药用植物学的含义十篇

发布时间:2024-04-26 02:08:17

药用植物学的含义篇1

关键词:草酸钙结晶;中药鉴别;应用与探讨

草酸钙结晶属于植物代谢所产生的产物,不同种科的植物代谢所产生的产物也不相同,产生这种不同的原因主要是植物生长方式和所需条件,其植物代谢所产生的产物是统一的,利用植物代谢的这一特征就可以完成对中药的鉴别,因此草酸钙结晶是鉴别中药种类的重要指标。本文以下内容对草酸钙结晶在中药鉴别中的应用与探讨展开综述。

1草酸钙结晶的形成与分布

1.1草酸钙结晶形成草酸钙结晶主要在植物细胞内的液泡中形成,其在植物中不断地积累形成特定结构,是植物自身减害消毒的自我适应。通常情况下首先出现包裹腔室,然后在植物体内形成结晶现象,所以每束结晶都会有一层膜进行包裹。草酸钙结晶作为细胞中的含物,草酸钙不仅是和钙互相结合,还和植物中草酸进行结合,最初形成为三水草酸钙,逐渐脱水成为一水化合物。晶体主要是由分子、原子以及离子严格的按照规律在植物空间中排列形成的,晶体形态中最小的单元为晶胞。植物化合物结晶是属于四方,在植物组织中是结晶层和单独结晶层。

1.2草酸钙结晶分布草酸钙结晶中的方晶体主要分布在药材中的青皮、陈皮、扶手、火麻仁等植物中。草酸钙晶体中的砂晶主要存在于枸杞子、威灵仙、银柴胡等植物中。草酸钙针晶主要包括棒晶、柱晶以及针晶等,晶体主要是分散或者成束分布在植物中的粘液细胞中,主要分在天南星、半夏、苍术等植物中。草酸钙结晶中的簇晶体主要分布在白芷、人参、三期、赤芍、小茴香等植物中。草酸钙混合晶体是指由2种或者2种以上的晶体在同一种植物中,草酸钙混合晶体主要分布在大枣、酸枣仁、远志等植物中[1]。

2草酸钙结晶鉴别中药的意义

我国地广物博,每个地区都有一定中药材植物分布,并且不同地区对同一药材的叫法也不相同,这种现象给鉴别中药带来了很大难度,许多中药植物的外形相似度在80%以上,这时鉴别中药就要观察草酸钙晶形,所以草酸钙结晶是鉴别中药不可缺少的一部分[2]。因为我国研究草酸钙结晶的解剖学比较稳定,已经逐渐使用与生物学领域中的研究,尤其是使用草酸钙结晶研究粉末类药物有不可替代意义。

3草酸钙结晶在中压鉴别中的应用

3.1使用晶体有无存在鉴别中药真伪

3.1.1鉴别三七与伪品正品为五加科植物中的三七,三七中含有少量草酸钙结晶体中的簇晶体。伪品1是菊科植物类中三七的根茎,菊科植物类中三七根茎的薄壁细胞中没有草酸钙晶体;伪品2是姜科类植物的根茎,姜科类植物的细胞组织中不含有草酸钙晶体。

3.1.2鉴别天花粉与伪品天花粉正品是葫芦科植物中的栝楼根,其栝楼根部不含有草酸钙结晶。伪品1是葫芦科中森鳖块根,其森鳖块根的薄壁细胞中含有草酸钙结晶体并且和纤维一同转换为晶鞘纤维。伪品2是萝卜科植物中的飞来鹤块跟,其外形相似,薄壁细胞内经鉴别含有草酸钙簇晶体。

3.1.3鉴别桔梗和伪品正品是桔梗科中桔梗根部,经草酸钙鉴别正品桔梗内不含有草酸钙晶体,但是部分许扇形的菊糖结晶。伪品1是石竹科中的丝竹根部,鉴别后其丝竹根部含有较多草酸钙簇晶,直径为9~60μm,并且还有少许草酸钙砂晶[3]。伪品2是石竹科中的窄叶丝石竹根部,其含有较多草酸钙簇晶,直径为10~60μm,伴随少量草酸钙砂晶体。伪品3是石竹科中瓦草根部,其含有较多草酸钙簇晶体。伪品4是石竹科中洱源土桔梗的根部,其洱源土桔梗含有草酸钙簇晶、草酸钙方晶以及草酸钙砂晶。伪品5是霞草粉末中的水合氯醛透化片,在显微镜下可以发现大量草酸钙砂晶和草酸钙簇晶。

3.1.4鉴别升麻和伪品升麻正品是毛莨科升麻、兴安升麻、大三叶升麻根茎,经显微镜下鉴别其不含有草酸钙晶体。伪品1是虎耳草科中落新妇的根茎,经鉴别落新妇中含有草酸钙簇晶,直径在15~50μm,植物棱角紧密。伪品2是菊科中麻花头的根部,经鉴别没有草酸钙晶体但是有菊糖结晶体分布,其麻花头根据直径为12μm。伪品3是爵床科中腺毛马蓝的根部,经草酸钙鉴别毛马蓝根部没有草酸钙晶体,但是还有大部分碳酸钙钟乳体。

3.2晶体形态鉴别中药真伪

3.2.1鉴别广防己和伪品正品是马兜铃科植物广防己的根部,广防己根部含有草酸钙簇晶。伪品是马兜铃科中耳叶马兜铃的根部,中耳叶马兜铃根部含有的是草酸钙棱晶。

3.2.2鉴别人参和伪品正品是五加科植物中人参的根茎,经鉴别人参根茎中含有草酸钙簇晶体。伪品1是商陆科植物中商际根部,经检验商际根部中含有的是砂针晶术。伪品2是茄科植物中的华山参根部,华山参根部含有草酸钙砂晶体。伪品3是茄科中的天仙子根部,天仙子根部含有草酸钙砂晶体。伪品4是紫默科中茉莉根部,茉莉根部的薄壁细胞中含有草酸钙针晶束。

3.2.3鉴别白术和伪品正品是菊科中白术根部,白术根部含有草酸钙针晶体,并且在整个白术根部中存在,直径为12~35μm。伪品1是菊科植物中三七的根茎,三七根茎中没有草酸钙晶体,但是有扇形菊糖结晶液体。伪品2是菊科中土木香根部,其土木香中含有草酸钙方晶,其形状多变,大小不一致,并且含有扇形的菊糖结晶体。伪品3是毛莨科中芍药的根部,其芍药根部含有众多草酸钙簇晶,直径为10~32μm。

3.3晶体大小鉴别中药真伪鉴别天南星和伪品,正品天南星是天南科中天南星的茎部,草酸钙的针晶分散在粘液细胞中,长度为60~130μm,在天南星茎部的薄壁细胞中含有草酸钙方晶,直径为5~25μm。伪品是天南星科中半夏的块茎,其薄壁细胞中含有草酸钙针晶,长度为15~120μm[4]。

4结论

因为在植物中广泛分布着草酸钙结晶体,在植物的分布中有一定的分布特性,形态和症状都非常稳定。其草酸钙是透明无色的结晶体,并且以不同的状态分布在植物中的细胞液体中,通常情况下一种植物只可以看到一种形态的草酸钙结晶体,且并不是所有的植物都含有草酸钙结晶,因为有些植物种类中含有的草酸钙结晶体大小和形状不一,这种特征成为了目前判断中草药的重要依据。草酸钙的结晶体不和醋酸相溶,但是如若遇到20%以上的硫酸草酸钙结晶体就会发生溶解情况[5]。中药鉴别师只有将这些特征熟悉掌握,才可以准确无误的鉴别中草药。

参考文献:

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药用植物学的含义篇2

[关键词]欧盟植物药;中药国际化;植物药新药开发

[abstract]thispaperintroducesregulatorypathwaysandcharacteristicqualityrequirementsformarketingauthorizationofherbalmedicinalproductsintheeuropeanUnion(eU),andthelegalstatusandapplicationsof"europeanUnionlistofherbalsubstances,preparationsandcombinations"and"europeanUnionherbalmonographs".alsointroducedareChineseherbsthathavebeengrantedtheeUlistentry,thosewitheUherbalmonographs,andregisteredeUtraditionalherbalmedicinalproductswithChineseherbsasactiveingredients.SpecialattentionispaidtothetechnicaldetailsofthreeauthorizedeUherbalmedicinalproducts(Veregen,Sativexandepisalvan)incomparisonwithandrographispaniculataextractHmpL-004thatfailedthephaseⅢclinicaltrialforulcerativecolitis.thepaperfurtheremphasizestheimportanceofenrichingactivefractionsofherbalextractsandtakingregulatoryandqualityconsiderationsintoaccountinearlystageofbotanicaldrugdevelopment.

[Keywords]europeanUnionbotanicaldrugs;traditionalChinesemedicineglobalization;botanicaldrugdevelopment

近年来中药国际化取得了长足进步,丹参胶囊继地奥心血康后在欧盟国家成功注册为传统药品[1]。天士力顺利完成复方丹参制剂全球多中心Ⅲ期临床试验并得到有效结果[2]更标志着中药国际化新药开发研究取得了实质性进展。另一方面,由和记黄埔中国医药科技和雀巢健康科技(nestléHealthScience)合资组建的nutritionSciencepartners耗资数千万美元进行的穿心莲提取物HmpL-004治疗溃疡性结肠炎Ⅲ期临床试验结果令人大失所望。虽然HmpL-004对美沙拉嗪无效的病人有明显有效倾向,但差异不显著(p=0.09),总体疗效与安慰剂没有差异。由于临床试验所用穿心莲提取物中仅含约15%二萜内酯,试验结果难以确定是由于活性成分含量过低,还是HmpL-004对受试病人确实没有疗效。因此,nutritionSciencepartners决定穿心莲提取物活性部位进行富集,将穿心莲二萜内酯含量从原来的约15%提高到70%,重启穿心莲高浓度提取物治疗溃疡结肠炎研究[3]。上述结果提示中药国际新药开发必须在开发研究前期考虑欧美植物药开发的有关药政法规要求,重视中药活性组分的富集,以避免重蹈HmpL-004覆辙。

欧盟的植物药市场和植物药研发水平领先世界,由此建立了完备的植物药法规和质量体系,并积累了植物药新药开发的丰富经验。学习借鉴欧盟植物药法规、质量技术要求和植物药新药开发的成功经验对中药国际化新药开发具有重要意义。本文介绍欧盟植物药注册现状、欧盟植物药质量要求特点和欧盟植物药新药注册案例,为中药国际化新药开发研究提供有益的参考经验。

1欧盟植物药种类、注册文件和注册途径

欧盟药品法(directive2001/83/eC)及其补充修正案(directive2004/24/eC,即欧盟传统药品法)将植物药分为新植物药(herbalmedicinalproducts)、固有应用植物药(wellestablishedherbalmedicinalproducts)和传统植物药(traditionalherbalmedicinalproducts)3类。新植物药是指按照欧盟药品法第8条新药研究要求进行临床前和临床试验证明安全有效的植物药。新植物药上市许可申请(marketingauthorizationapplication)必须提供完整的临床和非临床研究结果,进行全文本完整申请(fulldossierapplication)。新植物申请对适应症没有限制,可以申请任何有临床试验结果支持的适应症。固有应用植物药是指符合欧盟药品法第10(a)条规定,已经在欧盟有10年以上药用历史,具有能充分反映其安全性和有效性的文献发表、可以减免临床前和临床试验的植物药。固有应用植物药上市申请材料中的临床前和临床试验部分可以引用已经发表的相应植物药(correspondingproduct)的试验结果进行引用文献申请(bibliographicalapplication)。固有应用植物药的适应症可以是有文献报道对相应植物药进行的设计严格的临床试验临床试验结果支持的适应症。传统植物药是指符合欧盟药品法第16(a)条规定,在药品注册申请日之前在欧盟成员国有至少30年应用历史(其中在欧盟应用超过15年)、安全性好、适用于自我给药的口服、外用或吸入剂型的植物药。传统植物药可以根据传统经验(无需临床试验结果或临床研究文献)进行简化注册申请(simplifiedregistration)。传统植物药的适应症仅限于有文献记载和其他传统应用证据支持的otC适应症。3类植物药在质量要求方面完全一致[4]。

w盟药品注册申请途径有集中申请(centralizedprocedure)、分散申请(decentralizedprocedure)、互认申请(mutualrecognitionprocedure)和成员国单独申请(nationalprocedure)4种途径。集中申请途径是指向欧盟药监局(europeanmedicinesagency)递交药品上市许可申请文件,新药批件适用于所有28个欧盟成员国。分散申请是指向几个欧盟成员国同时递交药品注册申请文件,由这些成员国协商决定是否批准申请。互认申请是指将已经在某欧盟成员国获批的药品注册申请递交到其他尚未批准的成员国申请批准。分散申请和互认申请都需要指定一成员国的参照国(referencecountry),由参照国与其他成员国协商进行评审并起草评审报告(publicassessmentreport),在各成员国达成一致意见后批准上市。成员国单独申请是指向欧盟成员国单独递交药品注册文件,成员国单独评审并决定是否批准。

申请途径取决于药品类型,集中申请途径只适用于新植物药和固有应用植物药,传统植物药只能通过成员国单独申请、分散申请和互认申请途径申请。治疗艾滋病、癌症、神经退化性疾病、糖尿病、自身免疫性疾病和其他免疫行疾病的药品、孤儿药和生物药必须通过集中申请途径申请,即强制性(mandatory)集中申请。其他符合条件的药品则可以由申请者决定是否通过集中申请途径申请,即自愿(optional)集中申请[5]。新植物药和固有应用植物药可以选择上述4种申请途径中的任何1种,但传统植物药不可以集中申请,而只能通过成员国单独申请、分散申请或互认申请。绝大多数传统植物药通过成员国单独申请注册,目前只有很少数通过分散申请或互认申请,因为大部分成员国要求以欧盟草药专论(europeanUnionherbalmonograph)作为分散申请和互认申请的基础。

2欧盟植物药质量要求特点

如上所述,欧盟对新植物药、固有应用植物药和传统植物药的质量是要求完全一致的。除了欧洲药典对药材、提取物和制剂的通用质量要求外,欧盟药监局植物药委员会还了一系列植物药质量指南文件[6-8]指导植物药质量控制以达到保证植物药质量的可控性和疗效的可重复性。理解和遵循这些植物药质量指南文件,对提高中药国际化新药研发水平、提高研发效率具有非常重要的意义。

欧盟植物药的质量要求是基于欧洲药典定义的植物原料药及其质量控制原则制定的。根据有效成分是否明确、生产工艺和质量控制指标成分的性质将植物原料药(即植物药api)分为标准植物提取物(standardisedherbalpreparations)、定量植物提取物(quantifiedherbalpreparations)和其他植物提取物(otherherbalpreparations)3类[6]。

标准植物提取物是指已知有效成分(constituentsofknowntherapeuticactivity)的植物提取物,通过添加辅料或勾兑调整提取物有效成分含量在一定范围内的植物提取物。有效成分是指对提取物的治疗作用起主导作用(responsible)的成分,如番泻叶提取物中的番泻甙和大麻提取物中的四氢大麻酚和大麻酚。含有标准植物提取物的植物药制剂以有效成分的含量来标识,如下文介绍的大麻喷剂Sativex是以大麻叶和花标准提取物为原料制成的植物药制剂,每mL喷剂含27mgΔ9-四氢大麻酚(delta-9-tetrahydrocannabinol)和25mg大麻酚(cannabidiol)[9]。

定量植物提取物是指有效成分不明确,通过勾兑调整活性成分(activemarkers)含量在一定范围内的植物提取物。活性成分是指具有与提取物的治疗作用有关的(contributing)药理活性的成分,如桦树皮提取物中的白桦脂醇(botulin)等三萜类成分。含定量植物提取物的植物药制剂中提取物含量固定而活性指标成分含量则在规定范围内,如1g桦树皮胶制剂含100mg桦树皮定量提取物,其中白桦脂醇(botulin)含量在72~88mg[10]。

其他植物提取物是指有效成分不明也没有勾兑调整活性成分含量,而是选择合适的分析指标成分(analyticalmarkers)来控制质量的植物提取物。含其他植物提取物的植物药制剂主要是通过控制药材质量(符合药典标准)和生产过程控制来保证植物制剂质量。欧盟药监局视植物提取物整体为植物药的活性成分,因此仅仅控制指标成分还不能完全反映植物药的整体质量,指标成分外的其他成分也应加以控制。所以,欧盟药监局要求在植物药生产过程控制、制剂放行和稳定性指标中除了指标成分外,还要有指纹图谱来控制[11]。与FDa植物药指南[12]比较,欧盟植物药质量指南注重实际而且更具可操作性。

欧洲药典收载的标准植物提取物、定量植物提取物和其他植物提取物见表1。

3欧盟注册植物药实例分析

根据欧盟药监局统计,至2015年底欧盟已注册传统植物药1577种和固有应用植物药768种[13]。此后天津天士力的丹参胶囊于2016年1月在荷兰成功注册为传统植物药。有报道称尚无植物药品以全文本方式注册[1],事实并非如此,目前已有3种新植物药经过临床试验证明安全有效后在欧盟按照全文本完整申请方式通过新药审批获准上市。这些植物新药的开发和成功注册对中药国际化新药开发研究有非常重要的借鉴意义,现将含有中药的欧盟注册传统药和欧盟植物新药注册情况介绍如下。

3.1传统植物药

截至2015年底共有包括地奥心血康在内的1577个传统药品在欧盟各成员国注册,2016年天津天士力的丹参胶囊在荷兰成功注册,同仁堂的愈风宁心片也已经在荷兰递交注册申请。除中国药企注册中药欧盟传统药外,也有欧洲药企注册的已经在欧洲使用已久的中药如人参、五味子、刺五加、红景天等为活性成分的欧盟传统药品,见表2。传统植物药多通过各成员国单独申请程序(nationalprocedure)批准。

欧盟传统药品法允许有传统应用证据证明已经在欧盟安全使用15年以上并在欧盟以外如中国使用30年以上,符合欧盟植物药质量要求的中药制品无需进行临床试验注册为欧盟传统药。已收入欧盟草药名录(europeanUnionlistofherbalsubstances,preparationsandcombinations)或有欧盟草药专论(europeanUnionherbalmonographs)发表的草药则无需提供传统应用证据。欧盟草药名录是具有法律约束力的文件,成员国不得在要求申请者提供传统应用证据或有其他异议。欧盟草药名录由欧盟委员会以欧盟委员会决议2008/911/eC(CommissionDecision2008/911/eC)的法律文件形式发表,此后新收的草药以决议修正案的形式增补到决议2008/911/eC的附录中。目前只有8种草药收入欧盟草药名录,包括最先收入的小茴香和第一个增补的刺五加2种中药。

欧盟草药专论没有法律约束力,成员国对适应症措辞等可以有不同意见。如爱尔兰因为已有人参制剂作为药品注册不同意人参作为传统药注册、荷兰同意人参注册为传统药但不同意欧盟草药专论建议的人参传统适应症[14]。大部分欧盟成员国接受欧盟草药专论,并以此作为传统药互认申请的依据。欧盟草药专论由欧盟药监局植物药委员会(CommitteeonHerbalmedicinalproducts,HmpC)的欧盟草药专论和欧盟草药名录专家工作组(workingpartyoneuropeanUnionmonographsandeuropeanUnionList,mLwp)起草,递交HmpC讨论通过后公布专论草案听取各方意见,再经mLwp和HmpC讨论修改补充后正式发表。专论的主要内容包括被认可的传统植物药或固有应用植物药的植物原料组成(qualitativeandquantitativecomposition)、剂型、适应症、剂量和禁忌。其中最重要的内容是植物原料组成,该部分内容详细列出被认可为传统应用的详细信息如提取溶剂、提取比例、甚至指标成分等,具体内容可参见人参的欧盟草药专论[15]。欧盟草药专论是协调统一欧盟各成员国传统植物药和固有应用植物药注册特别是互认申请注册的重要依据。已经正式发表的中药欧盟草药专论有芦荟、番泻叶、刺五加、小茴香、人参、甘草、大黄、生姜、q蓄和亚麻子。mLwp曾决定起草穿心莲、当归、白芍和赤芍等中药的欧盟草药专论,但由于缺乏传统应用证据或安全性等原因而未能完成。欧盟草药专论由欧盟药监局发表,欧盟草药专论名单及详细内容可在欧盟药监局网站(ema.europa.eu)的“Herbalmedicinesforhumanuse”网页下查询(http://ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/medicines/landing/herbal_search.jsp&mid=wC0b01ac058001fa1d)。

3.2全文本完整申请注册的新植物药

到目前为止已经有3种新植物药经过临床试验证明安全有效后在欧盟按照全文本完整申请方式通过新药审批获准上市。这3种新植物药分别是茶多酚软膏(Veregen)、大麻喷剂(Sativex)和桦树皮胶(episalvan)。它们分别通过分散申请和互认申请途径以及集中申请途径获得批准,其活性成分包括定量提取物和标准提取物,是研究欧盟植物药法规及其实施的重要案例,对中药国际新药开发研究具有重要的指导意义。

3.2.1茶多酚软膏(Veregen)茶多酚软膏(Veregen)是目前唯一一个同时在美国和欧盟注册的植物药。是根据中国医学科学院肿瘤医院程均院士儿茶素治疗尖锐湿疣的临床经验,由日本三井农林在中国湖南金农生物资源公司绿茶提取物基础上精制所得茶多酚(polyphenone,含80%以上没食子儿茶素类成分)为活性成分与加拿大epitome公司和德国medigene公司合作开发成功的。2006年首先在美国获批用于治疗尖锐湿疣,成为FDa批准的第一个植物药(botanicaldrug)。在欧盟,茶多酚软膏首先在2009年通过分散申请途径以德国为参照国在德国、奥地利和西班牙三国获得批准上市,然后再通过互认申请途径在其他欧盟国家获得批准上市。茶多酚软膏的疗效是主要是根据2个总病人数为1005的Ⅲ期临床试验结果[16-17],在美国批准的是含15%精制茶多酚的软膏,在欧盟批准的是含10%精制茶多酚的软膏。主要原因是15%茶多酚软膏的不良反应率比10%软膏高5.3%,而有效率仅提高0.5%~1.3%。

茶多酚软膏为尖锐湿疣提供了新的治疗手段,疗效与其他外用药相似但复发率比其他外用药低并可能扩大应用到其他皮肤病治疗领域[18-19]。

3.2.2大麻喷剂(Sativex)大麻喷剂(Sativex)是由英国Gwpharmaceuticals公司开发的治疗多发性硬化病僵硬症状的新植物药,活性成分是由2种分别富含Δ9-四氢大麻酚和大麻酚大麻栽培变种的叶和花的液化二氧化碳标准提取物。每mL喷剂分别含2种大麻提取物38~44,35~43mg,其中含有效成分Δ9-四氢大麻酚27mg,大麻酚25mg。2006年第一次递交的临床疗效证据是3个总病人数为686的Ⅲ期临床试验结果,因评审官认为疗效不确切撤回申请。Gwpharmaceuticals公司在补充进行了一个大型Ⅲ期临床试验后于2009年重新申请(Ⅲ期临床试验总病人数达1258)并获得批准。大麻喷剂也是先通过分散申请途径,以英国为参照国于2010年在英国和西班牙获得批准上市,然后再通过互认申请途径在其他欧盟国家获批。上市后真实世界证据显示大麻喷剂对多发性硬化病僵硬症状有效性和安全性[9,20]。

3.2.3迨髌そ(episalvan)桦树皮胶episalvan是欧盟第一个通过集中申请程序批准的植物药,用于促进疤痕愈合修复,由德国Birken公司研制开发。桦树皮胶的活性成分是从造纸木浆和木材加工业废料桦树皮用正庚烷115℃以上高温提取制备的桦树皮定量提取物。提取物中三萜类成分质量分数达87%以上,其中主要成分是白桦脂醇Betulin,还有少量桦脂酸,齐墩果酸,高根二醇,羽扇豆醇。桦树皮胶为桦树皮定量提取物分散在葵花籽油中形成的凝胶状制剂(10%提取物,90%葵花籽油),每g桦树皮胶制剂含100mg桦树皮定量提取物(其中含白桦脂醇72~88mg)。桦树皮胶于2015年底通过欧盟药监局评审,2016年初获得欧盟新药证书。桦树皮胶的疗效是根据共有280个植皮和浅Ⅱ度烧伤病人参加的3个Ⅲ期临床试验结果,桦树皮胶可以有效缩短伤口愈合时间[10]。

最近研究发现桦树皮胶对术后伤口疤痕愈合效果显著并发现了新适应症表皮溶解水疱症(epidermolysisbullosa),有望将同一提取物开发成另一种治疗表皮溶解水疱症的新植物药[21]。

4结论和建议

欧盟具有完备的植物药法规和质量要求,并已有众多的各类植物药通过各种注册途径成功注册。研究和借鉴欧盟植物药法规和注册植物药实例对中药国际化植物药开发具有重要的参考价值。传统经验是植物药新药开发的宝贵源泉,上述3个欧盟新植物药都是基于传统应用或临床实践经验开发成功的新植物药。绿茶提取物治疗尖锐湿疣是在中国医学科学院肿瘤医院程书均院士儿茶素治疗尖锐湿疣临床经验的基础上合作开发成功的,大麻喷剂Sativex是根据多发性硬化病病人吸食大麻缓解疼痛和僵硬等症状的经验[22],episalvan则是基于桦树皮促进伤口愈合的传统经验[10]。

但是把临床经验转化为新药除了需要大量经费投入外,还需要克服植物原料药技术上的难题,以保证新药临床试验取得理想结果。穿心莲提取物HmpL-004临床试验失败[3]的惨痛教训提示中药国际新药开发必须在开发研究前期考虑新药临床研究特点和有关药政法规要求,重视中药活性活性组分的富集。上述3种新植物药从传统临床经验到新药开发的成功经验和穿心莲提取物HmpL-004临床试验失败的教训提示富集活性组分对保障植物药后期临床试验疗效至关重要。茶多酚软膏、大麻喷剂和桦树皮胶3种新植物药原料的活性组分质量分数均在80%以上,而HmpL-004是穿心莲叶90%乙醇提取液经浓缩和喷雾干燥后所得的粗提取物,含8%~10%穿心莲内酯(andrographolide),总二萜内酯类成分的含量也仅约15%[23]。

中医药悠久的传统应用经验为新药开发提供了丰富的源泉,如何在尊重传统经验的基础上改进工艺、提高中药活性组分含量应该成为中药产业创新研究的重要课题。中药活性组分提取物也是提高中药国际竞争力、增加知识产权保护、从植物药产业链低端原料供应向高端产品开发和药品注册发展的重要途径。中药国际化植物药研究应该根据中药产品特性,根据有关药政法规要求制定相应的产品开发策略,学习成功经验,吸取失败教训,相信我国植物药国际开发将取得更大的成就。

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药用植物学的含义篇3

对表1的具体分析如下。

1)“方剂”和“中药”类数量多的主要原因在于具体的方剂名称、中成药以及具体的单味药数量很多;

2)“中医文献”位居第二,是由于系统收录了大量的古代和现代医书、医案等名称,如“《经方要义》《南阳类案》”等,均属于中医文献类;

3)“医学人物”类,系统收录了古、近、现代中医医家,如“朱丹溪”“葛洪”等,这部分内容也很庞大;

4)“动植物”类实际指“药用动植物”,即单味中药的原植物和原动物,如“白斑角鲨”“黄凤仙花”等,有些概念词的中药名称与原植物、动物相同,既属于“中药”也属于“动植物”,如“黄柏”“蜈蚣”等;

5)“诊断的过程”这一语义类型是原来系统加工西医诊断学时设立的,目前暂时保留了这一部分数据,该部分的概念基本为西医诊断学术语;

6)“疾病或证候群”这一语义类型也是系统设立初期建立的一个语义类型,其内容包括了疾病、证候和症状,系统旧数据有大量的概念标为这一语义类型,还未修改;

7)“中药化学成分”类包含具体的化学成分名称,系统收集了中药涉及的化学成分名称;

8)“食疗-药膳”类包含可以用作食疗和药膳的具体名称,如“安神茶”“八宝粥”等;

9)“中医机构”类包含了全国所有中医药研究机构、行政机构、医院、制药企业等,如“安徽省卫生厅中医管理局”“安庆市中医医院”“安顺制药厂”等。综上所述,使用最多的10个的语义类型都属于实体类型,均有较多实例,故包含的概念较多,在语义类型的使用上属于正常现象。

2使用数量少于10个的语义类型的情况分析

具体分析语义类型使用数量少于10个的有30个,它们的使用情况分析如下。

1)语义类型本身为大类,按照“能用具体类型的就不用上位类型”的语义类型归类原则,这类语义类型本身在分类中只起到分类节点的作用,而具体归类则归为其下的具体类型,如“事件”“物理实体”“中医基础理论”“中医信息文献学”“中药性能与功能”“有机体”等;

2)语义类型本身定义范畴过窄,不能包含更多的概念,如“血”“血的功能”“津液功能”“精的功能”“腧穴功能”“五色”“五化”等;

3)在中医药学系统里不能或者不需要作为语义类型存在的,如“归经”“针灸处方”“中药功能”“方剂功用”等;

4)由于与其他语义类型定义分辨不清而归类错误或不完全的,如“针灸研究”“辅料”“中医预防”等;

5)由于中医药学语义类型也是在不断修改完善过程中,有部分数据还未完全修改为目前的语义类型,如“中药药理作用”“矿物”等;

6)语义类型分类过细,如“心理功能-中医心理”“神”“情志”“七情”。

3未用到的语义类型分析

中医药学语言系统现有语义类型128个,使用率为86.72%,未使用到的17个是:人工物质;中西医结合;医古文;自然物理学科;颜色;中医学与古代哲学;中西医结合疗法;制药工艺、农业;脏象学说;药用设备;思想或概念;研究设备;升降沉浮;研究活动;中药研究;师承关系;症状或体征。该17个语义类型的情况分析如下。

1)语义类型本身为上位概念,其下还有更具体的语义分类,如“思想与概念”“人工物质”“中医学与古代哲学”“制药工艺、农业”“研究活动”“中药研究”等;

2)语义类型本身表示的是一种组合关系,而不是单一概念所能表达的,如“师承关系”“中西医结合”“中西医结合疗法”等;

3)语义类型设置过大,过于空泛,目前中医药学语言系统未涉及其内容,如“自然物理学科”;

4)语义类型设置问题,不表示一种语义分类。如“医古文”表示的是一种语言形式,每个医古文形式的字、词、句都会表示具体的语义含义;

5)语义类型设置太过于狭小,仅表示特别具体的意思,如“升降沉浮”是具体指中药药性的一个方面,不应作为一个语义类型存在;

6)语言系统目前收词范围的局限导致未使用到该语义类型,如“研究设备”“药用设备”等;

7)语言系统数据问题,“症状或体征”是最近修改的语义类型,原有这部分数据均标为“疾病或症状群”,数据还未修改。

4小结

药用植物学的含义篇4

【摘要】目的对黔产木贼科、瓶尔小草科、海金沙科、骨碎补科药用植物的种类和分布进行研究。方法通过野外考察、标本鉴定以及资料的收集、分析和研究等。结果基本弄清了黔产木贼科、瓶尔小草科、海金沙科、骨碎补科药用植物的种类和分布情况。结论贵州有木贼科、瓶尔小草科、海金沙科、骨碎补科植物共20种,可作药用植物17种,除少数种外,贵州各地均有分布。

【关键词】木贼;瓶尔小草;海金沙;骨碎补;药用植物;种类;分布

全球木贼科植物约二十余种,广布于世界各地;瓶尔小草科植物约二十余种;海金沙科植物约四十余种;骨碎补科植物约一百余种,主要分布于亚热带地区。在我国,木贼科植物10种3变种,全国广布;瓶尔小草科植物8种;海金沙科植物约10种;骨碎补科植物约三十余种,主要分布于西南部。根据“贵州蕨类植物志”及有关植物分类研究资料的记载,贵州有木贼科植物5种;瓶尔小草科植物4种;海金沙科植物6种;骨碎补科植物5种;通过查阅相关的医药专业文献以及我们的调查研究,结果表明黔产木贼科植物5种均能入药;瓶尔小草科植物入药的有4种;海金沙科植物入药的有4种;骨碎补科植物入药的有4种[1~5]。在黔产木贼科、瓶尔小草科、海金沙科、骨碎补科药用植物中,《贵州省中药材、民族药材质量标准》收载1种(海金沙)[6];民族药用品种3种(问荆、海金沙、狭叶瓶尔小草)[7~13],另外狭叶瓶尔小草为贵州蕨类药用植物珍稀濒危种类[4]。

1木贼科药用植物的研究

1.1问荆又名接续草。系木贼科植物问荆equisetumarvenseL.的全草,生于我省北部桐梓县与重庆市交界的柏枝山南麓。性凉,味苦、涩。具有清热利尿,止血,平喘止咳,平肝明目等功效。主治吐血,便血,倒经,痔漏,咳嗽气喘,目赤红肿,尿路感染,小便不利,外伤出血及骨折。含苷类、甾醇类、氨基酸类等化学成分。具有保肝、降血脂、利尿、降压等药理作用。

1.2披散问荆又名笔筒草。系木贼科植物披散问荆equisetumdiffusumDon的全草。生于海拔280~2200m的路边、水边、旷地、瀑布旁等潮湿地;分布于黔西各县市。具有清热解毒、利湿、疏肝散结等功效。主治痢疾、水肿、感冒。

1.3犬问荆又名骨节草、笔杆草、金毛狗。系木贼科植物犬问荆equisetumpalustreL.的全草。生于海拔1060~2200m的旷地及开阔的溪沟边。贵州各地均有分布。性平,味甘、微苦。具有舒筋活络、散瘀止血、清热利尿、明目、驱虫等功效。主治风湿性关节炎、痛风、跌打损伤、风寒感冒、吐血、月经过多、痔漏、尿道炎、目翳。含黄酮、生物碱、果糖、葡萄糖、乌头酸等化学成分。

1.4笔管草又名土木贼。系木贼科植物笔管草Hippochaetedebilis(Roxb.exVaucher)Holub的全草。生于海拔380~1700m的溪边、路边、旷地、林下、灌丛旁。贵州各地均有分布。性平,味甘、微苦。具有清肝明目、祛湿疏风、止血利尿、退翳等功效。主治感冒、黄疸型肝炎、小儿疳积、结膜炎、目翳、肾炎、尿路结石、小便不利、尿血、便血、血崩、痢疾、疮疡疥癣及铅中毒。含烟碱等化学成分。

1.5节节草又名接骨草、笔筒草。系木贼科植物节节草Hippochaeteramosissima(Desv.)Bern的全草。生于海拔2200m以下的溪边、路边、荒坡。贵州各地均有分布。性平,味甘、微苦。具有祛风清热,除湿利尿,明目退翳、止咳平喘等功效。主治目赤肿痛、感冒、肝炎、食积、咳嗽哮喘、尿路感染、胸腹痞块;外用治跌打骨折。含黄酮、生物碱、甾醇类等化学成分。

2瓶尔小草科药用植物的研究

2.1柄叶瓶尔小草系瓶尔小草科植物柄叶瓶尔小草ophioglossumpetiolatumHook.的全草。生于海拔600~2300m的山坡灌丛旁或草丛中。分布于正安、德江、威宁、盘县、兴义、荔波。性微寒,味苦、甘。具有清热解毒、活血祛瘀等功效。主治痈肿疮毒,疥疮、毒蛇咬伤、烧烫伤、瘀滞腹痛、跌打损伤。含氨基酸等化学成分。

2.2心叶瓶尔小草又名一支箭。系瓶尔小草科植物心叶瓶尔小草ophioglossumreticulatumL.的带根全草。生于海拔达2000m的溪边、草坡、路边疏林下。分布于桐梓、道真、江口、镇远、雷山、安顺、平坝、贵阳、修文。性微寒,味苦、甘。具有清热解毒、活血祛瘀等功效。主治痈肿疮毒、疥疮、毒蛇咬伤、烧烫伤、瘀滞腹痛,跌打损伤。

2.3狭叶瓶尔小草系瓶尔小草科植物狭叶瓶尔小草ophioglossumthermaleKom.的带根全草。本种为贵州新记录,生于海拔1000m以下山地草坡。分布于沿河、兴义、关岭、独山。性凉,味甘、辛。具有清热解毒、消肿止痛、退翳等功效。主治肿毒、疔疮、乳痈、毒蛇咬伤、阳痿、胃痛、急性结膜炎及跌打损伤。含氨基酸等化学成分。

2.4瓶尔小草系瓶尔小草科植物瓶尔小草ophioglossumvulgatumL.的全草。生于海拔500~2000m的溪边田坎、草坡、灌丛旁。分布于德江、天柱、赫章、兴仁、镇宁。性微寒,味甘。具有清热凉血、解毒镇痛等功效。主治肺热咳嗽、肺痈、肺痨吐血、小儿高热惊风、目赤肿痛、胃痛、疮疖肿毒、蛇虫咬伤、跌打肿痛。含氨基酸、苷类等化学成分。

3海金沙科药用植物的研究

3.1海南海金沙俗名掌叶海金沙、转转藤。系海金沙科植物海南海金沙LygodiumconformeC.Chr.的全草。生于海拔200~500m的南部沟谷林下,缠绕、攀援树上。分布在册亨、望谟、罗甸。性寒,味甘,淡。具有清热利湿、舒筋活络等功效。主治小便不利、尿结石、水肿、前列腺炎、关节僵硬、风湿疼痛、火眼、脚转筋。

3.2曲轴海金沙俗名海金沙、柳叶海金沙、长叶海金沙、牛抄藤、驳筋藤、戒指藤、坐转藤。为海金沙科植物曲轴海金沙Lygodiumflexuosum(L.)Sw.的全草。生于海拔290~900m的南部低山丘陵地带的林下、沟边。分布在册亨、贞丰、望谟、罗甸、贵定。性寒,味甘、微苦。具有舒筋活络、消炎利尿、消肿止血等功效。主治风湿麻木、尿路感染、泌尿系统结石、肾炎水肿、痢疾、跌打损伤、外伤出血、小儿口疮及疮疡肿等。含内酯,醌,醇,酚类等化学成分。

3.3海金沙俗名须须药、软筋藤、黑透骨、铁脚仙、乱头发。为海金沙科植物海金沙Lygodiumjaponicum(thunb.)Sw.的地上部分。生于海拔1500m以下的山坡路边、河谷、疏林下及林缘。贵州各地均有分布。性寒,味甘。具有清热解毒、利胆消肿等功效。主治尿路感染、肝炎黄疸、肾炎水肿、小便不利、血尿、感冒发烧、气管炎、肺炎、痈肿疮毒、蛇咬伤、烫火伤及外伤出血。含有机酸、酚、氨基酸、脂肪油等化学成分。

3.4小叶海金沙俗名须须药、软筋藤、左转藤。为海金沙科植物小叶海金沙Lygodiumscandens(L.)Sw.的全草及孢子。生于海拔140~1350m的溪边灌丛中,山坡疏林下、林缘,常见于开阔而阳光充足的灌丛上。分布在雷山、黎平、榕江、从江、三都、荔波、施秉、罗甸。性寒,味甘、微苦。具有清热、利湿、舒筋活络、止血等功效。主治尿路感染、尿路结石、肾炎水肿、肝炎、痢疾、目赤肿痛、风湿痹痛、筋骨麻木、跌打骨折、外伤出血。

4骨碎补科药用植物的研究

4.1鳞轴小膜盖蕨系骨碎补科植物鳞轴小膜盖蕨araiostegiaperdurans(Christ)Copel.的全草。生于海拔1300~1950m的林下、灌丛下石上、树干上。分布于兴义、安龙、普安、赫章、水城等。性凉,味酸。具有清热利尿等功效。主治痢疾、尿闭,可解毒。

4.2云南小膜盖蕨又名小冷蕨叶。系骨碎补科植物云南小膜盖蕨araiostegiayunnanensis(Christ)Copel.的全草。生于海拔600~1300m的山谷林下石上或峭壁上。分布于安龙、安顺、紫云、罗甸、荔波。性凉,味酸。具有消肿止痛、清热收敛等功效。主治烧伤烫伤、跌打损伤、痢疾。

4.3阴石蕨又名平卧阴石蕨、裂叶阴石蕨、红毛蛇、小蕨萁。系骨碎补科植物阴石蕨Humatarepens(L.)Diels的根茎。密生于海拔140~800m的谷溪边,附生树干或岩石上。分布于贞丰、独山、荔波。性平,味甘、淡。具有活血散瘀、清热利湿、接骨续筋等功效。主治风湿痹痛、腰肌劳损、牙痛、便血、肺痨疡、尿道感染。

4.4圆盖阴石蕨又名草石蚕、白毛蛇、老鼠尾、地蜈蚣。系骨碎补科植物圆盖阴石蕨Humatatyermanniimoore的根茎。生于海拔140~1300m的山谷溪边林下,附生岩石上或树干上。分布于安龙、兴义、贞丰、三都、黎平。性凉,味淡、微苦。具有祛风除湿、清热解毒等功效。主治风湿痹痛、湿热黄疸、腰肌劳损、跌打损伤、肺痈、乳痈、咳嗽、毒蛇咬伤。预试全草含黄酮苷、酚、有机酸、氨基酸及糖类等化学成分。

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药用植物学的含义篇5

上世纪80年代末,日本医学博士荻原义秀因为实验室汞中毒病倒,他的公司当时生产100多种药品,在合成化学药品的过程中,他接触了比较多的有机汞。短短的数月,荻原义秀博士头发全白,牙齿脱落,无药可救。

无奈之中,他想起了古老的中国草药,吃了一段时间,依然不见效果。他坚信,大自然一定会给他延续生命的机会,于是,他开始扩大范围寻找并尝试,凡是可食用的植物都不放过。他从1000多种植物中筛选出100多种绿叶植物,因为他认为绿叶植物是最具备解毒功能的。荻原义秀将100多种植物都榨成青汁后,一一进行品尝,然后再做成分分析。在一次次的比较、优选中,从100种缩小到10种,从10种里面最后选定了一种,这就是生长在寒冬季节的有着深绿色叶脉的大麦嫩苗汁!

研究发现,大麦嫩苗汁不仅含有十分丰富的营养素,而且各种营养素的含量搭配均衡,含许多的活性酶及叶绿素,可提供给人体丰富、均衡的营养物质。荻原义秀为此每天喝几杯大麦嫩苗汁,奇迹就这样发生了。他的有机汞中毒症状明显得到了改善,头发逐渐变黑,红光又在脸庞上显露出来,病魔退却了。

荻原义秀的科研成果,很快成为商品,出现在了美国市场。这种到植物的幼苗里面去寻找营养的思路,很快吸引到另外一名研究者,这就是美国著名的医学和营养学专家史娥普博士,她再次确认大麦嫩苗汁是植物营养之王,指出这一新发现的人类营养源至少有12个方面的价值:抗炎消炎;提高免疫功能;增加服用者的体能和精力;加速手术病人的伤口愈合;减轻各种药物引起的副作用;改善更年期症状;缓和胃炎、十二指肠溃疡和胰腺炎症状;帮助降低血糖、血压、血脂、尿酸;改善各种皮肤病症状等等。

1993年的时候,我在美国马里兰州美国国立卫生研究院工作,睡眠不佳,偶然接触到荻原义秀在美国销售的产品,服用一段时间后,睡眠得到改善,看到介绍的资料里面糖尿病人服用后有助血糖降低,我就给国内患有糖尿病的妈妈寄,本来她降糖药怎么吃,血糖都不稳定的,服用后,乏力症状消失了,服用降糖药,变得很灵。

药用植物学的含义篇6

1发展食用菌产业的营养学意义

1.1食用菌产品蛋白质含量高,脂肪含量低,营养价值优于植物食品和动物性食品

传统农业可划分为种植业和养殖业。种植业所生产的粮食、果蔬是人类必需的营养来源。但是,种植业产品中的蛋白质含量很低,不能满足人类的营养需求。于是人们就发展了畜牧业,从动物性食品中获得大量的蛋白质。但动物性食品中脂肪含量很高,不利于人体健康。食用菌是介于植物产品和动物性产品之间的食品,其蛋白质含量比植物食品高很多,干品蛋白质含量与肉类相差不大,但脂肪含量却很低,能够很好地满足人类的营养需要,被称为“健美食品”。

1.2食用菌中的维生素含量高于大多数果蔬产品

维生素是人类必需的一类营养物质。水果和蔬菜中含量较高,人们大多通过食用果蔬来获取身体必需的各种维生素。食用菌鲜菇中维生素C、维生素B、维生素D含量都很高。例如:公认维生素含量很高的大白菜,每100g中维生素C含量约为31mg,而100g鲜草菇中维生素C含量可达206mg。摄取大量的维生素被认为是人类长寿的秘诀之一,多食用食用菌产品,有利于提高人类机体的抵抗力,保持健康长寿。

1.3食用菌药用和食疗价值较高,是一类少有的安全食品

在我国历史上,人们很早就将许多食用菌视为治病的药物。灵芝被传说成能够起死回生的“仙草”。银耳被历代中药大家认为是“润肺、补气、美容”的良药。现代医学研究认为,食用菌中含有的大量菇类多糖是治疗和预防癌症的良药,是人体干扰素的诱导素,能够起到增强人体抵抗力的作用。在民众更加重视“食疗”作用的今天,食用菌产品作为一类新型的保健食品,将会逐渐被人们所信赖。食用菌的生长周期短,从菇蕾开始到采收一般在10d左右,一般不需要使用农药,因此是一种安全无公害食品。

2发展食用菌产业的生物学意义

生物界有三大类生物,在生物分类学上称为动物界、植物界和菌物界。通过养殖高等动物,获得肉、蛋、奶、毛皮等生活必需品。通过种植高等植物来获得粮食、水果、蔬菜、木材等生活必需品。现在,同样可以通过栽培高等真菌(食用菌)来获得一种高级食品。食用菌利用的是植物体中动物(包括细菌等微生物)不能利用的部分――木质素和纤维素。食用菌可以将其转化成为人类(和其他动物)能够吸收利用的有机物。因此,从生物学地位上讲,食用菌产业与种植业、养殖业处于同等重要的地位。

3发展食用菌产业的经济学意义

食用菌的生产周期几乎比任何种植业、养殖业的周期都短。草菇从栽培至采菇仅需10d左右,生产周期短,从而提高了土地的利用率,提高了经济效益。在国外的一些高效栽培菇房,在同一个菇房内,每年可以种植食用菌8次,每年可生产鲜双孢菇117kg/m2。按我国市场双孢菇8元/kg的均价,产值可达936元/m2。这样,土地年产值可达900万元/hm2左右。提高设备投入和引进先进技术,食用菌的生产效率和经济效益可以远远超越种植业和养殖业。

4发展食用菌产业的社会学意义

4.1解决粮食安全问题

由于建设用地不断增加,耕地面积不断减少,加之干旱、洪涝、风雹、冻害等自然灾害时有发生,粮食总产量的增加变得越来越困难。国际上许多专家提出,食用菌产业将是解决未来人类粮食来源的重要途径。有专家测算,目前,全世界每年由于农业生产产生的作物秸秆近40亿t,如果将其中的1/4用来生产食用菌,每年可以生产出10亿t鲜菇。有科学家测试,一个体重70kg的成年人,每天食用不到1kg的鲜菇,就可以满足身体对营养的需要。因此,每年每人需要消耗350kg的鲜菇,10亿t的鲜菇就可以养活24亿人口。

4.2解决农村劳动力过剩问题

食用菌生产一般是半工厂化生产,其产业化率高,管理上要求比较精细,是一种劳动密集型产业。目前,农村存在大量剩余劳动力,由于城市生活成本较高,这些剩余的大量农村劳动力很难在城市长期生存。发展食用菌产业,可以就地安置农村剩余劳动力,对农村的社会稳定和经济的发展有着重要的意义。

5发展食用菌产业的生态学意义

5.1杜绝秸秆焚烧,保护环境

目前,食用菌生产的原料主要是农作物秸秆及农产品加工的下脚料。以前农民总是在作物收获后,将秸秆就地焚烧,造成了很大的环境污染和安全问题,这也成为困扰地方政府的难题。而发展食用菌产业,将秸秆进行合理地利用,不但提高其生物利用率,而且对杜绝秸秆焚烧、保护环境起到了很好的作用。

5.2减少养殖业污染,保护环境

食用菌生产清洁、无污染,其生产要求清洁的无菌条件,生产过程几乎不产生污染物。相比而言,畜牧业产生的污染就严重得多。养殖过程中动物会排放大量的二氧化碳和污浊的气体,还会产生大量的粪便,污染周围环境。有专家估算,人类向大气排放的温室气体中,有40%来源于养殖业。大力发展食用菌产业,从食用菌中获取人体必需的蛋白质,减少养殖业对温室气体的排放,减少环境污染,提高生物利用率,具有很高的生态环保价值[3-4]。

6结语

综上所述,要全面认识发展食用菌产业的意义[5]。不能仅将食用菌生产看成生产一种高档蔬菜或一种致富手段;不要仅盯着鲜菇生产;不要一味追求高档产品,以满足少数人的需求。要抓紧研究推广大宗作物秸秆栽培技术,开发食用菌原料作物种植,为大规模生产打牢基础;要加大对食用菌产品的加工研究,开发多种食用菌食品,加强食用菌烹调研究,让食用菌突破蔬菜的地位限制,扩大消费量,从而增加需求,从根本上扩大食用菌产业规模,使食用菌产业早日发展成为名符其实的“菌业”,为人类社会的发展造福。

7参考文献

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药用植物学的含义篇7

【摘要】目的对贵州道地药材吴茱萸进行品种鉴定与品质评价研究,为中药药性理论相关基础问题研究打下基础。方法通过实地标本采集与药材收购、对标本和药材进行品种鉴定、药材的杂质、水分、浸出物、灰分、挥发油进行检查与测定。结果贵州栽培的吴茱萸药材有吴茱萸evodiarutaecarpa(juss.)benth.和疏毛吴茱萸e.rutaecarpa(juss.)benth.var.bodinieri(dode)huang两个品种。按《中国药典》2005版检查其杂质、水分、浸出物、灰分,大都符合要求。结论贵州栽培的吴茱萸药材品质较好,其中吴茱萸挥发油含量较疏毛吴茱萸高1.73倍。

【关键词】吴茱萸;疏毛吴茱萸;品种鉴定;品质评价

吴茱萸为常用中药,其来源为芸香科植物吴茱萸evodiarutaecarpa(juss.)benth.,石虎e.rutaecarpa(juss.)benth.var.officinalis(dode)huang和疏毛吴茱萸e.rutaecarpa(juss.)benth.var.bodinieri(dode)huang的干燥近成熟果实[1]。能温中下气,止痛,除湿通痹,逐风邪,开腠理,治咳逆寒热。吴茱萸含挥发油、吴茱萸内脂醇、吴茱萸碱等成分有镇痛、升体温、收缩子宫、抗菌、杀虫、利尿、降血压等作用;现代主要用于口腔炎,消化不良、小儿哮喘、腮腺炎、高血压病等病[2]。贵州省东部地区是吴茱萸药材的道地产地,野生资源较为丰富,现已经有大面种栽培种植。本文对贵州省遵义市余庆县龙溪镇吴茱萸gap规范化种植基地栽培的吴茱萸进行品种鉴定与品质评价研究。

1材料

吴茱萸标本和样品均采自或购买于贵州省遵义市余庆县龙溪镇吴茱萸gap规范化种植基地,经贵阳中医学院生药实验室王世清教授鉴定。

2方法与结果

2.1品种鉴定见表1及图1~4。表1样品来源与品种鉴定(略)

2.2品质评价研究

2.2.1杂质检查操作按《中国药典》2005年版一部附录ⅸa进行。结果见表2。吴茱萸的杂质含量超过了2005版《中国药典》规定的7%;疏毛吴茱萸的杂质含量在规定范围内。表2杂质检查结果(略)

2.2.2水分测定

第1法(烘干法):操作按《中国药典》2005版附录ⅸh第1法进行。结果见表3。疏毛吴茱萸及吴茱萸水分含量符合2005版《中国药典》规定的15%的规定范围。表3烘干法水分含量测定结果(略)

第2法(甲苯法):操作按《中国药典》2005版附录ⅸh第2法进行。结果见表4。吴茱萸及疏毛吴茱萸水分含量符合2005版《中国药典》规定的15%的规定范围。表4甲苯法水分含量测定结果(略)

2.2.3浸出物(稀乙醇热浸法)操作按《中国药典》2005版,照醇溶性浸出物测定法项下的热浸法(附录ⅹa)进行检测。结果见表5。吴茱萸和疏毛吴茱萸的浸出物含量基本满足2005版《中国药典》规定的不少于30%的要求。表5浸出物含量测定结果(略)

2.2.4灰分测定操作按《中国药典》2005版附录ⅸk进行操作。结果见表6。吴茱萸及疏毛吴茱萸灰分含量符合2005版《中国药典》规定的10%的规定范围。吴茱萸及疏毛吴茱萸酸不溶性灰分含量符合2005版《中国药典》规定的1%的规定范围。表6灰分含量测定结果(略)

2.2.5挥发油测定操作按《中国药典》2005版附录ⅹd进行操作。结果见表7。2005版《中国药典》尚未对吴茱萸及疏毛吴茱萸的挥发油含量作出规定。表7挥发油含量测定结果(略)

3讨论

3.1关于品种采集于贵州省遵义市余庆县龙溪镇吴茱萸gap规范化种植基地的吴茱萸,经鉴定为芸香科植物吴茱萸evodiarutaecarpa(juss.)benth.和疏毛吴茱萸e.rutaecarpa(juss.)benth.var.bodinieri(dode)huang近成熟果实,两个药材商品分别称为“大花吴萸”和“小花吴萸”。

3.2关于杂质吴茱萸的杂质含量平均值为8.82%,超过了2005版《中国药典》规定的7%要求,经分析可能是由于2008年春季我国那南方地区气候异常偏低,导致吴茱萸生长周期向后延迟,采收加工又比较仓促,致使杂质含量偏高;疏毛吴茱萸的杂质含量平均值为6.37%,符合2005版《中国药典》规定。

3.3关于挥发油经测定吴茱萸挥发油含量平均值为1.16ml/g;疏毛吴茱萸挥发油含量平均值为0.67ml/g。2005版《中国药典》尚未对吴茱萸及疏毛吴茱萸的挥发油含量作出规定。

【参考文献】

药用植物学的含义篇8

【摘要】

药用植物是一类具有特殊用途的经济植物,以采集野生植物为主,育种和栽培技术薄弱,供需矛盾突出。近几年我国育成了一批优质、高产、稳产、抗性强、适应性相对较广的药用植物新品种,为资源保护和利用、推动中药现代化奠定了基础。该文综述了近年来我国在药用植物育种中所取得的成就,主要介绍了诱变育种、组织培养技术、选择育种、杂交育种,并对其存在的问题及发展前景作了简要分析。

【关键词】药用植物;种质资源;育种

药用植物是一类具有特殊用途的经济植物。在我国,药用植物经过几千年的应用和发展,已经形成了具有悠久历史的传统中医药。到目前为止,我国已报道并应用的药用植物有11000种[1]。但在长期的利用过程中却忽视了对野生种质资源可持续利用的研究,致使许多种类由丰富变为稀少,甚至到了濒危的程度。如甘草、黄芩、远志、冬虫夏草等的蕴藏量明显减少。开展药用植物资源的可持续利用是保护野生种质资源遗传多样性、保护生态环境的唯一有效手段。

在药用植物资源的可持续利用研究中,种质资源中良种的优选、优育十分重要,尤其是野生亲缘植物和古老的地方种是长期自然选择和人工选择的产物,由于天然杂交、基因重组、分离、基因漂变或突变,可能蕴藏着丰富的已知或未知的有用基因,具有独特的优良性状和抗御自然灾害的特性,是进行优良个体筛选的物质基础,也是品种改良的源泉。药用植物的育种目标既要提高入药部位的生物产量,更要提高药用成分的相对含量。常规技术和植物生物技术的有效结合加速了药用植物新品种选育的进程,使得药用植物育种工作卓有成效。本文从诱变育种﹑倍性育种﹑选择育种﹑杂交育种﹑组织培养几个方面讨论种质资源的搜集及整理的必要性,以及目前我国药用植物育种的研究进展,即分子标记辅助选择和空间育种在药用植物育种中应用的可行性。

1药用植物育种研究进展

药用植物的育种目标既要提高入药部位的生物产量,更要提高药用成分的相对含量。常规技术和植物生物技术的有效结合加速了药用植物新品种选育的进程,使得药用植物育种工作卓有成效。

1.1诱变育种诱变育种是指利用各种物理因素、化学因素和生物因素诱导植物发生突变,根据育种目标进行选择新品种的育种技术[2]。诱变育种突变频率高,诱发变异较易稳定,适用范围广,可有效改良作物个别单一性状,缩短育种年限的特点。

1.1.1离子束诱变育种离子束生物工程是利用低能重离子注入生物体、组织或细胞,使其产生生物学效应的科学。如使染色体产生各种变异、改变细胞的跨膜电位、对细胞的膜或壁进行刻蚀加工产生可修复的微孔或洞等。这就决定了注入离子的质、能、电联合作用的生物学效应比核辐射产生的生物学效应具有更丰富的内容和更宽广的诱变图谱。单个离子注入技术的发展大大地克服了核辐射诱变的盲目性并降低辐射诱变的负效应,使定向诱变成为可能[3]。

自20世纪80年代利用离子束注入对农作物品种改良获得成功后,此项技术开始应用于药用植物育种。甄卫军等[4]将离子束注入麻黄草种子后,对种子的生长产生了良好的生物学效应。注入剂量4×106n+/cm2发芽率最高为76%,比对照增长43.4%,注入剂量4×106n+/cm2时,和硕蓝麻黄草种子盆栽出土率最高为42.3%,比对照增加了64%。魏胜林等[5]对甘草干种子注入能量为25keV,注入量为600×2.6×1013~3600×2.6×1013/cm2的n+,其中1800×2.6×1013/cm2的注入量能有效提高甘草6d幼苗的主根生长和30d幼苗根冠比干重和鲜重,促进侧根发生,明显刺激6d和30d幼苗的下胚轴和主根、茎高的生长。魏胜林等[6]对甘草干种子注入总量为4.68×1016/cm2、能量为10~25keV的n+对甘草叶片腺体数、腺体分泌多糖、叶内多糖、叶片总多糖均有刺激效应。其中15keV的n+注入叶片腺体分泌多糖比对照提高44.1%(p

此外彭镇华等以低能n+离子的不同剂量注入银杏胚部,引起酯酶同工酶和过氧化物同工酶在数量、种类和活性上的变化;注入剂量会导致酶谱的变化但不显著。新疆大学离子束生物工程实验室对低能离子注入麻黄种子生物效应进行了初步研究表明离子注入对麻黄种子的生长起良好的生物效应。内蒙古大学内蒙自治区离子束生物工程重点实验室通过对黄芪、沙棘和麻黄初步实验结果表明,离子束注入药用植物种子可引起明显的生物效应,具有可喜的应用前景[8]。

1.1.2辐射育种辐射育种是利用物理诱变因素引起染色体、基因和细胞质的变异,用以改良某些或某个特别性状,在药用植物中应用较多的主要是以γ射线和微波为辐射源。

射线辐射育种在药用植物中的研究应用较早,1921年Blakesles首先用X射线照射曼陀罗的种子,获得了各种形态的突变型,20世纪70年代以后michalaski用20kR剂量的γ射线照射毛花洋地黄进行选择,获得了有效成分含量高的品系[9]。Darimow用X射线处理罗木的种子,所得的突变体生物碱含量特别高。Deril等用X射线照射香罗勒的种子,选育出了高产的一叶萩突变品系。Getsadze用10-11kR的γ射线照射香罗勒的种子得到了突变体,不但具有高的精油产量,而且具有抗镰孢菌的能力。我国的辐射育种开始于1987年,所育成的品种抗病、耐贮藏,且早熟。四川省中药研究所用二氧化碳激光照射薏苡种子,育成四激薏78-1号新品种,具有植株矮,分蘖多,千粒重大等优点[10]。药用植物人参、元胡等的辐射育种已经开始[11]。

大多数微波辐射处理是针对提高种子发芽率而开展的,利用家用微波炉即可实现,简单方便。其作用机理为将高频辐射波转化为种子内的分子动能,激活种子内部处于休眠状态的成分从而在一定程度上解除休眠;另外微波穿透力大,使种子内部温度升高,加快细胞分裂和生长,因而有促进生长和缩短发芽历期的作用。但是不同类型的植物种子,是否存在着一个共同范围内的最佳微波辐射量,即种子质量与辐射量的关系还需进一步实验研究[12]。

申志英等[13]对龙胆种子发芽率进行微波辐射方面研究。低温沙藏的种子,用家用微波炉(150w)分别辐射15,20,25,30s,结果表明微波辐射15s发芽率提高10%~16%,可提前2~3d萌发。申志英等[14]将春播前的射干种子搓去种皮,用家用微波炉(150w)辐射30s发芽率提高50%左右,且出芽速度快较整齐。

1.1.3化学诱变化学诱变是利用一些烷化剂、碱基类似物或叠氮化物等化学诱变剂,采用浸渍法、滴注法、注射法、涂抹法或熏蒸法处理植物种子、花粉、子房、合子、茎尖等部位,使后代产生遗传性的改变。甲基磺酸乙酯(emS)被证明是最为有效而且负面影响小的诱变剂。与其他烷化诱变剂类似,是通过与核苷酸中的磷酸、嘌呤和嘧啶等分子直接反应来诱发突变。emS诱变后产生的突变频率高,且多为显性突变体,易于突变体的筛选[15]。

emS诱发的突变主要通过两个步骤来完成,首先鸟嘌呤的o6位置被烷基化,成为一个带正电荷的季铵基团,从而发生两种遗传效应:一是烷化的鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对,代替胞嘧啶,发生转换型的突变;二是由于鸟嘌呤的n27烷基活化,糖苷键断裂造成脱嘌而后在Dna复制过程中,烷基化鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对,导致碱基替换,即G:C变为a:t。emS化学诱变产生点突变的频率较高,而染色体畸变相对较少,可以对作物的某一种特殊性状进行改良[16]。

化学诱变在农作物中如玉米、水稻、大豆等种质资源创新及育种中使用比较广泛,报道较多,但在药用植物中的应用还比较少,通常将该技术与组织培养结合起来使用。如张秀省等[17]报道利用emS处理长春花愈伤组织发现愈伤组织发生了变异,不仅生长快,且吲哚总碱含量高。

1.2倍性育种根据育种目标的要求,采用染色体数加倍或染色体数减半的方法选育植物新品种的途径称为倍性育种,包括两种形式:①利用染色体数加倍的多倍体育种;②利用染色体数减半的单倍体育种。

1.2.1单倍体育种单倍体只含有其双亲的一套染色体组的类型。获得单倍体的方法有单性生殖法、体细胞染色体消失法和组织和细胞的离体培养技术等。

单倍体植株往往不能结实,在培养基中用秋水仙素处理使染色体加倍可以获得纯合二倍体植株,这种培养技术在育种上的应用被称为单倍体育种。单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点,因此通过花药或花粉培养获得单倍体的育种技术,已经成为一种崭新的育种手段。pelletier(1972)首次利用石刁柏花药进行离体培养成功获得了含有一定比例单倍体细胞的混倍体愈伤组织。Dore(1974~1979)在pelletier工作的基础上,利用花药离体培养技术,首次获得超雄(XY)和纯合的二倍体雌株(YY),然后用组织培养的方法,大量繁殖超雄株和两个纯系的雌株种植于田间进行杂交,选育出早熟高产的杂交组合。利用此组合产生的杂交种子用于进行商业生产从而获得全部是早熟高产的雄性植株(XY);Falarigna(1986)得到的全雄系杂种比标准品种增产60%~100%。北京农业大学、西北农业大学和天津农学院等单位均对石刁柏花药培养的接种时期、诱导方法、培养基配比、控制体细胞干扰、染色体自发加倍变化及根分化等方法进行研究,也获得花药培养的单倍体植株[18]。褚云霞等[19,20]作百合花药培养花粉植株单倍体率可达25%。S.S.Bhatmagar以麻黄雌配子体为外植体诱导产生愈伤组织,经分化培养得到完整的单倍体植株。

1.2.2多倍体育种植物多倍性是植物的细胞内存在3个或3个以上染色体组。多倍体植株的农艺性状通常有明显变化,突出表现在根、茎、叶器官上具有巨型性,往往也具有较大的花和果实,这能大幅度提高以相应部位入药的药材的产量[21]。

多倍体植株叶部形态有明显的变化,多倍体植株叶片的气孔大于二倍体,其保卫细胞中的叶绿体数随倍性水平的提高而增加,每视野中气孔数多倍体明显少于二倍体,这可以作为初步鉴定多倍体植株的一个依据[22]。

秋水仙素是一种微管解聚剂,常用于诱发植物染色体加倍。秋水仙素与正在进行有丝分裂的细胞接触时,首先与微管蛋白异二聚体结合,从而阻断微管蛋白组装成微管并引起原有微管解聚,使细胞中与微管相关的功能受到阻碍和丧失,不能形成纺锤丝,阻碍了中期以后的细胞分裂进程。当秋水仙素被洗掉,细胞恢复正常分裂功能后,染色体数目增加了1倍,产生染色体数加倍的核。但各种植物和不同组织中的微管蛋白与秋水仙素结合能力不同,因此处理时要注意秋水仙素不同浓度、不同时间、不同处理及恢复期的温度等等对植物细胞产生的不同程度的影响[23]。表1列出了近年来药用植物多倍体育种的进展情况。表1近年来药用植物多倍体诱导的研究进展(略)

三倍体植株的同源染色体为三组,在进行减数分裂的后期,染色体无法完成均衡分配,整个染色体的分配过程或者说减数分裂的过程杂乱无章,无法形成正常的配子,结果,导致形成染色体数目极不均衡的配子,造成生殖细胞的高度败育,产生无籽现象。这一特点也被用于药用植物的育种上来。如安巍等[53]采用倍性育种的方法,成功地培育出了三倍体无籽枸杞。

1.3植物组织培养辅助育种技术植物组织培养是生物技术中应用较成熟,与常规的诱变育种方法相比,具有明显的优越性。首先在组织培养条件下可以反复大批量的在培养瓶中处理植物愈伤组织、丛生芽,提高多倍体诱导成功率,其次由于组织培养技术不受节气等自然调节的影响可以大大缩短诱导时间并在短期内快速鉴定出大批量株系,繁殖大量试管苗。

许鸿源等[54]以三七根为外植体,以mS+2,4-D为基本培养基,研究了6Ba、Kt、Zt和灵发素(LFS)对愈伤组织诱导的影响,结果表明在CK的基础上添加2mg/LLFS可以促进茎段愈伤组织早发生1~2周,诱导率达到81.5%,比CK高出30%。LFS能使愈伤组织鲜重在40d内增加到了60.2%,而Kt、Zt和6Ba仅增加了13.4%~21.8%。

王会等[55]将薰衣草无菌苗茎段进行丛芽诱导和生根壮苗研究。在mS培养基础上,以不同激素配比对薰衣草进行丛芽诱导及生根壮苗研究,结果表明:mS+6-Ba2.0mg/L+iBa0.25mg/L+Ga2.0mg/L丛芽诱导效果显著,诱导增殖系数为12。培养基mS+naa0.5mg/L适宜薰衣草壮苗生根;活性炭对薰衣草壮苗生根有抑制作用。宋馨等[56]用20bayed和Saxena将贯叶连翘根作为外植体,在生物反应器预培养后,转入设计的电脑控制环境的系统(CCeS)培养瓶中生长发现增加Co2供给的CCeS系统植株生长量,叶绿素a和b增加金丝桃素等活性成分含量都是最大的。

李琰等[57]对杜仲的组织培养方面研究作了大量研究,研究发现:mS培养基有利于杜仲幼茎愈伤组织的诱导,而B5培养基不仅对叶的愈伤组织诱导有利,对茎和叶愈伤组织的继代培养也是最理想的。在杜仲愈伤组织诱导中田间材料幼叶取样时间以3月中旬为好,幼茎的取材时间以4月中旬以前最佳,无菌苗以下胚轴、子叶、真叶诱导效果较好,诱导愈伤组织的培养基pH值以6.3较适宜,培养室的光照条件以12h光照,12h暗培养较有利愈伤组织。诱导茎段的大小和接种方式以0.7cm长度横放方式诱导效果较好[58]。愈伤组织继代培养时接种量在0.35g左右比较合适,愈伤组织的生长曲线大致呈S形,在20d时达到最大值,而总黄酮和绿原酸的含量均在16d时达到最大值。在继代培养中,茎和叶愈伤组织的增长量、绿原酸和总黄酮含量均在第3代达到最大值,下胚轴诱导的愈伤组织的增长量,绿原酸和总黄酮含录均在第4代达到最大值,子叶愈伤组织的增长录和总黄酮含量在第5代达到最大值,绿原酸含量于第4代达到最大值。不同来源的愈伤组织中叶愈伤组织中绿原酸含量最高下胚轴愈伤组织中总黄酮含量最高[59]。

1.4选择育种选择育种是指直接利用自然变异,不需要人工创造新变异而从中进行选择,并通过比较试验的育种途径。

药用植物长期以来野生群居生长,在自然状态下,由于天然杂交、基因重组、分离、基因漂变或突变,个体间在遗传性状上存在很大差异,其中可能蕴藏着丰富的已知或未知的有用基因,如控制高产、优质、抗病、抗逆等优良性状的基因和控制有效成分代谢途径和代谢速度的基因等[60]。这种在自然状态下产生的变异是进行优良个体筛选的物质基础,通过定向选择,可以实现有利基因的积累,从而显著改变原始群体的面貌,促使新变异的出现,直至选育出优良的品系或品种。

近几年在广东省中药材规范化、产业化建设过程中,广州中医药大学联合相关的中药企业在省内建立了穿心莲、广藿香、阳春砂仁、广佛手、巴戟天、高良姜、溪黄草、化州橘红、山银花、五爪龙、九节茶、广金钱草、鸡肾草、何首乌、鱼腥草等10多种中药材规范化种植研究(Gap)基地。对这些中药材规范化种植生产的各个环节进行了系统的研究、总结和整理。其中,开展了这些中药材的物种鉴定和优良品种繁育研究。对这些中药材的不同栽培品种进行了调查、鉴定,初步筛选出不同的农家种,如砂仁的“圆果”“长果”;巴戟天的“小叶种”“大叶种”;广藿香的“牌香”“肇香”“南香”;广佛手的“握拳果”“张手果”;鸡肾草的“小叶鸡肾草”“大叶鸡肾草”等;并初步筛选出优良品种,如巴戟天的“小叶种”、广藿香的“牌香”等[61]。

韩维亚等[62]运用林木选择育种原理,从297株雌银杏古树中发现并选育出两个具有药用价值高、结实早、丰产稳产、抗逆性强等特点的黑银杏优良无性系-中银黑1号和中银黑2号。黑银杏种仁中总黄酮含量0.9mg/kg,叶片中总黄酮含量8.5g/kg,分别比普通银杏(梅核白果)高50%和41.7%。

近年来人参育种取得了很大成效,中国农业科学院特产研究所采用集团选育法育出了有效成分含量较高的黄果人参新品种,赵寿经等[63]运用高产选育方法育成吉参1号品种。徐昭玺等[64](1997)对人参选择育种开展了研究,发现人参混合选择效果不明显,不同等级的母株对后代产量的影响较大。

郭巧生等[65]从4个栽培类型的药用菊花中选育出具有优良栽培性状且高产的“红心菊”和“小自菊”两个推广材料。

1.5杂交育种杂交育种是指以基因型不同的品种进行交配或结合长成杂种,通过培育选择,获得新品种的方法。杂交育种是选育新品种主要途径,是近代育种工作最重要的方法。由于杂交引起基因重组,后代会出现组合双亲控制的优良性状基因型,产生加性效应,并利用某些基因互作,形成具超亲类型新个体,为培育选择提供了物质基础。杂种后代群体,通过培育、鉴定、选择等步骤,获得优良单系,再经过无性繁殖就形成新品种。杂交育种按性质可分为有性杂交育种和无性杂交育种。在有性杂交育种中,根据亲缘关系的远近,又可分为品种间杂交和远缘杂交。一般杂交育种是指品种间杂交育种。按育种不同要求可采用简单杂交,回交和复式杂交等方式。杂交育种主要考虑亲本应具有重要目标性状的基因,选择育种值大的性状。考虑亲本间性状基因互补,选生态地理上相距远的双亲配合力高的作亲本并配制组合等。

杂交育种作为一种常规的育种技术,在药用植物育种上也得到了广泛的应用。如黄春洪(2001)进行了根状茎组的盾叶薯蓣×穿龙薯蓣、盾叶薯蓣×山萆薢的杂交研究,能够产生杂交种子,而在盾叶薯蓣×山萆薢,这分属两组的代表植物的杂交试验中没有获得杂交种子[66]。赵合句等[67]对1983年育成的松蓝与荠菜属间杂交品系进行了比较试验,发现杂交品系在产量、抗病性等方面具有较大的优势。韩宁林等[68]对湖北不同群体间银杏远距离花粉授粉,获得在叶产量、芽数、苗高和地茎粗等方面具有杂种优势的后代。刘玮等[69]进行了丁香属植物的有性杂交试验,研究表明18个组合中有5个获得了杂种,同时发现后代结实率存在较大差异。王秋颖等[70]对多个天麻品种进行多年正反交试验,培育出4个杂交品种,其中3个是高产品种,同时这些品种遗传稳定,天麻个数和产量与双亲相比都有较大的提高,可大面积推广。王锦秀等[71]为培育大果粒枸杞新品种,2002~2004年采用枸杞与番茄进行属间远缘杂交育种试验,共配置21个杂交组合,从中筛选出7个杂交组合,培养出7个杂交后代株系,其中有2个株系已开花结果,这一研究结果说明某些茄科植物不同属间进行杂交是可行的。

2讨论

2.1种质资源对于药用植物育种的重要性“药用植物的种质资源”是泛指一切可用于药物开发的植物遗传资源,是所有药用植物物种的总和。种质资源遗传多样性是药用植物种质鉴定的基础,是利用基因资源的基础,是引种栽培和资源保护的基础,同时也是育种的基础。种质资源是药材生产的源头,种质的优劣对产量和质量有决定性的影响,种质资源研究特别是种质资源遗传多样性的研究在药用植物开发中具有重要意义因此需要投入更多力量加以研究[72]。药用植物种质资源研究的主要内容包括种质资源的调查、收集和整理,建立种质资源描述系统;种质资源的保存技术研究;种质资源的鉴定和评价研究,以提高药材质量,培育优良品种为目标,筛选优良种质资源[73]。

我国是中药材原料的重要出口国,野生植物资源保护力度不够,只开发不抚育造成了野生植物资源的迅速减少,许多珍贵的药用植物已经处于濒危甚至灭绝的边缘。目前在我国以上工作已经开始进行,如种质资源的收集、整理、评价[74];种质资源保护技术[75];以及为有效保护资源而开展的各种育种工作。

2.2分子标记辅助选择在药用植物育种中的可行性和前景Dna分子遗传标记技术又称Dna分子诊断技术,是指通过直接分析遗传物质的多态性来判断生物内在基因排布规律以及其外在性状表现规律的技术。任何生物种或个体都具有特定的Dna多态性,通过直接诊断分析Dna的多态性便能避开遗传特性表现过程中的环境因素,数量性状遗传或部分与完全显性的干扰,快速准确地测定Dna的差异性[76]。

Dna分子作为遗传信息的载体,不受外界因素和生物体发育阶段及器官组织差异的影响,具有较强的遗传稳定性和较高的化学稳定性,在陈旧标本中所保存下来的Dna仍能够用于Dna分子遗传标记的研究,所以随着分子生物学和分子克隆技术的发展,Dna分子标记技术会越来越丰富并且在药用植物学的发展中得到满意结果,目前用于药用植物育种的分子遗传标记技术有RFLp,RapD,appCR,aFLp等[77]。

2.3空间技术在药用植物育种中的应用空间诱变育种,是利用高空气球、返回式卫星、飞船等航天器,将作物种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间,利用宇宙空间特殊的环境诱变作用使生物基因产生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。它是航天高科技与农业遗传育种相结合的产物,是综合了宇航、遗传、辐射、育种等跨学科的高新技术。航天育种的最大优势在于有可能在较短的时间内创造目前常规诱变育种方法难以获得的罕见基因资源,培育出有突破性的优良品种[78]。

1994,1996年发射的返地卫星,分别搭载了红花、桔梗等药用植物种子。经研究发现了抗逆性增强、活性成分提高,品质得到了明显改良[79]。

药用植物品质(产量及药用成分)的优良性、均一性、稳定性和可控性是保证中药生产和中成药疗效的首要环节,优良品种是生产优良药材的基础,只有经过选育的良种才能实现品种的生物学性状整齐、遗传基因稳定、产量稳定、药用成分含量高目稳定可控。因此,开展药用植物选育种研究是实现中药现代化与产业化的客观要求。但我国药用植物资源众多,一方面野生资源数量和种类在迅速减少,另一方面人工驯化和育种工作没有全面系统展开,为保证药用植物的可持续发展,还有待于加大研究力度,选育具有我国自主知识产权的品种。

参考文献

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药用植物学的含义篇9

关键词:中草药微量元素主成分分析

近些年来,我国在中草药的研究中投入了大量的人力和财力,对于广大的科技工作者来说,他们普遍认为中草药对于疾病治疗最为重要的基础是微量元素,也就是植物中含有的少量的成分,有些微量元素需要提取出来才可以发挥作用。为了进一步提高我国中草药的微量元素提取率,促进中草药的吸收和使用,需要从多个角度进行技术的创新。

1、生态化学计量学的概念与理论基础

在我国的高校内,有专门的微量元素提取专业,也就是化学计量学,这个专业研究的是如何进行化学元素物质量的分析和提取工作。而生态化学计量学是一门在生态学的基础上衍生出来的学科,主要是结合两者的基本原理,对当前的生物系统进行科学合理的研究过程,这个过程需要各种各样元素的平衡交互发展,因此成为当前一种适用范围较广的理论科学,主要的研究目的是各种生物学元素这件的关系。

一般来说,生态化学的计量通常是采用有机元素组合而成的,特别是我国早期研究的有机体,包含了氮磷钾等各种有效的成分和元素,这些成分和元素的化学生态特征引起了广大的科学家的认同和兴趣。

在生态化学领域,最常使用的理论是动态平衡理论和生长速率理论两种,它们是生态化学的基础理论,也是其重要的组成部分。动态平衡理论也叫做内稳性理论,是指有机体内部的元素不会随着外在环境的变化而发生剧烈的变化,整个的有机体在一定的规则内保持基本的稳定,它是化学计量学的基础,也是目前研究的重点之一。通过研究发现,各种环境因素对生物调节的作用影响很大,因此化学计量的动态平衡理论可以有效的保证环境影响的稳定性。生长速率理论是方法论方面的问题,它指的是计量单位的控制途径,特别是各个细胞内的生物学分配问题,通过改变其比值和生长率,满足基本的蛋白质需求。

2、化学计量学在药用植物资源研究的现状

在我国,中草药是一种治疗疾病有效的措施,在这个方面发挥着十分重要的作用,而且这种治疗的方法已经被国外所接收和研究,在全球范围内都得到了推广。近些年来,我国在植物元素的测定方面做出了巨大的努力,结合国外的先进技术,探索元素的内在标准,并在一定程度上指出了各种植物元素和环境之间的关系。

科学家经过对现实中的多种中草药元素进行提取对比,发现在中草药中的重金属含量和当前植物的生长环境息息相关,和中草药的加工和储藏也有着一定的联系。同时,通过对其他国家药用植物的配料研究,发现在各种化学元素的变化中是有一定的规律可循的,这种结果和当前的环境有着极大的联系,说明植物本身的化学因素和周围的地理环境息息相关。通过对某地区的迷迭香植物的测试,发现其中所含有的铁、铜等元素在植株中的含量有着很大的不同,就连金银花的生长,其中的元素含量和周围的环境也有着巨大的联系。

药用植物元素化学计量学研究,主要采用相关分析、线性判别分析、主成分分析和聚类分析等多元统计分析方法,对测定元素的分布规律进行研究。科学家分别对七叶一枝花parispolyphylla和用于改善肾功能的50种中药矿质元素含量进行了化学计量学评价。对东西伯利亚地区紫睢花echinaceapurpurea进行了多元统计分析,发现植物不同部位矿质元素组成具有显著差异。测定了26种草药中10种元素的含量,并对元素的分布规律进行了化学计量学评估,分析了潜在的重金属污染来源。评估了土耳其市场上薄荷menthaspicata、百里香thymusvulgaris、姜黄Curcumalonga等9种草药或香料中13种微量元素的含量,研究发现9种植物可以被分为5组,且不同分析方法分组结果一致,表明元素含量在草药和香料中具有规律性。tokalolu[37]测定了土耳其30种草药中Cu,Fe,ni,pb,Zn,钴(Co),铬(Cr),锰(mn),铷(Rb),锶(Sr)等10种元素的含量以及元素的分布模式,多元分析表明可以测定的草药可以根据元素含量分为3个类群。但目前对于药用植物生态化学计量学研究,即从生态学的角度讨论药用植物化学计量特征的研究尚未见系统报道。

3、主成分分析原理

主成分分析方法并不是去分析比较各指标的重要性,将那些不太重要的指标简单地去掉了事,而是通过全面分析各项指标所携带的信息,从中提取出一些潜在的综合性指标(称为主成分),用这不多的几项综合性指标替代原来较多的可观测指标去刻画每一个个体[2]。其基本步骤是:对原始指标进行标准化处理,消除原始数据之间量纲不同的影响;求相关系数的特征值、特征向量和方差的贡献率;确定主成分分析的个数根据方差贡献率大于85%的原则来提取主因子的数;对主成分分析的意义作解释。

3.1原始数据及标准化预处理为了消除各变量之间量纲和数值数量级上的差别,要对原始数据进行标准化预处理,并全部采用SpSS高级软件包13.0对其进行主成分分析。

3.2主成分的确定

计算的相关系数的特征值和方差贡献见表2。从表2中可以看出:第1、2、3的主成分的累计方差贡献率为931845%>85%。所以选取3个主成分进行评价就足够了,它代表了中药中微量元素含量的931845%的信息。

3.3计算初始因子载荷矩阵计算3个初始因子载荷矩阵见表3,从初始因子载荷矩阵得到3个主向量矩阵可以得到3个主成分与各个变量的线形组合分别如下:

F1=01482Cu*-01486Zn*+01559Fe*-01467mn*

F2=01473Cu*-01503Zn*-01295Fe*+0166mn*

F3=01737Cu*+01633Zn*-01198Fe*-01134mn*

4结果与讨论

3个主成分的解释:第一主成分中,与之相关程度较大的变量是Fe,载荷系数大于0155。铁与蛋白质形成的转铁蛋白、乳铁蛋白直接组成体内的抗菌物质,转铁蛋白使血浆中游离Fe降低,使代谢过程中铁的移动受到抑制,乳铁蛋白能破坏革兰氏阳、阴性菌的胞浆,阻止细菌在白细胞和吞噬细胞内生长繁殖,起抗菌作用,它还是血红蛋白的重要组成部分和血液中输送氧气和交换氧气的重要元素。

5结语

总而言之,在我国利用高科技技术对植物中的各种元素进行分析比对,可以有效的提取出其中的微量元素,同时,各种植株的生长和当地的自然地理环境有着密切的联系,提取出来的微量元素可以用于临床试验的依据。

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药用植物学的含义篇10

肉豆蔻蒙药名匝迪、朱日很赛因,为肉豆蔻科植物肉豆蔻(myristicafragransHoutt.)的干燥种子。本品为味辛,性温、腻、重、软,有镇赫依、调胃火、消食、开胃之功效。常用于胸满心烦、叹气、心慌、头晕、失眠;由于普行赫依失常引起的心绞痛、昏厥、谚语、惊慌不安、气短、心区及胸背作痛等赫依性疼痛、消化不良等症[1]。

1蒙医药论述

1.1蒙药与“五元”的关系:蒙药以古代朴素的五元—————土、水、火、气、空为理论基础,认为植物发育生长与“五元”的关系是:土是植物的基础,药物靠土生长成形,是吸养之源,生命之根本;水使其潮湿,是植物所需养料的溶媒,亦是植物体内的运化因子,有滋润营养植物、促进其生长的作用,其在植物内为生化因子,外界空气具有养育植物、促其生长的作用;火在植物内为能量、使其生出湿热的动力因子,外界的阳光、湿度,使植物生长成熟;空在植物内为间隙因子,是物质形成管腔孔道之因素,外界是使其发育长大的空间。因此,药物生长的情况大致相同,但药味各有区别,药味之源,除“空”之外,其他土、水、火、气四大元素,每两个元素合二为一,产生一味。即以两个元素为主,其他元素为辅而生出“味”[1]。水、土———生甘味,其他元素为辅而生。火、土———生酸味,其他元素为辅而生。水、火———生咸味,其他元素为辅而生。水、气———生苦味,其他元素为辅而生。火、气———生辛味,其他元素为辅而生。土、气———生涩味,其他元素为辅而生。

1.2蒙药匝迪功效:味辛,性温、腻、重、软;有抑赫依、调胃火、消食、开胃之功效[2]。《无误蒙药鉴》“匝迪帕拉性腻、重,治以心赫依、吸收后性凉对肾脏疾病有害……”[3]。《四部医典》所述“……肉豆蔻抑赫依、治心病……”[4]。

1.3肉豆蔻蒙药处方配制中所占比例:蒙医处方为以原料为单位按处方要求剂量、剂型、服药量为依据配制,其后加工成各种剂型。肉豆蔻在蒙医经典著作《四部医典》中就有记载在治疗心脏疾病时各种成方几乎都由它来组成,《四部医典》蒙药药物学分类为两个部分:即息剂和祛剂。息剂为常用施治方法,因此,对《四部医典》进行不完全的统计,收集有关治疗心脏疾病药物成方剂,共收载近378蒙药成方剂,其中肉豆蔻组方共19组,占5%,治疗心脏疾病组方9组,占47.37%。由此,可以看出治疗心脏疾病时肉豆蔻的使用率,已成为蒙药不可忽视的治疗心脏疾病单药原材料。

2现代医学概念

2.1药材化学成分分析:肉豆蔻(myristicafragransHoutt)含有挥发油5~15%、脂肪油25~40%及淀粉等[7]。其中肉豆蔻醚分子式为C11H12o3,分子量192。bp276~277℃(760mmHg),157℃(21mmHg),d201.1437。黄樟醚分子式为C10H10o2,分子量162.18。无色或微黄色液体,具特殊臭味。bp232~234℃,d201.096。不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿[5]。挥发油存在于外胚乳中,主要成分为右旋莰烯约80%,肉豆蔻醚约4%,尚含少量丁香酚、异丁香酚、右旋蒎烯、右旋芳樟醇、右旋龙脑、松油醇、牻牛儿醇(约6%)、黄樟醚(约0.6%)。脂肪油的主要成分为固体的肉豆蔻酸甘油酯(40~73%)及液体的油酸甘油酯(约3%)[9]。

2.2对心血管系统的作用:王阳等的研究显示,肉豆蔻挥发油大、中、小剂量组可明显减慢心率,降低心律失常的发生率,同时降低心肌细胞损伤所释放的Got、CK、LDH的含量、降低mDa和升高SoD的活性,对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。国外也曾报道,给麻醉小鼠和未麻醉小鼠静注甲基丁香酚可以引起低血压,其作用机制可能是甲基丁香酚直接作用于血管平滑肌,而产生扩张血管的作用[6]。肉豆蔻能对心脏进行急、慢性治疗。急性治疗时能兴奋心脏,慢性治疗时导致进行性机能降低,研究者认为作用物为肉豆蔻醚和榄香素。我国藏、蒙族用肉豆蔻治疗心脏病。其对单胺氧化酶有中度抑制作用,可引起血管状态不稳定、心率变快等。蒙医药用肉豆蔻主治心赫依、心刺痛、谵语、晕厥、心慌[7]。

2.3其他作用:肉豆蔻挥发油中的主要成分为肉豆蔻醚,含量为37.63~47.06%。木质素类化合物含量最高,其次为萜类化合物。有文献报道肉豆蔻醚能显著提高肝脏和其他靶组织中GSt活性,与肝脏Dna产生附加物,对人大脑有中度兴奋作用;能增强5-羟色胺的作用;对单胺氧化酶有中等程度抑制作用。萜类成分有抗菌活性,此外木质素类化合物有较好的捕捉自由基活性。另外总挥发油有明显的抗血小板聚集活性,挥发油中所含的肉豆蔻醚和黄樟醚是其毒性成分,当达一定用量时,可引起肝脏脂肪变性而致死;肉豆蔻醚和榄香素对正常人有致幻作用;肉豆蔻还对大脑有中度兴奋作用,可引起血管状态不稳定、情绪易冲动、不能进行智力活动等[8]。