中药发酵是指借助微生物的作用，在一定的环境条件下（如湿度、温度等），中药经发酵过程改变其原有性能、增强或产生新的功效，从而扩大用药品种，适应临床用药的需要。作为古老且有效的基于微生物转化的中药传统炮制方式之一，中药发酵契合中医药“调整阴阳，以平为期”的思想，在疾病防治和养生保健方面都具有明显优势和特色。

近十年来，中药发酵通过吸收现代科学新成果，在提质、增效、扩用及减毒等方面焕发出新的活力，并深入影响着中医药科学研究及相关产业领域。

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中药发酵技术

传统中药发酵技术

中药发酵技术早记载于在我国现存早的中药专著《神农本草经》，是指经净制或前处理后的中药，在一定的温度和湿度条件下，借助微生物和酶的催化分解作用，使药物发泡产生黄白色霉衣的方法。由于微生物在代谢过程中能产生多种酶，使由纤维素、半纤维素等构成的细胞壁发生裂解，从而促进中药有效成分的释放，甚至产生新的活性物质，引起中药药性、药效等发生改变。此外，中药的给药方式以口服为主，而发酵可将中药中的某些大分子活性成分发生降解，改善其生物利用度。我国古代早有制曲工艺，其中半夏曲、神曲、建神曲、片仔癀、采云曲、沉香曲、淡豆豉、红曲和百药煎等传统曲剂沿用至今。传统中药发酵多采用固体发酵方式，借助于自然环境中的野生微生物如嗜酸乳杆菌、霉菌和酵母菌等单一菌种或多种菌种作用进行混合发酵。相对而言，中药发酵技术尚存在一些问题，如发酵周期长，易受环境变化的影响；发酵终点多依靠人为主观经验，难以保证终产物的质量可控性和安全有效性。

现代中药发酵技术

又称中药生物转化技术，是在继承传统中药发酵技术的基础上，融合现代微生态学、发酵工程技术、生物工程学等学科，创新发展而成的不再受制于自然条件制约的中药现代化制药新技术。按照发酵形式，现代中药发酵可分为液体发酵和固体发酵以及新型的特色发酵技术（双向发酵和富微发酵等）。

中药液体发酵

中药液体发酵是将营养物质溶解在液体中制备培养基，随后在其中接入菌种进行培养目标产物的发酵技术。屈直等采用液体发酵法培养灵芝，克服了采收野生灵芝和栽培灵芝不便的问题，同时缩短了大量制备液体菌种的时间，有利于实现大规模工业化。陈晋安等在优化发酵培养基及发酵条件的基础上，开展蛹虫草的液体发酵研究，结果表明摇瓶发酵后的干菌体产量和生长速率分别可达41.1、0.28g·L-1·h-1，有望成为野生虫草的替代品。

中药固体发酵

中药固体发酵是在古代制曲工艺的基础上加以继承与创新而成的，本质是通过固体基质培养微生物来驱动发酵过程，发酵体系自然开放，基质无需灭菌。刘洋等以干酪乳杆菌、粪肠球菌和产朊假丝酵母3种益生菌协同固体发酵复方中药（王不留行和益母草），结果显示发酵产物中总黄酮、总生物碱、粗多糖和总皂苷的含量分别比生药材提高了55.14%、127.28%、55.42%和49.21%。韦会平等发现经蛹虫草发酵获得微生物药物虫草素的重要因素是充足的光照，而液体发酵条件下无法获得充足的光照故选择固体发酵方式。

复合菌种发酵是中药固体发酵重要的发展趋势之一。尤其值得一提的是，药用真菌和益生菌的组合已成为中药微生物发酵菌种的主流。然而，发酵过程具有一定程度的模糊性，产品质量并不稳定，且过程中的机械化程度低，难以大规模地投入工业。

中药双向发酵

中药双向发酵技术是以含有活性成分的中草药作为发酵的药性基质，以有益的药用真菌作为发酵的菌种；药用真菌在药性基质上的生长过程中，通过一系列复杂的代谢反应过程产生新的活性成分和生理功能。因此，双向发酵是由中药基质为真菌提供生长所****的碳源、氮源等养分，药用真菌的生长活动则驱动中药药性基质中的有效成分转化，相互搭配，共生共长，从而形成了这种“新型（双向性）发酵工程”。无论是在优选发酵菌株方面，还是在确定发酵工艺方面，二者的结合都为扩大中药范围、创制中药新药等提供了新的技术手段和发展方向。

与传统营养型基质发酵相比，中药双向发酵具有成本低、效率高、过程可控等诸多优点，可广泛应用于工业化大规模，且我国中药材和药用真菌资源较为丰富，有望开发出更多发酵组合。然而，该技术还存在如何筛选正确的发酵组合、如何阐明药用真菌和药性基质之间的相互作用机制等一系列问题，有待于进一步的研究探索。

中药富微发酵

富微发酵是将菌种置于某种微量元素浓度较高的环境中进行培养发酵，菌类通过生物吸附、主动运输等方式将微量元素转化富集的一种新型发酵方式。谭璐佳优选制备了富硒灵芝，基于MTT法对比分析其与普通灵芝多糖提取物对鼻咽癌细胞的抑制作用，结果显示富硒灵芝多糖能更好地抑制鼻咽癌细胞增殖过程。左志宇等建立了虫草菌丝体循环富硒法，有效地提高菌丝体产量与硒含量，多糖含硒量约是普通菌丝体30倍；通过对Hela细胞干预试验发现，蛹虫草硒多糖能有效地抑制Hela细胞的增殖并诱导其发生凋亡，证实了虫草硒多糖的抗癌作用。可见，富微发酵可将微量元素与蛋白质或多糖等形成较为稳固的结构，并将微量元素从难以吸收的无机态转化为易被吸收的有机态，从而为人体补充微量元素。

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中药发酵菌种

中药发酵过程的核心环节是优良菌种的选育。一方面，微生物次生代谢产物的种类和产量与菌种存在密切的联系。另一方面，外源菌种产生的酶系或次级代谢产物又可作用于人体肠道菌群以及其他相关靶点，进而调控机体机能并发挥疾病作用。因此，选择产率和转化率高、不良反应轻的菌种是中药发酵工艺的关键。目前，中药发酵多采用纯种（单一菌种）发酵，主要有细菌、真菌和药食两用菌三大类。

细菌

细菌发酵方式多样，代谢产物丰富，且特殊代谢途径普遍，同时具有结构简单、对环境敏感、易于改良等特点。在我国可用于保健食品的菌种主要有长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、嗜热链球菌、两双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。其余尚有部分仅用于科研的菌种，如地衣芽胞杆菌C2-13、鸡肠道乳杆菌、枯草芽孢杆菌等。

真菌

真菌具有物种种类齐全、培养条件简单、生长环境要求低、次生代谢产物丰富等诸多优点。同时，真菌还可在其生长过程中产生某些具有较强分解作用的特殊酶系，能有效分解脂类、蛋白质、淀粉及纤维素等营养物质，常被当做中药发酵的主要功能菌种。如，酿酒酵母、卡式酵母、蝙蝠蛾拟青霉和红曲霉等，均会在发酵过程产生相关功能酶并进行复杂的转化反应。酵母会产生β-半乳糖苷酶，催化乳糖的水解，用于低乳糖奶的；红曲霉则能产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等参与人体消化与代谢过程的酶系；内生真菌是一种共生在植物器官或组织中的一类特殊真菌，如Alternaria sp.、Anthromycopsis sp.、杜仲内生菌和长春花内生菌等。

药食两用菌

药食两用菌概念源于“药食两用”“药食同源”等。其大多自身药力平和，不良反应较小，既迎合了当前社会对食疗、养生、药膳方面的需求，又契合了未来中医药发展的方向。目前可药食两用的菌种主要有灵芝、茯苓、猴头菇、马勃、罗伊氏乳杆菌和冠突散囊菌等。随着人类可食用真菌谱的不断扩充，药食两用菌的种类也随之扩大，如灰树花、亮菌等。

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中药发酵对中药的影响

对中药性味功效的影响

不同的培养基经同样的微生物类群转化后也会产生药性的差异，如发酵淡豆豉时，用桑叶、青蒿同制，药性偏于寒凉，适用于外感风热或温病初起之证；用麻黄、紫苏等同制，药性偏于辛温，适用于外感风寒之证。王林等用麻黄、莱菔子、金银花、连翘等中药发酵灵芝菌，能明显增加灵芝菌的生物量，且灵芝发酵液的祛痰、止咳作用更强。刘涛等则针对痰邪的不同临床性质，把半夏或用药汁浸或加其它药物制成曲，使半夏更能发挥其祛痰功效。

对中药化学成分的影响

中药发酵会使化学成分从细胞中释放出来，甚至发生转化成为其他成分。李洁等应用UHPLC-LTQ-Orbitrap高分辨质谱技术从黄精提取液中鉴定了62个成分，而从发酵黄精提取液中仅鉴定了18个成分；发酵前高异黄酮gracillin、huangjinoside L的同分异构体较多且含量低，发酵后则转化为某单一构型且含量增加；甾体皂苷类成分如huangjinoside M和huangjinoside J等发酵后含量明显下降，相应皂苷元含量显著增加。

对中药药理作用的影响

中药发酵包含一系列复杂的生化反应与生理活动，如微生物可产生多种酶，从而使中药中的大分子活性物质降解为更易于被人体吸收利用的活性物质，甚至产生新的活性成分，进而影响中药的相关药效。陆潭等报道黄芪药渣发酵产物能显著降低高尿酸血症小鼠血清中的尿酸、肌酐和尿素氮水平，同时还能显著提高24h尿液中尿酸和肌酐的排泄量以及尿酸的排泄分数，促进肾脏尿酸排泄。

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未来可在以下方面着重开展工作

当前，对中药活性物质两大来源的药用植物和微生物的综合协同研究已引起广泛关注，同时通过微生物发酵改性中药材的研究也越来越受重视。然而，由于中药化学体系构成复杂，相关的发酵机制大多不清晰，中药发酵仍然处于相对落后的水平。未来可在以下方面着重开展工作。

1.中药发酵体系的构建

2.中药发酵工艺的优化

3. 中药发酵产品质量标准的构建

4. 中药发酵产品的药效学评价、功效定位及毒理学评价

5. 中药发酵的相关机制研究

6. 中药发酵产品与人体肠道菌群的关系

7. 中药发酵设备研制

8. 中药发酵产品相关法律法规制定