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1、富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用从硒的生物地球化学分布看富硒中药材第l2卷第1期2005年3月世界元素医学WORLDELEMENTAI.MEDICINEVb1.12No.1Mar.2005富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用从硒的生物地球化学分布看富硒中药材张兴国梅紫青雒昆利摘要中药是我国的”国之瑰宝”,也是世界优秀传统文化的瑰宝【”.陕西紫阳县是已经科学证实的高硒地带,本文从硒的生物医学地球化学角度,对岩层,土壤,植物,动物,人体含硒水平进行了论述,人体日需补硒量为40240ug/d,而我国大部分人群硒的摄入量只有3040ug/d,相差甚远.人类在近百种疾病发生过程中,人体硒
2、水平下降,补硒有效.在东南沿海由于工业污染和汽车尾气排放,过多地消耗着人体硒,已近重度缺硒.文章分析了紫阳地产21种中药材含硒平均为2.689mg/kg(范围0.2356.085mg/kg),比四川药市同类21种药材含硒0.132mg/kg(范围0.0180.262mg/kg),平均含硒量高20.4倍(范围7.966.1倍)P<0.001,差异极显着.,论述了硒生物医学多种功效建议将富硒中药材作为中国的特种药材加以研究开发利用.关键词硒富硒中药材研究开发前言硒元素发现于1817年,由瑞典化学家贝齐里乌斯Berzlius发现并命名,世界卫生组织WHO1973年宣布:硒是人和动物生命必需的微
3、量元素,缺乏时健康遭受到严重损害.由于硒的地球化学分布不均,缺硒遍及世界五大洲许多国家,在我国72%县市谷物含硒低于0.05mg/kg,约有2/3人口居住在低硒或缺硒地带【2】,高硒地带则很少,到目前已经证实的仅有湖北恩施,陕西紫阳,贵州开阳和安徽石台四处高硒地区.硒在人体内的总量约为13mg/60kg.人左右,但作用极大,人类在近百种疾病发生过程中人体硒水平下降,用硒治疗或辅助治疗有效,中国在硒防治人类克山病,大骨病,某些癌症的干预防治方面,取得了举世公认的效果,达到世界领先水平J.中国学者杨光圻教授等人经过多年研究,确定了硒Et摄人安全量为400lag/d.人,生理需要量为40240lag
4、/d.人的标准,已被国际FAO/WHO/TAEA三个国际组织所采用,成为全世界公认的标准【5】.中国陕西省紫阳县是世界上公认的高硒地带们,秦巴山区素有天然药库之称,该县位于秦巴山区腹地,本文的目的是在于将富硒资源和我国特有的中医药结合起来,探索开发具有中国特色的富硒中药材,借以抛砖引玉,共图秦巴药业发展大计.1硒的生物地球化学分布1.1紫阳石煤含硒量为845mg/kg,是陕西韩城煤硒0.1mg/kg的80450倍.1.2紫阳土壤含硒平均为0.49mg/kg,是陕西杨陵土壤硒0.12mg/kg的四倍,其中双安土壤含硒为29.40mg/kg,为杨陵区的245倍.1-3紫阳双安的10种植物含硒量为3
5、.1511.73mg/kg之间,是西安市同等植物含硒量的50148倍,紫阳焕古生产的秦巴硒菇含硒1.601mg/kg,是福建同类产品的含硒量l32005年世界元素医学第12卷的4.57倍引.1.4由于地层的含硒的差异,紫阳水中含硒为0.0515lag/L,在富硒地层水含硒量达到了10lag/L的富硒矿泉水标准,远高于一般河流含硒0.1110.325lag/L的水平f9】.1.5紫阳双安鸡蛋含硒2.25mg/kg,远高于陕西武功鸡蛋硒0.3170mg/kg的水平f8】.1.6紫阳茶叶含硒平均为0.6530mg/kg,最高值为3.8536mg/kg,高于江,浙,皖,闽名茶含硒量5.58.5倍,高于
6、日,英,肯尼亚等国茶叶含硒量的5.619倍圈.1.7紫阳猪毛含硒0.463212.65rng/kg,羊毛含硒0.23522.450mg/kg,是陕西旬邑县猪羊毛含硒量0.0mg/kg的11”-41.1.8紫阳双安人发含硒量为7.218558.2085mg/kg,是云南楚雄缺硒区人发硒0.0096mg/kg的数千倍.从紫阳的资料证明人发硒含量达到58mg/kg时(为正常人的数百倍),外观生长发育尚正常,这一点为富硒中药材及相关产品的开发提供了依据【8】.从上述资料证实,紫阳的高硒来源:由高硒岩层一土壤一雨水一大气一植物一动物一人类,形成富硒的生物地球化学循环,这为富硒中药材的开发提供了科学依据l
7、l0】.2硒的生物医学功能世界卫生组织WHO建议:人体每天补充200lag硒,可以有效预防多种疾病.目前已知许多疾病在发生过程中,体内硒水平下降,这些疾病包括了神经系统,消化系统,呼吸系统,泌尿生殖系统,血液及造血系统,内分泌及代谢,骨骼系统,皮肤及粘膜,视觉器官,14智能缺陷,衰老性疾病,心血管系统,多种癌症等等.上述近百种疾病,不一定都是缺硒引起的,但是用硒治疗或辅助治疗是有效的,这一点已在学术界达成了共识圈.2.1硒对人体的功能是通过谷胱甘肽过氧化物酶GSHpx来表达的,每分子的GSHpx含有四个原子的硒,硒为该酶的活性中心物质.GSHpx的主要功能是将人体有害的过氧化物Hzo2自由基分
8、解为对人体无害的物质,从而保护细胞不受损害.有资料证实,在防治动物肝坏死匕,硒的抗氧化能力比VE大50500倍.在哺乳动物中还发现了另外三种含硒酶,其生理功能不断被揭示.近年来,与硒代半胱氨酸相对应的遗传基因密码TGA(mRNA的lagA)在生物体内被发现,可3巴基斯坦克什米尔地区的罕萨;4中国新疆的阿克苏,喀什,和田;5中国广西巴马瑶族自治县)u引.2-3硒能够提高人体免疫功能,在动物的疫苗中加硒,能够提高免疫效价.在中美合作的防治人类克山病的研究发现,当时克山病因有两种学说,即硒缺乏和柯萨奇病毒致病,美笙富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用3月国科学家用动物试验证实,在加硒条件下该病
9、毒不对心肌造成损害.当处于缺硒环境下的该病毒变异毒性增强产生心肌损害.在研究流感病毒时发现,在缺硒的环境下病毒株的毒力明显增强.第六届国际硒会议主席陈君石教授说:在各种具有免疫调节功能的营养素中,硒是唯一与病毒感染有些直接关系的营养素n.2.4硒被称为抗癌之王,癌症是当今医药界奋力攻克的难题,多年研究发现硒是癌病的克星之一.美国的CIarK教授等人对1312例癌症患者,进行了l3年的补硒双盲干预试验,结果表明,每日补充200ug硒,总癌症发生率降低了37%,死亡率降低了50%,其中肺癌,前列腺癌,和结,直肠癌发病率分别降低了46%,63%和48%,该研究被称为硒防癌的里程碑.中美合作于1982
10、1991年在河南林县食道癌高发区,进行了双盲试验,受试人群为29584人,结果发现每天服用200lag硒,显着降癌症患者的死亡率.中国于玉树教授对江苏省启东县肝癌高发区历时l6年,对l3万居民日补硒200lag预防肝癌实验证实,补硒可使肝癌发生率比对比对照组下降35%,有肝癌家庭史者发病率下降50%.目前,美国,英国,丹麦,瑞典以及芬兰五国正在进行一项被称为”硒改变世界”的医学临床试验,参试补硒人员高达52500人,为期十年,全部结果将于2004年底结束,目前进展顺利,有初步结果报导:”月光元素硒”露出明亮的一面u.2.5硒的抗癌机理为】2.5.1调节免疫功能,增强人体免疫系统功能和抗癌力;2
11、.5.2抑制癌细胞DNA,RNA和蛋白质的复制合成,从而抑制癌细胞生长;2.5-3提高人体内解毒酶的活性,使致癌物质降解为无毒物质;2.5.4通过GSHpx含硒酶,发挥抗氧化功能;2.5.5硒在人体内产生的甲基化产物具有抗癌作用;2.5.6硒通过拮抗某些有毒致癌物质,重金属的毒性降低,如汞,铅,砷,镉等.2.6硒能减轻放化疗的毒副作用.有临床研究证实,在放化疗前后服用较大剂量的硒制剂,白细胞总数及中性粒细胞数与不用硒制剂比较有显着提高,这比用粒细胞刺激因子一类昂贵药物要经济得多【l.5】.2.7硒能保护心脑血管系统在美国的缺硒地区【8】,死于心血管,中风及其它高血压有关的病人,比高硒地带高三倍
12、.芬兰和新西兰是心肌梗塞死亡率最高的两个国家,但恰恰也是土壤含硒最低的两个国家.王月华等测定了46例冠心病患者血清硒为43.32g,l,92例正常人血清硒为126lag,l,相差2.97倍.在缺硒的青海省门源县上西滩村普查255人中有28人患有心血管病,发病率为10.9%,比全国平均水平高6倍以上.紫阳富硒茶能提高小鼠心肌ATP活力,全血血红蛋白升高11%,红细胞血红蛋白升高l1.45%.2.8硒能保护胰脏改善糖尿病代谢功能在极度缺硒的情况下,鸡的胰腺萎缩,Jameson观察到8名糖尿病患者的GSHpx活性降低,服用硒后7名患者改善了糖尿病的代谢功能,尿中的葡萄糖化血红蛋白的测定值降低了.15
13、2005焦世界元素医学第12卷2.9硒能保护视力鹰以视力敏锐而着称,能从3000m高空看清地面蠕虫动物,鹰的视网膜含硒600-8tX/kg,而视力极差的腺鼠视网膜含硒仅为8lOmg/kg.白内障患者晶体中含硒量仅为正常人的l/6.上海曾对42名老年白内障患者日补硒150ug,三个月后,血硒及GSHpx,SOD显着升高,视力不同程度提高.2.10硒能有效的保护肝脏国际硒会议发起人Schwarz教授是在研究动物肝坏死时发现硒是生命必需元素的【l2】.研究发现硒对乙肝病毒有抑制作用,中国是一个低硒的国家,也是乙肝患病最高的国家,携带病毒人数占总人群15%左右,总感染人群已近2亿人,目前研究的硒蛋白制
14、剂在乙肝及肝损伤方面取得了突破性进展,紫阳富硒茶对小鼠肝脏中有毒代谢产物丙二醛MDA,降解率达51.9%,对肝脏中GSHPx活力升高4.77%,呈现解毒和保护的双向功能【8j.2.11硒能提高生殖机能.研究发现,人体有足量的硒可促进性激素的分泌.精子膜的硒蛋白能维持精子的游泳能力,提高对卵细胞的穿透力,给缺硒的母牛补硒后,受精率为100%,不补硒者为41%,每天补充一定量的硒对生殖机能的维护是有益的J.2.12纳米技术,基因工程与硒纳米硒技术,中国科大的张劲松博士等人研制的纳米的硒胶囊1”,已经上市,经国家微分析结构中心测定,所含硒粒子直径为20-60nm,平均为36nm.电子自旋共振试验证实
15、,纳米硒清除羟自由基的效果比亚硒酸钠提高了5倍.对比试验证实,纳米硒抑16制肿瘤效果比亚硒酸钠好.在免疫调节功能上也显示出积极意义.中英专家的联合试验中证实,在传统的绿菜花中提取了一种抗癌物质,与纳米硒组合在一起,抗癌效果提高了20倍.海藻多糖硫酸酯与纳米硒相结合,提高了抗病毒效果.上述成果被新科学家专家誉为一激动人心的机遇一纳米生物医药.硒与基因工程方面,已有研究证实,硒甲基半胱氨酸生物活性高【l2】,毒性比无机硒小2.94倍,能使癌症发生率明显降低.在中美合作研究中,已成功地将十字花科和葱属的植物中,富集的硒甲基硒半胱氨酸的基因转至小麦中,并已成功地生产出该种小麦,并同时生产出富硒牛肉,富
16、硒花椰菜.并在中国四川梁山德昌缺硒区的人群进行补硒防病试验,试验已进行了三年,最终目的是开发富硒的保健产品和药物.从2004年已知的初步结果来看,效果明显.3中药材中的硒早在1980年,在做紫阳硒的生物地球化学工作时发现,紫阳地产药材陈皮含硒0.07664.279mg/kg之间,当时提示,作为中药的地道药材开发,具有积极意义【l引.在1987年的安康地区中药材区划报告中建议,把紫阳富硒中药枣成生产开黼.在2000年,安康金州药业集团向上级报告了关于开发我区富硒药材资源意见的报告.文中指出,紫阳28种药用植物含硒量高于一般地区,如防风,荆芥,益母草三种平均含硒5.32mg/kg,比杨陵高2.4倍
17、.防风,益母草,淫羊藿,升麻,白芨五种药材平均含硒3.38mg/kg,是甘肃天水五种同类药材含硒的塑富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用3月0.52mg/kg的6.5倍.文中指出,安康地理环境独特,药材资源南北荟萃,总数达1299种,总蕴藏量达9000万公斤.富硒资源是独特资源,开发富硒药材具有特殊意义n.湖北恩施三元药业公司生产的富硒天麻微粉,富硒大蒜提取物(硒代氨基酸),富硒党参提取物,用以上产品制成胶囊,试用于北京,上海,广州等大医院的临床初步实验表明,对癌症,心血管病有显着疗效【3】.本次试验,采集紫阳地产药材21种,对照组来自四川省五块石药市,由西南交通大学药物研究所用AAS法
18、测定,每个样品测3次,取其平均值,详细结果见附表1.中药材含硒量检测结果统计表阶段(AAS法n=3,取平坶直se:ug-g2004-07)检测单位:西南交通大学中药研究所检测人:程方叙(高级实验师)审核人:张兴国(研究员)结果表明,紫阳地产21种药材含硒量平均为2.689mg/kg,最高为党参6.085mg/kg,l72005钲世界元素医学第12卷最低为金银花0.253mg/kg.对照的四川21种药材平均含硒量为0.132mg/kg,范围在0.0180.287之间,紫阳富硒中药材平均含硒量比四川药材高20.4倍,最高为党参高出四川药材66倍.4讨论与建议4.1过去的十年内,有人统计过,发表在世
19、界各国的硒的营养与健康文章,超过l0万篇.我国是中药材原产地,具有数千年的应用历史.富硒中药材的开发应用研究,应迎头赶上.这是因为世界和中国缺硒地带都很多,在东南沿海和发达工业国家,由于环境污染,汽车尾气的排放,更扩大了缺硒的人群,英国人在过去的20多年里,硒的摄入量下降了一半,已近于缺硒的水平,富硒中药材的开发市场前景是广阔的【,埔】.4.2目前国内外含硒药物研究,主要集中在抗癌,心脑血管药物,抗病毒和抗炎药等方面,而中药在这几方面都有不可替代的独特功效,富硒中药材若能将二者优势结合,运用现代的纳米技术或基因工程技术生产出富硒中药产品,在国内外市场上是会有一席之地的2例.4.3陈君石,高俊全
20、开展的中国总膳食结果显示,我国大部分人群硒的摄入量为3040lag/d.天,与200lag/d的需要水平相差56倍.更有资料显示,2/3的人群处于亚健康状态,为”药食同源”药材的富硒保健功能性产品开发提供了依据.4.4笔者参与国家自然科学基金项目,秦岭南,古海洋研究时发现,富硒地层除紫阳县以外,很可能包括紫阳周边的高硒地层,涉及陕,川,鄂,渝相邻同地层县市.科学无国界,我们郑重呼吁相关地区联合起来,共同投18资研究查清该地层硒的生物地球化学分布,共同打造富硒资源和中药材的品牌博】.4.5富硒中药材的开发应用研究,只要前期工作做的好,能够得到国家的支持.以紫阳富硒茶的营养保健研究为例,该项目19
21、84年立项研究,1989年在北京通过科学鉴定,被誉为国内外第一个通过鉴定的富硒茶,获国家星火计划金奖.2002年被国家标准化委员会列为富硒茶示范基地,2004年被国家列为原产地保护品种.紫阳富硒专用证明商标,国家商标局已于2004年正式受理,有理由相信,富硒中药材的开发研究,将来同样会引起国家关注,作为特种药材,将是中药走向国际市场的独具特色的产品18,2o.4.6富硒中药材发展机遇的来临.硒的研究是由西方传人东方而在我国发扬光大的【l,5-ll】.把硒与中药结合起来的产品,容易被欧美发达国家所接受.近二十年来化学药品的毒副作用,医源性,药源性疾病逐渐增多,化学药品,生化药品越来越高的研发成本
22、,高医疗费困扰着人类.而中药具有疗效稳定与安全,对一些疑难病,慢性病疗效明显的特点而受到消费者的欢迎.据统计,全球有70%的人接受过中医药治疗或保健,全球天然药物的销售量每年增长20%.近年来,美国FDA通过了天然药物法规指南.指出:只要药物确实有效,亦可通FDA论证,这将使中草药从支流的营养食品转向主流的药品.这对富硒中药的开发应用,提供了新一轮的机遇,研究制定富硒中药材的国家标准,也成为当务之急.4.7从紫阳富硒茶中硒存在状态看,80%为硒蛋白,除少量硒与色素,茶多酚,核第1期富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用3月酸,果胶呈结合状态外,其余绝大部分的硒蛋白,呈游离状态.在硒蛋白中2
23、1.91%为硒代甲硫氨基酸,无机硒仅占8%左右【引,有关硒在中药材中的存在形式,生物医学功能等等,都急待进一步科学研究证实.4.8富硒中药材的开发研究,它属于众多学科的边缘学科【1引.需要地学,植物学,医药学,化学,微量元素,生物工程多学科联合攻关,共同开发富硒中药材资源,造福于人类社会.小结1紫阳21种中药材平均含硒量为2.689mg/kg,比国内四川同种类药材含硒量0.132mg/kg高20.4倍(范围666倍之间),药材含硒量高低受地层含硒水平控制.富硒中药材应作为中国的特种药材加以开发利用.2目前国内外硒的药物研究主要集中在防癌,抗癌,心脑血管病症,抗炎,抗病毒几个方面,富硒中药材的开
24、发应用,应在中医药的理论指导下,加上现代的纳米技术,基因工程技术,需要政府支持(前期探索性研究)和企业集团加盟(产品研发),开发具有自主知识产权的保健品和药品,既为人类健康服务,又是高硒地带义不容辞的责任.参考文献1郑筱萸.中药与植物药国际高级论坛报告集,国家药品监督管理局.中国杭州,2001,10,19:P12梅紫青.在全国微量元素学术会议的大会报告论文.海121,2004,4,203安索发i报所,科技魂峦o4,2OO3,8,20:P164中科院地理资源所,陕西紫阳县政府,关于联合开发富硒资源的科学拟定书.中国.北京2004,6,305梅紫青.硒与疾病研究近况,首届中医药全球大会论文选编,香
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