摘要：中药发酵历史悠久，汉晋时期以中药为主要成分的药曲制作技术逐渐成熟[1]。北魏贾思勰所著《齐民要术》[2]中，详尽记载了多种药曲的制作方法，展现了当时中药发酵技术的精湛水平。不仅体现了古人对药用真菌的深刻认识，也构成了中药发酵技术的早期实践探索。现代中药发酵技术

中药发酵历史悠久，汉晋时期以中药为主要成分的药曲制作技术逐渐成熟[1]。北魏贾思勰所著《齐民要术》[2]中，详尽记载了多种药曲的制作方法，展现了当时中药发酵技术的精湛水平。不仅体现了古人对药用真菌的深刻认识，也构成了中药发酵技术的早期实践探索。现代中药发酵技术是在继承传统中药发酵炮制方法的基础上，结合现代微生态学、生物工程学、发酵工程技术发展而成。该技术将不同微生物和中药进行搭配，利用微生物的生长代谢，革新了传统的煎、煮、熬、炼、蒸、浸等制药手段，实现了中药有效成分的深度提取与转化。微生物在发酵过程中分泌的多种酶类能分解并转化中药成分，既能生成新的活性物质，又可有效降解毒性成分，减少药物不良反应。同时，微生物还能将中药内的大分子物质降解为更小的分子，便于肠道吸收，提高中药的生物利用度和临床疗效[3-6]。

随着中药发酵技术的发展，目前国内外的研究主要侧重于中药发酵的菌株筛选、工艺优化、发酵终点质量变化及其药理机制的相关变化。中药发酵过程受诸多因素的影响，发酵过程中存在成分转化不明、功效物质基础不清、效应评价方式单一等问题，明确发酵过程中的主要成分转化及其质量评价方法，对于规范与创新中药发酵工艺、完善发酵产品质量标准、拓展发酵中药新产品，促进中医药对人民健康的服务和保障有十分深远的意义。本文围绕中药发酵质量评价研究对发酵常用菌株、发酵过程主要成分转化及质量评价方法进行综述，为中药发酵过程的质量可控、产品品质提升及临床应用等方面提供参考和依据。

1 中药发酵法及现代中药发酵常用菌株

传统中药发酵技术采用天然微生物发酵，多依靠药材自带内生菌发酵，发酵时间长，发酵过程影响因素众多，其发酵终点主要依据主观经验和感官评价判断，质量稳定性难以保证。现代中药发酵技术基于传统中药发酵技术，结合微生态学、现代生物工程学等得以发展，其常见发酵形式分为液体发酵、固体发酵、双向发酵及富微发酵。现代中药发酵常用单一菌株如真菌、细菌、霉菌等及复合菌株进行发酵[7]，有研究表明通过微生物发酵能够提高或转化部分中药的有效成分，使其发挥出更好的作用[8-9]，目前常见中药发酵常用菌株及发酵产物的功效情况见表1。

2 中药发酵的主要有效成分转化

中药发酵经过酶代谢和系列糖基化反应，其化学成分和生物活性成分发生转变，甚至可以转化为其他成分。在中药发酵过程中，黄酮类化合物经过微生物的转化作用，脱去糖基，糖苷含量降低，游离型的苷元含量显著升高，极性减少，脂溶性增加，在机体内吸收快，具有更高的活性[40-41]。Liu等[42]测定发酵前后蒲公英的成分含量变化，发酵后其总黄酮质量分数提高了67.80%，并检测到新成分二氢杨梅素，表明发酵不仅提高了蒲公英中原有黄酮代谢产物的含量，而且促进了新黄酮代谢产物的合成。Hu等[43]通过植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌发酵玫瑰渣，发酵后黄酮含量提高了近2倍，其中没食子酸和槲皮素的浓度分别增加了3、1倍，通过发酵能够提高成分含量并促进玫瑰花渣的转化利用。

酚酸类成分是具有多种功能活性的常见成分，常与蛋白质和纤维等大分子化合物结合，生物利用度和生物活性普遍较低。在发酵过程中，微生物能够产生不同的木脂素降解酶和水解酶降解纤维，使细胞壁发生结构性破坏并从其中释放出酚类活性物质[44-46]。韩晓云等[47]通过乳酸菌和酵母菌发酵桑椹汁，对比发酵前后酚类差异代谢物，发酵显著提高桑椹中的酚类物质含量，并提高其抗氧化能力。酚类物质还能促进发酵过程中有益微生物的生长[48]，抑制病原菌的生长[49]从而提高发酵中药的功能活性和安全性。

此外，通过微生物发酵能够将具有多种生物活性的多糖进行降解和生物合成，改变其结构特性，并提高其理化和生物活性。Chen等[50]利用酵母发酵铁皮石斛多糖，能够显著降低其相对分子质量，并提高其抗氧化活性。多糖相对分子质量的变化同样影响其表观结构和流变性质，灵芝多糖经植物乳杆菌发酵后平均相对分子质量从1.12×105减少至8.90×104，表观结构从光滑坚硬变为多孔疏松，并增强其抗氧化活性[51]。发酵同样能够改变多糖的结构组成，Tian等[52]通过芽孢杆菌DU-106发酵铁皮石斛多糖，与未发酵的铁皮石斛多糖相比，芽孢杆菌属DU-106发酵后多糖中甘露糖的比例增加了51.38%，表明发酵改变了其单糖组成和相对分子质量，能够促进磷酸化多糖的免疫刺激活性。此外，多糖相对分子质量降低使其更容易被益生菌利用，具备更好的益生菌活性和消化特性，能够促进多糖在人体内的吸收利用，促进肠道中短链脂肪酸的产生，调节肠道菌群稳定性[53]。

黄酮类、酚酸类及多糖类成分作为大部分中药的主要活性成分，发酵过程中其糖苷键会发生断裂，苷类成分会转化成苷元或次生苷并降低其多糖相对分子质量，改变物质结构，由此提高中药发酵有效成分含量从而提高药效，因此明确中药发酵过程中的主要成分转化，是评价中药发酵质量的关键环节。

3 中药发酵的质量评价方法

中药发酵作为一种传统与现代相结合的制药技术，在提升中药疗效、降低毒性等方面展现出独特优势。中药发酵过程中往往伴随着外观性状、感官、化学成分及微生物的变化，明确这些因素的质量评价对于保证发酵中药的安全性、有效性与稳定性至关重要。以下将从多个维度对中药发酵的质量评价方法进行阐述，见图1。

3.1 中药发酵的外观性状评价

外观性状是最直观的质量评价指标。中药发酵过程中其颜色、形态及质地均会发生显著变化，这些变化提示着发酵进程与发酵质量。发酵过程需观察中药是否维持原有形状，有无变形、破碎或黏连，如六神曲应呈规整块状，表面粗糙，质地硬脆[54]。质地则通过触摸判断软硬、干湿程度，如半夏曲发酵后质地应疏松，异常的质地影响其质量与应用[55]。颜色是判别中药发酵质量的重要指标，淡豆豉发酵后从黄色转变为黑褐色，均匀一致的色泽是质量良好的表征，若出现颜色偏差或杂色，则表明发酵可能存在问题[56]。王振兴等[57]通过电子眼测定不同发酵时间的肉豆蔻曲色度值，量化肉豆蔻曲饮片颜色变化，发现随着发酵时间的增加，粉末颜色逐渐偏亮、偏浅，并将发酵过程中的颜色与挥发性成分动态关联，建立外观颜色-内在成分的质量评价体系，有助于明确发酵过程的质量控制，判断发酵终点。

3.2 中药发酵的感官评价

中药发酵过程中，由于不同微生物的代谢作用，能够形成系列风味物质，其中挥发性的风味物质（醛、醇、酯类）能够使发酵中药呈现不同的气味，非挥发性风味物质（糖类、有机酸、氨基酸和核苷酸等）能够影响发酵中药的滋味[58-59]，通过感官评价能够明确发酵前后的色泽、香气、滋味、组织形态和小分子变化等[60]。目前常用的中药发酵感官指标的测定方法包括人工综合感官评价、仿生传感智能感官评价、滋味活性值（taste activity value，TAV）等。

3.2.1 人工综合感官评价 人工感官评价主要是邀请专业人士通过眼观、鼻嗅、口尝等方法对发酵终点产品进行感官评分。王娟等[61]通过人工打分结合模糊数学感官评定分析对发酵前后红枣杜仲复合饮料的滋味、组织形态等进行评分鉴定；吴均等[62]通过对桑葚玫瑰果酒的外观、香气、滋味等进行评价，并得出二者的最佳质量配比。人工感官评价在中药发酵感官评定中发挥着重要作用，但人工感官评价大多存在主观性强、重复性差及个体差异化大等问题。

3.2.2 仿生传感智能感官评价 针对人工感官评价存在的问题，仿生传感智能感官检测技术能够模拟人体视觉、味觉和嗅觉感知的能够通过智能传感系统，综合分析中药发酵过程中的色泽、口感、气味等[63]。武旭等[64]通过分光测色仪（电子眼）测定了发酵胆南星样品中的颜色量化值，明确了发酵过程中不同胆汁对胆南星颜色的影响。胥敏等[65]通过机器视觉和电子鼻技术对建曲发酵炮制过程中样品的颜色和气味进行检测，结合消化酶变化，确定建曲最佳发酵时间为30～36 h。韩乃瑄等[66]通过电子鼻技术对发酵山楂糯米酒中的风味成分进行差异性分析，实验结果表明，电子鼻可以将样品中的挥发性成分进行区分，表征发酵过程中的主要风味变化。马晓娟等[67]以植物乳杆菌P9发酵枸杞浆，采用电子舌分析不同发酵时间样品的味感变化，结果表明随着发酵时间的延长，乳杆菌会不断消耗样品中的糖类物质并产生大量的有机酸，使酸味增大，甜、鲜味相应降低，并以此为参考指标确定发酵终点。

仿生传感智能感官检测技术能够结合主成分分析、主坐标分析等，对发酵过程中的口感、气味指标进行判断，并通过与气质色谱联用技术，明确发酵过程中的具体滋味物质成分[68]。但仿生传感智能感官评价与人体实际的味觉、嗅觉感受器存在差异，因此将智能与人工感官评价结合分析对于中药发酵感官的系统评价具有一定意义。

3.2.3 TAV评价 TAV是评价各呈味物质对样品滋味的贡献程度，TAV值可用于评估单个呈味物质对滋味的贡献，该值与其对滋味的贡献呈正相关[69]，如谷氨酸作为铁皮石斛发酵乳酸甜风味的主要贡献者，其TAV值可达4.22～5.56[70]。TAV值作为一种客观的风味评价方法，目前多用于各种食品风味的研究[71-72]，对于中药发酵前后的风味评价具有一定的参考意义，但其对各物质之间的交互作用研究较少，不能对风味进行全面系统的评价[73]。

发酵中药的感官评价作为其质量评价方式之一，结合数理统计和其他评价方式能够更加充分发挥感官评价效果，评价发酵过程质量变化。将感官评价与化学计量方法结合，找到“感官信息-数字化信息-内在物质基础”之间的相关性[74-75]，不仅有助于判断中药发酵终点，也对中药发酵质量的标准化、规范化提供合适的技术手段。

3.3 中药发酵化学成分评价

3.3.1 紫外-可见分光光度法 紫外-可见分光光度法是测定发酵过程中物质含量变化的常用方法，其操作简便、成本不高、分析速度快，中药发酵过程中常用其测定黄酮类、多糖类、酚类等物质的含量变化[76-77]，但其只能测定大类物质，精准度不高，且检测过程中较易受外部环境影响，误差较大。

3.3.2 近红外光谱技术 近红外光谱技术是利用近红外谱区包含的信息，结合计算机软硬件技术对物质进行快速定性或定量的分析技术，具有高效、准确、检测成本较低、操作简单、不需要对样品进行预处理、无污染、可多组分同时检测等优点[78]，可以有效避免传统检测方法相应的不足，为快速检测提供技术支撑，实现在线监测分析。将近红外检测技术用于中药发酵过程，在其模型建立完成后可以实现快速检测，减少工业生产过程中的检测、储藏成本并提高生产效率。杨双双等[79]利用近红外光谱技术，建立了乳酸发酵过程中多种成分的预测模型，并投入于实际生产中。戚岑聪等[80]通过近红外光谱技术实现对六神曲发酵过程中的蛋白酶与淀粉酶活力进行快速准确的定量分析。除了利用近红外检测发酵中的成分结构变化，其同样适用于发酵过程中的活菌计数[81]，相较于传统的活菌平板计数，近红外技术不仅能够准确检测活菌数，还同时满足操作简便、效率高、检测周期短、快速、实时在线检测等需求，对于发酵产品的质量控制、在线监控、延长货架期具有重要意义。

3.3.3 色谱技术 色谱技术如高效液相色谱法（high performanCE liquid chromatography，HPLC）及气相色谱法（gas chromatography，GC）具有灵敏度高、灵敏度高、误差小、操作自动化、重复性好等诸多优点，在中药发酵中质量评价应用中较为广泛，其中HPLC常用于发酵过程中黄酮类、酚类、糖类、氨基酸、蛋白质及有机酸等成分含量转变测定[82-83]。此外，发酵中药常伴随特殊的发酵香味，可能是由于微生物在发酵过程中消耗中药中的糖类等营养成分代谢转化成酸类、酯类、醇类等成分，这些成分具有特殊的香味，GC在测定这些风味成分时具有较好的效果。

3.3.4 色谱-质谱联用技术 色谱-质谱联用技术如液相色谱-质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）、气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和毛细管电泳-质谱联用技术（capillary electrophoresis-mass spectrometry，CE-MS）等，相比HPLC和GC具有准确性更高、快速高效、灵敏度高和稳定性良好的优点，其在成分指认、物质结构确认等方面具有无法代替的作用。GC-MS常联合仿生传感智能感官检测系统用于采集分析发酵中药的气味分子变化[84-85]。董法宝等[86]借助电子舌、电子鼻、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱（headspace solid phase micro-extraction gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）和感官小组评价分析黄精米酒的滋味和挥发性香气成分，并通过智能感官（电子舌、电子鼻）技术快速识别黄精米酒样品。

3.3.5 核磁共振波谱法（nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR） NMR是监测复杂基质中代谢物含量的方法之一，可同时对不同类别的化合物进行定性和定量评估。采用NMR代谢组学方法可以转化物质成分[87]，改善发酵产物的功能特性、风味等。Markkinen等[88]基于NMR代谢组学，优化植物乳杆菌发酵沙棘过程并进行风味改良。Tomita等[89]采用NMR和固相微萃取-GC/MS 2种代谢组学方法进行综合成分分析，并通过标注54种水溶性化合物和62种挥发性化合物来测定其化学成分，最终表明醋酸相关代谢对新奇酵母发酵过程中的酸化有着重要的影响。

运用不同的化学技术对中药发酵过程中物质基础成分的转化和生成进行质量评价，能够明确发酵中药物质基础变化，有助于构建中药发酵质量评价标准和体系。

3.4 中药发酵的微生物评价

中药发酵过程的质量评价还可通过组学技术和微生物多样性分析技术等进行综合评价。蛋白组学分析有助于了解益生菌的不同特性，识别出个体特性的蛋白质组学特征图谱，这些特性可作为初步选择具益生菌潜力菌株的生物标志物。代谢组学可以表征发酵过程中产生的差异性代谢物、通路及其对发酵食品感官、功能和营养品质的影响[90-91]，采用代谢组学可以考察益生菌在不同条件下的生理及功能特性，从而为益生菌的开发应用提供强有力的支持。邹毅辉等[92]通过高通量测序分析覆盆子酵素自然发酵前、中、后期，发现随着发酵时间的推移，细菌的丰富度越大，真菌的丰富度越小，细菌和真菌的多样性逐渐增加，通过微生物多样性分析技术了解中药发酵过程中微生物变化，有助于进一步深入探究发酵过程机制。冉淦侨等[93]采用PCR-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis，PCR-DGGE）技术，对发酵过程中不同时期微生物菌群的变化进行分析，从而筛选出发酵过程中起主要作用的微生物，但PCR-DGGE技术并不能完全反映出真菌菌群的原始组成。此外，体外安全性评价也已较为广泛地用于中药发酵菌株筛选及发酵产物分析，可为微生物资源的科学、安全、合理利用提供技术支持。

运用系列生物评价技术对中药发酵过程中微生物群落组成变化进行分析，能够帮助构建微生物发酵中药的优势菌株筛选体系，有利于明确发酵中药在人体内的吸收作用机制及其对肠道微生态的作用。

3.5 其他

鉴于中药发酵产物的多样性和应用需求，还需进一步测定包括酒精度、多糖、总酸、pH值、水分、灰分含量及活菌数[94-100]等在内的特定理化指标。酒精度及多糖作为衡量部分微生物发酵效率与品质的关键参数，其含量变化反映了微生物对糖类底物的转化效能[101]，是评估发酵质量不可或缺的重要指标。对总酸及pH值的监测则是把控发酵环境酸碱平衡的关键手段，同时监测中药发酵过程中活菌数变化有助于明确微生物的生长动态、代谢程度并判断发酵终点。

4 结语与展望

发酵中药可协同中药与微生物的优势与特性，在调节动物肠道微生物、提高药效、增强机体免疫力等方面具有显著疗效，因此发酵中药具有广阔的应用前景及市场价值。运用不同的质量评价技术从感官、物理、化学、生物等层面入手，能够多维度、多层次、全方位监测中药发酵过程质量变化，明确成分活性作用，从而实现对中药发酵过程的精准调控，保证发酵中药的质量。在终端产物评估上，色谱技术中的HPLC凭借其高分辨率和高灵敏度的特性，能够精准分离并测定各类化学成分，完成多成分的定量分析，为产品质量控制提供精确数据。光谱技术如红外光谱和质谱，能快速无损鉴定化合物结构，确定目标产物。针对发酵过程评价，生物传感器技术具有高特异性、灵敏度和快速响应的特点，能实时监测发酵液中特定物质浓度，能够实现在线监测，为过程控制提供及时信息；近红外光谱技术能快速非侵入式获取发酵液成分信息，可同时监测多种成分且不破坏发酵体系。这些技术为发酵过程控制提供支撑，通过反馈控制，将监测参数反馈给控制系统，自动调整发酵条件；依据监测分析优化工艺参数，提高产物产量和质量；还能用于故障诊断，及时发现处理异常，避免发酵失败。目前质量评价技术还处于不断探索当中，未来还需结合目标产物和功效进行更深入的研究，采用更加全面、更加先进的技术检测发酵过程中产物变化，探究发酵过程中微生物修饰和转化中药活性成分的机制，以更好地控制发酵过程及其质量。

来 源：李丽琴，唐 烨，董欢欢，潘华平，张 华，朱卫丰，臧振中，管咏梅．中药发酵质量评价研究进展 [J]. 中草药, 2025, 56(9): 3330-3339.

来源：天津中草药