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为中药材打造“基因身份证”

2017-03-16 17:18作者:中国中医药报阅读:440次 分享到:
中草药DNA条形码物种鉴定技术进入了公众的视野。这项由中国中医科学院首席研究员、世界卫生组织传统医学合作中心主任陈士林牵头完成的科研项目,运用分子生物学技术为中药材建立了通用的基因条形码鉴定标准,这对解决当下中药材鉴定难题具有重要意义。

  “鹦哥嘴,凹肚脐,天麻外环干姜皮。”古老的歌诀蕴含了老药工辨识药材经验积淀和不朽智慧。在传统中医药学体系中,中药材的鉴别一直靠药工主要依据药物的形态特征来进行区分。然而,随着中医药越来越走进百姓生活,中药材以及中药相关产品的需求越来越大,中药材质量参差不齐,甚至以假乱真的现象已成为不容忽视的问题。


  随着2016年度国家科技进步奖的颁布,中草药DNA条形码物种鉴定技术进入了公众的视野。这项由中国中医科学院首席研究员、世界卫生组织传统医学合作中心主任陈士林牵头完成的科研项目,运用分子生物学技术为中药材建立了通用的基因条形码鉴定标准,这对解决当下中药材鉴定难题具有重要意义。


  “这就是为中药材制定了‘基因身份证’,通过DNA条形码检测就可鉴别真伪。”陈士林生动地比喻。


  中药材也能做“亲子鉴定”


  很多中药材科属相近,外形、气、味均相似,看似是“亲生兄弟”,实则它们的药理功效却是大相径庭,有效鉴定出中草药的“伪亲子”,对保证中医临床疗效是具有重要意义的,中草药DNA条形码物种鉴定技术便是中草药界的“亲子鉴定”技术。


  “每一种中药材都有自己特定的‘DNA条形码’。” 中国中医科学院中药研究所生药研究中心副主任李西文是“中草药DNA条形码物种鉴定体系”课题组的主要成员之一,据他介绍,研究团队对中药材及其常见混伪品有标志意义的DNA序列进行实验研究,根据每种中药材的标志性DNA序列特点输出相应的“DNA条形码”,“DNA条形码”可以制作成二维码的形式,通过扫码,就可以鉴定中药材的真伪。


  课题组主要成员之一、中国医学科学院药用植物研究所研究员姚辉说,现在,DNA条形码物种鉴定技术已经实现了互联网和移动客户端的便捷服务,通过多媒体信息平台,可以实现中药资源信息的检索、查询和比对鉴定,一步操作即可,非常方便、实用。


  “2010版、2015版《中华人民共和国药典》已将中草药DNA条形码物种鉴定方法列为中药材鉴定指导原则之一。”陈士林提到,在中医药事业快速发展的时期,传统的鉴定技术已无法满足市场需求,利用现代科技手段建立一个新型的中药材鉴定模式是符合时代要求的。”


  中药鉴定的“文艺复兴”


  中草药DNA条形码物种鉴定体系的建立是中药鉴定史上的一次技术革命,将中药鉴定从传统依赖经验和眼观口尝的主观感受,升级到了依靠客观基因序列的鉴定方法。国际著名期刊《生物技术前沿》将其称为“草药鉴定从形态到DNA的文艺复兴”。


  李西文说:“我们经过了12年的艰辛探索,完成了1.1万余种4.8万份实验样品的基因测序研究,建立了全球最大的中药材DNA条形码鉴定数据库,其中包含100余万条DNA序列,可以对中国、美国、日本、欧盟、韩国和印度等多个国家的天然药材进行物种鉴定。由于在DNA条形码鉴定技术上重大突破,课题组2名研究人员曾获得‘第三届国际条形码大会’全额资助,赴墨西哥做专题报告。”


  作为主要课题负责人,陈士林认为,这个项目最大的贡献在于建立了中药材鉴定的“通用”标准。他进一步解释,没有通用的鉴定标志物一直是困扰中药鉴定界的难题,而科研团队找到最优“标志性通用”基因片段作为条形码序列,即核基因ITS2序列,并出版了《中国药典中药材DNA条形码标准序列》等专著,标志着中药鉴定学迈入通用和标准化的基因鉴定时代。


  “从基因层面上去认识和鉴定中药,为中药走向世界开辟了一条新途径。”李西文说,中药材多为复杂混合物,这使得现代自然科学理论难以认识和理解中药,这也成为中药走向世界的最大障碍之一,从基因的角度去解读中药符合自然科学的视角,这对于中药被世界所认知、所理解、所接纳是具有积极意义的。


  “DNA物种鉴定技术已被纳入英国药典。”课题组主要成员之一、中国医学科学院药用植物研究所研究员韩建萍介绍,英国药典委员会曾派技术人员专程来中国学习中草药DNA条形码鉴定的技术方法。


  监督市场保证中药品质


  目前,中草药DNA条形码物种鉴定体系已被广泛应用于科研鉴定和企业生产鉴定,这对于监督中药材市场和保证道地药材的良好品质具有积极作用。比如,该项目的主要合作单位之一广州王老吉药业股份有限公司,将DNA条形码物种鉴定技术引进到凉茶的生产中,对凉茶原料中所用的中药材及其常见混伪品的DNA条形码进行快速识别、准确鉴定,可从原料甄选的源头上为品质把关,确保其原料正宗、稳定、一致。


  陈士林表示,随着中草药DNA条形码物种鉴定技术被广泛地认可和接受,更多中医药工作者和中药产业从业者对我们提出了更高的要求,我们进一步的研究方向是在目前科研成果的基础上,把该技术的应用延伸到中药复方的鉴定上,建立中药复方的DNA条形码物种鉴定体系;我们采用新的现代生物技术,对传统中药复方进行物种鉴定,已取得了一定的阶段性成果,比如含有当归的中药复方鉴定数据库已经基本完成;希望通过对中药材DNA条形码物种鉴定信息的不断完善,使其在中药材质量监管和中药材国际交流中发挥更大的作用。