馬 莎，龔 蕾，李桂香，姜國(guó)銀，楊本壽

(曲靖醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 微生物研究所，云南 曲靖 655000)

由于中藥研發(fā)的快速發(fā)展，造成了天然野生藥用資源數(shù)量不斷減少．此外，中藥成分復(fù)雜，有效活性成分含量低，甚至有些成分有毒，因此“增效減毒”一直以來(lái)是中藥炮制技術(shù)中的關(guān)鍵問(wèn)題[1-2]．目前，傳統(tǒng)中藥的研究技術(shù)和手段已不能滿足人們的用藥需求．而中藥經(jīng)過(guò)微生物轉(zhuǎn)化能改變其生物堿、皂苷等中藥成分，產(chǎn)生含量較高的活性物質(zhì)，同時(shí)還能夠降低毒性，提高藥效[3-6]，微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)為新藥、保健品、食品等研究與開發(fā)提供了新的研究途徑．

微生物轉(zhuǎn)化是指通過(guò)微生物生命活動(dòng)中產(chǎn)生的酶對(duì)外源性化合物進(jìn)行催化反應(yīng)，將某特定物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種特定物質(zhì)的過(guò)程[7]．微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有對(duì)環(huán)境污染小、成本低、周期短、條件溫和、易操作控制，以及轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有立體結(jié)構(gòu)特異性和反應(yīng)區(qū)域選擇性等特點(diǎn)[8]．微生物轉(zhuǎn)化的菌種有真菌、細(xì)菌和酵母菌等[9]．目前，微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的類型主要有羥基化反應(yīng)[10-11]、糖基化反應(yīng)[12]、脫氫反應(yīng)[13-14]等．

蝙蝠蛾擬青霉菌(Paecilomyceshepiali)是中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所首次從野生冬蟲夏草中分離獲得的一種天然蟲草寄生菌[15]，其具有同天然冬蟲夏草相似的化學(xué)組成及營(yíng)養(yǎng)成分[16-17]．蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6(P.HepialiJY6-6)是從云南省德欽縣白馬雪山天然冬蟲夏草(Cordycepssinensis)上分離獲得的真菌[18]．蝙蝠蛾擬青霉菌在2001年衛(wèi)生部發(fā)布的《可用于保健食品的真菌菌種名單》中被批準(zhǔn)為保健食品真菌[19]，目前上市的金水寶膠囊就是以蝙蝠蛾擬青霉菌Cs-4發(fā)酵菌絲體為主要原料的一種藥物制劑．利用分離自冬蟲夏草中的菌進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化已有報(bào)道，如許文迪等[20]利用冬蟲夏草菌生物轉(zhuǎn)化使人參皂苷Rb1轉(zhuǎn)化為稀有皂苷F2，且轉(zhuǎn)化效率高，過(guò)程穩(wěn)定．而利用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6對(duì)中藥進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化尚未見有關(guān)報(bào)道．

本研究采用荷葉、決明子、山楂、三七花藥食同源的中藥材按一定配比制作成瘦身降脂茶，并利用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6對(duì)該瘦身降脂茶進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化完成后對(duì)其轉(zhuǎn)化前后的營(yíng)養(yǎng)等成分含量進(jìn)行對(duì)比分析，以期衡量轉(zhuǎn)化成效，為進(jìn)一步研發(fā)提供指導(dǎo)和幫助．

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

菌種：蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6由曲靖醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校微生物研究所提供．培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件：培養(yǎng)采用PDA固體培養(yǎng)基，液體擴(kuò)大培養(yǎng)用PDB培養(yǎng)基；培養(yǎng)溫度為28 ℃．

本研發(fā)的瘦身降脂茶由m(荷葉)∶m(決明子)∶m(山楂)∶m(三七花)=0.5∶1.0∶1.0∶0.7的配比組成．中藥材均購(gòu)自相關(guān)藥店．

儀器：S-433(D)全自動(dòng)氨基酸分析儀(德國(guó)Sykam公司)；PerkinElmer Optima 8000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)PerkinElmer)；凱氏定氮儀(瑞士 BUCHI)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(德國(guó)耶拿分析儀器股份公司 ZEENIT650)；CEM MARS 6240/50微波消解儀(美國(guó)培安公司)；DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；Sartorius BSA224S分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)；SX2-4-10電阻爐(中國(guó)上海實(shí)焰電爐廠)；SYG-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州朗越儀器有限公司)．

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

本研發(fā)瘦身降脂茶轉(zhuǎn)化前處理方法：稱取荷葉750 g、決明子1 500 g、山楂1 500 g、三七花1 050 g，分別粉碎成粗粉，攪拌混勻．并按比例添加水分，濕度50%，食用菌袋規(guī)格12 cm×24 cm，壓實(shí)扎緊，每袋裝150 g，在蒸汽壓為103.4 kPa，溫度121.3 ℃下，維持120 min，對(duì)原材料進(jìn)行滅菌．

將蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6接種到50 mL PDB培養(yǎng)液中，28 ℃，200 r/min搖床培養(yǎng)5～7 d，得到菌種液．接種5 mL蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6菌種液到滅菌后的瘦身降脂茶藥袋中，放入培養(yǎng)箱28 ℃培養(yǎng)50～60 d，至蝙蝠蛾擬青霉菌菌絲體長(zhǎng)滿袋子．將接種和未接種的瘦身降脂茶分別干燥后打粉備用．

1.2.2 檢測(cè)項(xiàng)目與方法

檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法列于表1之中.

表1 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

2 結(jié)果與分析

2.1 轉(zhuǎn)化前后的營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表2可知，微生物轉(zhuǎn)化前后供試樣品均含有蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪等一般營(yíng)養(yǎng)成分，且營(yíng)養(yǎng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低順序均為：w(蛋白質(zhì))>w(粗纖維)>w(灰分)>w(粗脂肪)>w(水分)．微生物轉(zhuǎn)化后的樣品中蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分以及灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)比轉(zhuǎn)化前樣品分別提高了2.1%、1.61%、1.62%、1.39%，而粗纖維降低了2.20%．由此可見，轉(zhuǎn)化后營(yíng)養(yǎng)成分得到了提高，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)得到改善．而粗纖維成分的降低，增加了產(chǎn)品的適口性，但降低了胃腸的蠕動(dòng)功能．

表2 研發(fā)瘦身降脂茶樣品轉(zhuǎn)化前后一般營(yíng)養(yǎng)成分比較 %

2.2 轉(zhuǎn)化前后的礦質(zhì)元素分析

礦質(zhì)元素是維持人體生命和正常代謝的重要物質(zhì)，在人體內(nèi)不能合成，需要從食物中獲?。畯谋?可以看出，蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6轉(zhuǎn)化前后的產(chǎn)物中均含有豐富的9種礦質(zhì)元素，且二者常量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低順序均為：w(鉀)>w(鈣)>w(磷)>w(鎂)>w(鈉)；各微量元素含量的高低順序均為：w(鐵)>w(錳)>w(鋅)>w(銅)． 此外，鈣在維持人體神經(jīng)、肌肉、骨骼系統(tǒng)尤其是免疫系統(tǒng)功能方面具有重要作用[21]；鉀在維持神經(jīng)、細(xì)胞膜通透性以及細(xì)胞正常功能等方面具有重要作用；磷對(duì)于人體體液滲透壓和酸堿平衡起到重要作用[22]；人體內(nèi)缺鎂，會(huì)使人產(chǎn)生疲乏、易激動(dòng)、心跳加快．在微量元素中，鐵、錳含量最高，鐵是血紅蛋白的重要組成部分，錳是多種酶的激活劑，有助于骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育[23]．

比較本研發(fā)瘦身降脂茶樣品轉(zhuǎn)化后和轉(zhuǎn)化前的礦質(zhì)元素發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)化后的鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比轉(zhuǎn)化前降低了，其余常量元素磷、鉀、鈣、鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是轉(zhuǎn)化前的1.14、1.09、1.21、1.14倍；而微量元素鐵、鋅、銅、錳轉(zhuǎn)化后的含量分別是轉(zhuǎn)化前的1.36、1.34、1.31、1.36倍．

綜上，微生物轉(zhuǎn)化本研發(fā)的瘦身降脂茶有利于礦質(zhì)元素的增加．在轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物中，鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了，鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升．由于鈉鹽有升血壓的作用，而鉀鹽有降血壓的作用，高鉀低鈉產(chǎn)品的攝入有利于降低高血壓患者的血壓，改善患者血管內(nèi)皮功能，降低動(dòng)脈僵硬度，有效預(yù)防高血壓等心血管疾病[24-25]．

表3 研發(fā)瘦身降脂茶樣品轉(zhuǎn)化前后礦質(zhì)元素比較

2.3 轉(zhuǎn)化前后的氨基酸分析

氨基酸含量是評(píng)價(jià)食品及其原材料營(yíng)養(yǎng)性狀的一項(xiàng)重要指標(biāo)．由表4可見，蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6轉(zhuǎn)化研發(fā)樣品前后的兩種產(chǎn)物中均檢測(cè)出包括人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸4種，非必需氨基酸6種，共檢測(cè)出17種氨基酸．轉(zhuǎn)化前產(chǎn)物的氨基酸總量為12.81%，轉(zhuǎn)化后產(chǎn)物的氨基酸總量為18.33%，轉(zhuǎn)化后是轉(zhuǎn)化前的1.43倍．轉(zhuǎn)化后樣品的17種游離氨基酸比轉(zhuǎn)化前全部得到提高，因此營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也相應(yīng)提高．微生物轉(zhuǎn)化后的異亮氨酸(ILE)、蘇氨酸(THR)、賴氨酸(LYS)、苯丙氨酸(PHE)、蛋氨酸(MET)、亮氨酸(LEU)和纈氨酸(VAL)7種必需氨基酸總量是轉(zhuǎn)化前的1.53倍；組氨酸(HIS)、胱氨酸(CYS)、酪氨酸(TYR)和精氨酸(ARG)4種半必需氨基酸總量是轉(zhuǎn)化前的1.67倍；谷氨酸(GLU)、天門冬氨酸(ASP)、甘氨酸(GLY)、絲氨酸(SER)、丙氨酸(ALA)和脯氨酸(PRO)6種非必需氨基酸總量是轉(zhuǎn)化前的1.28倍．轉(zhuǎn)化前后的必需氨基酸分別占氨基酸總量的29.51%和31.53%，半必需氨基酸分別占氨基酸總量的19.98%和23.30%，非必需氨基酸分別占氨基酸總量的50.51%和45.17%．轉(zhuǎn)化前后兩種產(chǎn)物含量較高的氨基酸均是谷氨酸、天門冬氨酸和精氨酸．而谷氨酸和天門冬氨酸是呈味氨基酸，是食物中的重要鮮味物質(zhì)．谷氨酸能在人體內(nèi)參與腦組織代謝過(guò)程，使腦機(jī)能活躍[26]．天門冬氨酸能調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)的代謝功能．

在利用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6對(duì)研發(fā)樣品進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化前后的氨基酸含量比較中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化后樣品中游離氨基酸總量比轉(zhuǎn)化前提高了，17種游離氨基酸比轉(zhuǎn)化前都不同程度地增加．由此可見，蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6轉(zhuǎn)化研發(fā)樣品的轉(zhuǎn)化效率較高，其營(yíng)養(yǎng)成分更高，且隨著谷氨酸和天門冬氨酸兩種呈味氨基酸的增多，使轉(zhuǎn)化后樣品的鮮味得到提高．

表4 研發(fā)瘦身降脂茶樣品轉(zhuǎn)化前后氨基酸含量比較 %

2.4 轉(zhuǎn)化前后的重金屬分析

由表5可以看出，蝙蝠蛾擬青霉JY6-6菌轉(zhuǎn)化本研發(fā)瘦身降脂茶樣品后重金屬含量均高于轉(zhuǎn)化前重金屬的含量．轉(zhuǎn)化前采購(gòu)的原料樣品中總鉻含量到達(dá)了2.74 mg/kg，已超過(guò)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的最低限量，說(shuō)明所購(gòu)買的中藥材存在質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)．轉(zhuǎn)化后樣品中總鉛、鎘、鉻、砷、汞比轉(zhuǎn)化前分別提高了0.268%、0.008%、0.620%、0.456%、0.038%．其中總鉻、總砷的含量均超過(guò)了國(guó)標(biāo)規(guī)定的最低限量．因此，在利用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6轉(zhuǎn)化研發(fā)樣品過(guò)程中，必須對(duì)購(gòu)買的原材料進(jìn)行重金屬的檢測(cè)，挑選出安全質(zhì)量好、重金屬污染少的中藥材，且在中藥材粉碎加工和處理過(guò)程中要避免外源重金屬的污染．同時(shí)，在微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中菌種培養(yǎng)、接種過(guò)程，以及添加水分等操作過(guò)程中應(yīng)有效避免重金屬的污染，這樣才能在蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化樣品過(guò)程中，在避免不了富集作用的情況下，把重金屬的含量控制在國(guó)標(biāo)規(guī)定的最低限量，使研發(fā)樣品達(dá)到國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)．

表5 研發(fā)瘦身降脂茶樣品轉(zhuǎn)化前后重金屬含量比較

3 結(jié)論與討論

用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6對(duì)本研發(fā)的瘦身降脂茶進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的樣品中蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分、灰分、礦質(zhì)元素(鈉除外)及17種氨基酸含量均比轉(zhuǎn)化前有所提高，說(shuō)明經(jīng)過(guò)微生物轉(zhuǎn)化使樣品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比轉(zhuǎn)化前得到了提升，同時(shí)粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降，增加了產(chǎn)品適口性．

在本研究中，未轉(zhuǎn)化前樣品中的總鉻含量已經(jīng)超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的最低限量，說(shuō)明所購(gòu)買的中藥材原料存在質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)．轉(zhuǎn)化后的樣品重金屬含量均高于轉(zhuǎn)化前，原因可能是蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6對(duì)重金屬具有一定的富集作用．因此，在利用蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中，首先要確保原藥材重金屬含量符合規(guī)定的前提下再進(jìn)行轉(zhuǎn)化，方可為微生物轉(zhuǎn)化提供有力的安全保障．

近年來(lái)，微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)在中藥方面的研發(fā)和應(yīng)用越來(lái)越多．微生物轉(zhuǎn)化中藥既能提高藥效，還能產(chǎn)生新的藥物成分[27-30]和新的化合物[1,31]．因此，探討蝙蝠蛾擬青霉菌JY6-6在研發(fā)瘦身降脂茶中的應(yīng)用時(shí)，不僅對(duì)目標(biāo)物轉(zhuǎn)化前后營(yíng)養(yǎng)等成分進(jìn)行對(duì)比分析是重要的，而且進(jìn)一步研究轉(zhuǎn)化能否產(chǎn)生新的化合物也將是十分必要的．