中药材霉变的生物防治研究进展

1、中药材霉变的生物防治研究进展         【摘要】  中药材贮藏期间由于管理不善经常发生霉变，尤其在南方地区更为严重。中药材管理除了做好防止霉变的预防措施外，对霉变中药材用生物防治的方法是可行和有效的。文章综述了近几年中药材霉变的生物防治方法及其作用机制。 【关键词】  中药材 霉变 生物防治中药材是中医防病治病的重要基础。中药材贮藏期间常受到各种霉菌的危害，俗称“霉变”。这些霉菌分泌的有毒代谢产物使中药材发霉变质，直接威胁到群众的用药安全。目前，除了在管理上做好贮藏期中药材预防措施外，对发

2、霉的中药材，由于其特殊的商品用途，常规性的化学防霉剂很难用于防治中药材霉变。目前，国内外用生物防治技术对中药材霉变进行了大量研究，包括拮抗微生物筛选、微生物代谢产物、植物活性成分研究等，取得了较好的研究结果。1  拮抗菌的防霉作用研究不是所有的霉菌都能引起中药材发霉变质，引起中药材霉变的霉菌多属于毛霉（Mucor spp.）、根霉（Rhizopus spp.）、曲霉（Aspergillus spp.）、青霉（Penicillium spp.）、拟青霉(Paecilomyces spp.)、芽枝孢霉（Cladosporium spp.）、镰刀菌(Fusarium spp.),以及链格孢

3、菌（Alternaria spp.）等产生有害毒素的腐生真菌1。这些霉菌广泛存在于土壤、空气以及中药材的根、茎、叶、花、果实与种子表面。同时，另有一些微生物也广泛存在，但并不引起中药材霉变，相反却能对有毒霉菌产生拮抗作用，属于益微菌。1.1  木霉（trichoderma）  自从Weilding2首次报道了木素木霉T.lignorum 对几种土壤真菌有拮抗作用的研究结果后，许多人对木霉的生物防治作用产生了极大兴趣,陆续就木霉对植物病原真菌的拮抗作用及其机制开展了研究。目前已经报道的木霉至少对18个属29种病原真菌在体外或体内有拮抗作用，特别是对立枯丝核菌(Rhizocto

4、nia solani)、镰刀菌(F.spp.)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsli)、疫霉菌(Phytophthora spp.)、腐霉菌(Pythium spp.)、链格孢菌(Alternaria spp.)等34，其中多数真菌是中药材上的有毒霉菌。至今还未见木霉对曲霉、青霉等霉菌拮抗作用的研究报道。目前，国内外已开发生产了50多种商品化的木霉制剂，其中应用最多的木霉菌种有绿色木霉(T.viride)、哈茨木霉(T.harzianum)、康宁木霉( T.koningii)和多孢木霉(T.polysporum)，特别是哈茨木霉的防治研究最为深入5。木霉的拮抗作用机制是多样而复杂的

5、，有抗生作用、竞争作用、重寄生作用、诱导抗性、协同拮抗作用6。现在已有人用分子水平对木霉拮抗机制进行研究，发现了和拮抗有关的ech42基因7。不同的木霉种类拮抗作用的机制可能不同，就是同一种木霉不同菌株其生防机制的侧重点也不一样，表明了木霉菌拮抗作用的复杂化。木霉生物防治作用的效果与菌株类型、霉菌的类型、宿主以及环境条件密切相关。1.3  土壤放线菌  自从Cohn在1872年发现放线菌至今,已报道的放线菌有69属1 687种18。其中，用于防治中药材霉变的主要是链霉菌属(Streptomyces spp.)和小单孢菌属(Micromonospora spp.)中的放线菌。

6、放线菌对霉菌的抑制作用包括两个方面，一是放线菌直接的拮抗作用，如对腐霉菌、镰刀菌、疫霉菌和丝核菌等霉菌的抑制作用。目前，以放线菌菌体本身为原料的制品已经商品化，如细黄链霉菌(S.microflavus) 制成的“5406”抗生菌在国内广泛用于霉菌的生物防治19；另一作用是利用放线菌产生的次生代谢产物-抗生素。抗生素多是由放线菌产生的、在低浓度下对其它微生物生长有抑制或杀灭作用的一类非酶类化学物质。我国在研究农用和医用抗生素方面走在世界前列，目前国家正式注册登记的抗生素类杀菌剂和防霉剂有十几种。这些防霉剂多数对中药材霉变有很好的防治效果。朱桂宁等20测定了抗生素防霉剂纳他霉素（natamycin

7、）对溜曲霉A.tamarii等10种引起广西仓储烟叶霉变的主要霉菌的抑制作用，结果发现纳他霉素能有效抑制霉菌的生长繁殖，防止烟叶进一步霉变。2  植物活性成分研究植物产生的次生代谢物质已超过40万种，其中许多成分具有很好的防霉效果，尤其在中药材资源中包含很多抑菌防霉的活性成分。这些中药材多集中在菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)、伞形科(Umbelliferae)、禾本科(Gramineae)、唇形科（Labiatae）、木兰科(Magnoliaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、蓼科(Chenopodiaceae)、木犀科(leace

8、ae)、百合科(Liliaceae )、葫芦科(Cucurbitaceae)、莎草科(Cypceaceae)、十字花科(Cruciferae) 和樟科(Lauraceae)等。目前，来源于柑桔、杜仲、葱以及甘草等属的防霉剂已经在生产上应用。现在陆续有新的活性成分被发现有抑霉防霉作用。梁瑞云等21研究橙皮苷在酸性条件下对黑根霉、黑曲霉、拟青霉、毛霉和米曲霉等霉菌具有良好的抑制作用。傅强等22采用不同的溶剂提取连翘的有效抗菌成分, 测定提取物的抗菌活性发现连翘提取物对霉菌有较强的作用，主要活性成分是连翘酚。银杏叶提取物中也含有很多活性成分，如银杏酮、银杏酸等对抑霉效果明显。另外，宫霞等23研究认为

9、银杏叶提取物中多种长链酚类物质是主要的抗菌化合物，如白果酚(ginkgol)和漆树酸(anacardic acid)。目前已经研究过对霉菌有防治作用的中药材包括黄连、黄芩、大青叶、丁香、艾叶、土槿皮、黄柏、射干、马兜铃、松叶、鱼腥草、黄柏、苦参、连翘、知母、马鞭草、白头翁、蒲公英等24。从现有的研究看，植物中抑菌防霉的活性化学成分多数集中在酚类化合物、黄酮类化合物以及倍半萜烯类化合物中，但其作用机理还不完全清楚。         3  霉菌毒素的防治   霉变中药材上霉菌可以产生多达数

10、百种毒素，其中，对人类危害特别大且污染频率高的毒素主要是黄曲霉毒素(aflatoxins)、赭曲霉毒素A(ochratoxin A)、杂色曲霉毒素(sterigmatocystin)、烟曲霉毒素(fumonisins)、展青霉毒素(patulin)、玉米赤霉烯酮(zearalenone)、串珠镰刀菌素(moniliformin)和单端孢霉烯族毒素(trichothecenes)等。目前，在饲料工业中主要通过物理吸附的方法消除被污染饲料的毒素，但不同材料制成的吸附剂脱毒效果差别较大。在国外，也有人用死体微生物吸附和活体微生物降解的方法消除各种毒素污染，取得了较好的效果。中药材上危害最重的毒素是黄

11、曲霉毒素(aflatoxins, AF)，尤其在南方贮藏中药材上普遍存在。目前，关于中药材上黄曲霉毒素的检测方法和去毒研究有较多的报道。有人研究发现通过生物吸附和生物降解技术可以降低黄曲霉毒素。Nagendra等25研究了4株双歧杆菌和2株乳酸杆菌吸附黄曲霉毒素B1的能力，结果表明乳酸杆菌对黄曲霉毒素的去除能力达到20%50%。也有人用水解酶来降解黄曲霉毒素。Liu等26从假蜜环菌Armillariella tabescens分离出一种可以水解黄曲霉毒素B1的黄曲霉脱毒酶（aflatoxin detoxifizyme），该酶通过打开双呋喃环水解黄曲霉毒素。4  问题与展望   中药材是我国传统医学的宝贵资源，更是我国中医药产业赖以生存和可持续发展的基础。贮藏期间中药材由于管理不善常发生霉变，尤其在南方地区更为严重。在管理上除了做好防止霉变的预防措施外，对霉变中药材更