生物技術在中藥領域中的應用

陳良 曲榮川 洪丹丹

摘 要：生物技術自古以來就與中藥密不可分，早在隋唐時期就出現(xiàn)了中藥發(fā)酵初級產(chǎn)品——“神曲”，《本草綱目》中提到：“半夏研末，以姜汁、白礬湯和作餅，楮葉包置籃中，待生黃衣，曬干用，謂之半夏曲?！睘榱吮Ｕ衔覈兴幮袠I(yè)的不斷發(fā)展，針對生物技術在中藥領域中的應用進行研究是非常有必要的。本文將對生物技術在中藥領域中的應用進行討論，未來趨勢上生物技術將在中藥領域中得到更為廣泛的應用，從而進一步推動中藥走上國際舞臺。

關鍵詞：生物技術;中藥;優(yōu)選優(yōu)良品種;瀕危動物藥替代品;中藥鑒定

中圖分類號：R282 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0201-02

從定義上來說，生物技術主要是指通過生物科學工程技術對生物制品進行加工的過程，在這一技術的輔助之下，生物制品自身的質(zhì)量和產(chǎn)量都將能得到有效的提升。對于本文所討論的問題來說，為了保障中藥行業(yè)能更好的適應我國人民需求，進一步走向國際領域，相關單位必須能將生物技術靈活的應用起來，不斷提升中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平。除此之外，由于中藥行業(yè)的發(fā)展依賴于各類中藥材的開發(fā)和應用，而生物技術的應用則能很好的緩解中藥資源緊缺問題，并不斷提升中藥品質(zhì)[1-2]。在這樣的背景之下，本文將針對生物技術在選育優(yōu)良品種、尋找瀕?；蛳∪彼幤诽娲返确矫娴膽眠M行深入探討，以期能為相關單位及技術人員提供理論上的參考。

1 生物技術在選育優(yōu)良品種中的應用

1.1 組織培養(yǎng)技術

對藥用植物的培育是保障中藥行業(yè)能高速發(fā)展的基礎，而對于本文所討論的問題來說，生物技術在這一過程中的應用很好的緩解了中藥資源緊缺問題，同時能避免中藥生產(chǎn)與動植物資源保護工作相背離的狀況。組織培養(yǎng)技術是現(xiàn)階段主要的離體培養(yǎng)技術，我國已經(jīng)有200多種藥用植物可以通過這樣的形式來進行培育和生產(chǎn)。結合這些內(nèi)容，由于中藥材中包含了大量多年生、無性繁殖的植物，通過組織培養(yǎng)技術的應用，這些植物的生長將能脫離季節(jié)限制，進而更快的投入到實際應用過程中去。另一方面，在這一技術的輔助之下，中藥材新品種的良種選育、推廣種植等工作的開展效率都將能在原有基礎之上得到有效提升[2]。

1.2 DNA分子標記技術

近年來隨著青蒿素的知名度越來越高以及世界范圍內(nèi)對其療效的認可，世界對青蒿素的需求量也越來越大，解決這一問題的方法之一即為選育與種植青蒿素高的青蒿。在DNA分子標記技術的輔助之下，影響青蒿素產(chǎn)量的基因位點已經(jīng)得到了確定，同時，在育種過程中，這一技術也能很好地確定植株鮮重、葉面積、株型等基因位點，通過對這些內(nèi)容的控制，青蒿素的產(chǎn)量自然能在原有基礎上得到有效提升，滿足市場上對于這一中藥材的需求?，F(xiàn)有資料中已經(jīng)表明：通過能富集調(diào)控青蒿素產(chǎn)量的陽性位點的親代進行雜交育種，其后代對應的產(chǎn)量將能在原有水平上有大幅上漲[3]。

1.3 基因工程技術

在這一技術的輔助之下，相關技術人員可以在育種過程中人工的改變植物遺傳性狀，進而提升這些植物對于病蟲害、自然災害等的抵抗能力，最終達到提升中藥材產(chǎn)量的目的。同時，若植物自身就具備較好的抗病蟲害能力，那么在種植過程中對農(nóng)藥等的需求量自然相對較少，中藥材的安全性將能因此而得到更好的保障[4]。

2 生物技術在尋找瀕危（稀缺）動物藥替代品中的應用

2.1 發(fā)酵工程技術在稀缺動物藥替代品中的應用

水蛭素主要從水蛭及其唾液腺中提取而來，而這一物質(zhì)自身對凝血酶具備極強的抑制作用，通過將其作為中藥材進行開發(fā)和應用，血栓的形成將能得到很好的預防和抑制，但由于這一物質(zhì)完全天然，獲取難度相對較高，整體產(chǎn)量較少，無法滿足市場上對于水蛭素及其相關藥物的需求，生物技術的應用能很好的改善這樣的狀況。生物技術發(fā)展初期的核心在于發(fā)酵技術，而此類技術在水蛭素生產(chǎn)中的應用將能為這一生產(chǎn)過程的工業(yè)化提供動力?，F(xiàn)有資料表明，在5L發(fā)酵罐中重組畢赤酵母能夠高密度發(fā)酵產(chǎn)生水蛭素，若相關技術人員及生產(chǎn)廠家能進一步對發(fā)酵技術在這一過程中的應用進行研究，那么水蛭素的緊缺問題必然能得到有效緩解[5]。

2.2 酶促反應在瀕危動物藥替代品中的應用

熊膽在中藥領域中的應用已經(jīng)有了很長時間的歷史，這一藥物具備清熱解毒、抗炎殺菌、清肝明目等功效，但由于傳統(tǒng)的活熊取膽方式過于殘忍，已經(jīng)被政府相關單位明令禁止，現(xiàn)階段市場上的熊膽粉主要來源于黑熊引流取膽汁，但黑熊仍會在這一過程中感受到極大的痛苦，因此，這一方式遭到了海內(nèi)外動物保護組織的強烈抵制。為了在滿足市場需求的同時避免違反我國現(xiàn)有法律法規(guī)，利用生物技術尋找熊膽粉代替品是非常有必要的。對于熊膽粉在實際診療過程中的應用來說，TUDCA是主要的有效成分，而TCDCA則能在7α-HSDH及7β-HSDH的作用之下轉(zhuǎn)化成這一物質(zhì)，若能將這一技術應用到工業(yè)生產(chǎn)之中，市場上對于熊膽粉的需求自然能得到更好的滿足[6]。

2.3 細胞工程生產(chǎn)藥材原料或藥用有效成分、部位中藥材中包含了一部分難以使用化學方法合成的物質(zhì)，而細胞工程則是針對這些物質(zhì)進行量產(chǎn)的主要途徑，同時，在這一技術的輔助之下，植物的生長將不會繼續(xù)受到地域、氣候等的限制，實際生產(chǎn)過程中只需要對植物中的有效成分或部位進行培養(yǎng)即可。以人參細胞培養(yǎng)物為例，將這一物質(zhì)與自然產(chǎn)的人參進行對比，兩者在化學成分和藥理活性等方面并沒有明顯差異。除此之外，由于部分動物瀕危，這些動物對應的身體部位也已經(jīng)不再允許通過獵殺等方式用以中醫(yī)治療，象牙、犀角等都屬于此類，而細胞培養(yǎng)技術則能通過人工方式來生產(chǎn)這些藥材，在保護動植物的基礎之上避免中藥材短缺[7]。

3 生物技術在中藥鑒定領域的應用

3.1 DNA 遺傳標記技術在中藥鑒定領域中的應用

破碎中藥材的堅定一直是中藥鑒別領域中的重難點，而通過DNA遺傳標記技術的應用，這一問題將能得到很好的改善。從定義上來說，DNA主要是指某個特定種群生物體細胞中的遺傳物質(zhì)，其自身具備非常高的穩(wěn)定性，不會輕易發(fā)生改變，在實際鑒定過程中，通過對DNA的標記，中藥材的種屬將能得到很好的鑒別。除此之外，在這一技術的輔助之下，藥用植物的細化分類工作也能更好的結合鑒定結果高效展開[8]。

3.2 電泳技術在中藥鑒定領域中的應用

膠類中藥材是中醫(yī)藥的重要組成部分之一，阿膠、鹿角膠等都有其對應的治療領域，但由于這一類藥材所特有的材質(zhì)特點，傳統(tǒng)的鑒定方法難以進行有效鑒別和區(qū)分，在SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的輔助之下，此類問題將能得到很好的緩解，同時，龜板膠、鱉甲膠、海龍膠等也能通過這一技術的應用來進行區(qū)分[8]。

3.3 免疫技術在中藥鑒定領域中的應用

這一技術的核心在于抗原與抗體之間的特異性反應，而對于中藥鑒定領域來說，這一技術主要被應用于藥材真?zhèn)蔚膮^(qū)分。實際檢驗過程如下：通過將具體藥材所特有的特異蛋白作為抗原，在此基礎之上制備其對應的抗體，觀察檢驗品是否會與其結合發(fā)生沉淀反應，最后對藥材的真?zhèn)芜M行判斷即可。對于虎骨、豹骨等名貴藥材來說，這一鑒定方法已經(jīng)得到了廣泛的應用，在對后者進行鑒定的過程中，除了判斷藥材真假之外，這一技術將能進一步判定具體藥材屬于雪豹、云豹或是金錢豹[8]。

4 生物技術在中藥作用機制和創(chuàng)新藥物中的應用

首先，在基因芯片的輔助之下，研究人員可以同時針對成千上萬的基因在不同細胞部位的表達進行檢測和跟蹤，而通過對具體監(jiān)測結果的應用，中藥在人體內(nèi)的作用機制自然能得到更深入的探究。同時，由于藥物自身不可避免的具備一定毒性或副作用，而針對這些內(nèi)容的研究和改進則是提升中醫(yī)藥國際地位的關鍵。基因芯片技術將能有效針對藥物毒理作用機制進行跟蹤和檢測，通過將藥物毒理機制與基因表達特征聯(lián)系起來，相關研究人員將能很好對某一藥物或藥方的毒性進行判斷。

其次，對于新藥篩選過程來說，由于所有藥物的作用過程都可以總結為對生物體基因表達或表達產(chǎn)物進行修飾、改變或產(chǎn)生影響的過程，而在基因芯片的輔助之下，藥物作用之后發(fā)生改變的基因表達將能得到有效的檢測。根據(jù)檢測結果的不同，研究人員將能更高效的對藥物中的作用成分、藥物與藥物之間的配伍等進行判斷。除此之外，由于新藥從研發(fā)到上市要經(jīng)過漫長的研究過程，而為了通過生物技術加快中醫(yī)藥領域的發(fā)展，相關藥物研發(fā)人員則可以利用轉(zhuǎn)基因動物來完成藥物試驗。通過將外源基因?qū)肴旧w基因組內(nèi)并進行整合，確保這一基因能遺傳到下一代，進而通過對分子水平、細胞水平等的分析研究外源基因的作用情況，加快新藥研發(fā)速度[9]。

5 結語

中藥是中華民族的瑰寶，更是我國優(yōu)秀文化的結晶。著名的中藥藥學家屠呦呦僅依據(jù)東晉葛洪《肘后備急方》中的一句話：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”。經(jīng)過周密思考、科學實驗發(fā)現(xiàn)了青蒿素，繼而成為第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家。中藥也第一站上了世界最高的領獎臺。中藥學也因此在國際上的地位越來越高，加強中藥現(xiàn)代化研究是促進中藥實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。在后續(xù)發(fā)展過程中，相關研究人員必須能進一步將生物技術在中藥領域中的應用重視起來，進而在此類技術的輔助之下緩解中藥材緊缺的問題、加快中醫(yī)藥研發(fā)上市速度、避免中藥生產(chǎn)對動植物保護工作產(chǎn)生影響，最終達到推進我國中藥行業(yè)持續(xù)發(fā)展、提升中醫(yī)藥國際認可度的目的。

參考文獻

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