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发酵中药的应用历史及现状
我国人民远在四千多年以前就学会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。我国人民亦将微生物发酵应用于中药炮制，即将药材与辅料拌和，一定温度和湿度下，通过微生物的发酵达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。神曲、淡豆豉、半夏曲、红曲等均是通过微生物固体发酵而成的中药。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异，我们可利用该特性生产不同适应症的中药。例如，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症；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之症。
中药发酵研究开始于上世纪80年代，经过多年的研究已取得了可喜的成绩。我国是世界上最早利用真菌防病治病的国家，早在《神农本草经》中，就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌的记载，这些药物现仍被广泛使用。由于真菌具有分解纤维素、淀粉、蛋白质、脂类等营养物质的强大酶类，因而对天然培养基有较强的分解利用能力。另外，真菌还具有种类多、次生代谢产物多、培养条件比较简单等特点，因而成为发酵中药的主要功能菌。针对真菌自身发酵的研究已成为研究的热点，如灵芝、冬虫夏草、云芝、灰树花、茯苓等都有大量的相关研究报道，但其发酵研究大都是采用单一菌种的纯种发酵。另外，在发酵培养基中添加适量的中药成分来共同发酵已有报道，可利用真菌对中药的强大分解能力和合成能力来转化中药中的某些成分，提高发酵中药的药效，甚至生成新的活性成分。今后，含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和多菌种混合发酵的研究有望成为未来的研究热点。上世纪90年代初，日本人小桥恭一发现中草药成分如番泻苷，可借助肠道细菌转化为致泻有效成分而起到治疗作用。又有苷类、黄酮类、香豆素类等中药活性成分通过肠道细菌进行化学修饰而实现生物转化的相关报道。因此，细菌(特别是人体胃肠道中的寄生菌)对中药活性成分的转化机理、生理活性及其自身生长代谢规律等都有待进一步深人地研究。三株口服液就是以黑大豆发芽后的水提取液为发酵培养基，以人体胃肠道中的双歧杆菌、乳杆菌和肠球菌为发酵菌种，在发酵罐内经液体混合发酵而成。另外，由于细菌较真菌有更快的生长繁殖速度，筛选有较强综合转化能力的细菌的工作也日益受到广泛的关注。
2 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_1引。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。
3 发酵中药的优势特色
3．1 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。
3．2 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。
3．3 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。
3．4 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。
3．5 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。
3．6 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。
4 发酵中药的发展方向
发酵中药由于自身在中药新药研究开发方面具有的独特优势，可在扩大中药治疗范围、剂型改进、创制新药等方面提供新的技术手段，有望给中药新药研究开发注入新的活力并带来革命性的变革，具有广阔的发展前景。发酵中药的发展方向影响到其未来的发展前景能否顺利地实现，今后以下方面的工作有待进一步深入的研究。
4．1 优良发酵菌种的选育优良发酵菌种的选育是发酵中药生产的基础和关键。我们除了在自然界分离筛选具有优良发酵性能的工程菌外，还应综合利用物理化学诱变技术、原生质体融合技术或基因工程技术进行优良菌种的选育。
4．2发酵培养基的优化为了提高生产菌种的发酵水平，获得更多的目的产物，除了选育优良的发酵菌种外，还应加强发酵培养基的优化。天然培养基中添加适量中药成分的混合培养基的研究有望成为未来的研究热点。
4．3 发酵培养条件的优化和控制我们应加强发酵微生物生长繁殖和新陈代谢规律的基础研究，优化发酵培养条件，提高对发酵过程全程动态监控的水平，从而大大提高其发酵水平。
4．4 多菌种混合发酵的研究多菌种混合发酵相对单一菌种发酵而言，具有更强的生物转化能力，今后这方面的工作有待进一步加强。但多菌种混合发酵也存在发酵培养难于控制的弊端。
4．5 新型发酵罐的设计除固体发酵外，液体发酵由于其自身所具有的优越性正日益受到广泛关注，而应用现代工程技术设计和生产出适合微生物连续发酵且价格相对低廉的新型发酵罐对于发酵中药的生产至关重要。
4．6 发酵产物纯化条件的优化和新剂型的研发发酵中药所包含的成分极其复杂，对其成分分离纯化有较大的难度，今后应加强纯化条件的研究，并科学地优化，提高纯化水平。同时，应加强新剂型的研究开发，针对不同的适应症开发出相适应的剂型。
发酵中药是现代生物技术和中药研究的完美结合，必将为中药新药研究开发开辟新的道路，拓展广阔的发展空间，并在中药新药研究开发中占有越来越重要的地位。发酵中药还有利于推进中药现代化和国际化进程，提高我国中药行业的国际竞争力，为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。
