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【转帖】运用崭新生物技术炮制中药（即中药的二次开发）
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运用崭新生物技术炮制中药（即中药的二次开发） 一.前言 人类长期以来利用天然药物防治疾病，至今世界上许多国家和地区的人民仍然将天然药物作为防治疾病的重要手段。中药是我国医药宝库的重要组成部分，也是我国人民数千年来同疾病作斗争的武器。中药资源是中医治病、中医制药的物质基础，而中药和药用植物防治疾病的物质基础在于其中的有效成分。如何最大限度的发挥中药的有效成分？过去，一方面是根据中医医理以及性味功能，就不同的中药材进行适宜的炮制，通过这些炮制手段来充分发挥中药的药理活性。另一方面，人类在长期与疾病作斗争的过程中，发现了经微生物自然发酵形成的经典药物，如冬虫夏草、僵蚕、蝉花等，还有，最早在2500年前已采用农副产品，如麦麸等和中药材青蒿等混合，经自然生长的酵母菌等菌种的发酵，而制成著名中药“神曲”，沿用至今，但此后没有多大发展。今天，仍然面临同样问题，随着天然药物开发利用趋势日益增多，野生资源被大量消耗，有些中药资源丧失了适宜的生存环境，甚至衰退或濒临灭绝。而且在中药或药用植物中天然活性成分往往含量很低，其中不只含有一种活性成分，在这种情况下，只能运用新兴生物技术来对中药进行第二次开发，以此充分开发中药资源和保护中药种质资源，使中药资源可持续利用和使中药产业可持续发展，因此，新兴生物技术首选当然是微生物工程技术。为了充分发挥微生物在药物中的潜能，当运用新兴生物技术炮制中药时，可以从如下方面考虑： （1）充分考虑混合微生物的组合生物催化和组合生物合成； （2）组合微生物与中药的有效成分相互作用，而形成新的活性化合物； （3）微生物自身具有多方面的药理作用的潜能。 就中药或药用植物来说，其中天然活性成分含量往往很低，而且还不只含有一种活性成分，常含有一些生源关系相近或结构类似的化合物，可以选择合适的微生物或合适的酶，把生源关系相近或结构类似的化合物转化为所需要的特点的天然活性化合物，把资源丰富、活性较低的次生代谢物转化为人类需要的稀有、贵重的天然药物。但是在长期的实验和生产实践中，人们不断地发现很多天然活性成分的生化过程是单株微生物不能完成的，必须依靠两种或多种微生物共同培养才能完成。为了发挥混合菌的最大效应，需要使混合菌的菌间的相互关系和作用具有协同性以及应当具有组合生物催化和组合生物合成的能力，通过上述研究思路，我最终选择了一种崭新生物技术，用该生物技术来炮制中药就能最大限度发挥中药的有效成分的作用，并产生一些新的药理活性。 二.原理 所谓崭新生物技术就是集成于微生物生态学技术、发酵工程、酶工程、基因工程、组合生物催化和组合生物合成等技术。所用的菌种为某一开花植物的内生的、顶级的微生物群落，其群落中有丝状真菌、细菌等。顶级微生物群落是成熟的、稳定的，群落的种群间的生物催化和生物合成往往具有协同效应。在特定环境条件下，群落的种群能迅速的侵染到药用植物的外植体的组织和细胞内，与宿主形成短期的共生关系，同时进行发酵，为适应新环境菌种中的种群与宿主进行基因交换以及种群间也进行基因交换，为构建各种相应的酶和代谢途径而进行基因重组；接着进行第二次投放菌种，此时菌种在上述基础上，进行有序的基因表达。当对应于药用植物的挥发油时，群落进行组合生物催化将挥发油成分转化为水溶性的成分；当有效成分为其他次生代谢产物时，群落的不同种群间的生物催化和生物合成往往具有协同效应，能对植物次生代谢进行调控。此时，由群落不同种群组合成不同的组合生物合成载体，又由于不同种群具有不同功能的催化体系，从而构建组合生物催化和组合生物合成。总之群落能将发酵工程、酶工程、基因工程、组合生物催化和组合生物合成等技术的天然内部联系有机地、紧密地结合起来，通过共生关系，帮助我们建立异源表达的“超级”宿主-载体系统，且在群落整体上产生结构复杂、多样性的天然活性成分（即天然药物）。 此外，由于各种不同的种群中活性成分的可变性，在新环境条件下，当群落的种群在进行自身改良时，自身的原来基因也起作用，在重组后的表达中，极可能产生一些新的药理作用的活性成分，也成为发现新药的重要领域。因此我们可探索对传统的一味中药（如人参、丹参、当归等）进行崭新生物技术处理，经处理的传统的一味中药，将产生一些新的活性成分，既就是对中药进行第二次开发。 三.具体流程和操作 （1）将新鲜的一味中药材切成一定大小形状，投放入发酵罐内，加入适量的水分，投放菌种，密封发酵罐，进行缺氧发酵，时间为2~3d； （2）进行第二次投放菌种，继续进行缺氧发酵，时间为3~4d； （3）除去发酵液，把中药渣放入浅盘中，在无菌室进行有氧发酵，时间为7~10d；得药性菌质； （4）烘干制剂。 四.结语 经过崭新生物技术炮制的一味中药，可以比一般物理或化学的炮制手段更大幅度地改变药性，大大提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症，甚至可产生新的药理活性，即产生新奇特效的一味中药。因此在上述基础上，逐步将经崭新生物技术处理的一味中药加入到复方中，且复方的中药材最好由花、果、藤、根和全草组成，更结合中医医理以及中药的性味功能，将会产生较好疗效的复方中药来。 总之，利用这一崭新生物技术炮制的一味中药都具有广阔的市场前景，时机是成熟的。云南省微生物研究所、南京中医学院在微生物发酵中药方面已经取得了一定的成果和进展。可以预见，通过努力，运用崭新生物技术炮制的中药，极可能产生多种新的活性成分，必将为扩大中药治疗范围、剂型改进，创制新药方面提供新的技术手段，为中药吸取现代科技成果提供新途径，也给中药开发注入新的活力，中药的二次开发必将给广大患者的康复带来福音。 |
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