食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)研究進(jìn)展

鄧詩(shī)意，殷萍，張強(qiáng)，鄒攀，白雪，郭永澤，周學(xué)永，程奕，陳秋生*

1(天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營(yíng)養(yǎng)研究所，天津，300381)2(天津農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津，300392)

自遠(yuǎn)古“神農(nóng)嘗百草”就已有食藥同源的思想啟蒙，“食藥同源”在中國(guó)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，是傳承千年獨(dú)有的文化瑰寶。2020年新冠肺炎疫情形勢(shì)嚴(yán)峻，習(xí)近平總書記在北京指導(dǎo)新冠肺炎疫情防控工作時(shí)，明確要求“堅(jiān)持中西醫(yī)結(jié)合，加大科研攻關(guān)力度，加快篩選研發(fā)具有較好臨床療效的藥物”[1]。實(shí)踐證明，食藥同源的產(chǎn)品，如甘草、藿香、金銀花、茯苓、陳皮等都在抗“疫”中發(fā)揮著舉足輕重的作用[2]，為人民健康做出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)此次疫情“食藥同源”產(chǎn)品，受到了國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的關(guān)注。許多企業(yè)緊隨熱潮以藥膳大力加強(qiáng)“食藥同源”來(lái)滿足消費(fèi)者的需求。

由于中藥材的產(chǎn)地、品種、炮制方法、采收期、藥用部位以及貯藏方法不同導(dǎo)致其有效成分含量差異較大，質(zhì)量不穩(wěn)定。同時(shí)，我國(guó)食藥同源產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)則制度不夠完善，導(dǎo)致不法商人以次充好、以假亂真，惡意降低食藥的有效成分含量，侵害消費(fèi)者和合法商人權(quán)益，有甚者危及到消費(fèi)者健康。為此，2015年我國(guó)頒布《中華人民共和國(guó)食品安全法》建立溯源體系，保障消費(fèi)者權(quán)益，打擊假冒偽劣。2021年“十四五”規(guī)劃特別提出“加快綠色發(fā)展，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全”，切實(shí)保障農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量安全和質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)從吃得飽轉(zhuǎn)換成吃得好。為響應(yīng)“十四五”計(jì)劃的號(hào)召，補(bǔ)齊質(zhì)量監(jiān)管短板，必須從技術(shù)監(jiān)督體系對(duì)食藥同源產(chǎn)品的溯源地進(jìn)行追蹤。從而保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，維護(hù)食藥同源產(chǎn)品形象，保障食藥同源的產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，為食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源提供可靠的理論支撐。傳統(tǒng)中藥辨別真?zhèn)沃饕行誀铊b別、顯微鑒別等，國(guó)內(nèi)外常用的辨別方法是藥物植物指紋圖譜[3]。目前，藥物植物指紋圖譜囊括在食藥同源溯源技術(shù)中，同時(shí)還有穩(wěn)定同位素分析、近紅外光譜、礦物元素指紋圖譜、分子生物學(xué)、有效成分指紋圖譜等技術(shù)。本文綜述了國(guó)內(nèi)外食藥同源產(chǎn)地溯源技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用情況，并對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

1 食藥同源概述

20世紀(jì)30年代，我國(guó)開始有“醫(yī)食同源”、“藥食同源”的說(shuō)法[5]；衛(wèi)生部在2002年公布了87種“既是食品又是藥品物品名單”，正式確定了‘藥食同源’的概念[6]，到2020年已達(dá)到109種[7]，其中包含根莖類21種、果實(shí)類22種、種子類19種、葉類9種等其他種類(表1)。由于我國(guó)地域跨度大，氣候多樣，導(dǎo)致食藥同源產(chǎn)品受自身品性、生態(tài)環(huán)境等因素的交互影響，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的地域性[8]，同種食藥同源產(chǎn)品有效成分的含量具有較大差異。根據(jù)“既是食品又是藥品物品名單”和《中國(guó)中藥區(qū)劃》[9]，食藥同源產(chǎn)品具有特定的產(chǎn)區(qū)，如青藏區(qū)盛產(chǎn)藏紅花，東北區(qū)盛產(chǎn)人參，華北區(qū)盛產(chǎn)酸棗仁、山楂、甘草等，華東區(qū)盛產(chǎn)杭白芷、江香薷、薄荷等，華中區(qū)盛產(chǎn)山茱萸、天麻、百合等，華南區(qū)盛產(chǎn)高良姜、陳皮等，西南區(qū)盛產(chǎn)天麻、鐵皮石斛等，西北區(qū)盛產(chǎn)當(dāng)歸、枸杞等。不同的種植區(qū)域，不同的土質(zhì)和氣候特征，形成了食藥同源產(chǎn)品獨(dú)特的道地性。中醫(yī)講究同一藥材不同部位，功效不同，道地藥材需要精確到特定部位。因此，入藥部位是決定藥材質(zhì)量的關(guān)鍵，從而也為食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源提供理論依據(jù)。

表1 食藥同源產(chǎn)品“入藥部位”歸類Table 1 Classification of homologous ‘medicinal parts’

2 產(chǎn)地溯源技術(shù)及應(yīng)用

2.1 穩(wěn)定同位素分析技術(shù)

穩(wěn)定同位素分析技術(shù)具有指示、整合以及示蹤的能力，可實(shí)現(xiàn)不同類型食品、藥品等原產(chǎn)地識(shí)別[10]。主要利用C、O、H、N等穩(wěn)定元素在不同地域的差異，進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源，其中C元素差異主要與光合作用途徑有關(guān)；O、H元素主要與地理環(huán)境(海拔、降水量)有關(guān)；N元素差異體現(xiàn)在肥料中N元素含量不同。穩(wěn)定同位素分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大米[11]、茶[12]、酒[13]、畜禽[14]等各領(lǐng)域。DONG等[15]利用穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀(isotope ratio mass spectrometry，IRMS)區(qū)分45種商業(yè)蜂蜜，結(jié)果表明，δ13C蜂蜜值和蜂蜜中的蛋白C值有非常強(qiáng)的相關(guān)性，可準(zhǔn)確區(qū)分各種植物性蜂蜜。PERINI等[16]和D′ARCHIVIO等[17]利用電感耦合等離子體對(duì)意大利、伊朗等地區(qū)的藏紅花進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果表明，δ13C、δ15N、δ34S、δ2H等同位素可有效區(qū)分不同產(chǎn)地的藏紅花，準(zhǔn)確率達(dá)到100%。楊燕等[18]利用C、N同位素比率及百分比含量測(cè)定云南、四川、甘肅3個(gè)主產(chǎn)區(qū)的27批當(dāng)歸，結(jié)果表明不同產(chǎn)區(qū)的δ13C、δ15N同位素差異較大，可對(duì)當(dāng)歸進(jìn)行有效的產(chǎn)地判別。何偉忠等[19]利用元素分析儀和電感耦合等離子體對(duì)新疆不同地區(qū)的50份灰棗、47份駿棗進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明總體溯源建模準(zhǔn)確率分別86%和85.11%。穩(wěn)定同位素分析技術(shù)在食藥中，不易隨著外界環(huán)境造成含量差異，僅受單一因素影響如C與光合作用相關(guān)，與海拔、地質(zhì)等無(wú)關(guān)，從而可對(duì)食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地進(jìn)行有效溯源。

2.2 近紅外光譜技術(shù)

近紅外光譜是介于可見(jiàn)光與中紅外光之間的電磁波。由于不同地理環(huán)境(土質(zhì)、降水量、日照、海拔)的食藥有效成分含量差異較大，這種差異可借助近紅外光譜簡(jiǎn)便、快速、無(wú)損的特點(diǎn)對(duì)食藥進(jìn)行精準(zhǔn)溯源。近年來(lái)，近紅外光譜適用于產(chǎn)品組分的品質(zhì)控制和定量分析[20]，從而被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)[21]、醫(yī)藥[22]、工業(yè)[23]、食品[24]等各領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外學(xué)者將近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。ARNDT等[25]應(yīng)用近紅外光譜對(duì)澳大利亞等6個(gè)國(guó)家的64個(gè)杏仁進(jìn)行分析，結(jié)果表明，杏仁溯源的準(zhǔn)確率為80.2%，表明該方法在杏仁產(chǎn)地識(shí)別中具有可行性。XIAO等[26]對(duì)黃芪采用可見(jiàn)短波近紅外結(jié)合主成分分析(principal component analysis，PCA)進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明，5個(gè)地區(qū)所有模型準(zhǔn)確率均超過(guò)98%，可對(duì)黃芪進(jìn)行有效的產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。ELHAMDAOUIl等[27]在摩洛哥采用中紅外光譜技術(shù)及PCA對(duì)8種棗進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明，模型判別準(zhǔn)確率達(dá)到100%，模型回歸系數(shù)84%，表明該方法可鑒別不同產(chǎn)地的棗。劉秀明等[28]對(duì)云南、安徽、廣西、湖北等不同地域的葛根利用近紅外光譜進(jìn)行判定，結(jié)果表明，模型種類識(shí)別率為100%，產(chǎn)地識(shí)別率為84.44%，該方法可很好地識(shí)別不同產(chǎn)地葛根。陳璐等[29]對(duì)河南、山東、河北、重慶4個(gè)地區(qū)的501個(gè)金銀花樣品采用近紅外光譜進(jìn)行分析，結(jié)果表明，金銀花產(chǎn)地判別模型準(zhǔn)確率為100%，該方法可有效對(duì)金銀花產(chǎn)地溯源。姚沖等[30]利用傅里葉變換近紅外光譜結(jié)合徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)全球129個(gè)市的西紅花進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明，主產(chǎn)區(qū)的準(zhǔn)確率最高為96.6%，可有效區(qū)分不同地區(qū)的西紅花。近紅外光譜技術(shù)建立的模型可有效區(qū)分不同地區(qū)的食藥同源，可應(yīng)用于食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。

2.3 礦物元素指紋圖譜技術(shù)

受不同地區(qū)氣候、濕度、土壤等影響，地質(zhì)含有的礦物元素不同、比例差異較大形成各地域獨(dú)特的地質(zhì)風(fēng)格，所以常用礦物元素指紋圖譜技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)食藥同源的產(chǎn)品產(chǎn)地溯源[31]。礦物元素含量常分為三類：常量元素、微量元素及痕量元素，且不同地區(qū)有各自的地質(zhì)元素特征，形成不同的礦物元素指紋圖譜[32]。國(guó)內(nèi)外礦物元素指紋圖譜技術(shù)在植源性農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地判別效果較好。目前，礦物元素指紋圖譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、食藥同源等產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的研究[33]。KARABAGIAS等[34]對(duì)伯羅奔尼撒半島的3個(gè)地區(qū)野生花椒的礦物元素進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明。模型準(zhǔn)確率為85.7%和88.9%，可有效區(qū)分不同地區(qū)的花椒。KURAS等[35]對(duì)沙特阿拉伯4個(gè)不同品種的120個(gè)棗樣品采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass spectrometer，ICP-MS)和石墨爐原子吸收法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，棗果皮的鐵含量高于果肉，果皮的鍶大于果肉20%，可有效地對(duì)棗進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。LEE等[36]采用無(wú)機(jī)元素分析結(jié)合正交偏最小二乘法區(qū)分29個(gè)韓國(guó)紫蘇和11個(gè)中國(guó)紫蘇，結(jié)果表明中國(guó)紫蘇Rb元素大于韓國(guó)紫蘇，Rb元素最適合區(qū)分中國(guó)和韓國(guó)紫蘇。開建榮等[37]利用ICP-MS對(duì)寧夏4個(gè)地區(qū)4個(gè)品種枸杞進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明Ni、Mo、Pb、Li、P、Hg、Ba、Th、Al、As、Zn、Ba可作為枸杞的特征性指標(biāo)，區(qū)分不同產(chǎn)地的枸杞。趙玉洋等[38]對(duì)11個(gè)地區(qū)的鐵皮石斛利用電感耦合等離子體進(jìn)行分析，結(jié)果表明Ni、Zn、Ba、Nd、Rb、La、Sr、Ca、Mg、Cu、Cs可作為鐵皮石斛的特征性指標(biāo)，可有效對(duì)鐵皮石斛進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。

2.4 分子生物學(xué)技術(shù)

分子生物學(xué)是基因通過(guò)DNA標(biāo)記，運(yùn)用聚合酶鏈反應(yīng)從待測(cè)樣品中標(biāo)記DNA片段，由于各生物的遺傳因子不同從而能夠準(zhǔn)確鑒別不同地區(qū)的生物。因此該技術(shù)可以有效地對(duì)食藥同源進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源[39]。CAI等[40]利用高效液相色譜測(cè)化學(xué)指紋和ITS2序列作為DNA序列碼將10組東北人參進(jìn)行轉(zhuǎn)換，結(jié)果表明，人參的總壓縮率為99.36%，可以用作化學(xué)指紋及DNA序列形成QR碼為人參溯源提供理論依據(jù)。TIAN等[41]利用DNA條形碼技術(shù)對(duì)人參與西洋參進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明可檢測(cè)0.001 ng基因組，西洋參故意摻假人參0.1%，表明可用于人參與西洋參溯源鑒定。王菲菲等[42]采用分子生物學(xué)結(jié)合化學(xué)成分對(duì)薄荷、胡椒薄荷、留蘭香進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明結(jié)合3種分類方法可對(duì)薄荷進(jìn)行分子生物學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。孟嘯龍等[43]通過(guò)對(duì)5種山藥DNA條形碼篩選得出利用DNA序列鑒定5個(gè)山藥品種，表明DNA條形碼技術(shù)可鑒別山藥及混偽品。分子生物學(xué)技術(shù)常用于道地藥材鑒定，通過(guò)比對(duì)DNA序列等方法對(duì)食藥同源產(chǎn)品進(jìn)行真?zhèn)舞b別，更穩(wěn)定有效地進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。

2.5 有效成分指紋圖譜技術(shù)

食藥同源的產(chǎn)品含量復(fù)雜多樣，然而不同的食藥同源的產(chǎn)品的主要有效成分以及含量差異較大，如區(qū)分山銀花與金銀花就主要取決于其主要有效成分指標(biāo)綠原酸、木犀草苷[44]。有效成分指紋圖譜一般指生物指紋圖譜和化學(xué)指紋圖譜，生物指紋圖譜以DNA等為代表的圖譜；化學(xué)指紋圖譜以食藥同源產(chǎn)品中含有的元素、成分等形成的圖譜。有效成分指紋圖譜技術(shù)則是運(yùn)用不同的指紋圖譜技術(shù)如高效液相色譜法等指紋圖譜技術(shù)來(lái)鑒別主要有效成分含量不同，從而分辨不同產(chǎn)區(qū)的食藥同源的產(chǎn)品。GU等[45]采用擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析結(jié)合高效液相色譜對(duì)24個(gè)不同地區(qū)黨參和10批黨參進(jìn)行分析，結(jié)果表明，圖譜相似度都超過(guò)0.8，可以有效對(duì)黨參進(jìn)行溯源。ZHANG等[46]利用HPLC色譜指紋圖譜和化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合對(duì)10批當(dāng)歸進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明10批當(dāng)歸相似度均大于0.923，具有良好的一致性，可區(qū)分不同地區(qū)的當(dāng)歸。方宣啟等[47]利用非線性化學(xué)指紋圖譜對(duì)四川、吉林、云南、湖南4個(gè)產(chǎn)區(qū)的天麻及混偽品進(jìn)行鑒別，結(jié)果表明不同產(chǎn)區(qū)的準(zhǔn)確率為98.3%，可對(duì)天麻進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。韓曉珂等[48]利用HPLC指紋圖譜對(duì)對(duì)安徽、陜西、廣西、鄭州、湖北、廣東6個(gè)地區(qū)的21批葛根和粉葛進(jìn)行區(qū)分，結(jié)果表明HPLC共有15個(gè)共有峰，相似度0.946～1.000，均大于0.965，大豆苷元、染料木素、葛根素等主要成分的差異可區(qū)分葛根與粉葛，可對(duì)葛根和粉葛進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。有效成分指紋圖譜技術(shù)可以全面反映食藥同源藥材的元素及化學(xué)成分含量，可全面地食藥同源進(jìn)行產(chǎn)品產(chǎn)地溯源。

3 食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析

3.1 2010—2021年食藥同源發(fā)文趨勢(shì)

以中文文獻(xiàn)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)為來(lái)源，分別以“109種食藥同源中文名稱”、“溯源”為關(guān)鍵詞，時(shí)間為“2010年1月1日至2021年6月1日”為條件對(duì)文獻(xiàn)逐一檢索，作為第一次檢索；另再分別以“109種食藥同源中文名稱”和“產(chǎn)地”或“紅外”或“礦物元素”或“穩(wěn)定同位素”或“分子生物學(xué)”為關(guān)鍵詞，時(shí)間與第1次檢索一致進(jìn)行第2次逐一檢索。同時(shí)，在Web of Science和Pud Med數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用主題“109種食藥同源英文名稱”和“traceability”逐一檢索2010年1月1日至2021年6月1日的文獻(xiàn)為第3次檢索；再利用“109種食藥同源英文名稱”和“origin”或“near infrared”或“IR”或“stable isotope”或“mineral element”或“molecular biology”為關(guān)鍵詞，時(shí)間條件不變逐一進(jìn)行第4次檢索，合并4次檢索中英文獻(xiàn)共得3 496篇。由于蜂蜜文獻(xiàn)數(shù)量龐大，僅有效成分文獻(xiàn)已有910篇，分子生物學(xué)有684篇，將會(huì)影響食藥同源整體數(shù)據(jù)分析，因此蜂蜜所有的文獻(xiàn)將不計(jì)算在本文內(nèi)。

食藥同源發(fā)文總量為1 902篇(除蜂蜜外)，年平均173篇，整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)(圖1)。其中，2020年總文獻(xiàn)量為276篇，較2010年總文獻(xiàn)量96篇增長(zhǎng)187.5%，而2021年截至上半年發(fā)文量就已有132篇，預(yù)測(cè)2021年全年發(fā)文量將會(huì)呈持續(xù)上升趨勢(shì)。食藥同源是我們傳承千年的國(guó)粹之一，近年來(lái)隨著文化交流的加強(qiáng)，食藥同源也開始邁步走出國(guó)門。在中文數(shù)據(jù)庫(kù)知網(wǎng)檢索的文獻(xiàn)有1 519篇，而在Web of Science和Pud Med數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的文獻(xiàn)有383篇。2010—2021年國(guó)內(nèi)外總文獻(xiàn)比例中，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)占79.9%，而國(guó)外文獻(xiàn)僅占20.1%。其中，2020年國(guó)內(nèi)總文獻(xiàn)量為194篇，較2010年國(guó)內(nèi)總文獻(xiàn)量80篇，增長(zhǎng)了142.5%。2020年國(guó)外總文獻(xiàn)量為82篇，較2010年國(guó)外總文獻(xiàn)量16篇，增長(zhǎng)了412.5%，國(guó)外文獻(xiàn)的數(shù)量更是大幅度上升?？梢?jiàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)食藥同源產(chǎn)品越發(fā)重視。由于受食藥同源傳統(tǒng)思想的影響，以及我國(guó)消費(fèi)者對(duì)食藥同源產(chǎn)品的喜愛(ài)，我國(guó)學(xué)者加強(qiáng)了對(duì)食藥同源產(chǎn)品的研究。除此之外其他各國(guó)學(xué)者也順應(yīng)該國(guó)消費(fèi)者對(duì)食藥同源產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，針對(duì)性開展溯源研究應(yīng)用。

圖1 2010—2020年食藥同源文獻(xiàn)趨勢(shì)Fig.1 Trends in food and drug homologous literature from 2010 to 2020

3.2 食藥同源產(chǎn)品溯源文獻(xiàn)研究?jī)?nèi)容分析

在1 902篇文獻(xiàn)中，研究?jī)?nèi)容為溯源技術(shù)及應(yīng)用的文獻(xiàn)，中文文獻(xiàn)共有56篇，占總文獻(xiàn)的2.9%；外文文獻(xiàn)共有383篇，占總文獻(xiàn)的20.1%，其中，第一作者為中國(guó)作者的有231篇，占總文獻(xiàn)的12.1%；研究?jī)?nèi)容為成分差異性鑒別的中外文文獻(xiàn)，共有1 449篇，占比77%?？梢钥闯?，針對(duì)食藥同源產(chǎn)品溯源技術(shù)的研究，主要以中國(guó)為主；同時(shí)，大部分文獻(xiàn)針對(duì)為藥同源產(chǎn)品的成分差異性鑒別研究，并未形成特定食藥同源產(chǎn)品的溯源技術(shù)或溯源模型。

通過(guò)對(duì)Web of Science和Pud Med數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出的383篇外文文獻(xiàn)進(jìn)行分析，全球共有39個(gè)國(guó)家對(duì)食藥同源產(chǎn)品進(jìn)行溯源技術(shù)研究。發(fā)文量排在前十的國(guó)家為中國(guó)、西班牙、意大利、韓國(guó)、希臘、伊朗、日本、印度、澳大利亞、美國(guó)。其中，中國(guó)的發(fā)文量最高有231篇，占外文文獻(xiàn)的60.3%，其次是西班牙、意大利、韓國(guó)、希臘、伊朗、日本、印度、澳大利亞、美國(guó)、泰國(guó)等國(guó)家，分別占5.2%、3.1%、3.1%、2.3%、2.1%、1.8%、1.8%、1.8%、1.6%和1.3%(圖2)。可見(jiàn)，食藥同源產(chǎn)品在中國(guó)覆蓋最為廣闊，其次是西班牙和意大利，但食藥同源產(chǎn)品依然存在產(chǎn)地溯源未完全深入研究等問(wèn)題。

圖2 2010—2020年食藥同源世界發(fā)文趨勢(shì)Fig.2 The trend of world publication of food and drug homology from 2010 to 2020

針對(duì)109種食藥同源產(chǎn)品，研究?jī)?nèi)容涉及種類最多的是中國(guó)有104種，其次是意大利10種，韓國(guó)7種，西班牙、印度、日本均為6種，澳大利亞5種。同時(shí)，國(guó)內(nèi)對(duì)食藥同源產(chǎn)品開展溯源技術(shù)及溯源模型研究的食藥同源產(chǎn)品僅有15種，分別是當(dāng)歸[18]、棗[19]、人參[24]、葛根[28,48]、金銀花[29]、西紅花[30]、百合[32]、枸杞[37]、鐵皮石斛[38]、天麻[47]和黃芪[49]，其余均為食藥同源產(chǎn)品成分差異性鑒別研究，成分差異性分析文獻(xiàn)量大于50篇的有12種食藥同源產(chǎn)品，小于10篇的有47種，介于10與50篇之間的有46種。文獻(xiàn)分析表明，有效成分差異是現(xiàn)國(guó)內(nèi)外學(xué)者區(qū)分不同食藥同源產(chǎn)品的常規(guī)方法，但各國(guó)對(duì)大部分食藥同源產(chǎn)品僅停留在成分差異性分析，未深入源頭對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)地溯源研究。可見(jiàn)，產(chǎn)地溯源技術(shù)研究涉及的食藥同源產(chǎn)品種類較少，亟需利用食藥同源產(chǎn)品成分差異性研究建立溯源技術(shù)或溯源技術(shù)模型。

3.3 食藥同源溯源技術(shù)數(shù)據(jù)分析

溯源技術(shù)的運(yùn)用頻次，可體現(xiàn)溯源技術(shù)在食藥同源產(chǎn)品上應(yīng)用的覆蓋程度，以及了解食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源較為公認(rèn)的方法。從2010—2020年國(guó)內(nèi)外食藥同源產(chǎn)品溯源技術(shù)運(yùn)用頻次中看出(圖3)，中英文溯源總文獻(xiàn)有429篇，其中，穩(wěn)定同位素分析技術(shù)發(fā)文量最低僅有23篇，占溯源總文獻(xiàn)量的5.4%，相反發(fā)文量最高的是紅外光譜指紋圖譜技術(shù)有171篇，是穩(wěn)定同位素分析技術(shù)的7.4倍，占溯源總文獻(xiàn)量39.9%。其次是有效成分指紋圖譜技術(shù)有132篇，占溯源總文獻(xiàn)量的30.7%，礦物元素指紋圖譜技術(shù)有67篇，占溯源總文獻(xiàn)量的15.6%，分子生物學(xué)技術(shù)有36篇，占溯源總文獻(xiàn)量的8.4%。溯源技術(shù)整體呈上升趨勢(shì)，如近紅外光譜技術(shù)從2010年9篇增到2020年35篇，增幅為288.9%?？梢?jiàn)，近紅外光譜技術(shù)因其無(wú)損、便捷的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者不僅將其廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域[21-24]，同時(shí)也應(yīng)用于食藥同源產(chǎn)品。而有效成分指紋圖譜技術(shù)和礦物元素指紋圖譜技術(shù)，前者因是公認(rèn)的常規(guī)鑒別技術(shù)后者是因其礦物元素種類較多且穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，也被廣泛應(yīng)用于食藥同源產(chǎn)品溯源；而分子生物學(xué)技術(shù)作為一種新型技術(shù)，也得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注和研究，對(duì)于食藥同源產(chǎn)品溯源技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。

圖3 2010—2020年食藥同源溯源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)Fig.3 Development trend of food and drug homology traceability technology from 2010 to 2020

4 結(jié)論與展望

回顧2010—2021年食藥同源溯源技術(shù)研究，中國(guó)學(xué)者開展的研究占絕大多數(shù)，體現(xiàn)了中國(guó)在食藥同源研究領(lǐng)域的重要地位。然而，食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)現(xiàn)今在中國(guó)的覆蓋范圍較窄，研究較薄弱，中國(guó)深入食藥同源研究溯源的僅有16種產(chǎn)品，有5種產(chǎn)品未見(jiàn)任何報(bào)道，其余88種產(chǎn)品僅研究了成分性差異分析，并未深入研究溯源或真?zhèn)伪鎰e。食藥同源在中國(guó)有近千年的歷史，從2010年開始中藥溯源技術(shù)在不斷的發(fā)展與創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)呈上升趨勢(shì)，每年呈現(xiàn)12.5%增長(zhǎng)。經(jīng)研究統(tǒng)計(jì)2010—2021年所有文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)不同國(guó)家對(duì)食藥同源產(chǎn)品的研究，體現(xiàn)在該國(guó)消費(fèi)者對(duì)某種食藥同源產(chǎn)品大量消耗，如西班牙研究杏仁、黑胡椒、覆盆子、西紅花等食藥同源產(chǎn)品，是因?yàn)槲靼嘌廊嗣袢粘Ｊ秤眯尤?、覆盆子，以及大量采用黑胡椒、西紅花做香料；韓國(guó)研究紫蘇、人參、當(dāng)歸、黑芝麻等食藥同源產(chǎn)品，是因?yàn)樵陧n國(guó)飲食文化中常出現(xiàn)以上幾種食藥同源產(chǎn)品融入食譜。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，溯源技術(shù)運(yùn)用最廣泛的是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的有效成分指紋圖譜技術(shù)，其次是靠無(wú)損檢測(cè)、快速檢測(cè)位于第2位的紅外光譜技術(shù)。從世界范圍深入分析，2010—2021年食藥同源溯源或成分差異性分析的所有文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，全球科學(xué)工作者對(duì)食藥同源相關(guān)研究重視度有所提升，主要體現(xiàn)在食藥同源產(chǎn)品的真實(shí)性和道地性等方面的應(yīng)用探索。研究人員基于遺傳因子、化學(xué)成分及礦物元素等幾個(gè)方面對(duì)食藥同源產(chǎn)品檢測(cè)分析，用于辨別食藥同源產(chǎn)品優(yōu)劣或真?zhèn)巍?/p>

食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源是對(duì)食藥及相關(guān)土壤、水樣等環(huán)境因素易影響的樣品進(jìn)行檢測(cè)，再篩選出特征性指標(biāo)，建立模型及數(shù)據(jù)庫(kù)，從而達(dá)到區(qū)分不同產(chǎn)地的食藥。然而，食藥同源的產(chǎn)品常受地理環(huán)境因素等影響，導(dǎo)致食藥同源產(chǎn)品的有效成分、礦物元素或者同位素差異較大。目前，溯源技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品、食品、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域[10-14,20-23]。但是，由相關(guān)的溯源技術(shù)報(bào)道可知，單一溯源技術(shù)都存在一定的局限性，并不能對(duì)食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地進(jìn)行精確地溯源。氣相色譜和液相色譜都具有較高的靈敏度且重復(fù)性好等特點(diǎn)，但氣相色譜分析速度慢，檢測(cè)費(fèi)用較高；電子鼻具有分析速度快、重復(fù)性好等特點(diǎn)，但卻易受檢測(cè)環(huán)境影響；IRMS具有靈敏度高，準(zhǔn)確性好等特點(diǎn)，但費(fèi)用昂貴、分析速度較慢；ICP-MS能同時(shí)分析多元素，且分析速度快，但操作復(fù)雜、費(fèi)用昂貴；分子生物學(xué)技術(shù)特異性強(qiáng)、重現(xiàn)性好，但易出現(xiàn)假陰性或假陽(yáng)性。由于食藥同源產(chǎn)品的有效成分復(fù)雜，甚至存在未知的有效成分。因此，使用單一溯源技術(shù)已無(wú)法滿足食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的需求，研究人員應(yīng)將多項(xiàng)技術(shù)相互融合對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)地進(jìn)行溯源研究。為了將溯源技術(shù)更好地應(yīng)用于食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地溯源，需要將多個(gè)化學(xué)方法或儀器與化學(xué)計(jì)量法相結(jié)合，以擴(kuò)大食藥同源指標(biāo)檢測(cè)范圍，縮小產(chǎn)品產(chǎn)地地理范圍為目標(biāo)，建立精確的化學(xué)計(jì)量法模型及食藥同源產(chǎn)品的指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)食藥同源產(chǎn)品產(chǎn)地準(zhǔn)確溯源的目的。