郭明兴，傅春升，陈雅慧

(1.山东省卫生健康委员会医疗管理服务中心，山东 济南250014；2.山东中医药大学附属医院，山东 济南 250014；3.山东中医药大学，山东 济南 250355)

中药资源是指在一定地区或范围内分布的按照中医理论用于预防、治疗疾病或具有保健作用的各种植物、动物和矿物以及其蕴涵量的总和。我国是当今世界世界“生物多样性大国”，拥有全球物种总数的10%～14%，广袤的土地、复杂的地质形态、充沛的水源、多样的气候等得天独厚的自然条件孕育着丰富的中药资源。伴随《中华人民共和国中医药法》正式颁布实施，中药行业迎来了前所未有的机遇，同时也面临着极大地考验。中药资源需求量的激增外加人们长期采挖及不合理采收、采猎，使得野生药用动植物资源的贮量急剧下降，实现中药资源可持续开发利用刻不容缓[1]。本文从扩大药源、完善药品研发生产相关规定、应用现代技术3个方面概述中药资源可持续开发利用的基本状况，旨在为中药资源利用提供新的思路与方向。

1 中药资源现状

我国幅员辽阔，陆地面积960万平方公里，南北跨热带到寒温带，东西从多雨湿润地区到干旱荒漠地区，地形多变、气候复杂、土壤类型多样，为中药资源的形成提供了十分有利的自然环境。据统计，我国已知药用植物资源包括藻类、菌类、地衣类、苔藓类、蕨类及种子植物类等植物类群，种类涉及383科，2 309属，11 146种(含亚种、变种)，约占中药资源总数的87%；药用动物种类415科，861属，1 581种，约占中药资源总数的12%；矿物药80种，约占中药资源总数的1%[2]。在目前进行的第四次全国中药资源普查中，已发现可药用资源13 000余种、新物种44种,已建设中药繁育基地28个。

近年来，由于人们对中药资源长期无计划地采挖以及非科学地采收，中药资源现状不容乐观[3]。有报道称，我国年均中药材消耗近40万吨，在被开发利用的药用植物资源中，80%以上为野生药材，只有不到20%药材被人工栽培，绝大部分是靠“吃资源”来满足市场需求，从20世纪90年代至2010年，不到20年的时间里中药资源锐减至6 000余种,400种常用药材中有20%以上已经处于在短缺状态[4-5]。此外，我国药用植物资源虽然种类丰富，约占世界的11%，但人均占有的可利用生物资源量和利用效率仍属于世界较低水平。我国30 000余种高等植物中，约有3 000余种受到不同程度的威胁或处于濒临绝灭的境地，而在这些处于濒危状态的植物中，具有药用价值的约占60%～70%。譬如《中国植物红皮书》所收载的398种濒危植物中，药用濒危植物达168种[6-7]。就目前而言，中药资源现状已经开始影响中医临床用药及制药企业的生产，野生中药材资源枯竭、药用濒危物种增加、中药资源人均占有量与利用率低下等问题也日趋严重，甚至将会制约中医药行业的发展，寻找中药资源可持续开发利用的途径迫在眉睫。

2 中药资源可持续开发利用

2.1 扩大药源

2.1.1 发掘中药新药用部位 在中成药新药研发、生产过程中，中药资源未得到充分利用的现象屡见不鲜。据调查，中成药生产过程所消耗的药材占所有药材使用量的2/3至3/4[8]。传统用药方式通常是使用药用动、植物的某一部位或某几个部位，随着现代研究的不断深入，发现越来越多的未入药的部位也存在相应的有效药物成分。如人参传统以根茎入药，经研究发现其叶中含有皂苷类、糖类、蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、脂溶性成分等有效物质，甚至有研究证明人参茎叶总皂苷的含量高于人参根[9-10]；传统观念认为龟腹甲质量优于龟背甲，常以腹甲入药，孙静均[11]取龟腹甲与龟背甲制备固体样品或煎煮液，研究发现乌龟背甲及腹甲中所含微量元素或者是常量元素的氧化物基本相似，得出结论龟腹甲、背甲均可入药。由此可见，在中药开发利用过程中对中药新药用部位进行研究，有利于扩大药源，为中药资源的充分利用提供新途径。

2.1.2 农作物废弃物再利用 “农作物废弃物”是指农民种植的经济作物中非主要经济目标产品的部分，即农作物中的非农产品部分，且在传统的生产活动中该部分主要不以药物或其他有价值的商品来应用[4]。近10年来人们对天然药物的需求翻了3倍，中药资源面临着空前未有的压力，除了保护现有中药资源外，加强对农作物废弃物的再利用成为实现中药资源的可持续发展的新思路[12]。侯小涛[13]从甘蔗叶中分离得到多糖、黄酮、有机酸、萜、木脂素、酚酸等化学成分，并进行神经保护、抗炎、降血糖等方面的药效学研究，发现甘蔗叶多糖具保护神经、降血糖作用，甘蔗叶总黄酮具有抗炎作用。此外，现代药理学研究表明甘蔗叶还具有抗氧化、抗心肌梗死、抗肿瘤作用[14-17]。杜正彩等[18]建立小鼠急性酒精肝损伤模型，观测芒果叶提取物(MLE)对小鼠急性肝损伤的影响，结果表明芒果叶提取物对小鼠急性酒精肝损伤具有保护作用。卫智权等[19-20]建立大鼠急性炎症模型，以番茄叶水提物灌胃，结果显示番茄叶水提物可显著抑制脂多糖诱导的大鼠急性炎症及其所致氧化应激，其作用机制可能与其降低血清炎症因子水平有关。韦海红等[21]从木菠萝叶极性部位中分离、纯化得到3个化合物，并发现其非多糖极性部位具有良好的降血脂活性，其中含量较高的牡荆素-2″-O-木糖苷很可能是降血脂的活性成分之一。王硕等[22]分别采用琼脂稀释法和小鼠腹腔注射金黄色葡萄球菌法研究西瓜藤提取物的体内、外抑菌作用，结果显示西瓜藤提取物对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和肺炎克雷伯氏菌均有不同程度的抑制作用。此外，研究表明西瓜藤乙酸乙酯部位、石油醚部位提取物对四氧嘧啶致糖尿病小鼠具有一定的降血糖作用，西瓜藤石油醚提取物对佐剂性关节炎小鼠具有一定的治疗作用[23-24]。由此可见，农作物废弃物的开发利用为扩大药源提供了新的思路。

2.2 完善药品研发、生产相关规定 原国家食品药品监督管理局在《新药审批办法》中将中药新药分为五类，其中将“中药材中提取的有效成分及其制剂”列为一类新药，将“中药材、天然药物中提取的有效部位及其制剂”列为二类新药。近年来由于一些不当宣传，人们误认为一、二类新药要优于其他类别的新药，导致部分企业和研发机构在药品的开发生产过程中为了追求药品类别名号，只提取药材中一种或一类有效成分，对其他有效成分置之不理，造成严重的中药资源浪费。胥秀英等[25]使用Lunna NH2色谱柱，以乙腈-水为流动相，建立高效液相色谱(HPLC)测定人参药材中12种人参皂苷含量的方法，结果显示原药材含人参皂苷Rg2约为万分之三。如果针对人参皂苷Rg2研发一个新药，按照药品生产质量管理规范(GMP)的相关规定用于制该药的药渣或其他部分不能用于其他药品的生产，这就意味着在药物的生产过程将会造成人参药材的严重浪费；再比如，我国出口麻黄素每年要消耗麻黄原药材3万多吨，麻黄原药材中所含有的其他有效物质则被白白丢弃，类似例子还有青蒿中提取青蒿素、 甘草提取甘草酸等。由此可见，无论是从中药制剂生产上，还是从中药新药研发技术要求、GMP规范相应条款的制定修改上，以充分利用原药材为宗旨，是节约中药资源、实现中药资源可持续开发利用的有效途径。

2.3 应用现代技术

2.3.1 组织培养技术 组织培养是指通过无菌操作分离植物体的一部分(即外植体)，接种到培养基上，在人工控制的条件进行培养，使其生成完整的植株。近年来，药用植物人参在愈伤组织培养、细胞悬浮培养、体细胞胚胎培养、毛状根培养、不定根培养等技术不断成熟，其中日本、韩国已经实现了人参细胞培养和不定根培养的产业化[26]。王海涛[27]从麻花艽和大叶秦艽的愈伤组织和悬浮细胞两个方面开展了相关的细胞培养研究，为大叶秦艽、麻花艽的可持续利用奠定了基础。当归野生资源稀少，国内当归生物技术的研究主要集中在组织培养，借助当归组织培养或原生质体培养，可以进行当归的离体快繁、脱病毒种苗的生产[28]。李文金等[29]以改良MS为基本培养基，研究了不同水平NAA、蔗糖、暗培养时间对多花黄精试管苗生根的影响，优选出最佳培养组合，有效解决了黄精组培快繁中生根率低的问题。崔苗[30]以长白山高山红景天雄株花药为材料，进行一系列的组织培养研究，为高山红景天的基因研究、性别分化研究以及单倍体育种提供基础依据。

2.3.2 基因工程 基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的一门技术。随着基因工程生物制药技术的日趋成熟，将基因工程与传统中药相结合成为新的发展趋势，既可解决中药来源短缺，又符合人与自然和谐相处的理念。近年来，人们利用基因工程研究了真菌诱导子影响人参毛状根总皂苷的合成量；利用mRNA差异显示技术研究茉莉酸甲酯对红豆杉细胞mRNA表达的差异，考察了碳源、氮源、有机成分对HBs Ag转基因人参细胞生长和HBs Ag表达量的影响；在单一蛋白生产系统(SPP系统)中串联表达鹿茸多肽；这些都为运用基因工程实现中药资源可持续利用开辟了新的思路[31-34]。

2.3.3 酶工程 酶工程是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将生物体内具有特定催化作用的酶类或细胞、细胞器分离出来，在体外借助工业手段和生物反应器进行催化反应来生产某种产品的工程技术[35]。酶工程具有反应专属性高、条件温和且易控制等优点，常应用于中药破壁提取和有效成分定向提取[36]。喻春皓等[37]利用复酶制剂A对人参茎叶总皂苷进行酶法修饰，结果发现利用这些复合酶直接酶法转化处理人参、三七、三七茎叶等药材，能高效地转化药材中部分皂苷成分为低极性皂苷。李梦青等[38]用纤维素酶提取虎杖中的白藜芦醇和大黄素，酶解后白藜芦醇提取率比直接提取时提高了近2倍，大黄素提取率也呈上升趋势。研究人员用木瓜蛋白酶对补骨脂粉进行煎提前预处理，与传统的煎煮法相比，煎液中补骨脂素含量明显提高[39]。由此可见，将酶工程与中药有效部位提取相结合对中药资源充分利用具有深远的意义。

2.3.4 合成技术 合成技术具有缩短中药材生长周期、使药物质量稳定等优点，近年来在青蒿素、紫杉醇，丹参酮和人参皂苷的研究中广泛应用[40]。目前，利用大肠杆菌和酿酒酵母已可以异源合成紫杉醇的前体物质紫杉烯和5α-羟基紫杉烯，获得PPD型人参皂苷；运用苯丙烷类代谢途径、酪氨酸脱羧代谢途径或酪氨酸转氨代谢途径可进行红景天苷的合成；运用甲羟戊酸途径或2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径可以完成银杏内酯前体的合成[41-44]。除此之外，丹参酮及丹参酚酸类合成途径也被逐渐阐明，这为药材的可持续开发利用提供了新的途径[45]。

3 结语

随着国家对中医药的大力扶持和人民健康意识的提高，中医、中药在我国医疗保健体系中发挥着越来越重要的作用，中药资源减少势必对国民医疗保健用药产生严重影响。立足我国中药资源现状，“开源节流”是实现中药资源可持续开发利用的不二法门。近年来，随着中药新入药部位的发掘，农作废弃物再利用以及组织培养技术、基因工程、酶工程、合成技术在中药领域的应用，我国迈开了实现中药资源可持续开发利用的第一步。在现有基础上，不断完善中药制剂研发、生产的相关规定，不断探索实现中药资源可持续开发利用的新途径、新方法，将是今后相当长的一段时间内所面临的重要问题，而对于这一问题的探讨将对中医药事业的传承与创新产生深远的影响。