现代生物技术在天然药物中的应用

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1、现代生物技术在天然药物中的应用摘要：天然药物是指动物、植物、和矿物等自然界中存在的有药理活性的天然产物。以生物技术为核心的现代高技术在天然药物资源的研究开发领域内发挥着越来越重要的作用。本文综述了近年来生物技术在动物药研究中的应用；在植物药方面的应用及在海洋药用生物资源开发以及海洋天然活性产物研究中的应用。并就其研究前景进行讨论和展望。关键词：生物技术天然药物应用现代生物技术是在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵

2、工程、蛋白质工程。天然药物是指动物、植物、和矿物等自然界中存在的有药理活性的天然产物。天然药物不等同于中药或中草药。随着社会的发展，人们越来越关注化学药品给人类自身健康及生活环境带来的负面影响；回归自然、保护环境已成为一种处理人类和环境关系的潮流思想。包括植物药、动物药和海洋药物的天然药物的研究和开发顺势大力发展，对天然药物的各种人为禁制也趋于宽松。也启迪人们在天然药物研究、开发、生产中迸发全新的思路。1、现代生物技术在动物药研究中的应用动物药是我国医药宝库的重要组成部分，是中药三大来源之一，其传统研究思路以中医

3、理论为指导，重点研究临床应用等相关方面，主要包括：本草考证、资源调查、基源鉴定、动物药化学、加工炮制、药效研究、品质评价等[1]。动物药研究起步较晚，动物药的系统研究整理工作始于20世纪60年代，基础薄弱，存在较多空白，加之传统动物药研究理论不完善，符合动物药研究特色的方法学尚未建立，如何合理有效的借鉴现代技术手段也不明确。[2]随着生物领域技术的发展，现代生物技术已逐渐广泛应用于动物药研究领域，并取得了可喜进展。1．1生化分离技术1.1.1色谱分离技术色谱分离技术包括凝胶过滤色谱、离子交换色谱、反相色谱、亲和色

4、谱等。对于生物大分子的分离，只使用单一的色谱方法很难将待分离物质完全分离，通常将几种原理不同的色谱技术组合起来以获得理想的纯化效果。魏金荣等[3]采用一步亲和色谱法分离纯化了白眉蝮蛇蛇毒中的降纤酶，得到的降纤酶纯度高达99％以上。1.1.2电泳技术的应用电泳技术是一种广泛使用的蛋白质和核酸分离分析技术。通过电泳可以准确简便的比较大量样品，并获得蛋白质图谱。将两种基于不同分离原理的电泳方法进行组合能够大大提高分离效果，如双向电泳。目前电泳技术已经广泛应用于动物药的鉴定研究。利用动物药药材中的不同组分具有不同的电荷特

5、性，在同一电场下泳动距离存在差异而实现鉴定。史克莉等[4]利用SDS-PAGE技术对3种蜂王浆、牛血清蛋白、金钱白花蛇、乌梢蛇、鹿蹄筋、炮制前后的蝎子进行了鉴别分析。古今等[5]应用高效毛细管电泳技术鉴别了冬虫夏草及其伪品，方法简便、快速、准确，可作为冬虫夏草及其伪品的有效鉴别方法。1.1.3其他分离技术沉淀分离、膜分离、离心分离、泡沫分离等技术作为常用生化分离制备手段的必要补充在动物药研究中的应用同样重要。1.1蛋白质组学技术的应用1.1.1蛋白质样品制备技术动物药药材涉及物种面宽，入药部位种类繁多，对于不同药

6、材蛋白质样品制备应选择与药材特点相适应的方法手段，如水蛭、蜈蚣等药材的提取条件相对较缓和，而对于质地坚硬的水牛角、珍珠等药材的提取条件应该适当剧烈些。较为温和的裂解细胞的方法有渗透溶解、反复冻融裂解、表面活性剂裂解、酶溶法等。为了防止提取过程中蛋白质降解或被氧化，可以选择性的加入蛋白酶抑制剂或抗氧化剂，同时还要注意操作过程中应当尽量低温进行，防止蛋白质变性。较为剧烈的提取方法有超声波处理法、压力杯法、机械研磨法、机械匀浆法等。而药典记载多数动物药的常用提取方法为水煎煮，虽然在如此剧烈的条件下蛋白质已经变性或降解，

7、但是得到的提取液仍具有活性，说明动物药中变性蛋白或多肽可能具有生物活性。1.1.2蛋白质的鉴定动物药药材来源广泛，资源丰富，药用动物物种从单细胞动物到哺乳动物跨度大，种类繁多，而即使是同一物种，也因其所处发育阶段、生理条件、栖息环境等不同，使得动物药药材中的蛋白质组成不尽相同，各有特点.因此，针对动物药的研究急需合理可靠的方法体系对其进行综合评价。黄春洪等[6]利用双向电泳和二维色谱有效分析了尖吻蝮蛇蛇毒蛋白质组和生物活性。蛋白组学技术在研究蛋白质、多肽等复杂体系方面有其独到之处，必将会给动物药的研究带来良好的应

8、用前景1、现代生物技术在植物药中的应用由于人类对自然界的持续性破坏，野生药材资源日益减少。传统栽作中存在着有效成分含量不稳定；农药、重金属含量超标；栽培品系的品质日渐退化以及产量远远不及工业化大生产的要求等一系列问题，严重阻碍了中药的现代化进程。引进生物技术，可以对中药材品质进行多方面的改进。2.1转基因技术近年来，基因工程技术应用为培育新品种提供了强有力的手段。1991