鹿茸成分研究進(jìn)展

劉佳，趙海平，李春義

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所特種動(dòng)物分子生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉林省鹿茸工程研究中心，長春130112)

鹿茸是我國傳統(tǒng)珍貴中藥材，很早就應(yīng)用于各種中藥方劑。據(jù)記載，我國是世界上最早將鹿茸作為藥用的國家，至今已有2000多年的歷史[1]。《中華人民共和國藥典》記載：鹿茸有“壯腎陽、益精血、強(qiáng)筋骨、調(diào)沖任、托瘡毒，用于腎陽不足、精血虧虛、陽痿滑精、宮冷不孕、羸瘦、神疲、畏寒、眩暈、耳鳴、耳聾、腰脊冷痛、筋骨痿軟、崩漏帶下、陰疽不斂”的藥效[2]。

近年來，隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)鹿茸中的有效成分和藥用機(jī)制的研究越來越廣泛。鹿茸中含有多種活性成分，具有促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育、增強(qiáng)新陳代謝、提高機(jī)體免疫力[3，4]、提高性功能[5，6]、調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)[7，8]、緩解骨質(zhì)疏松[9]、促進(jìn)骨折的愈合[10，11]、抗氧化和抗衰老的[12～14]等功能。

分析研究鹿茸化學(xué)成分是探索鹿茸藥理作用機(jī)理的傳統(tǒng)方法。國內(nèi)、外學(xué)者從鹿茸中提取出將近100種化學(xué)成分[15]，這些化學(xué)成分是鹿茸具有多種藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)。鹿茸按其成分主要可分為無機(jī)元素類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、多肽、生長因子、氨基酸、糖類、生物胺和不溶性物質(zhì)等。

1　無機(jī)元素類

礦質(zhì)元素是機(jī)體的重要成分，能夠維持體液的pH恒定，是構(gòu)成多種輔酶或酶的重要成分，能調(diào)節(jié)肌肉和神經(jīng)的激動(dòng)性，是機(jī)體執(zhí)行正常生理功能的必要條件[16]。

董萬超等[17]利用原子吸收光譜和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，對(duì)東北梅花鹿2杠茸、3杈茸，東北馬鹿3杈茸、4杈茸，塔里木馬鹿3杈茸、4杈茸6種鹿茸樣品中均檢測(cè)出16種礦質(zhì)元素，其中包括5種人體所必須的常量元素和11種人體所必需的微量元素。采用原子吸收分光光度計(jì)法對(duì)梅花鹿茸、馬鹿茸、花馬雜交鹿茸、麋鹿茸和馴鹿茸的主要無機(jī)元素進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，5種鹿茸所含無機(jī)元素種類相同，都以Ca和P為最高[18]。

2　脂質(zhì)類

脂類物質(zhì)在鹿茸有機(jī)成分中占有很大比例，脂溶性成分主要有磷脂、甾體化合物、脂肪酸、中性脂和前列腺素等。目前，鹿茸中已經(jīng)分離出10種磷脂組分和9種脂肪酸[19]。段傳鳳等[20]利用薄層色譜法掃描測(cè)定了鹿茸中磷脂組成，其中神經(jīng)鞘磷脂和磷脂酰膽堿含量最高；利用氣相色譜法測(cè)定鹿茸中各種脂肪酸的組成發(fā)現(xiàn)，棕櫚酸和油酸含量最高。

鹿茸的總磷脂含量由于鹿茸的種類、區(qū)段的不同而有顯著差異[21～23]。將梅花鹿鹿茸從上至下依次分為蠟片、粉片、紗片和骨片4部分，梅花鹿茸骨片至蠟片間總磷脂含量為1.01%～5.14%，但東北梅花鹿2杠茸與梅花鹿3杈茸之間的總磷脂含量差異不大[23，24]。

3　蛋白質(zhì)

鹿茸中含有多種功能性蛋白質(zhì)，具有重要的生物活性。趙大瑋等[25]利用分子篩層析過濾除鹽后得到梅花鹿鹿茸水溶性蛋白的粗提液，并測(cè)得其平均濃度0.685g/L(分子篩試驗(yàn)后有稀釋)。范玉琳等[26]同樣利用層析柱分離得到鹿茸蛋白，并在小鼠上進(jìn)行抗腫瘤實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，鹿茸蛋白有抗腫瘤功效。張夢(mèng)瑩等[27]通過優(yōu)化超聲波提取法在梅花鹿上得到36.849mg/g(約3.68%)的水溶性蛋白提取率，并利用小鼠實(shí)驗(yàn)證明了其免疫活性。梅花鹿鮮鹿茸各區(qū)段用超聲波提取法提取，以標(biāo)準(zhǔn)牛血清蛋白作為內(nèi)參，利用考馬斯亮蘭染色法進(jìn)行比色測(cè)定測(cè)得從蠟片到骨片的水溶性蛋白含量分別為4.97%、3.95%、2.55%、1.59%，呈依次降低趨勢(shì)[28]。并且，利用Bradford法測(cè)定用不同加工工藝加工出的鹿茸的蛋白含量最高的是鹿茸鮮品，含量最低的是煮炸鹿茸，證明低溫下進(jìn)行的鹿茸凍干工藝有利于保持鹿茸中的蛋白類成分的含量[29]。可見，鹿茸蛋白質(zhì)含量因提取工藝、取材部位以及加工方法的不同而有所差異。

4　多肽

鹿茸多肽是由鹿茸自身合成且調(diào)節(jié)生理功能的必需活性物質(zhì)[30]，具有很高的生物活性，是鹿茸中起藥效作用的主要成分之一。董萬超等[31]從梅花鹿2杠茸中得到了梅花鹿多肽Ⅰ和多肽Ⅱ 2種組分，并證實(shí)了2種多肽組分的抗炎作用。翁梁等[31]用酸性水從馬鹿茸中得到一個(gè)單一多肽化合物，分子量3216。周秋麗等[32]利用電泳和質(zhì)譜等方法分離出了分子量在1ku～3ku的鹿茸多肽。從鹿茸多肽中分離出的單體多肽化合物-天然鹿茸多肽(Native velvet antler polypeptide，nVAP)是各種治療皮膚黏膜類創(chuàng)傷制劑的主要活性成分。天然鹿茸多肽現(xiàn)已能夠人工合成，并可促進(jìn)表皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增殖[30]。王豐等[33]成功從馬鹿鮮茸中分離得到一種多肽類物質(zhì)，活性檢測(cè)表明，該多肽能夠顯著促進(jìn)表皮細(xì)胞和肝細(xì)胞株的增殖。陳東等[34]報(bào)道了鹿茸多肽在體外對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化這一過程有顯著的促進(jìn)作用。鹿茸多肽的促細(xì)胞增殖作用在多種細(xì)胞中都有證實(shí)，且無種屬的特異性[35]。

5　生長因子

生長因子作為一種細(xì)胞因子，可刺激細(xì)胞的生長。鹿茸生長因子類研究較多的為表皮生長因子(Epidermal growth factor，EGF)、胰島素樣生長因子(Insulin-like growth factor，IGF)以及神經(jīng)生長因子(Nerve rrowth Factor，NGF)。胰島素樣生長因子1(IGF-1)是胰島素樣生長因子家族中極其重要的一份子，并且活性最強(qiáng)，具有非常廣泛的生物學(xué)活性，在胚胎發(fā)育、多種細(xì)胞的生長增殖、神經(jīng)肌肉系統(tǒng)以及內(nèi)分泌系統(tǒng)都發(fā)揮著重要的生物學(xué)作用，還具有調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、促進(jìn)細(xì)胞生長和分化、抑制細(xì)胞死亡、調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能等作用[36]。鹿茸頂部含有大量胰島素樣生長因子及其受體，其中IGF-1能夠調(diào)節(jié)軟骨生長，促進(jìn)軟骨的發(fā)育[37]。利用醋酸和乙醇溶劑提取并檢測(cè)馬鹿茸尖部、中部和根部3部位的IGF-1含量發(fā)現(xiàn)，3個(gè)部位的IGF-1含量差異顯著，其中醋酸粗提物中尖部IGF-1含量分別比中部和根部高43.10%(P<0.01)、284.83%(P<0.01)，中部比根部高168.93%(P<0.01)；已醇提尖部IGF-1含量分別比中部和根部高42.33%(P<0.05)、164.04%(P<0.01)，中部比根部高85.51 %(P<0.05)，均表現(xiàn)出IGF-1含量由上向下遞減趨勢(shì)[38]。

6　氨基酸

鹿茸中的氨基酸含量極其豐富。早在1982年，金順丹等[39]對(duì)我國常見的幾種鹿茸中的氨基酸種類和含量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，鹿茸中氨基酸種類非常豐富，有17種～19種以上，其中含量最高的為甘氨酸、谷氨酸和精氨酸，而含量較低的有含硫的胱氨酸和蛋氨酸。李和平[21]也取得了類似的結(jié)果，測(cè)得各個(gè)品系的鹿茸中氨基酸含量最高為甘氨酸(6.36%～7.16%)，蛋氨酸含量最低(0.42%～1.32%)，不同產(chǎn)地、不同品種、不同入藥部位的鹿茸氨基酸含量差異明顯。王艷梅等[40]測(cè)定分析東北梅花鹿茸從蠟片到骨片4部分所含水解氨基酸含量結(jié)果顯示，梅花鹿茸各部位之間差異極顯著。陳丹等[41]將梅花鹿茸和馬鹿茸分為上、中、下3個(gè)部分，各部位氨基酸的總量，梅花鹿為38.822%、34.843%、30.431%，馬鹿茸為45.440%、43.566%、34.661%，氨基酸含量在鹿茸自上至下依次降低。李澤鴻等[42]對(duì)梅花鹿茸中的氨基酸含量測(cè)定得出，必需氨基酸的含量3杈茸明顯高于2杠茸。

7　糖類

迄今為止，已經(jīng)在鹿茸中發(fā)現(xiàn)了多種糖類成分，主要有戊糖、己糖胺、糖醛酸等[43]。樓小紅等[44]采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定了鹿茸中總糖的含量(15.98%～18.86%)。汪樹理等[28]測(cè)定了東北梅花鹿3杈茸不同區(qū)段的總糖含量，其中蠟片、粉片、血片和骨片的總糖含量分別為3.21%、2.21%、1.04%、0.49%，總糖含量逐漸降低，說明不同部位的東北梅花鹿茸片的質(zhì)量有所差異。實(shí)驗(yàn)大鼠灌胃鹿茸多糖證明，鹿茸多糖對(duì)胃潰瘍有一定的保護(hù)作用，可對(duì)抗大鼠應(yīng)激型胃潰瘍[45]。唐巍然等[46]利用鹿茸多糖(PAPS)對(duì)免疫功能低下的模型小鼠細(xì)胞的免疫功能研究表明，其能調(diào)節(jié)免疫功能低下小鼠的身體免疫機(jī)制，并增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，促進(jìn)抗腫瘤免疫應(yīng)答。鄭磊等[47]對(duì)鹿茸中的粘多糖(又稱糖胺聚糖)進(jìn)行了提取，純化后得到一種較純組分GAG-Ⅲa，并鑒定了其多糖型。

8　生物胺

生物胺為一類含N的脂肪族或雜環(huán)化合物，在生物界存在廣泛，是重要的具有生物活性物質(zhì)，有多種功效和作用。生物胺分為單胺類和多胺類2大類。董萬超等[48]分析測(cè)定了梅花鹿不同部位中的單胺類(5-HT、5-HIAA、DA、Hm)和多胺(Put、Spm、Spd)的含量，其中鹿茸中總單胺含量為1.54%，總多胺含量為0.95%。

從局部分析看，不同部位所含多胺不同，含量差異很大。鹿茸尖部的多胺含量較高，主要由精脒、腐胺和精胺組成，比鹿茸基底部含量高出數(shù)倍，并且以精瞇為主；鹿茸中、下部則以腐胺為主[49]。鹿茸根部的骨化程度高于中部，中部高于尖部；隨著鹿茸從上至下骨化的逐漸增強(qiáng)，精脒的含量逐漸減少，同時(shí)腐胺和精胺的含量逐漸增加[50，51]。近年來，在鹿茸多胺的功能研究上也有很大進(jìn)展，陳曉光等[52]通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鹿茸多胺能明顯抑制NADPH-VC和Fe2+-半胱氨酸系統(tǒng)誘發(fā)的大鼠腦、肝、腎微粒體脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，并可以在體內(nèi)抑制CCl4和乙醇誘發(fā)的小鼠肝脂質(zhì)過氧化反應(yīng)(MDA形成)，從而證實(shí)了其抗氧化功能。王本祥等[49]在研究鹿茸多胺時(shí)發(fā)現(xiàn)，鹿茸多胺(30mg/kg)可促進(jìn)小鼠肝組織核酸和蛋白質(zhì)合成的同時(shí)，使核RNA聚合酶活性明顯增強(qiáng)，該生物效應(yīng)可作為鹿茸多種治療作用的藥理學(xué)基礎(chǔ)。對(duì)鹿茸商品藥材中的多胺進(jìn)行分析測(cè)定，還可應(yīng)用于商品鹿茸的質(zhì)量檢驗(yàn)[53]。

9　不溶性成分

鹿茸的不溶性成分主要指鹿茸中的硬蛋白，硬蛋白包括角蛋白和膠原蛋白。角蛋白在所有溶劑中都不可溶解，也不能被酶解。膠原蛋白被加熱形成膠狀物質(zhì)后可被酶解[54]，鹿茸中含量最高的蛋白質(zhì)為膠原蛋白[29]，膠原蛋白肽鏈中很長的一段是由Gly-X-Y氨基酸序列重復(fù)構(gòu)成的，前面提到的甘氨酸是鹿茸中含量最高的一種氨基酸，也可反映出鹿茸中膠原蛋白含量豐富這一特征[18]。梅花鹿茸不溶性組分中膠原蛋白含量為4.58%，采用SDS-PAGE凝膠電泳的方法測(cè)得分子量為100ku～200ku[55]。鹿茸Ⅰ型膠原能明顯改善細(xì)胞的貼壁和增殖情況，是細(xì)胞生長的良好基質(zhì)[56]。

鹿茸中的化學(xué)成分復(fù)雜多樣。尤其近年來隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展，鹿茸成分尤其是小分子物質(zhì)的研究取得了長足的進(jìn)展。對(duì)比近年來有關(guān)鹿茸成分的各項(xiàng)研究不難發(fā)現(xiàn)，鹿茸各成分在不同鹿種、不同生長階段，其含量并不是一成不變的，而是表現(xiàn)出一定的差異性和規(guī)律性。鹿茸成分與其藥效息息相關(guān)，分析鹿茸成分的差異是研究其藥效的基礎(chǔ)和根本。

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