2025-03-11
Highlights
1、微生物在中藥炮制中傳承千年，通過發(fa)酵技術增強藥效、轉化(hua)成分、降低毒(du)性，推動(dong)中藥現代化(hua)發展(zhan)。
2、微生物可產生活性代謝物、優化成分結(jie)構、提升安全性(xing)，搭(da)配微生物(wu)多樣(yang)性(xing)宏基因組、代(dai)謝組等(deng)多組學技術，精(jing)準解析(xi)作用(yong)機制。
3、派森諾提供微生(sheng)物(wu)組測序與代謝組檢測服務，結合多(duo)組學聯(lian)合分析技術，助(zhu)力中藥研(yan)究高效突(tu)破，案例成(cheng)果多(duo)多(duo)。
研究背景
中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)炮(pao)制(zhi)(zhi)是(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)醫臨床用(yong)藥(yao)的(de)一大特(te)色，也是(shi)傳統中(zhong)(zhong)(zhong)醫藥(yao)文化(hua)的(de)重要組成(cheng)部(bu)分。在中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)炮(pao)制(zhi)(zhi)過程中(zhong)(zhong)(zhong)，微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)應(ying)用(yong)具(ju)有悠久的(de)歷史和深(shen)厚的(de)文化(hua)底蘊。早(zao)在千余年前，我國人民就已開始(shi)將(jiang)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)發酵(jiao)技術(shu)應(ying)用(yong)于中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)炮(pao)制(zhi)(zhi)，成(cheng)為世界上(shang)最早(zao)利(li)用(yong)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對天然藥(yao)物(wu)(wu)進行生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)轉化(hua)的(de)國家之一。這一技術(shu)的(de)應(ying)用(yong)不僅豐富了中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)的(de)炮(pao)制(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)，也顯(xian)著(zhu)提高了中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)的(de)療效和安全性(xing)。微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)在中(zhong)(zhong)(zhong)藥(yao)炮(pao)制(zhi)(zhi)過程中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)作用(yong)主要體現(xian)在以(yi)下幾個方(fang)面：
（1）產(chan)生次級(ji)代謝(xie)產(chan)物(wu)：微(wei)生物(wu)在生長過(guo)程(cheng)中(zhong)能夠產(chan)生豐富的次級(ji)代謝(xie)產(chan)物(wu)，這些(xie)產(chan)物(wu)往(wang)往(wang)具(ju)有顯著的生物(wu)活性，如抗菌(jun)、抗炎、抗腫瘤等。通(tong)過(guo)微(wei)生物(wu)發(fa)酵炮制中(zhong)藥，可(ke)以引入(ru)這些(xie)次級(ji)代謝(xie)產(chan)物(wu)，從而增(zeng)強中(zhong)藥的藥效。
（2）轉(zhuan)化(hua)原料中(zhong)(zhong)的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)(wu)：微生物(wu)(wu)在生長代(dai)謝過程中(zhong)(zhong)分泌(mi)的(de)(de)酶具有廣泛的(de)(de)催化(hua)能力，能夠(gou)將中(zhong)(zhong)藥原料中(zhong)(zhong)的(de)(de)化(hua)學物(wu)(wu)質分解轉(zhuan)化(hua)成(cheng)新的(de)(de)成(cheng)分，這些新成(cheng)分往往具有更高(gao)的(de)(de)生物(wu)(wu)活(huo)性和更好(hao)的(de)(de)藥理(li)效果(guo)。
（3）降低(di)毒(du)(du)性(xing)：某些(xie)中藥原(yuan)料含(han)有(you)一(yi)定的毒(du)(du)性(xing)成分，通過微生物發(fa)酵炮制，這些(xie)毒(du)(du)性(xing)成分可以被降解或轉化(hua)為低(di)毒(du)(du)物質(zhi)，從而提高中藥的安全性(xing)。
（4）提高穩(wen)(wen)定性(xing)和(he)(he)生物(wu)(wu)利(li)用(yong)度(du)：微(wei)(wei)生物(wu)(wu)發酵(jiao)還可(ke)以改善中藥的(de)穩(wen)(wen)定性(xing)，使(shi)其更易于保存和(he)(he)使(shi)用(yong)。同時(shi)，通過微(wei)(wei)生物(wu)(wu)的(de)代(dai)謝作(zuo)用(yong)，中藥中的(de)有效(xiao)成分(fen)可(ke)以更容易被人體吸收(shou)和(he)(he)利(li)用(yong)，從而提高其生物(wu)(wu)利(li)用(yong)度(du)。
綜上所述，微(wei)生物(wu)在(zai)中(zhong)藥(yao)炮制過程中(zhong)的應用具有(you)顯著(zhu)的優勢和(he)潛(qian)力。隨(sui)著(zhu)科學(xue)技術的不斷進步和(he)人們對中(zhong)藥(yao)認識的深入，微(wei)生物(wu)在(zai)中(zhong)藥(yao)炮制中(zhong)的應用將(jiang)更(geng)加廣泛(fan)和(he)深入，為中(zhong)藥(yao)的現代化和(he)國際(ji)化發展貢獻更(geng)大的力量。
微生(sheng)物(wu)組學(xue)和合成生(sheng)物(wu)學(xue)策(ce)略在(zai)高效(xiao)益生(sheng)菌發酵中草藥中的應用 Xiaoling Zhang, Qin Miao, Cheng
適用產品(pin)
在中藥炮制(zhi)過程中，微(wei)生(sheng)物(wu)的應用(yong)廣泛且深入。適用(yong)的多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)(xue)產品(pin)包括多(duo)(duo)樣性(xing)組(zu)成譜、宏(hong)基(ji)因(yin)組(zu)學(xue)(xue)(xue)、宏(hong)轉錄(lu)組(zu)學(xue)(xue)(xue)和代謝(xie)組(zu)學(xue)(xue)(xue)，它們共(gong)同(tong)為揭(jie)示(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)在炮制(zhi)中的作用(yong)機制(zhi)提供了強大工具。宏(hong)基(ji)因(yin)組(zu)學(xue)(xue)(xue)揭(jie)示(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)群落結構(gou)及(ji)其功能(neng)潛力；宏(hong)轉錄(lu)組(zu)學(xue)(xue)(xue)分析微(wei)生(sheng)物(wu)在特定環(huan)境下的基(ji)因(yin)表(biao)達變化；代謝(xie)組(zu)學(xue)(xue)(xue)則探索(suo)微(wei)生(sheng)物(wu)與植(zhi)物(wu)間代謝(xie)產物(wu)的互作。
（1）微生(sheng)物組(zu)測序：宏基因組(zu)、宏轉錄組(zu)等。
派森諾微(wei)生物組(zu)主要產品
（2）代謝(xie)(xie)組檢測(ce)：LC-MS非靶(ba)向(xiang)代謝(xie)(xie)組、中(zhong)藥非靶(ba)向(xiang)代謝(xie)(xie)組、靶(ba)向(xiang)代謝(xie)(xie)組等(deng)。
派森諾代謝組產品
技(ji)術路線
案例分享
腸(chang)道微生物發酵(jiao)促(cu)進山藥多(duo)糖(tang)的腸(chang)道抗炎活性
Gut microbial fermentation promotes the intestinal anti-inflammatory activity of Chinese yam polysaccharide
發(fa)表期刊：Food Chemistry
影響因子：8.5
通訊(xun)單位：中國農業科學院
組學(xue)技術(shu)：微生物多樣性組成(cheng)譜（16S）、代謝(xie)組
研究背景：
山(shan)藥（Dioscorea spp.）作(zuo)(zuo)為一種(zhong)重(zhong)要的(de)(de)功(gong)能性食品和(he)天(tian)然(ran)藥物(wu)來源，其(qi)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)藥理活性備受關注(zhu)，包括(kuo)抗(kang)腹瀉、降血糖和(he)調(diao)節(jie)腸(chang)道(dao)(dao)菌群(qun)等。以往的(de)(de)研究(jiu)已經揭示了(le)植物(wu)多(duo)(duo)(duo)糖對宿主健康的(de)(de)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)益處(chu)，其(qi)中包括(kuo)對免疫系統的(de)(de)調(diao)節(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)。這些調(diao)節(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)可以通過兩(liang)種(zhong)方式實現：一是多(duo)(duo)(duo)糖直接刺激分(fen)布在胃(wei)腸(chang)道(dao)(dao)黏(nian)膜免疫組織中的(de)(de)淋巴細胞(bao)；二是多(duo)(duo)(duo)糖被腸(chang)道(dao)(dao)菌群(qun)利用(yong)，產生(sheng)短鏈脂肪酸(suan)（SCFAs）等代謝產物(wu)，進(jin)而(er)激活免疫系統。然(ran)而(er)，關于(yu)山(shan)藥多(duo)(duo)(duo)糖（CYP）具體如何調(diao)節(jie)腸(chang)道(dao)(dao)炎癥的(de)(de)機制尚(shang)不完全清晰。
技術路線(xian)：
部分研究結果：山藥多糖(tang)（CYP）在(zai)模擬胃消(xiao)(xiao)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)保持穩定，分子(zi)量(liang)和還(huan)原糖(tang)含量(liang)未(wei)顯著變(bian)化(hua)，表(biao)明其(qi)不能(neng)被(bei)(bei)胃液消(xiao)(xiao)化(hua)。然而，在(zai)小(xiao)(xiao)腸消(xiao)(xiao)化(hua)中(zhong)(zhong)，CYP在(zai)6小(xiao)(xiao)時(shi)內(nei)逐漸降解(jie)，產生較(jiao)小(xiao)(xiao)的分子(zi)片段，并釋放游離葡萄糖(tang)，這(zhe)表(biao)明CYP在(zai)小(xiao)(xiao)腸中(zhong)(zhong)可被(bei)(bei)部分降解(jie)。進(jin)一(yi)步(bu)地，在(zai)模擬糞便發酵(jiao)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，CYP被(bei)(bei)腸道微生物顯著降解(jie)，發酵(jiao)24小(xiao)(xiao)時(shi)后(hou)，其(qi)分子(zi)量(liang)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)(xiao)，且主要產生乳酸和丁酸等短鏈脂肪(fang)酸（SCFAs），其(qi)中(zhong)(zhong)丁酸濃度顯著高于對照組，可能(neng)與Megasphaera的相(xiang)對豐度增(zeng)加(jia)有關(guan)。
此(ci)外(wai)，CYP還顯(xian)著調節了(le)(le)腸(chang)(chang)(chang)道(dao)微生(sheng)物(wu)群落結構，增加了(le)(le)益生(sheng)菌(jun)(jun)如雙歧(qi)桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)和乳酸桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)的(de)豐度(du)，并(bing)降低了(le)(le)致(zhi)病菌(jun)(jun)如大腸(chang)(chang)(chang)桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)-志賀(he)氏菌(jun)(jun)的(de)相對(dui)豐度(du)，從而提升了(le)(le)腸(chang)(chang)(chang)道(dao)微生(sheng)物(wu)多樣性(xing)(xing)(xing)。這(zhe)一(yi)變(bian)化可能(neng)有助(zhu)于(yu)增強(qiang)宿主的(de)免疫力和減少腸(chang)(chang)(chang)道(dao)炎癥。在體外(wai)細(xi)(xi)胞(bao)實驗(yan)中，CYP及其發酵產物(wu)均顯(xian)著降低了(le)(le)由脂多糖（LPS）誘導的(de)炎性(xing)(xing)(xing)細(xi)(xi)胞(bao)因(yin)子如TNF-α、IL-1β和一(yi)氧化氮（NO）的(de)表達，并(bing)增強(qiang)了(le)(le)腸(chang)(chang)(chang)道(dao)緊密(mi)連接蛋白ZO-1和Occludin的(de)表達，保護(hu)了(le)(le)腸(chang)(chang)(chang)道(dao)屏障的(de)完整性(xing)(xing)(xing)。
人工胃液(ye)中消(xiao)化(hua)前后的掃描電鏡圖
體外(wai)發酵(jiao)中腸道菌(jun)群的組成
研究結論：
CYP通過與腸(chang)道(dao)(dao)菌(jun)(jun)群的(de)(de)相互作用(yong)，在(zai)(zai)腸(chang)道(dao)(dao)健康中發(fa)揮重(zhong)要(yao)作用(yong)。CYP不僅能(neng)(neng)在(zai)(zai)腸(chang)道(dao)(dao)中穩定存在(zai)(zai)并部分(fen)被(bei)降解利用(yong)，還能(neng)(neng)顯(xian)著促進(jin)有(you)益菌(jun)(jun)的(de)(de)生長，抑(yi)制潛(qian)在(zai)(zai)致病(bing)菌(jun)(jun)的(de)(de)豐度，從而優化腸(chang)道(dao)(dao)菌(jun)(jun)群結構。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)是，CYP及糞便發(fa)酵(jiao)CYP通過抑(yi)制炎(yan)癥(zheng)介質的(de)(de)產(chan)生和增強腸(chang)道(dao)(dao)屏障功(gong)能(neng)(neng)，展(zhan)現出強大的(de)(de)抗炎(yan)活性。因此，CYP在(zai)(zai)作為腸(chang)道(dao)(dao)抗炎(yan)輔(fu)助劑和功(gong)能(neng)(neng)性食品成(cheng)分(fen)方面具有(you)廣闊的(de)(de)應用(yong)前景(jing)。
