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DNA條形碼接棒傳統中藥材鑒定技術 |
作者： 來源： 發布時間：2012-08-15 |
中藥材鑒定是一切中藥生產、應用、研究至關重要的第一步。中藥材傳統的鑒定方法是以動植物的性狀、顯微特征等來鑒定藥材的真偽，檢驗人員需要大量的鑒定實踐，是一種實踐性的科學。這些方法的缺點就是需要大量的時間熟悉這些藥材的特征，隨著一些老藥工的離開，一些鑒定經驗正面臨失傳的尷尬，中藥材的鑒定也正遭遇著新的考驗。
而隨著近幾年中藥材DNA條形碼鑒定技術研究的不斷深入，中藥材鑒定或迎來一次新的技術革命。不久前，中國科學院昆明植物所舉行了中國-國際生命條形碼計劃（the International Barcodeof Life，iBOL）合作備忘錄（MOU）簽字儀式。中國科學院生物局蘇榮輝副局長指出，生命條形碼技術作為新興的生物分類學工具，短短幾年內在中國得到了迅速的發展，中國和iBOL計劃簽訂新的合作備忘錄，將提升我國在國際生命條形碼計劃事務中的國際話語權和影響力，促進我國DNA條形碼科研的發展。
新進展引人注目
DNA條形碼（DNA barcode）是指生物體內能夠代表該物種標準的、有足夠變異的、易擴增且相對較短的DNA片段。對于這個抽象概念，廣州中醫藥大學中藥資源科學與工程研究中心黃瓊林博士舉了一個生動的比喻：“就好像我們平時在超市中看到的商品條形碼，通過讀碼器識別條形碼，就能快速準確地知道商品的名稱和價格，DNA條形碼也是利用類似的技術原理來鑒別生物物種。”
由于自然界生物的多樣性，物種內部始終存在著大小不一的變異，中藥材物種、產地的不同可能會造成化學成分相差較大，甚至完全不同。因此，面對來源復雜、品種繁多、栽培及生存環境變異等情況，中藥材來源需要經嚴格鑒定，中藥的質量和療效才能得到初步保證。
DNA條形碼的快速發展將促進我國中藥材的質量控制和標準化建設，是目前國際生物分類和鑒定研究中引人注目的新方向。當前研究熱點仍然是選擇和評價可能的條形碼片段，目前最新的研究成果是ITS（ITS2）、psbA-trnH、rbcL和matK等四個片段被認為是最優推薦候選序列。
據相關數據顯示，國家科技部、自然科學基金會、中科院聯合資助了50多個項目，支持開展生物DNA條形碼研究，總經費約1.2億元。目前，我國有70多家科研機構開展了生物DNA條形碼的研究工作并發表180多篇國際論文，國際排名第五。而此前的國際生命條形碼計劃的五年目標是獲得至少50萬個物種的DNA條形碼標準序列，并建立通用易行的實驗標準和數據平臺。
中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所博士后、廣州中醫藥大學資源中心馬新業分析：“DNA條形碼生物識別系統將成為一種快捷、精確、自動化、全球通用的工具，應用于中藥材真偽鑒定，前景十分廣闊。”
在馬新業看來，DNA條形碼的優勢十分明顯：首先，同種生物不同生長時期的DNA序列信息是相同的，即經過加工后形態發生變化，而DNA序列信息不會改變。較之傳統的方法，其擴大了檢測樣本范圍，即使樣本部分受損也不會影響識別結果；其次，可進行非專家物種鑒定，由于該技術操作是機械重復的，只要實驗方案確定，經過簡單培訓的技術員即可操作；再次，準確性高，特定的物種具有特定的DNA序列信息，而形態學鑒別會因趨同和變異導致物種的鑒定誤差。
例如，山麥冬和湖北麥冬的表現型雖然相差較小，在基因上卻相差較大。
目前，中藥材DNA條形碼研究已經取得了較好的成果。黃瓊林介紹說，COI基因片段已被公認可作為動物DNA條形碼，它也成功應用于動物類中藥材的鑒別。在植物方面，陳士林教授等提出了以ITS2序列作為中藥材原植物的通用條形碼，并完成了2010版《中國藥典》收載的208個常用中藥材動植物及1000余種混淆品種的DNA條形碼鑒定研究，建立了二維條形碼鑒定平臺和物種移動鑒別系統。
記者了解到，廣州中醫藥大學中藥資源科學與工程研究中心目前已建立起基于26SrDNAD1-D3+matK雙位點的中藥材DNA條形碼體系，并將DNA條形碼應用于陽春砂等嶺南道地藥材的鑒定、道地性研究中。
此外，香港中文大學邵鵬柱教授及其研究團隊建立了中國涼茶藥用植物DNA條形碼。這些DNA條形碼不但可以鑒別涼茶藥用植物及其偽品或代用品，更能成功利用這些DNA條形碼區別市場上所購買的涼茶原藥材。
應用前景存爭議
對于新興的DNA條形碼技術未來發展前景，業界看法不一。
馬新業認為：“傳統方法由于受到專業人才、準確性、檢測效率等限制，已不能滿足中藥產業現代化發展需求，開發新型鑒定技術才能做到與時俱進。”
“DNA條形碼技術一旦在中藥種植、加工、生產等各環節及相關行業（如企業、科研、醫院和商品質檢等）成功應用，將在品種真偽鑒定層面有效保障臨床療效和用藥安全，規范流通領域秩序和管理，開拓國際市場，并在理念上促進產業升級。”馬新業進一步分析說。
然而，中藥材大多是來源于植物，物種差異性很大，條形碼片段的變異程度差異較大，在實驗中PCR擴增、測序成功率也不盡相同。技術難點還是在于其“通用性”。
培力藥業有限公司藥材資源中心主任王勝勇對于目前呼聲較高的DNA條形碼技術則持謹慎態度，他表示：“DNA鑒定技術只是作為中藥材鑒定方法的一個補充。DNA鑒定技術主要用于近緣藥材、動物類藥材、名貴藥材與混偽品、野生品與栽培養殖品以及藥材道地性的鑒定。由于需要把每類藥材的有效遺傳標記找到，并建立數據庫，這是一個漫長的過程。此外，操作人員需要經過專業培訓，且費用昂貴，推廣難度不小。”
目前，DNA條形碼中藥鑒定技術的推廣普及工作已開始進行。伴隨中藥植物資源和中藥材DNA條形碼鑒定研究日趨增多，科學論證日益充分，對于DNA條形碼的未來發展，馬新業表示，雖看似很難，但其技術方法容易掌握，日后如果能具體統一操作標準、它將是一種非常便捷的中藥材鑒定技術。加之成本越來越低，可以為更多人熟悉和應用，這將大力推動產業的發展。 |
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