為中藥材打造“基因身份證”

“鸚哥嘴，凹肚臍，天麻外環(huán)干姜皮。”古老的歌訣蘊(yùn)含了老藥工辨識(shí)藥材經(jīng)驗(yàn)積淀和不朽智慧。在傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)體系中，中藥材的鑒別一直靠藥工主要依據(jù)藥物的形態(tài)特征來(lái)進(jìn)行區(qū)分。然而，隨著中醫(yī)藥越來(lái)越走進(jìn)百姓生活，中藥材以及中藥相關(guān)產(chǎn)品的需求越來(lái)越大，中藥材質(zhì)量參差不齊，甚至以假亂真的現(xiàn)象已成為不容忽視的問(wèn)題。

隨著2016年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)的頒布，中草藥DNA條形碼物種鑒定技術(shù)進(jìn)入了公眾的視野。這項(xiàng)由中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院首席研究員、世界衛(wèi)生組織傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)合作中心主任陳士林牽頭完成的科研項(xiàng)目，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)為中藥材建立了通用的基因條形碼鑒定標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)解決當(dāng)下中藥材鑒定難題具有重要意義。

“這就是為中藥材制定了‘基因身份證’，通過(guò)DNA條形碼檢測(cè)就可鑒別真?zhèn)??！标愂苛稚鷦?dòng)地比喻。

中藥材也能做“親子鑒定”

很多中藥材科屬相近，外形、氣、味均相似，看似是“親生兄弟”，實(shí)則它們的藥理功效卻是大相徑庭，有效鑒定出中草藥的“偽親子”，對(duì)保證中醫(yī)臨床療效是具有重要意義的，中草藥DNA條形碼物種鑒定技術(shù)便是中草藥界的“親子鑒定”技術(shù)。

“每一種中藥材都有自己特定的‘DNA條形碼’?！?中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所生藥研究中心副主任李西文是“中草藥DNA條形碼物種鑒定體系”課題組的主要成員之一，據(jù)他介紹，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)中藥材及其常見混偽品有標(biāo)志意義的DNA序列進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)每種中藥材的標(biāo)志性DNA序列特點(diǎn)輸出相應(yīng)的“DNA條形碼”，“DNA條形碼”可以制作成二維碼的形式，通過(guò)掃碼，就可以鑒定中藥材的真?zhèn)巍?/span>

課題組主要成員之一、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所研究員姚輝說(shuō)，現(xiàn)在，DNA條形碼物種鑒定技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)客戶端的便捷服務(wù)，通過(guò)多媒體信息平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)中藥資源信息的檢索、查詢和比對(duì)鑒定，一步操作即可，非常方便、實(shí)用。

“2010版、2015版《中華人民共和國(guó)藥典》已將中草藥DNA條形碼物種鑒定方法列為中藥材鑒定指導(dǎo)原則之一?！标愂苛痔岬剑谥嗅t(yī)藥事業(yè)快速發(fā)展的時(shí)期，傳統(tǒng)的鑒定技術(shù)已無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，利用現(xiàn)代科技手段建立一個(gè)新型的中藥材鑒定模式是符合時(shí)代要求的?！?/span>

中藥鑒定的“文藝復(fù)興”

中草藥DNA條形碼物種鑒定體系的建立是中藥鑒定史上的一次技術(shù)革命，將中藥鑒定從傳統(tǒng)依賴經(jīng)驗(yàn)和眼觀口嘗的主觀感受，升級(jí)到了依靠客觀基因序列的鑒定方法。國(guó)際著名期刊《生物技術(shù)前沿》將其稱為“草藥鑒定從形態(tài)到DNA的文藝復(fù)興”。

李西文說(shuō)：“我們經(jīng)過(guò)了12年的艱辛探索，完成了1.1萬(wàn)余種4.8萬(wàn)份實(shí)驗(yàn)樣品的基因測(cè)序研究，建立了全球最大的中藥材DNA條形碼鑒定數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含100余萬(wàn)條DNA序列，可以對(duì)中國(guó)、美國(guó)、日本、歐盟、韓國(guó)和印度等多個(gè)國(guó)家的天然藥材進(jìn)行物種鑒定。由于在DNA條形碼鑒定技術(shù)上重大突破，課題組2名研究人員曾獲得‘第三屆國(guó)際條形碼大會(huì)’全額資助，赴墨西哥做專題報(bào)告?！?/span>

作為主要課題負(fù)責(zé)人，陳士林認(rèn)為，這個(gè)項(xiàng)目最大的貢獻(xiàn)在于建立了中藥材鑒定的“通用”標(biāo)準(zhǔn)。他進(jìn)一步解釋，沒(méi)有通用的鑒定標(biāo)志物一直是困擾中藥鑒定界的難題，而科研團(tuán)隊(duì)找到最優(yōu)“標(biāo)志性通用”基因片段作為條形碼序列，即核基因ITS2序列，并出版了《中國(guó)藥典中藥材DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)序列》等專著，標(biāo)志著中藥鑒定學(xué)邁入通用和標(biāo)準(zhǔn)化的基因鑒定時(shí)代。

“從基因?qū)用嫔先フJ(rèn)識(shí)和鑒定中藥，為中藥走向世界開辟了一條新途徑?！崩钗魑恼f(shuō)，中藥材多為復(fù)雜混合物，這使得現(xiàn)代自然科學(xué)理論難以認(rèn)識(shí)和理解中藥，這也成為中藥走向世界的最大障礙之一，從基因的角度去解讀中藥符合自然科學(xué)的視角，這對(duì)于中藥被世界所認(rèn)知、所理解、所接納是具有積極意義的。

“DNA物種鑒定技術(shù)已被納入英國(guó)藥典?！闭n題組主要成員之一、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所研究員韓建萍介紹，英國(guó)藥典委員會(huì)曾派技術(shù)人員專程來(lái)中國(guó)學(xué)習(xí)中草藥DNA條形碼鑒定的技術(shù)方法。

監(jiān)督市場(chǎng)保證中藥品質(zhì)

目前，中草藥DNA條形碼物種鑒定體系已被廣泛應(yīng)用于科研鑒定和企業(yè)生產(chǎn)鑒定，這對(duì)于監(jiān)督中藥材市場(chǎng)和保證道地藥材的良好品質(zhì)具有積極作用。比如，該項(xiàng)目的主要合作單位之一廣州王老吉藥業(yè)股份有限公司，將DNA條形碼物種鑒定技術(shù)引進(jìn)到?jīng)霾璧纳a(chǎn)中，對(duì)涼茶原料中所用的中藥材及其常見混偽品的DNA條形碼進(jìn)行快速識(shí)別、準(zhǔn)確鑒定，可從原料甄選的源頭上為品質(zhì)把關(guān)，確保其原料正宗、穩(wěn)定、一致。

陳士林表示，隨著中草藥DNA條形碼物種鑒定技術(shù)被廣泛地認(rèn)可和接受，更多中醫(yī)藥工作者和中藥產(chǎn)業(yè)從業(yè)者對(duì)我們提出了更高的要求，我們進(jìn)一步的研究方向是在目前科研成果的基礎(chǔ)上，把該技術(shù)的應(yīng)用延伸到中藥復(fù)方的鑒定上，建立中藥復(fù)方的DNA條形碼物種鑒定體系；我們采用新的現(xiàn)代生物技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)中藥復(fù)方進(jìn)行物種鑒定，已取得了一定的階段性成果，比如含有當(dāng)歸的中藥復(fù)方鑒定數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)基本完成；希望通過(guò)對(duì)中藥材DNA條形碼物種鑒定信息的不斷完善，使其在中藥材質(zhì)量監(jiān)管和中藥材國(guó)際交流中發(fā)揮更大的作用。