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微生物发酵是中药炮制的重要方法之一,微生物可以对中药的成分进行转化,改变中药有效成分的含量、药效或药性,减少中药毒副作用。发酵药材的研究对于中药材的“二次开发”具有重要意义。本文在中药化学成分研究的基础上,对云南产的七种中药进行微生物发酵改性研究,分析发酵前后中药的化学成分和生物活性变化,提出微生物发酵改性中药的思路和方法。第一章对微生物发酵改性中药的研究现状进行了综述,着重介绍了微生物发酵药材的“双向关系”,即微生物对中药的有效成分和药效的改变,以及中药成分对微生物次生代谢的影响。第二至六章对七种中药的化学成分和及微生物发酵改性进行了研究。1、地不容(Stephanaa epigaea Lo.)是防已科(Menispermaceae)千金藤属(Sltephania Lour.)藤本药用植物。从中分离鉴定了 14个生物碱,包括两个新化合物epiganines A-B(1,3),化合物1是首次报道含有N-异丙腈基的原阿朴菲生物碱。化合物3-6和13具有较强的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性(IC50<10 μμM)。从同属植物河谷地不容(StephaniaintermediaLo.)中分离得到11个生物碱。化合物21表现出了显著的AChE抑制活性(IC5o:4.52 ± 0.33 μM)。在化学成分研究基础上,采用16种真菌对地不容进行发酵筛选,发现罗杰斯无性穗霉(Clonostachys rogersoniana 82H2)发酵可以使地不容中的阿朴菲生物碱高区域选择性、高立体选择性的转化为相应的4R-羟基阿朴菲生物碱,从而产生了 4个新的阿朴菲生物碱:(4RR,6aRR-4-羟基荷包牡丹碱(26)、(4RR,6aRR)-4-hydroxyromeline(28)、(4R,6aR)-4-羟基番藤宁碱(29)和(4RR,6aS)-NN-甲基-4-羟基六驳碱(30)。转化后的4RR-羟基阿朴菲生物碱不仅具有与转化前阿朴菲生物碱接近的抗肿瘤细胞活性和AChE抑制活性,而且其水溶性得到大幅提高(几倍～几十倍)。2、香青藤(Illigera aromaticaa S.Z.Huang et S.L.Mo)是莲叶桐科(Henandiaceae)青藤属(llIigeraa BI.)地方药用藤本植物。从中分离鉴定了 23个化合物,包括 9 个新化合物 dimericilligerates A-D(1-4)、illigerates A-D(9-11,5)和illigeranine(12)。化合物1-4是通过C(7)-C(7)连接的新颖二聚盖烷,化合物5为具有新颖七元B环的drimenol型倍半萜。化合物1-4对小鼠巨噬细胞RAW264.7显示出中等强度的NO生成抑制活性和抗肿瘤细胞毒活性。化合物9表现出较强的NO生成抑制活性。化合物9和11具有中等强度的丁酰胆碱酯酶(BuChE)抑制活性。化合物12-14具有中等强度的AChE和BuChE抑制活性。在对罗杰斯无性穗霉发酵香青藤的化学成分研究中,分离鉴定了 9个化合物,包括 2 个二聚(?)烷(dimericilligerates E-F,26-27)、2 个新的单萜(illigerates E-F,28-29)和1个新的阿朴菲生物碱[(4R,6aS)-4-羟基放线瑞香宁,34]。26和27具有良好的NO生成抑制活性和抗肿瘤细胞毒活性。罗杰斯无性穗霉发酵香青藤后香青藤中二聚(?)烷苯丙酸酯水解成活性更好的二聚(?)烷化合物,水解后的产物二聚(?)烷抗肿瘤细胞毒活性显著提高。同时,发酵后原药材中的阿朴菲生物碱(S)-放线瑞香宁转化为相应的(4R,6aS)-4-羟基放线瑞香宁,(4RR,6aS)-4-羟基放线瑞香宁较(S)放线瑞香宁具有更好的AChE抑制活性。3、狭叶瓶尔小草(Ophioglosum thermale Kom.)是瓶尔小草科(Ophioglossaceae)瓶尔小草属(OphioglossumLinn.)草本植物,中药名“一支箭”。从中分离鉴定了 10个化合物,其中包括两个新的含有过氧环的脂肪酸thermalic acids A-B(1,2)。化合物1和2具有较好的抑菌作用。采用23种真菌对狭叶瓶尔小草进行固体发酵,发现Talaromyces purpurogenus M18-11发酵可以有效增加狭叶瓶尔小草的总酚和总黄酮含量,并显著提高其抗氧化活性。4、白及(Bletillastriat(Thunb.ex A.Murray)Rchb.f.)和小白及(Bletilla formosana(Hayata)Schltr.)是兰科(Orchidaceae)白及属(Bletilla Rchb.f.)植物。采用多种植物真菌分别发酵中药白及和小白及。发现燕麦廉孢(Fusarium avenaceumYIM3065)和尖刀刀廉孢(FusariumoxysporumYIM 3068)发酵能够显著提高白及的总酚含量、抗氧化活性和抗菌活性。发酵过程中联苄化合物降解及糖苷水解可能是白及活性增加的主要原因。发酵筛选还发现玉蜀黍长蠕孢(Helminthosporium maydis YIM3076)发酵可以显著提高小白及的抗氧化活性和总酚含量,发酵后大量产生的弯孢霉素(1)应该是提升小白及活性的重要化合物。5、天麻(Gastrodia elataa B1.)是兰科天麻属(GastrodiaR.Br.)植物,与白及同属兰科,其块茎为名贵中药。采用20株真菌对天麻进行发酵筛选,发现接骨木镰孢菌(Fusariumsambucinun B10.2)发酵天麻可以有效增加天麻的抗菌活性,发酵后产生的新化合物sambacide(1)是导致活性提高的主要成分,其含量高达37.49 ± 0.56 mg/g。通过改变培养基进行发酵研究,发现土豆发酵也能大量产生化合物1,含量达到17.27 ±0.52 mg/g,是天麻的二分之一左右,而麸皮、大米等均只能少量的产生化合物1,推测土豆和天麻中可能含有大量的前体或诱导物促进接骨木镰孢菌的次生代谢产物1大量产生。论文共分离鉴定了 75个化合物,其中新化合物23个,包括大量具有良好生物活性的化合物,并发现了一个高区域选择性和立体选择性的微生物转化反应。提出了地不容、香青藤、白及、小白及、狭叶瓶尔小草和天麻等云南产中药的微生物发酵改性方法,对云南特色中药资源的“二次开发”具有重要意义。