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梅花鹿鹿茸的質量分析及開發利用

2018-01-26 15:14高銘坤杜智恒
中國林副特產 2018年3期
關鍵詞:鹿茸含量

高銘坤,杜智恒

(東北農業大學動物科學技術學院,哈爾濱 150040)

梅花鹿(Cereusnippon),又稱花鹿、鹿,隸屬于哺乳綱偶蹄目反芻亞目鹿科鹿屬,是國家II級重點保護動物。其廣泛分布于北美大陸、歐亞大陸及非洲大陸。在我國華北、東北、西南及西北等地皆有分布[1]。前者習稱花鹿茸,后者習稱馬鹿茸,鹿茸末端呈圓形,外面被有絨狀的茸毛,內部為結締組織和軟骨組織,其間布滿血管,有血液流通,代謝旺盛,生長速度快[2]。鹿茸性溫、味甘咸,歸肝、腎二經[3]。鹿茸作為藥材,始載于《神農本草經》,有壯元陽,補氣血,益精髓,強筋骨之功效?,F代醫學研究表明,鹿茸具有多種藥理學功能,如抗氧化、抗炎鎮痛、促進創傷愈合、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤、改善記憶力、增強機體免疫力等[4-7]。由于其生理活性強、功效彰、效益顯等特點,在我國中藥材市場具有巨大潛力和重要地位,在臨床上的作用和功效也無可替代。

近幾年,由于花鹿茸價格昂貴且在市場中求大于供,使得國內的鹿茸制品在中藥材市場上偽劣品、混淆品越來越多,而目前關于鹿茸的品質鑒定體系還不完善。因此,完善鹿茸鑒定方法,建立綜合評價鹿茸質量對花鹿茸的開發與利用有著極其深遠的意義。本文經過查閱大量相關文獻,將花鹿茸的鑒定方法及其開發與利用進行了歸納總結,希望為梅花鹿茸的進一步研究提供借鑒。

1 花鹿茸的營養與成分分析

鹿茸中含有豐富的多糖、蛋白質、氨基酸以及礦物元素等營養成分,這些營養元素與鹿茸的品質特征密切相關,可作為鹿茸的質量控制和藥效研究的依據。但是,關于鹿茸品質特征的研究很少,僅有少量文章對鹿茸的營養成分進行了初步報道[8-9]。趙磊等[10]研究發現花鹿茸中除了含有水分(11.63%)、粗蛋白(角蛋白、膠原蛋白、生長因子及一些蛋白質酶類[11-14],總含量占53.25%)、粗脂肪(2.43%)外,還含有礦物元素(Ca、P、Mg、Na、K、Fe等,其中鈣和磷的含量較高,且二者比例基本為2∶1,此外花鹿茸的Na含量較高)和氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸、 脯氨酸、丙氨酸、賴氨酸、天冬氨酸等,前三種含量最高)。通過對比發現,梅花鹿與馬鹿鹿茸中水分、粗蛋白、粗脂肪的含量相差較小,但氨基酸含量相差較大,花鹿茸的氨基酸含量為30.53%~39.87%[10]。據文獻報道, 鹿茸中還含有豐富的維生素,如維生素B1、B2、B6、A 、E 、C等[15-16]。楊若明等[8]通過對比馬鹿茸、梅花鹿和麋鹿茸的維生素發現,三者均含有維生素B2和微量尼克酸,但是維生素E只存在于馬鹿茸中。

2 花鹿茸質量分析的鑒定方法

鹿茸的傳統鑒定主要包含性狀鑒定、顯微鑒定、理化鑒定等。近20多年來,不少藥學工作者不斷嘗試應用現代科學技術來解決鹿茸類中藥的質量評價問題,目前已取得一定的進展。王靜竹等[17]測定鹿茸與鹿角中氨基酸的含量時發現,各等級鹿茸、鹿角中氨基酸總含量存在一定的差異,其大小可排列為臘片>粉片>紗片>鹿茸粉>鹿角,經過評定分析認為:多糖與鉀鈉鈣磷和鎂質量分數變化的規律性可以作為評定鹿茸質量的內在指標。

2.1 性狀鑒定

性狀鑒定是根據物理方法如外觀,氣,味,色澤,質地以及斷面等感官特征來進行綜合評價,從而得出結論的一種方法。這種方法是相對最快捷方便,并且節約的方法。就花鹿茸性狀來看,外皮呈紅棕色或棕色,表面被有紅黃色或棕黃色細茸毛,形狀呈圓柱狀分枝,具有一個分枝,習稱“二杠”,主枝習稱“大挺”,長170~200mm,鋸口直徑40~50mm,離鋸口1cm左右分出的側枝習稱“門莊”,長90~150mm,直徑比主枝略細[18]。相對馬鹿茸來說,花鹿茸的側枝較少,性狀鑒別快捷方便,但是這種方法的主觀性較強,對鑒別人員的技術與經驗要求高,且只能鑒別具有特定宏觀可視特征的鹿茸藥材、飲片或粉末,而對于一些不具外觀可視特征的鹿茸深加工產品來說,鑒定則較為困難。

2.2 顯微鑒定

利用顯微鏡觀察藥材切片的內部組織構造、細胞形態,從而進行品種和質量鑒定的方法。這種方法主要適用于外形不適用于采用性狀鑒定、藥材有破損或者呈粉末狀的。陳代賢等[19]對商品中出現的11 種鹿茸進行了主要顯微組織比較鑒別。這里主要對比一下馬鹿和梅花鹿的區別,分別從茸毛直徑、鱗片的排列方式以及髓質形狀來進行說明。馬鹿的中部直徑為15~70μm,鱗片排列方式為平行狀,髓質形狀多為梯紋狀;梅花鹿的中部直徑13~60μm,鱗片排列方式多為復瓦狀,髓質形狀多為連珠狀。劉麗[20]等對馬鹿、梅花鹿等6種鹿茸茸毛進行顯微特征比較發現,不同鹿茸茸毛在長度、顏色、髓質直徑、毛尖無髓質長等方面存在顯微特征差異。魏曉明等[21]通過顯微組織特征比較對鹿角及商品中常見的8種類似品,發現其外表層、頹廢層、環形骨板紋理及骨疏質部等存在差異。雖然顯微鑒定從微觀的方面補充了對鹿茸鑒別的知識,但是這一方法由于不能揭示細胞內在的信息,因此無法完成近源物種的精準鑒別。

2.3 現代生物技術鑒定

鹿茸傳統的鑒定主要是從外觀、質地、形態、顏色等方面進行分辨,需要豐富的經驗。但是,由于鹿茸價格高且供不應求使得我國的市場中鹿茸混淆品較多,單純從外在形態等方面對其進行鑒定存在一定的難度[22]。隨著生物學技術的迅速發展,現代生物技術越來越多地應用于中藥材的鑒別研究中,如紫外光譜法、電泳法、X射線衍射Fourier指紋圖譜、紅外光譜等。

2.3.1 紫外光譜法。安宏等[22]將花鹿茸、馬鹿茸、鹿茸片、鹿茸粉和花鹿茸骨化部分按照一定方法提純后,測定了其在200~350nm處的吸收光譜,研究發現花鹿茸、馬鹿茸和鹿茸片在波長253nm和238±2nm處有最大和最小吸收峰,而鹿茸粉和花鹿茸骨化部分在此外無最大吸收。該研究表明可以利用各鹿茸制品提取物的紫外光譜對其進行真假及品質鑒定。

2.3.2 HPLC指紋圖譜鑒定。曹越等[23]采用HPLC-DAD 方法對不同產地的梅花鹿茸藥材進行了指紋圖譜分析,同時運用主成分分析對馬鹿茸和花鹿茸進行模式識別研究,發現10批不同梅花鹿茸藥材的指紋圖譜有10 個共有峰,且相似度較好,均在在0.8以上。此外,通過主成分分析發現可以將梅花鹿茸、東馬鹿茸和西馬鹿茸清楚的分開。曹越等所建立的花鹿茸HPLC 指紋圖譜及花鹿茸、馬鹿茸的主成分分析模式方法具有快速穩定的特點,能夠對來自不同產地的花鹿茸藥材進行質量鑒定,也可為其他動物來源藥材的質量鑒別與控制方法的研究提供參考。

2.3.3 電泳法鑒定。丁倩男等[24]對不同部位鹿茸的蛋白圖譜差異進行了比較,表明不同部位總蛋白含量及蛋白點數從頂端到基部呈現依次降低的趨勢,其中有18個蛋白點存在差異,為從蛋白組成的角度建立鹿茸質量評價標準的方法提供了參考及依據。朱云飛等[25]采用蛋白溶解液法提取不同鹿茸中的蛋白,利用SDS-PAGE凝膠電泳法分析馬鹿、新西蘭赤鹿、花鹿茸和馴鹿的蛋白差異,結果表明,用7.5%分離膠系統分離得到的4種鹿茸的水溶性蛋白,其蛋白條帶存在差異,且在該分離膠系統中發現梅花鹿排血紗片在 34 KD 和 35 KD 處有明顯的蛋白條帶,而其余3種鹿茸未出現該蛋白條帶,因此,該條帶可能是花鹿茸區別于其他3 種鹿茸的特征條帶。

2.3.4 紅外光譜鑒定。董思敏[26]采用紅外光譜對花鹿茸、馴鹿茸、新西蘭赤鹿、中國馬鹿進行了分析,結果表明不同來源的鹿茸特征吸收峰、峰數、峰強、峰位存在差異,因此,可以通過紅外光譜對不同鹿源鹿茸及不同品種的花鹿茸進行區分,為鹿茸的鑒定和質量控制提供一種方法和手段。

2.3.5 其他。除了上述這些方法外,隨著分子生物學技術及光譜等的進一步深入,人們逐漸采用基因鑒定等方法對不同品種的鹿茸進行區分及鑒定。

3 花鹿茸的開發及應用

鹿茸茸血、茸皮、茸膠是用來開發及應用的主要材料如鋸茸血、抽茸血、鹿茸膠等等。根據鹿茸的主要化學成分和生物活性進行概述。鹿(茸)血液主要成分是水, 約占80%以上。干物質中所含成分如酶類、糖類、氨基酸、維生素、脂類、礦物質、激素等與鹿茸成分相似,但是茸血激素含量高于鹿茸。

3.1 茸血

鋸茸血是鋸鹿茸時收集的血,對鹿茸和鋸茸血所含的氨基酸和無機元素進行分析,結果表明,鋸茸血中除色氨酸外,還含有與鹿茸相同的17種氨基酸,其中7種為非必須氨基酸,總含量最高可達50.62%,而花鹿茸為57.32%。尤其是鋸茸血中的組氨酸及賴氨酸含量分別是馬鹿鹿茸的1.5倍和3.2倍。此外,花鹿茸中僅含有微量胱氨酸。經對無機元素的分析測定可得花鹿茸與鋸鹿茸中都含有輔酶、酶、激素維生素等,但是花鹿的鋸茸血中的鈣鎂磷含量低于花鹿茸[27]。

3.2 茸皮和茸膠

鹿茸表面帶有絨毛的皮膚叫做茸皮,是其頭部皮膚延伸的產物,由真皮、表皮及一些附屬器官構成,對鹿茸的生長及再生起著一定的營養與保護作用,會在茸角生長結束后自行脫落[28-30]。此外,茸皮可以與茸干保持同步生長,且鹿茸頂部的茸皮還能不斷分化出新的毛囊[28]。其理化性質與鹿角膠極其相似,且氨基酸種類和含量與鹿角膠、阿膠基本相同。鹿茸膠是生產鹿茸精過程中的副產品,仍含有多種有效成分[31]。陳建南等[27]研究發現去了茸皮的茸膠中含16~18種氨基酸,且各氨基酸含量大都比鹿角膠較高。高品奇等[31]對鹿茸膠中的磷脂類成分進行了分析,結果表明,鹿茸膠中含有豐富的棕櫚酸、硬脂酸、油酸等。因此,從蛋白質的補充,增加機體的營養,補充微量元素來看,茸皮及茸膠的利用與開發有著很好的前景。

3.3 鹿茸的化學成分

3.3.1 堿基成分。堿基成分是鹿茸中研究較多的一類具有抗氧化和抗衰老功效的成分,宗穎等[32]從梅花鹿茸中分離得到了11個化合物,經鑒定分別為尿嘧啶、尿苷、次黃嘌呤、肌苷、鳥苷、鳥嘌呤、胸苷、胸腺嘧啶、腺苷、胞苷及2’-脫氧鳥苷。且通過對11種化合物細胞增殖活性的研究發現總堿、尿嘧啶、腺苷具有顯著的促小鼠脾細胞增值的活性。

3.3.2 甾體類化合物。甾體化合物也是鹿茸中一類具有重要活性的物質,吉靜嫻等[33]的研究表明,鹿茸中所含甾類衍生物具有強心、抗炎等生物活性。研究發現[34-37],甾體化合物中含有重要的活性物質,如性激素(睪酮、雌酮、孕酮等)和膽固醇(膽固醇內豆蔻酸酯、膽固醇油酸酯、膽固醇軟脂酸酯及膽固醇硬脂酸酯等)等。楊若明等[37]采用不同的方法分析和測定了麋鹿茸中多種性激素的含量。此外,有學者從鹿茸層提取出了前列腺素樣物質。

3.3.3 蛋白質、氨基酸及多肽。鹿茸除富含膠原蛋白、角蛋白、生長因子(胰島素樣生長因子、神經生長因子等)等多肽類物質外,還含有一些蛋白質酶類,如SOD酶(超氧化物歧化酶)、磷酸酶、琥珀酸脫氫酶及乳酸脫氫酶等[38-39,13]。此外,研究發現[10,40]鹿茸富含氨基酸,且種類高達19種,其總量通常介于30%~50%之間,其中以馬鹿茸含量最高達50%,其中以谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、脯氨酸、精氨酸最多,而蛋氨酸含量最低。

3.3.4 無機元素、多糖。鹿茸中含有大量的無機成分,這些無機元素特別是微量元素也發揮著一定的藥理作用,逐漸引起大家對這類成分的研究。有學者[10]從茸角和鹿茸精檢測出了多種無機元素,包括Ca、P、Mg、Na、K、Fe等,其中鈣和磷的含量較高。汪樹理等[41]對10支東北梅花鹿鹿茸的各部位的多糖和無機成分質量分數進行了分析,結果表明各部位多糖和無機元素質量間差異極顯著或顯著。從臘片到骨片部位, 多糖、K和Na的質量分數呈現降低趨勢,而Ca、P、Mg的質量分數呈現上升趨勢。Cu、Zn、Fe和Mn的質量分數無規律性。因此,多糖與K、Na、Ca、P和Mg的質量分數變化的規律性可以作為評價東北梅花鹿茸的內在指標。

3.4 鹿茸的生物活性及開發應用

研究表明鹿茸具有抗氧化、延緩衰老、保護心血管系統、促進骨折愈合、抗應激、抑制輻射誘導脊髓神經細胞凋亡、提高性功能、增強免疫功能、保護肝臟、防治骨質疏松、提高耐力、抗腫瘤等作用。雖然鹿茸含有各種營養成分且具有多種生物活性,但是,各生物活性的作用機制尚不明確,目前很少應用于臨床。因此,對于鹿茸的生物活性及安全性等需要進一步的探討與研究。

4 展望

隨著對鹿茸產品功能性質研究的深入,鹿茸的開發利用也變得更具有價值。目前,鹿茸作為一種名貴的中藥材,己被廣泛應用于我國保健食品、保健藥品、生物制藥等行業中。此外,隨著醫療保健用途的擴大和市場開發,我國鹿駕及鹿源系列中藥的來源將更為復雜多樣,因此對于鑒別方法準確度的要求更高,需要由簡單的性狀、顯微和理化鑒別發展為多學科、多層次、多組分指紋圖譜技術的綜合鑒定。

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