全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月

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不同药（食）用真菌固体发酵对黄芪中黄芪甲苷的影响
阮 鸣
南京晓庄学院药用菌物研究所，江苏 南京 211171
摘 要：目的 研究黄芪经不同真菌固体发酵后黄芪甲苷的变化，为开发新型中药及其制剂提供参考。方法 选用灵芝、桑
黄、姬松茸、香菇 4 种药（食）用真菌对黄芪进行固体发酵，用 HPLC-ELSD 法检测黄芪和 4 种黄芪固体发酵物中黄芪甲苷
和异黄芪甲苷的量。结果 黄芪经 4 种真菌固体发酵后，黄芪甲苷均不同程度地转化成异黄芪甲苷。结论 在固体发酵过程
中，药（食）用真菌将黄芪中黄芪甲苷主要转化为异黄芪甲苷，且转化率差异较大。
关键词：黄芪；固体发酵；黄芪甲苷；异黄芪甲苷；灵芝；桑黄；姬松茸；香菇
中图分类号：R282.15 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)07 - 1421 - 04
Influence of solid fermentation of various medicinal and edible fungi
on astragaloside IV in Astragali Radix
RUAN Ming
Institute of Medicinal Fungi, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China

Key words: Astragali Radix; solid fermentation; astragaloside IV; iso-astragaloside IV; Ganoderma lucidum (Leyss.ex Fr) Karst;
Phellinus igniarius (Murr.) Imaz; Agaricus blazei Murrill; Lentinula edodes (Berk.) Pegler

药（食）用真菌是指对疾病有治疗、预防及
抑制作用或具有保健功效的一类真菌，它可分为两
类：一类是药食兼用型，如香菇、姬松茸、平菇等；
另一类为医药专用型，如灵芝、桑黄、冬虫夏草等。
其主要成分真菌多糖是一类重要的保健食品功能
因子，具有抗肿瘤，降血压、调血脂、抗血栓、抗
衰老、健胃保肝、抗病毒、促进蛋白质与核酸的合
成，抗溃疡、抗炎，增强骨髓的造血功能等作用[1]。
黄 芪 为 豆 科 植 物 蒙 古 黄 芪 Astragalus
membranaceus(Fisch.)Bunge var. mongholicus (Bunge)
Hsiao 或膜荚黄芪 Astragalus membranaceus(Fisch.)
Bunge 的干燥根，具有补气升阳、固表止汗、利水
消肿、生津养血、行滞通痹、托毒排脓、敛疮生肌
的功效，用于气虚乏力、食少便溏、中气下陷、久
泻脱肛、便血崩漏、表虚自汗、气虚水肿、内热消
渴、血虚萎黄、半身不遂、痹痛麻木、痈疽难溃、
久溃不敛等症[2-3]。现代药理研究表明黄芪可提高免
疫功能，具有抗氧化、抗辐射和抗癌、保护心脑血
管、提高记忆力等作用[4]。临床上黄芪被广泛用于
治疗循环系统、神经系统、消化系统、呼吸系统、
内分泌系统和血液系统疾病[5-8]。本课题组前期以黄
芪为培养基，药用真菌灵芝为发酵菌种，进行双向
性固体发酵，在发酵产物中分离得到了 6-O-β-D-葡
萄糖基-环黄芪醇，并被证实是黄芪甲苷的生物转化
物[9]。该转化物可提高机体免疫力，且活性高于
黄芪甲苷[10-11]。本实验在前期工作基础上，以黄芪
为培养基，选用灵芝、桑黄、姬松茸、香菇为发酵
菌种，分别进行固体发酵，比较发酵前后黄芪甲苷
的生物转化情况，为中药加工开辟新的手段，为开
发包含多种活性成分的新型中药制剂提供借鉴。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Agilent 1100 高效液相色谱仪，G1379A 在线脱
气机，G1311A 系列四元梯度泵，G1313A 全自动进
样器，G1314AVWD 可变波长紫外检测器，Agilent
1100 色谱工作站，TGL—16G 高速离心机（上海安
亭科学仪器厂），RE—52A 型旋转浓缩蒸发仪（上
海亚荣生化仪器厂）。

收稿日期：2010-10-08
作者简介：阮 鸣（1979—），女，安徽省六安市人，硕士研究生，博士在读，讲师，研究方向为中药化学和分析，在该领域已发表多篇论文，
获南京市科技进步奖 1 项。Tel: 13813006367 E-mail: yubinruming@sina.com
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1.2 试药
黄芪采集于甘肃，经南京中医药大学吴启南教
授鉴定为豆科草本植物蒙古黄芪 Astragalus
membranaceus (Fisch.) Bunge var. mongholicus
(Bunge) Hsiao 的干燥根。黄芪甲苷对照品（质量分
数＞99%）购于中国药品生物制品检定所（批号
0781-200311），异黄芪甲苷对照品（质量分数＞
99%）为南京晓庄学院药用菌物研究所自制。发酵
菌种灵芝 Ganoderma lucidum (Leyss. ex Fries)
Karst、桑黄 Phellinus yucatanensis (Murr.) Imaz、姬
松茸 Agaricus blazei Murrill、香菇 Lentinula edodes
(Berk.) Pegler 均购于中国科学院微生物研究所。甲
醇（色谱纯），水为娃哈哈纯净水，其余试剂均为
分析纯。
2 方法与结果
2.1 黄芪固体发酵物的制备
2.1.1 液体摇瓶种子的制备 分别取灵芝、桑黄、
姬松茸、香菇发酵菌接种于 PDA 培养基上，待长
满斜面后，将其接种于摇瓶培养基中培养生长，活
化后备用。按上述培养基配方配制液体摇瓶培养
基，灭菌后取出放凉备用。在接种室内，将已活化
好的发酵菌种接入已配制好的液体摇瓶培养基中
进行液体摇瓶发酵。具体发酵参数见表 1。
2.1.2 固体发酵 将黄芪粉碎，灭菌后取出放凉备
用，即为固体培养基。在接种室内，将已发酵培养
好的液体摇瓶种子接入已灭菌的固体培养基中，进
行固体发酵培养。转种量为 10%～15%，发酵的温
度均为 28 ℃，发酵 35～40 d。以固体发酵产物的
产量为指标进行优选确定。经液相初步检测分析，
4 种黄芪固体发酵物中的黄芪甲苷均已不同程度转
化为异黄芪甲苷。
2.2 黄芪甲苷和异黄芪甲苷的测定
2.2.1 色谱条件 色谱柱 Agilent XDB-C18（250
mm×4.6 mm，5 μm），柱温 25 ℃，流动相甲醇-
水（80∶20），体积流量 0.6 mL/min。ELSD 参数：漂
移管温度 44 ℃，载气压 300 kPa。色谱图见图 1、2。
2.2.2 线性关系的考察 取黄芪甲苷、异黄芪甲苷
对照品各 9～10 mg，精密称定，置于 5 mL 量瓶中，
表 1 液体发酵参数
Table 1 Parameters of liquid fermentation
发酵菌种 pH 值 装液量/mL 接种量/% 培养时间/d 培养温度/℃ 摇瓶转速/(r·min–1)
灵芝 5.5 160 10 8 25 150
桑黄 6.5 140 15 5 26 130
姬松茸 自然 80 10 10 25 200
香菇 6 200 10 8 26 125



图 2 黄芪的灵芝（A）、桑黄（B）、姬松茸（C）和香菇（D）固体发酵物色谱图
Fig. 2 Chromatogram on solid fermentation product of G. lucidum ( A), P. igniarius (B), A. blazei (C), and L. edodes (D)
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
t / min
A B C D


图 1 黄芪甲苷（A）、异黄芪甲苷（B）和黄芪药材（C）的色谱图
Fig. 1 HPLC chromatogram of astragaloside IV (A), iso-astragaloside IV (B), and Astragalis Radix (C)
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
t / min
A B C
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用甲醇溶解并稀释至刻度，分别配制成 2.120
mg/mL 黄芪甲苷、1.925 mg/mL 异黄芪甲苷的对照
品储备液。采用逐级稀释法再分别配成质量浓度为
1 060、530、265、132.5 μg/mL 黄芪甲苷系列对照
品溶液和质量浓度为 962.5、481.25、240.63、120.31
μg/mL 异黄芪甲苷系列对照品溶液，分别吸取上述
溶液 10 μL，注入液相色谱仪，测定。以峰面积与
进样量的自然对数进行线性回归，黄芪甲苷的回归
方程为 Y＝2.100 4 X－0.182 1，r＝0.999 8，线性范
围 132.5～2 120.0 μg/mL；异黄芪甲苷的回归方程
为 Y＝1.243 5 X＋5.441 3，r＝0.999 5，线性范围
120.3～1 925.0 μg/mL。
2.2.3 供试品溶液的制备 分别取黄芪粗粉与黄
芪固体发酵物各约 5.0 g，精密称定， 70%乙醇 50
mL 加热回流 2 h，放冷，滤过，滤液备用，药渣加
70%乙醇 40 mL 加热回流 1 h，放冷，滤过，合并
滤液，蒸干，加水 20 mL 使溶解，转移至分液漏斗
中，用水饱和的正丁醇振摇萃取 3 次，每次 20 mL，
合并正丁醇液，用 1% NaOH 溶液充分洗涤 2 次，
每次 30 mL，再用正丁醇饱和的水 30 mL 洗涤 1 次，
蒸干，残渣用甲醇溶解并转移至 10 mL 量瓶中，加
甲醇至刻度，摇匀，离心，即得，放入 4 ℃的冰箱
保存备用。
2.2.4 精密度试验 分别取黄芪甲苷、异黄芪甲苷
对照品溶液，连续重复进样 6 次，按上述条件测得
峰面积，RSD 分别为 0.9%和 0.8%。
2.2.5 稳定性试验 分别取黄芪甲苷、异黄芪甲苷对
照品溶液，分别于 0、2、4、6、8、10 h 进样 1 次，
按上述条件测得峰面积，RSD 分别为 0.8%和 0.9%。
2.2.6 重现性试验 取黄芪及其灵芝固体发酵
物，分别重复取样 5 次，按“2.2.3”项方法处理样
品，液相测定，黄芪中黄芪甲苷为 0.150 7%，RSD
为 0.61%，黄芪的灵芝固体发酵物中异黄芪甲苷为
0.359 6%，RSD 为 1.02%，说明方法的重现性良好。
2.2.7 回收率试验 取已测定的黄芪粗粉约 2.0 g，
平行 6 份，精密称定，分别精密加入黄芪甲苷对照
品 1.5、1.5、3.0、3.0、4.5、4.5 mg，按“2.2.3”方
法处理，得 6 份供试品溶液，液相测定，黄芪甲苷
平均回收率为 99.3%，RSD 为 1.21%。
取已测定的黄芪灵芝固体发酵物约 0.3 g，平行
6 份，精密称定，分别精密加入异黄芪甲苷对照品
0.5、0.5、1.0、1.0、1.5、1.5 mg，按“2.2.3”项方
法处理，得 6 份供试品溶液，液相测定，异黄芪甲
苷平均回收率为 99.5%，RSD 为 1.42%。
2.3 发酵前后黄芪甲苷和异黄芪甲苷量的比较
将各样品按“2.2.3”项方法处理后进样检测，
结果见表 2（同一样品设 2 个平行样）。可以看出，
灵芝和香菇均使黄芪甲苷发生了明显的生物转化，
转化率（黄芪甲苷转化率＝1－固体发酵物中黄芪
甲苷的量 /黄芪药材中黄芪甲苷的量）分别为
72.95%和 76.57%；姬松茸对黄芪甲苷的影响不大，
仅使 7.43%的黄芪甲苷发生了生物转化；灵芝、香
菇和姬松茸的黄芪固体发酵物中，异黄芪甲苷的得
率[异黄芪甲苷得率＝固体发酵物中异黄芪甲苷的量/
（黄芪药材中黄芪甲苷的量－固体发酵物中黄芪甲
苷的量）]均超过 100%，说明在此 3 种发酵过程中，
异黄芪甲苷的来源不完全是黄芪甲苷，可能由于各种
酶的作用，黄芪甲苷以及与其结构相似的化学成分均
表 2 黄芪固体发酵前后黄芪甲苷和异黄芪甲苷量的比较
Table 2 Content comparison of astragaloside IV and iso-astragaloside IV in Astragali Radix samples before and after solid fermentation
样 品 称样量/g 黄芪甲苷/% 黄芪甲苷平均值/% 黄芪甲苷转化率/% 异黄芪甲苷/% 异黄芪甲苷平均值/% 异黄芪甲苷得率/%
黄芪 1 5.041 5 0.151 2 0
黄芪 2 5.032 2 0.149 8
0.150 5
0
0
灵芝发酵黄芪 1 5.046 8 0.038 4 0.357 3
灵芝发酵黄芪 2 5.003 5 0.043 0
0.040 7
0.365 6
0.361 4
桑黄发酵黄芪 1 5.038 5 0.210 8 0.112 7
桑黄发酵黄芪 2 5.028 2 0.228 5
0.219 7
72.95

－
0.121 0
0.116 8
329.14

－
香菇发酵黄芪 1 5.014 5 0.033 6 0.129 1
香菇发酵黄芪 2 5.024 0 0.036 9
0.035 3 76.57
0.134 2
0.131 6 114.24
姬松茸发酵黄芪 1 5.003 0 0.138 5 0.032 9
姬松茸发酵黄芪 2 5.021 1 0.140 1
0.139 3 7.43
0.039 1
0.036 0 321.43
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转化成异黄芪甲苷；桑黄菌发酵黄芪较为特殊，不仅
使黄芪甲苷的量增加了 45.96%，而且还生成了一
定量的异黄芪甲苷。
3 讨论
综上所述，不同药（食）用真菌对黄芪固体发
酵物中黄芪甲苷的影响不同，生物转化的机制存在
显著差异，但生物转化物均含有异黄芪甲苷，这一
点似乎不受发酵菌种的限制。其中黄芪的灵芝固体
发酵物中异黄芪甲苷量最高，因此该发酵物可作为
异黄芪甲苷对照品分离制备的原料；黄芪经桑黄发
酵后，不仅使黄芪甲苷的量增加了 45.96%，而且还
生成了一定量的异黄芪甲苷，因此该发酵物可被开
发为包含多种活性成分的新型中药制剂。
根据本实验结果，灵芝、桑黄、姬松茸和香菇
4 种药（食）用真菌发酵黄芪都有着各自独特的生
物转化机制，这些机制可能是[12-13]：以黄芪甲苷或
一些非有效物质为前体，经药（食）用真菌的代谢
形成新的化合物；药（食）用真菌在生长过程中能
产生丰富的初生或次生代谢产物，这些代谢产物与
黄芪中的有些物质发生反应形成新的化合物；药
（食）用真菌可直接对黄芪中的某些成分进行转化，
形成新的化合物；黄芪中的成分与药（食）用真菌
的生长代谢间存在相互作用，从而形成新的成分；
药（食）用真菌在生长过程中能对黄芪中的纤维、
糖类、蛋白等物质加以利用，并对其细胞进行破壁
使有效成分溶出，这样就可以提高其活性成分的单
位浓度。因此，利用药（食）用真菌发酵可开发包
含多种活性成分的新型中药制剂，有利于大规模生
产及质量控制[14]。此外，药（食）用真菌的次生代
谢产物还可以和中药的有效成分发生复方、协同作
用，达到提高药效或产生新的保健、预防或治疗的
作用，为新型中药及其制剂的开发开辟新的方法。
黄芪固体发酵机制还需深入而具体的研究，这
些机制的研究有利于促进中药成分的生物转化过
程，也有利于发酵过程的规范化操作。
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