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中药材“基因身份证”问世 药材检测鉴定有据可依

时间:2021-09-07作者:专家委点击:317

仪表网 仪表产业】神农尝百草,李时珍著医术,我国对中医药的发掘历时千年之久。《本草纲目》中耳熟能详的名字,伴随着代代中国人,见证人间冷暖,岁月迁徙。然而古往今来,中药材的真假性是药材关键点。药材真假、好坏都关系到药效如何,直接影响到人体健康。中国中医科学院中药研究所所长陈士林研究员带领科研人员研发出了中药材DNA条形码鉴定技术,该技术是鉴定中药材的利器。
 
  中药材DNA条形码鉴定技术适用于中药材物种鉴定的DNA条形码,是指使用一段较短的、标准的、易扩增的DNA片段对中药材进行快速、准确、标准化的鉴定。中药材利用分子生物学手段获得专属DNA条形码,如提取DNA、PCR扩增和序列测定、序列分析等。
 
  中药材传统鉴定方法主要包括性状鉴定、基原鉴定、显微鉴定和理化鉴定。基原鉴定多用于植物、矿物的形态学和分类学特征,对中药材的来源进行指认;性状鉴定是对药材宏观性状的感官鉴定;显微鉴定主要依据药材微观构造和特征;理化鉴定根据药材的物理性质或化学性质,采用物理或化学手段,对其进行真伪鉴别。不过,这些方法在一些近缘种、易混种的中药材鉴定上存在局限,也对材料的完整度有较高的要求。
 
  相较于传统的中药材鉴定方法,技术提升了检测的水平。中药材DNA条形码鉴定技术只需选用一个或少数几个基因片段即可对绝大部分物种进行准确鉴定;鉴定过程较快,过程操作简单,重复性和稳定性高;可通过互联网和信息平台对现有物种序列信息进行集中统一管理;也在一定程度上缓解分类鉴定人才缺乏的现状。
 
  DNA条形码鉴定技术在中药材鉴定中的应用,摆脱了传统形态鉴定方法依赖长期经验的束缚,有利于标准化,是中药分子鉴定方法学上的创新。
 
  实际上,中药材科学鉴定经历了漫长的跋涉过程。
 
  2019年,陈士林团队与深圳华大智造科技股份有限公司合作开发了中草药DNA条形码高通量基因测序一体机,智能鉴定、测序中草药基因,攻克产业链条上游壁垒,完成硬件仪器的自主知识产权和国产化,至此中草药基因鉴定摆脱了对国外仪器的依赖。
 
  此外,陈士林团队研发出一种快速鉴定剧毒植物钩吻的方法,该方法易于执行且不需要专业设备。检测人员将DNA条形码技术与等温DNA扩增技术、侧向流检测试纸(LFD)装置相结合,可在30分钟内产生可靠结果,适用于钩吻的现场快速鉴定,也为包括植物和动物在内的其他物种的快速现场鉴定提供了新的思路。
 
  中药材DNA条形码鉴定技术体系的也正在建立完善。该体系包括以ITS2+psbA-trnH为主体的植物类药材DNA条形码鉴定体系和COI+ITS2的动物类药材DNA条形码鉴定体系。为了保证鉴定结果的准确性,陈士林团队还建立了DNA条形码数据库、中药材DNA条形码鉴定系统。
 
  DNA条形码数据库不仅是存储样品信息和DNA条形码序列的工具,还是DNA条形码研究和物种鉴定分析的生物信息学平台,对推进中药材鉴定方法通用化、标准化和国际化具有重要作用。核心数据库则涵盖了《中国药典》(2010年版,2015年版)收录的几乎所有动物、植物药材及常见混伪品,扩展数据库中涵盖的物种数超过十万种。
 
  基于以上提到的中药材条形码数据库和高通量测序技术,陈士林团队提出了全长多条形码方法,识别多物种混合物的生物起源,诠释了DNA条形码技术在多物种混合物中的应用,对于来源复杂、形状不明显,或者已经被粉碎的中药材的鉴定研究,提供了切实可行的方向。
 
  中医药产业发展必须依靠科学和技术,只有掌握技术才能更好地助力中药材检测鉴别产业发展。中药材DNA条形码鉴定技术帮助中药材鉴别行业一路前行。
 
  不过该项技术也存在短板。由于DNA条形码鉴定技术主要在核酸层面对物种进行鉴定,不包含物种的性状和物理化学质量标准信息。所以,对于在炮制或加工过程中DNA降解的药材鉴定能力有限。另外,DNA条形码不能鉴定矿物药材。

(来源:仪表网 )