在中草藥GAP種植生產(chǎn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

王殿亭

（甘肅省武威市涼州區(qū)古城鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，733000;）

在中草藥GAP種植生產(chǎn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

王殿亭

（甘肅省武威市涼州區(qū)古城鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，733000;）

傳統(tǒng)中藥是我國(guó)幾千年來(lái)用以治病康復(fù)的國(guó)寶，品種之多為世界上罕見(jiàn)。中藥材引進(jìn)和導(dǎo)入當(dāng)今高科技的生物工程技術(shù)勢(shì)必引起中藥材研究和發(fā)展的一場(chǎng)變革。隨著自然的變革、社會(huì)的發(fā)展，天地間自生自滅的中藥材物種有的已經(jīng)滅絕，有的面臨瀕危，盡管從古到今人們對(duì)大量的中藥材進(jìn)行了人工種植或人工飼養(yǎng)，取得了南藥北種、西藥東移和野生變家養(yǎng)的成績(jī)，但鑒于人工栽培飼養(yǎng)中藥材物種退化和面臨瀕危滅絕的棘手問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到解決。針對(duì)中藥材發(fā)展受阻的現(xiàn)狀，若能充分利用當(dāng)今一切高科技手段，致力于中藥材發(fā)展的研究，特別是引進(jìn)利用生物工程技術(shù)是一條有效的途徑。

1 中草藥生產(chǎn)中現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用原因分析

1.1 不少中草藥瀕危緊缺。目前國(guó)內(nèi)中藥材中有不少品種屬于瀕危物種，有動(dòng)物也有植物，例如著名中成藥犀角丸、虎骨木瓜酒、神犀丹、急救中藥湯劑犀角地黃湯等都因配伍中含有禁用的犀牛物種而不能再繼續(xù)使用。對(duì)這些物種，生物工程技術(shù)可以研究這些中藥資源的活性成分、生長(zhǎng)規(guī)律和生產(chǎn)特征，再運(yùn)用生物工程技術(shù)開(kāi)展對(duì)其進(jìn)行保存，從而保護(hù)瀕危緊缺的中藥資源。也可利用基因器官培養(yǎng)技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行離體培養(yǎng)繁殖，以解決瀕危物種導(dǎo)致短缺中藥原料的資源壓力，使之進(jìn)入可以持續(xù)利用的發(fā)展階段。

1.2 中草藥人工栽植藥性發(fā)生變化。我國(guó)現(xiàn)在運(yùn)用的中藥絕大部分為人工栽培的品種，科研和臨床驗(yàn)證告訴我們，一些人工栽培的中藥材經(jīng)多年繁衍其藥性和有效成分就會(huì)發(fā)生變化，如栽培的柴胡、板藍(lán)根、三七、首烏、地黃等，因種植地域的不同，其活性成分就大相徑庭，嚴(yán)重影響療效。另在長(zhǎng)期的中藥材種植中，存在品種種質(zhì)老化、病毒寄生蔓延、種植費(fèi)工費(fèi)時(shí)、繁殖系數(shù)低下等問(wèn)題。這些問(wèn)題很難適應(yīng)當(dāng)前正在進(jìn)行的開(kāi)設(shè)生產(chǎn)基地發(fā)展藥材生產(chǎn)的趨勢(shì)。

1.3 生物工程技術(shù)是中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵。它的發(fā)展和應(yīng)用將導(dǎo)致醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等眾多產(chǎn)業(yè)的重大變革，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起巨大推動(dòng)作用，被視為21世紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。與傳統(tǒng)制藥相比，生物制藥具有更大規(guī)模生產(chǎn)、利潤(rùn)高、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、人力投入少、無(wú)污染、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。而且其新藥一旦開(kāi)發(fā)成功，利潤(rùn)巨大。專(zhuān)家們認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)投資下一輪熱點(diǎn)將是生物技術(shù)，而且推測(cè)利潤(rùn)率將兩倍于信息產(chǎn)業(yè)。

2 中草藥GAP生產(chǎn)中現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)目前已有200多個(gè)生物工程制藥企業(yè)和1萬(wàn)余名科技人員專(zhuān)門(mén)從事醫(yī)藥生物技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。目前已成功生產(chǎn)并上市了12個(gè)產(chǎn)品，如抗癌、抗病毒、抗艾滋病的干擾素；防治肝炎的干擾素。類(lèi)、干擾素Y類(lèi)、白細(xì)胞介素、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、表皮生長(zhǎng)因子、鏈激酶、乙肝疫苗類(lèi)；成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、紅細(xì)胞生成素、胰島素、粒細(xì)胞集落刺激因子和人生長(zhǎng)激素等。未來(lái)我國(guó)生物制藥年均增長(zhǎng)率將達(dá)12%～20%以上，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度。生物制藥的重點(diǎn)研究方向是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程。應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)改造傳統(tǒng)制藥工業(yè)，推行生物工程制藥是實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的一項(xiàng)有效快速措施。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)的中草藥生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn)

3.1 能解決的是中藥天然資源不足及栽培周期長(zhǎng)、效益差的缺點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，民間應(yīng)用的草藥幾乎百分之百是野生。目前全世界的植被正以驚人的速度在改變或遭到破壞，已有5000～6000種植物受到威脅，而我國(guó)現(xiàn)有5000個(gè)品種處于瀕危狀態(tài)，一些物種已經(jīng)絕跡。采用現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)快繁瀕危藥物資源也已成為當(dāng)務(wù)之急。其方法措施有植物非試管快繁技術(shù)、生物個(gè)體擴(kuò)增和大規(guī)模培養(yǎng)(細(xì)胞及組織培養(yǎng))。可利用組織培養(yǎng)植株，又可利用細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)藥用植物次生代謝物或生物轉(zhuǎn)化物。目前均成功地進(jìn)行了人參、三七、西洋參、當(dāng)歸、青蒿、紫背天葵等植物細(xì)胞的培養(yǎng)研究工作。該方法省種、省時(shí)、不受外界環(huán)境影響、無(wú)病蟲(chóng)害、可得到產(chǎn)率高、產(chǎn)量質(zhì)量可靠可控的優(yōu)質(zhì)中藥原料?，F(xiàn)我國(guó)利用生物工程手段建立丹參酮的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)丹參培養(yǎng)物具有丹參酮和隱丹參酮的合成能力，來(lái)源于組培根的愈傷組織的隱丹參酮的含量為原植物的6.8倍。這充分展示了生物工程生產(chǎn)特效藥物的光輝前景。

3.2 轉(zhuǎn)基因工程的應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因藥不僅會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也是中藥生產(chǎn)的一場(chǎng)革命。利用DNA重組定向改造生物，進(jìn)行有關(guān)代謝途徑的基因工程研究；利用有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物反應(yīng)器構(gòu)建的研究，利用轉(zhuǎn)基因生物作為反應(yīng)器生產(chǎn)外源基因編碼的產(chǎn)物。目前已經(jīng)生產(chǎn)出了含乙肝疫苗的“藥用土豆”、“香蕉疫苗”以及能分泌含某種藥用蛋白乳的山羊等，使得原來(lái)原料來(lái)源困難、生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、治療成本昂貴的有效藥物的生產(chǎn)變得簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、能普遍推廣使用的程度。

3.3 分子水平上的中藥質(zhì)量控制。由于中藥成分復(fù)雜，來(lái)源不一，中藥制劑藥味多，工藝各異，造成質(zhì)量難以控制。自八十年代后發(fā)展起來(lái)的分子分類(lèi)學(xué)，將生物性狀從表征擴(kuò)展到生物信息大分子，利用DNA、RAN、蛋白質(zhì)三級(jí)信息物質(zhì)，反映遺傳密碼傳遞順序。這是物種特征的根本所在，也是中藥最有價(jià)值的分類(lèi)鑒定指標(biāo)。另一方面利用DNA分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)中藥進(jìn)行質(zhì)量分析和品質(zhì)評(píng)價(jià)具有傳統(tǒng)中藥檢測(cè)方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。不久將來(lái)DNA標(biāo)記技術(shù)將會(huì)成為繼光譜色譜后在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究領(lǐng)域內(nèi)又一重要的常規(guī)技術(shù)方法。

4 展望

分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用將是實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵步驟，隨著研究的深入，這一高新技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域也將會(huì)發(fā)揮其巨大作用，產(chǎn)生無(wú)可估量的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)這也是當(dāng)今世界高科技發(fā)展的焦點(diǎn)之一。為此，在GAP中草藥生產(chǎn)上引入現(xiàn)代生物工程高新技術(shù)也是加速實(shí)施中藥現(xiàn)代化的目的之一。中草藥是整個(gè)中藥事業(yè)的一個(gè)領(lǐng)域，引進(jìn)和導(dǎo)入當(dāng)今高科技的生物工程技術(shù)，勢(shì)必引起中藥材研究和發(fā)展的一場(chǎng)變革。除了會(huì)使中藥材的研究發(fā)展有長(zhǎng)足的進(jìn)步之外，它將促使整個(gè)中藥傳統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)利用上發(fā)生一個(gè)新的突破，產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。

S853.7

B

1003-8655（2017）06-0075-02