深究中药的发酵工艺
北京好看雀斑医院 http://pf.39.net/bdfyy/bdfhl/211212/10062471.html 远在多年以前的上古时期,我国就已开始利用自然界的微生物制曲、酿酒、做酱、酿醋、制奶酪等。 东汉许慎撰写的《说文解字》“酒”条目中,有“古者仪狄做酒醪,禹尝而美,遂疏仪狄”的记载。到商代,酿酒技术有了很大的进步,曲蘖开始出现。 《尚书.说命》中记载:“若做酒醴,尔维曲蘖”。曲就是微生物发酵的产物,醴是一种甜酒,“蘖”是用发芽的谷物制成的酿酒发酵剂。曲主要是以含淀粉的谷物为原料培养微生物的载体,其中培养着丰富的菌灵——曲霉菌、根霉菌、毛霉菌以及酵母菌等。 以曲酿酒能同时起到糖化和酒化的作用,从而把谷物酿酒的两个步骤——糖化和发酵结合到一起,为我国后来独特的酿酒方法——曲酒法和固态发酵奠定了基础。 约在多年前的商代后期,人们发现可以利用发酵的豆腐治疗外伤。 现代固态发酵炮制 现代固态发酵炮制的生产是一个庞大的系统工程,包括原料预处理、微生物、发酵工艺、发酵设备及下游工程五大系统。 现代固态发酵经历了这样一个发展过程:由敞开式发酵到封闭式发酵;从经验发酵到控制发酵。封闭式发酵的优点是可以彻底灭菌,便于控制发酵罐中的温度。 中药固态发酵控制现在也取得了一定的进展,如在固态发酵中,真菌的菌丝穿插于基质间,一般常规方法难以控制菌体量。现在用间接测定方法,如:测定菌体氧或蛋白质的摄入、二氧化碳的排出、ATP含量和葡萄糖胶含量、某些霉(同菌体量成正比的酶)的活性等方法。 同时,研究发现,固态发酵的一些基质的缓冲性能,可以减少发酵对PH控制的需要。另外,从浅盘式发酵到机械化发酵、从堆积发酵到流化态发酵、从固态单菌种发酵到固态混合菌种发酵等,都已发展起来。 中药的固态发酵工艺研究,主要进展经历了:①由敞开式发酵到封闭式发酵:敞开式发酵大规模生产有散热困难、易污染等问题、封闭式发酵可以彻底灭菌。封闭式发酵可以彻底灭菌,同时,便于控制发酵罐中的温度。②从经验发酵到控制发酵。③从浅盘式发酵到机械化发酵。④从固态单菌种发酵到固态混合菌种发酵:混合菌种发酵能完成单菌种难以完成的复杂的转化过程,进行复杂的多种反应,提高基质产率和生产效率。这时的混合培养不再是粗放的,而是可以控制的系统。⑤从堆积发酵到流化态发酵:流化床培养,活力可比堆积发酵提高5倍以上。⑥从上游过程和下游过程分别操作到组合操作:把发酵过程和产物分离纯化过程结合在一起,在同一单元操作中同时进行。 其优点是:可减少反应产物对反应的反馈抑制,打破反应的平衡态使反应不断地向生成产物的方向进行,提高原材料的利用率和转化率,提高发酵器生产能力,减少产物分离纯化的费用和降低生产成本等。 现代研究以富含碳、氮及矿物质等各种营养成分的农副产品作为发酵基质,用特定的纯种药用真菌作为发酵菌种,双方构成发酵组合,在特定条件下进行发酵。基质经过真菌发酵终止后即成为固体发酵产物,即为发酵炮制品。 现代液态发酵炮制 液态发酵工程的起源是在抗生素工业发展起来后才运用到药用真菌发酵中的。中国是在年开始研究蘑菇、侧耳等的液体发酵。 年羊肚菌液发酵开始工业化生产试验。自此以后,大规模采用液体发酵生产药用真菌逐渐展开。当时主要研究灵芝、蜜环菌、银耳等液体发酵应用于医药工业。至20世纪70年代开始研究冬虫夏草、黑木耳、云芝、安络小皮伞、麦角菌、猪苓等应用液体发酵工程进行商品化生产菌丝体或其代谢物。 研究表明,有许多药用真菌液体发酵产物中的蛋白质、氨基酸、核苷类、多糖类及甘露醇等含量远高于天然或人工栽培的大型真菌子实体或菌核。 20世纪70年代以后,基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发,使发酵工程进入了定向育种的新阶段,新产品的层出不穷。 中药液态发酵炮制研究开始于20世纪80年代,随着世界生物技术的发展及学科之间的不断交叉和渗透,液态发酵炮制技术有了突飞猛进的进步。 逐步开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究,使得对发酵过程的控制更为合理,已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数,明显提高了生产效率。 基因工程菌发酵、固定化(酶和细胞)技术应用、新型生物反应器的研究与设计、特殊环境微生物的研究、动物和植物细胞培养技术、传统发酵工业向综合生物技术工业发展和发酵工业清洁生产技术等相继发展起来,形成一个较完整的、利用微生物发酵的工业化生产体系。 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。 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到,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。含有中药成分的培养基对原发酵中药的影响和菌种混合发酵的研究有望成为未来的研究热点。 文章来源于网络,版权归原作者所有 |
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