高铭坤,杜智恒
(东北农业大学动物科学技术学院,哈尔滨 150040)
梅花鹿(Cereusnippon),又称花鹿、鹿,隶属于哺乳纲偶蹄目反刍亚目鹿科鹿属,是国家II级重点保护动物。其广泛分布于北美大陆、欧亚大陆及非洲大陆。在我国华北、东北、西南及西北等地皆有分布[1]。前者习称花鹿茸,后者习称马鹿茸,鹿茸末端呈圆形,外面被有绒状的茸毛,内部为结缔组织和软骨组织,其间布满血管,有血液流通,代谢旺盛,生长速度快[2]。鹿茸性温、味甘咸,归肝、肾二经[3]。鹿茸作为药材,始载于《神农本草经》,有壮元阳,补气血,益精髓,强筋骨之功效。现代医学研究表明,鹿茸具有多种药理学功能,如抗氧化、抗炎镇痛、促进创伤愈合、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤、改善记忆力、增强机体免疫力等[4-7]。由于其生理活性强、功效彰、效益显等特点,在我国中药材市场具有巨大潜力和重要地位,在临床上的作用和功效也无可替代。
近几年,由于花鹿茸价格昂贵且在市场中求大于供,使得国内的鹿茸制品在中药材市场上伪劣品、混淆品越来越多,而目前关于鹿茸的品质鉴定体系还不完善。因此,完善鹿茸鉴定方法,建立综合评价鹿茸质量对花鹿茸的开发与利用有着极其深远的意义。本文经过查阅大量相关文献,将花鹿茸的鉴定方法及其开发与利用进行了归纳总结,希望为梅花鹿茸的进一步研究提供借鉴。
鹿茸中含有丰富的多糖、蛋白质、氨基酸以及矿物元素等营养成分,这些营养元素与鹿茸的品质特征密切相关,可作为鹿茸的质量控制和药效研究的依据。但是,关于鹿茸品质特征的研究很少,仅有少量文章对鹿茸的营养成分进行了初步报道[8-9]。赵磊等[10]研究发现花鹿茸中除了含有水分(11.63%)、粗蛋白(角蛋白、胶原蛋白、生长因子及一些蛋白质酶类[11-14],总含量占53.25%)、粗脂肪(2.43%)外,还含有矿物元素(Ca、P、Mg、Na、K、Fe等,其中钙和磷的含量较高,且二者比例基本为2∶1,此外花鹿茸的Na含量较高)和氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸、 脯氨酸、丙氨酸、赖氨酸、天冬氨酸等,前三种含量最高)。通过对比发现,梅花鹿与马鹿鹿茸中水分、粗蛋白、粗脂肪的含量相差较小,但氨基酸含量相差较大,花鹿茸的氨基酸含量为30.53%~39.87%[10]。据文献报道, 鹿茸中还含有丰富的维生素,如维生素B1、B2、B6、A 、E 、C等[15-16]。杨若明等[8]通过对比马鹿茸、梅花鹿和麋鹿茸的维生素发现,三者均含有维生素B2和微量尼克酸,但是维生素E只存在于马鹿茸中。
鹿茸的传统鉴定主要包含性状鉴定、显微鉴定、理化鉴定等。近20多年来,不少药学工作者不断尝试应用现代科学技术来解决鹿茸类中药的质量评价问题,目前已取得一定的进展。王静竹等[17]测定鹿茸与鹿角中氨基酸的含量时发现,各等级鹿茸、鹿角中氨基酸总含量存在一定的差异,其大小可排列为腊片>粉片>纱片>鹿茸粉>鹿角,经过评定分析认为:多糖与钾钠钙磷和镁质量分数变化的规律性可以作为评定鹿茸质量的内在指标。
性状鉴定是根据物理方法如外观,气,味,色泽,质地以及断面等感官特征来进行综合评价,从而得出结论的一种方法。这种方法是相对最快捷方便,并且节约的方法。就花鹿茸性状来看,外皮呈红棕色或棕色,表面被有红黄色或棕黄色细茸毛,形状呈圆柱状分枝,具有一个分枝,习称“二杠”,主枝习称“大挺”,长170~200mm,锯口直径40~50mm,离锯口1cm左右分出的侧枝习称“门庄”,长90~150mm,直径比主枝略细[18]。相对马鹿茸来说,花鹿茸的侧枝较少,性状鉴别快捷方便,但是这种方法的主观性较强,对鉴别人员的技术与经验要求高,且只能鉴别具有特定宏观可视特征的鹿茸药材、饮片或粉末,而对于一些不具外观可视特征的鹿茸深加工产品来说,鉴定则较为困难。
利用显微镜观察药材切片的内部组织构造、细胞形态,从而进行品种和质量鉴定的方法。这种方法主要适用于外形不适用于采用性状鉴定、药材有破损或者呈粉末状的。陈代贤等[19]对商品中出现的11 种鹿茸进行了主要显微组织比较鉴别。这里主要对比一下马鹿和梅花鹿的区别,分别从茸毛直径、鳞片的排列方式以及髓质形状来进行说明。马鹿的中部直径为15~70μm,鳞片排列方式为平行状,髓质形状多为梯纹状;梅花鹿的中部直径13~60μm,鳞片排列方式多为复瓦状,髓质形状多为连珠状。刘丽[20]等对马鹿、梅花鹿等6种鹿茸茸毛进行显微特征比较发现,不同鹿茸茸毛在长度、颜色、髓质直径、毛尖无髓质长等方面存在显微特征差异。魏晓明等[21]通过显微组织特征比较对鹿角及商品中常见的8种类似品,发现其外表层、颓废层、环形骨板纹理及骨疏质部等存在差异。虽然显微鉴定从微观的方面补充了对鹿茸鉴别的知识,但是这一方法由于不能揭示细胞内在的信息,因此无法完成近源物种的精准鉴别。
鹿茸传统的鉴定主要是从外观、质地、形态、颜色等方面进行分辨,需要丰富的经验。但是,由于鹿茸价格高且供不应求使得我国的市场中鹿茸混淆品较多,单纯从外在形态等方面对其进行鉴定存在一定的难度[22]。随着生物学技术的迅速发展,现代生物技术越来越多地应用于中药材的鉴别研究中,如紫外光谱法、电泳法、X射线衍射Fourier指纹图谱、红外光谱等。
2.3.1 紫外光谱法。安宏等[22]将花鹿茸、马鹿茸、鹿茸片、鹿茸粉和花鹿茸骨化部分按照一定方法提纯后,测定了其在200~350nm处的吸收光谱,研究发现花鹿茸、马鹿茸和鹿茸片在波长253nm和238±2nm处有最大和最小吸收峰,而鹿茸粉和花鹿茸骨化部分在此外无最大吸收。该研究表明可以利用各鹿茸制品提取物的紫外光谱对其进行真假及品质鉴定。
2.3.2 HPLC指纹图谱鉴定。曹越等[23]采用HPLC-DAD 方法对不同产地的梅花鹿茸药材进行了指纹图谱分析,同时运用主成分分析对马鹿茸和花鹿茸进行模式识别研究,发现10批不同梅花鹿茸药材的指纹图谱有10 个共有峰,且相似度较好,均在在0.8以上。此外,通过主成分分析发现可以将梅花鹿茸、东马鹿茸和西马鹿茸清楚的分开。曹越等所建立的花鹿茸HPLC 指纹图谱及花鹿茸、马鹿茸的主成分分析模式方法具有快速稳定的特点,能够对来自不同产地的花鹿茸药材进行质量鉴定,也可为其他动物来源药材的质量鉴别与控制方法的研究提供参考。
2.3.3 电泳法鉴定。丁倩男等[24]对不同部位鹿茸的蛋白图谱差异进行了比较,表明不同部位总蛋白含量及蛋白点数从顶端到基部呈现依次降低的趋势,其中有18个蛋白点存在差异,为从蛋白组成的角度建立鹿茸质量评价标准的方法提供了参考及依据。朱云飞等[25]采用蛋白溶解液法提取不同鹿茸中的蛋白,利用SDS-PAGE凝胶电泳法分析马鹿、新西兰赤鹿、花鹿茸和驯鹿的蛋白差异,结果表明,用7.5%分离胶系统分离得到的4种鹿茸的水溶性蛋白,其蛋白条带存在差异,且在该分离胶系统中发现梅花鹿排血纱片在 34 KD 和 35 KD 处有明显的蛋白条带,而其余3种鹿茸未出现该蛋白条带,因此,该条带可能是花鹿茸区别于其他3 种鹿茸的特征条带。
2.3.4 红外光谱鉴定。董思敏[26]采用红外光谱对花鹿茸、驯鹿茸、新西兰赤鹿、中国马鹿进行了分析,结果表明不同来源的鹿茸特征吸收峰、峰数、峰强、峰位存在差异,因此,可以通过红外光谱对不同鹿源鹿茸及不同品种的花鹿茸进行区分,为鹿茸的鉴定和质量控制提供一种方法和手段。
2.3.5 其他。除了上述这些方法外,随着分子生物学技术及光谱等的进一步深入,人们逐渐采用基因鉴定等方法对不同品种的鹿茸进行区分及鉴定。
鹿茸茸血、茸皮、茸胶是用来开发及应用的主要材料如锯茸血、抽茸血、鹿茸胶等等。根据鹿茸的主要化学成分和生物活性进行概述。鹿(茸)血液主要成分是水, 约占80%以上。干物质中所含成分如酶类、糖类、氨基酸、维生素、脂类、矿物质、激素等与鹿茸成分相似,但是茸血激素含量高于鹿茸。
锯茸血是锯鹿茸时收集的血,对鹿茸和锯茸血所含的氨基酸和无机元素进行分析,结果表明,锯茸血中除色氨酸外,还含有与鹿茸相同的17种氨基酸,其中7种为非必须氨基酸,总含量最高可达50.62%,而花鹿茸为57.32%。尤其是锯茸血中的组氨酸及赖氨酸含量分别是马鹿鹿茸的1.5倍和3.2倍。此外,花鹿茸中仅含有微量胱氨酸。经对无机元素的分析测定可得花鹿茸与锯鹿茸中都含有辅酶、酶、激素维生素等,但是花鹿的锯茸血中的钙镁磷含量低于花鹿茸[27]。
鹿茸表面带有绒毛的皮肤叫做茸皮,是其头部皮肤延伸的产物,由真皮、表皮及一些附属器官构成,对鹿茸的生长及再生起着一定的营养与保护作用,会在茸角生长结束后自行脱落[28-30]。此外,茸皮可以与茸干保持同步生长,且鹿茸顶部的茸皮还能不断分化出新的毛囊[28]。其理化性质与鹿角胶极其相似,且氨基酸种类和含量与鹿角胶、阿胶基本相同。鹿茸胶是生产鹿茸精过程中的副产品,仍含有多种有效成分[31]。陈建南等[27]研究发现去了茸皮的茸胶中含16~18种氨基酸,且各氨基酸含量大都比鹿角胶较高。高品奇等[31]对鹿茸胶中的磷脂类成分进行了分析,结果表明,鹿茸胶中含有丰富的棕榈酸、硬脂酸、油酸等。因此,从蛋白质的补充,增加机体的营养,补充微量元素来看,茸皮及茸胶的利用与开发有着很好的前景。
3.3.1 碱基成分。碱基成分是鹿茸中研究较多的一类具有抗氧化和抗衰老功效的成分,宗颖等[32]从梅花鹿茸中分离得到了11个化合物,经鉴定分别为尿嘧啶、尿苷、次黄嘌呤、肌苷、鸟苷、鸟嘌呤、胸苷、胸腺嘧啶、腺苷、胞苷及2’-脱氧鸟苷。且通过对11种化合物细胞增殖活性的研究发现总碱、尿嘧啶、腺苷具有显著的促小鼠脾细胞增值的活性。
3.3.2 甾体类化合物。甾体化合物也是鹿茸中一类具有重要活性的物质,吉静娴等[33]的研究表明,鹿茸中所含甾类衍生物具有强心、抗炎等生物活性。研究发现[34-37],甾体化合物中含有重要的活性物质,如性激素(睾酮、雌酮、孕酮等)和胆固醇(胆固醇内豆蔻酸酯、胆固醇油酸酯、胆固醇软脂酸酯及胆固醇硬脂酸酯等)等。杨若明等[37]采用不同的方法分析和测定了麋鹿茸中多种性激素的含量。此外,有学者从鹿茸层提取出了前列腺素样物质。
3.3.3 蛋白质、氨基酸及多肽。鹿茸除富含胶原蛋白、角蛋白、生长因子(胰岛素样生长因子、神经生长因子等)等多肽类物质外,还含有一些蛋白质酶类,如SOD酶(超氧化物歧化酶)、磷酸酶、琥珀酸脱氢酶及乳酸脱氢酶等[38-39,13]。此外,研究发现[10,40]鹿茸富含氨基酸,且种类高达19种,其总量通常介于30%~50%之间,其中以马鹿茸含量最高达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 无机元素、多糖。鹿茸中含有大量的无机成分,这些无机元素特别是微量元素也发挥着一定的药理作用,逐渐引起大家对这类成分的研究。有学者[10]从茸角和鹿茸精检测出了多种无机元素,包括Ca、P、Mg、Na、K、Fe等,其中钙和磷的含量较高。汪树理等[41]对10支东北梅花鹿鹿茸的各部位的多糖和无机成分质量分数进行了分析,结果表明各部位多糖和无机元素质量间差异极显著或显著。从腊片到骨片部位, 多糖、K和Na的质量分数呈现降低趋势,而Ca、P、Mg的质量分数呈现上升趋势。Cu、Zn、Fe和Mn的质量分数无规律性。因此,多糖与K、Na、Ca、P和Mg的质量分数变化的规律性可以作为评价东北梅花鹿茸的内在指标。
研究表明鹿茸具有抗氧化、延缓衰老、保护心血管系统、促进骨折愈合、抗应激、抑制辐射诱导脊髓神经细胞凋亡、提高性功能、增强免疫功能、保护肝脏、防治骨质疏松、提高耐力、抗肿瘤等作用。虽然鹿茸含有各种营养成分且具有多种生物活性,但是,各生物活性的作用机制尚不明确,目前很少应用于临床。因此,对于鹿茸的生物活性及安全性等需要进一步的探讨与研究。
随着对鹿茸产品功能性质研究的深入,鹿茸的开发利用也变得更具有价值。目前,鹿茸作为一种名贵的中药材,己被广泛应用于我国保健食品、保健药品、生物制药等行业中。此外,随着医疗保健用途的扩大和市场开发,我国鹿驾及鹿源系列中药的来源将更为复杂多样,因此对于鉴别方法准确度的要求更高,需要由简单的性状、显微和理化鉴别发展为多学科、多层次、多组分指纹图谱技术的综合鉴定。
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