展望微生态理论和技术在中药研究中的应用(2)
3 在药材加工和贮运方面的应用
药材加工干燥是保证中药材质量的重要环节,药材产地加工干燥不仅是去除非药用部位和便于贮藏运输的过程,也是调整药材中次生代谢产物的过程。已有的研究表明,不同的干燥方法干燥的药材中活性成分和有害成分存在差异[39~43],也影响着中药的安全性和有效性。周铜水[44]认为其机理是新鲜采收的植物体在干燥加工过程中,植物体受干旱胁迫,诱导相关化学成分的变化,提高了丹酚酸B的含量。内生菌与植物次生代谢产物有着密切的联系[9,10],而在药材干燥过程内生菌的种群变化对药材质量和贮藏的影响目前仍缺乏研究,但有可能成为研究热点的趋势。这些研究将为保证干燥、贮藏过程中药材的品质,实现药材高效和安全生产提供新的线索和技术手段,这种控制内生菌的变化实现优质药材高效生产的过程可称“药材加工微生态技术”。
中药贮藏运输过程中易受空气、温度、湿度、光线、微生物等的影响,常出现虫蛀(药谷盗、米肉虫、谷蛾、米象、玉米螟、黄粉虫和螨等害虫)、霉变(黄曲霉、黑曲霉、产黄青霉、桔青霉、长枝木霉、根霉、毛霉、互隔交链孢霉、茄病镰刀菌酵母或细菌等)等,而蛀虫又传播霉菌,导致药材发霉,使药材外观性状和化学成分发生变化,影响中药质量和临床安全有效用药。中药材虫蛀或霉变不仅造成直接经济损失,且部分霉菌能产生耐高温的毒素,在炮制、煎煮等处理过程中不会被破坏,会引起真菌毒素中毒症、降低机体免疫功能、中枢神经系统的损害、甚至引起突变、导致畸形和致癌等严重的安全隐患[45,46]。目前,中药材仓储养护的方法有自然通风法、干燥法、对抗贮藏法、密封吸湿法、炒米茴香养护法、化学药物熏蒸法、醇或生物碱类等喷洒养护、冷冻杀虫法、干沙埋藏法、谷糠贮藏法、密闭贮藏方法、气调贮藏技术、低温冷藏技术、气幕防潮技术、气体灭菌技术、辐射灭菌技术、挥发油熏蒸防霉技术等[47]。虫害防治上常采用密封养护的方法,其次是磷化铝熏蒸,少部分采用硫磺熏蒸;处理霉变最常用翻晒/摊晾的方法,仍有少量商户通过熏硫处理霉变[48];而杀菌防霉新技术如辐射灭菌技术和气调养护技术、超高压处理技术、微波和远红外应用并不充分[49,50]。大多药材陈放时间过长都会出现发霉、虫蛀、变色、散失气味等变质问题,降低药材品质,而产生变质的真菌和虫卵多为土壤传播,部分来自加工、储运环境。同时,有些药材要求一定的陈放时间,传统有“六陈”的认识,已有研究认为陈皮引起挥发性组份变化和黄酮类成分升高[51,52],这种变化与药材中的真菌相关[53]。可见,药材的变质现象和陈放增效等过程都伴随着药材中微生物菌群结构的变化。但这方面的研究薄弱,加强研究有可能为药材安全生产提供了新的线索和技术手段,这种利用药材中微生态功能实现药材防变质和改善药材品质,可称“药材养护微生态技术”。
4 在药材生产区划和产地溯源方面的应用
道地药材是中医药的精髓,中医药界长期信赖道地产区所产的药材,并以其产出地作为控制药材质量的方法。然而,产地的地理尺度有多大?如何辨识流通中药材的产地?一直都是悬而未决的问题。因此,回答产地的地理尺度范围,是制定生产区划、发展道地药材生产,实现药材产地溯源的基础。
药材生产区划常以气象因子和土壤元素和水分等进行分析等进行确定,事实上,长期气象观察站点有限,短时间对气象因子的观察又难以获得数据规律;常规的土壤元素分析关注土壤大量、中量和微量元素,以致于小环境之间存在的生态差异常常被忽视。同时,植物微生态系统具有自稳性,即微生态系统中各微生物的生态位的占位和互补现象,无机元素之间的共吸收和功能替代等现象,共同维持了植物生命过程的相对稳定。另一方面,植物的代谢成分多样,结构复杂、异构体广泛存在,小环境差异引起的植物代谢差异被掩盖,但不同产地药材的质量差异又是临床观察客观存在的事实。可见,以小环境的气象因子、常规土壤元素,以及药材中的次生代谢产物解决产地的标识仍然具有一定难度。而土壤微生物是小环境的气候、土壤元素和营养条件的综合表征,也是土壤生态系统的主要驱动因子[18]。因此,可利用土壤微生态系统的组成和功能特征更精确表征药用植物所处的微生态环境,实现基于小环境特征的药材生产区划。同时植物药用部位的内生菌存在地域特性[10],利用内生真菌群落结构地域性差异可进行药材的产地鉴别,实现药材的产地溯源。
文章来源:《中国微生态学杂志》 网址: http://www.zgwstxzz.cn/qikandaodu/2021/0321/370.html