現(xiàn)代生物技術(shù)在天然藥物中的應(yīng)用

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1、現(xiàn)代生物技術(shù)在天然藥物中的應(yīng)用摘要：天然藥物是指動物、植物、和礦物等自然界中存在的有藥理活性的天然產(chǎn)物。以生物技術(shù)為核心的現(xiàn)代高技術(shù)在天然藥物資源的研究開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著越來越重要的作用。本文綜述了近年來生物技術(shù)在動物藥研究中的應(yīng)用；在植物藥方面的應(yīng)用及在海洋藥用生物資源開發(fā)以及海洋天然活性產(chǎn)物研究中的應(yīng)用。并就其研究前景進行討論和展望。關(guān)鍵詞：生物技術(shù)天然藥物應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)是在分子生物學基礎(chǔ)上建立的創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵

2、工程、蛋白質(zhì)工程。天然藥物是指動物、植物、和礦物等自然界中存在的有藥理活性的天然產(chǎn)物。天然藥物不等同于中藥或中草藥。隨著社會的發(fā)展，人們越來越關(guān)注化學藥品給人類自身健康及生活環(huán)境帶來的負面影響；回歸自然、保護環(huán)境已成為一種處理人類和環(huán)境關(guān)系的潮流思想。包括植物藥、動物藥和海洋藥物的天然藥物的研究和開發(fā)順勢大力發(fā)展，對天然藥物的各種人為禁制也趨于寬松。也啟迪人們在天然藥物研究、開發(fā)、生產(chǎn)中迸發(fā)全新的思路。1、現(xiàn)代生物技術(shù)在動物藥研究中的應(yīng)用動物藥是我國醫(yī)藥寶庫的重要組成部分，是中藥三大來源之一，其傳統(tǒng)研究思路以中醫(yī)

3、理論為指導，重點研究臨床應(yīng)用等相關(guān)方面，主要包括：本草考證、資源調(diào)查、基源鑒定、動物藥化學、加工炮制、藥效研究、品質(zhì)評價等[1]。動物藥研究起步較晚，動物藥的系統(tǒng)研究整理工作始于20世紀60年代，基礎(chǔ)薄弱，存在較多空白，加之傳統(tǒng)動物藥研究理論不完善，符合動物藥研究特色的方法學尚未建立，如何合理有效的借鑒現(xiàn)代技術(shù)手段也不明確。[2]隨著生物領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)已逐漸廣泛應(yīng)用于動物藥研究領(lǐng)域，并取得了可喜進展。1．1生化分離技術(shù)1.1.1色譜分離技術(shù)色譜分離技術(shù)包括凝膠過濾色譜、離子交換色譜、反相色譜、親和色

4、譜等。對于生物大分子的分離，只使用單一的色譜方法很難將待分離物質(zhì)完全分離，通常將幾種原理不同的色譜技術(shù)組合起來以獲得理想的純化效果。魏金榮等[3]采用一步親和色譜法分離純化了白眉蝮蛇蛇毒中的降纖酶，得到的降纖酶純度高達99％以上。1.1.2電泳技術(shù)的應(yīng)用電泳技術(shù)是一種廣泛使用的蛋白質(zhì)和核酸分離分析技術(shù)。通過電泳可以準確簡便的比較大量樣品，并獲得蛋白質(zhì)圖譜。將兩種基于不同分離原理的電泳方法進行組合能夠大大提高分離效果，如雙向電泳。目前電泳技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動物藥的鑒定研究。利用動物藥藥材中的不同組分具有不同的電荷特

5、性，在同一電場下泳動距離存在差異而實現(xiàn)鑒定。史克莉等[4]利用SDS-PAGE技術(shù)對3種蜂王漿、牛血清蛋白、金錢白花蛇、烏梢蛇、鹿蹄筋、炮制前后的蝎子進行了鑒別分析。古今等[5]應(yīng)用高效毛細管電泳技術(shù)鑒別了冬蟲夏草及其偽品，方法簡便、快速、準確，可作為冬蟲夏草及其偽品的有效鑒別方法。1.1.3其他分離技術(shù)沉淀分離、膜分離、離心分離、泡沫分離等技術(shù)作為常用生化分離制備手段的必要補充在動物藥研究中的應(yīng)用同樣重要。1.1蛋白質(zhì)組學技術(shù)的應(yīng)用1.1.1蛋白質(zhì)樣品制備技術(shù)動物藥藥材涉及物種面寬，入藥部位種類繁多，對于不同藥

6、材蛋白質(zhì)樣品制備應(yīng)選擇與藥材特點相適應(yīng)的方法手段，如水蛭、蜈蚣等藥材的提取條件相對較緩和，而對于質(zhì)地堅硬的水牛角、珍珠等藥材的提取條件應(yīng)該適當劇烈些。較為溫和的裂解細胞的方法有滲透溶解、反復凍融裂解、表面活性劑裂解、酶溶法等。為了防止提取過程中蛋白質(zhì)降解或被氧化，可以選擇性的加入蛋白酶抑制劑或抗氧化劑，同時還要注意操作過程中應(yīng)當盡量低溫進行，防止蛋白質(zhì)變性。較為劇烈的提取方法有超聲波處理法、壓力杯法、機械研磨法、機械勻漿法等。而藥典記載多數(shù)動物藥的常用提取方法為水煎煮，雖然在如此劇烈的條件下蛋白質(zhì)已經(jīng)變性或降解，

7、但是得到的提取液仍具有活性，說明動物藥中變性蛋白或多肽可能具有生物活性。1.1.2蛋白質(zhì)的鑒定動物藥藥材來源廣泛，資源豐富，藥用動物物種從單細胞動物到哺乳動物跨度大，種類繁多，而即使是同一物種，也因其所處發(fā)育階段、生理條件、棲息環(huán)境等不同，使得動物藥藥材中的蛋白質(zhì)組成不盡相同，各有特點.因此，針對動物藥的研究急需合理可靠的方法體系對其進行綜合評價。黃春洪等[6]利用雙向電泳和二維色譜有效分析了尖吻蝮蛇蛇毒蛋白質(zhì)組和生物活性。蛋白組學技術(shù)在研究蛋白質(zhì)、多肽等復雜體系方面有其獨到之處，必將會給動物藥的研究帶來良好的應(yīng)

8、用前景1、現(xiàn)代生物技術(shù)在植物藥中的應(yīng)用由于人類對自然界的持續(xù)性破壞，野生藥材資源日益減少。傳統(tǒng)栽作中存在著有效成分含量不穩(wěn)定；農(nóng)藥、重金屬含量超標；栽培品系的品質(zhì)日漸退化以及產(chǎn)量遠遠不及工業(yè)化大生產(chǎn)的要求等一系列問題，嚴重阻礙了中藥的現(xiàn)代化進程。引進生物技術(shù)，可以對中藥材品質(zhì)進行多方面的改進。2.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)近年來，基因工程技術(shù)應(yīng)用為培育新品種提供了強有力的手段。1991