐认识到肠道微环境对中药材药效发挥程度产生的影响1。采用发酵技术手段有机结合乳酸菌和中药材的功效，能增加中药材有效成分的溶出及转化效率，增强药物的功能。2乳酸菌发酵中药的增效作用研究2.1免疫调节免疫调节是补益类中药普遍具有的功效。既往很多实验研究及临床实践都已证实，乳酸菌对机体的免疫状态能起到良好的调控作用，一些乳酸菌发酵中药能基于适宜的渠道调控机体的免疫功能水平。Ji Yeon Lee 等2运用短乳杆菌发酵人参，获得的发酵物对巨噬细胞的生物活性能有明显的抑制作用，能发挥免疫调节功效，具体是对核因子核易位产生抑制作用。You-Chang Oh 等3用乳酸菌发酵处理重要柞蚕散，所得的发酵产物对吞噬细胞内的 NF-及丝裂原活化酶（MAPK）的生物活性均能产生明显的制约作用，进而强化中药材的抗炎效用。人参、黄芪等药材均具备较好的免疫调节、抗炎作用，利用乳酸菌进行发酵处理能使其更有效地发挥抗炎功效。2.2抗氧化人体产生过量的自由基会增加癌变、心血管等病症发生的风险。而乳酸菌生成的过氧化氢酶等是具备抗氧化功用的酶类，能清除掉部分自由基。基于50-第 3 期第 53 卷乳酸菌发酵制得的种药物的抗氧化效用进一步增加，且体现出更多样化的药理学作用。国外有学者用乳杆菌发酵处理洋甘菊，在实践中观察伴随发酵过程的推进过程，洋甘菊的抗氧化能力呈现出渐进增加的态势；与没有发酵的洋甘菊相比较，被发酵处理后的洋甘菊的抗氧化能力显著提高，且发酵所得产物对肿瘤细胞表现出了较强的杀伤作用。还有人员在研究中将荷叶加入乳酸菌发酵乳，经检测发现发酵物具备良好的抗氧化活性，并且提升了消费群体感官上对奶制品的满意度，有助于提高产品销量。当前，很多中药材能通过自身的抗氧化功能实现降血脂、抗肿瘤、控制血糖水平等效果。中药材经乳酸菌发酵处理后本体的抗氧化能力显著提高。因此，可以将发酵中药产品具备的抗氧化属性作为分析其药理学功能的主要着手点之一。2.3肠道炎症乳酸菌能通过定植在肠道微环境内的形式防治部分肠道疾病，桑叶、六神曲等均是通过乳酸菌发酵所得中药产品，现已经证实其对很多肠道疾病均能起到一定的防治作用4。有人员在研究中发现，基于短乳杆菌发酵所得的葛根能够使葡聚糖硫酸钠（DSS）对小鼠结肠炎症反应的诱导情况更明显，并使结肠内连接蛋白（TJ）的结构样态及表达形式逐渐恢复至正常水平，修复受损的肠道屏障，具备一定的抗炎功效。谷巍等5在研究中探查到基于嗜酸乳杆菌发酵所得的中药复方能够明显缓解大肠杆菌 K88导致的小鼠腹泻症状，诱导免疫器官指数式增加，维持肠道内不同菌种之间的平衡状态，降低体内的炎症水平。2.4肥胖既往国内外均有循证医学研究证实，乳酸菌对肥胖症能起到良好的干预作用，即通过调控肠道内菌群状态，在宿主肠道中乳酸菌能生成多种类型的维生素，进而对宿主的代谢过程及效率产生不同程度的影响。Kho Min 等6通过研究发现，红参被发酵后能发挥良好的降脂、降压控压作用，改善脂肪肝相关症状等。也有人员发现长期食用乳杆菌联合薏米仁制成的发酵乳后能减轻高脂血症的病情，减少氧化应激反应的产生。2.5美白抗皱由乳酸菌制得的酵素类产品具备良好的美白去皱功效。有研究发现，一些中药材经发酵工艺处理后新增了保湿、美白、抗皱的功能。红参经乳杆菌发酵处理后，获得的发酵产物能使 Rg3、Rg5、Rk1 及黄酮类化合物的含量均有不同程度的增加，发酵物自身具备良好的抗皱、美白功能。江南等用嗜酸乳杆菌发酵处理麦冬，所获得的发酵产物保湿性优良，可以将其作为制作化妆品的原材料之一。3乳酸菌发酵中药的增效机制研究3.1乳酸菌对中药有效成分的释放能起到促进作用影响中药有效成分溶出率的因素有很多，细胞壁就是其一。很多研究已经证实，很多中药历经乳酸菌发酵工艺处置后，有效成分含量有所增加，这可能是乳酸能水解纤维素及部分纤维素发生酶解反应共同作用的结果，进而辅助提高药材内部分成分的溶出率，提高中药药效的利用率。Yim 等检测了四君子汤发酵后期内有效成分含量的改变情况，甘草酸、甘草素含量都明显提高，经评估认定发酵产物对神经细胞能起到良好的保护作用。其中，甘草酸对 6-羟基或谷氨酸诱导神经元细胞的损伤有明显的神经保护作用。甘草酸对 6-羟基诱导 PC12 细胞的死亡显示出了神经保护作用，其机制通过 PI3K/AKT 通路发挥作用。3.2乳酸菌能转化部分中药成分乳酸发酵期间，酶会对药材内的大分子成分产生催化作用，药物局部结构被分解或者被转化，在特殊条件的作用下会形成全新的化合物，增加机体对其的吸收效率，提高利用度，进而表现出更强大的药物功用。有人员在研究中发现，经乳杆菌发酵工艺处理的红参内人参总皂苷的含量并没有发生明显改变，但是 Rg3、Rg5 等稀有类皂苷含量均显著增多，预示着发酵过程中人参皂甘出现了转化。HUANG等用乳酸菌发酵黄连解毒汤，发酵以后检测到其内的巴马汀、小檗碱含量均明显提高，分析以上现象的成因，可能是因为在发酵工艺中转化出了更多的糖苷酶，成分占比的明显改变势必会强化其抑菌性能。3.3中药发酵基质的增菌功用对于活菌类制品，益生菌的活菌数量对其保健闵祥博：乳酸菌发酵中药功能及其增效机制的研究进展51-第 3 期第 53 卷工业微生物功能水平的高低起着决定性作用。只有在活菌数达到一定数量，方能保证益生菌通过消化道之后的高存活率，进而更好地发挥产品的功能作用。众所周知，中药材的成分构成极为复杂，一些化学物质对乳酸菌的生长过程能起到良性促进作用，具有增菌作用，进而使中药物具有更强大的益生元功能。有学者在研究中观察到，将枸杞汁混入由干酪乳杆菌发酵所得的牛奶内，发酵乳内乳杆菌的活菌数量显著增多，并且能将乳杆菌活度维持在较高水平，同时改善发酵乳的风味口感。还有人员发现大枣也具备益生元的功能，能诱导酵乳制品内的活菌数目增加。笔者在整理分析既往文献资料时发现，发挥增菌功用的中药基本是补益类中药，其内的多糖含量均处于较高水平。站在这个角度分析，中药多糖是提高益生菌增菌水平的一项重要因素。4结语发酵是一种经典的生物学工艺技术，将乳酸菌和中药材相结合，能生产出全新的中药产品，丰富中药品类，为疾病的临床治疗提供更多的思路和手段。基于乳酸菌发酵处理中药材，有效叠加、整合了中药的药理学功能和乳酸菌的益生功能，创造出 1+12的生物学效用。尽管国内外学者针对发酵中药进行了大量的研究分析，但针对其具体发酵规律尚未作出系统化、确切的归纳，将来可以不断梳理发酵类微生物和中药的配方类型，剖析不同配方的中药在药理学功用上的差别，进而开发并完善中药发酵数据库，对中药的发酵规律进行更加清晰、全面的认识。参考文献1 林大成,唐婉婷,覃媚,等.中药优化酸奶仙草冻品质及其抗氧化活性研究 J.河南工业大学学报(自然科学版),2021,42(2):71-78.2 LEE J Y,YOO J,BAEK S Y,et al.Anti-dermatitic effectof fermented fermented ginseng extract including riclicompound K through inhibitingactivation ofMacrophage J.Food Science and Biotechnology,2019,28(6):1845-1852.3 OH Y,CHO W,OH J H,et al.Fermentatinn by Lactnhacillusenhances anti-iuflammatory efFect of Oyaksung isan onLPS-stimulated RAW 264_7 Mouse macrophage cells J.BMC Comelementary and Alternative Medicine,2012,12(1):1-10.4 王军,宋予震,彭永帅,等.乳酸菌发酵诃子对大肠杆菌诱导大鼠乳腺炎的治疗效果 J.饲料研究,2022,45(18):76-79.5 谷巍,王丽荣,孙明杰,等.嗜酸乳杆菌发酵中药对产肠毒素大肠杆菌 K88 所致腹泻的防治作用 J.中国畜牧兽医,2018,45(3):798-806.6 KHO M C,LEE Y,PARK J,et al.fermented red gin-seng po-tentiates improvement of metabolic dysfunction inmetabolic syndrome rat models J.Nutrients,2016,8(6):369.AbstractThe combination of lactic acid bacteria in the preparation of fermented Chinese medicine can not only increase therichness of Chinese medicine types,but also explore more new functions of Chinese medicine,leading the innovative development ofChinese medicine industry.This paper provides a brief overview of the basic principles of lactic acid bacteria fermentation,elucidatesthe advantages of lactic acid bacteria fermentation of traditional Chinese medicine,explores its pharmacological functions,includingcotton coat regulation,antioxidant,and reducing gastrointestinal inflammation.It also explores the drug efficacy improvementmechanisms involved in the fermentation of traditional Chinese medicine by lactic acid bacteria from different aspects such as therelease,transformation,and bactericidal function of traditional Chinese medicine components.It is hoped to further enhance theunderstanding of peers on this type of traditional Chinese medicine product.Key wordsfermented Chinese medicine;lactic acid bacteria;pharmacological efficacy;synergistic mechanism;review studyResearch on the Function and Efficiency Mechanism of Lactic Acid BacteriaMIN XiangboRenren Microbial Technology Research(Shenyang)Co.,Ltd.Shenyang 110000，China52-