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澳大利亚科学家利用高通量DNA排序技术检测传统中药成分。

  网易探索4月14日报道 澳大利亚莫道克大学的科学家利用高通量DNA排序技术对传统中药进行检测,以确定被检测中药样本含有哪些动植物成分。这种检测手段一次可产生数千个“基因读数”,能够在更大程度上检测中药中是否含有受保护的野生动物成分,进而帮助国际社会打击非法野生动物贸易,保护生物多样性。

  DNA排序技术“给力”

  3000多年来,传统中药便是中国文化的一个重要组成部分,无数人接受中医治疗,解除病痛。最近几十年,中医的触角延伸到中国以外的很多国家并且非常受患者欢迎,形成一个规模数百万美元的全球性产业。传统中药往往含有大量动植物成分,二者之间相互增效,治疗特定疾病。目前,只有少量中药通过科学手段验证其药效。科学家经研究发现很多传统中药掺入具有已知药理活性的物质以提高药效。此外,传统中药往往以药丸、粉末或者茶的形式出现,很难确定其实际成分。

  研究人员指出无法检测或者误标的成分可能带来严重的健康威胁。此外,一些中药还含有痕量变态反应原、有毒植物成分以及重金属。上世纪90年代, 比利时的一家减肥诊所误将有毒草药广防己用作抗炎草药粉防己,结果导致100多名妇女患上肾衰竭,其中很多人后来又患上尿道癌。被打上食品增补剂标签的草药往往能够逃避监管机构的检查,例如美国的食品与药物管理局或者澳大利亚的药物管理局,即使它们的成分并未被详细注明。

  尽管出现很多发生不良反应的例子,很多人也对中药药效、合法性和安全性产生质疑,但科学家一直未能给出满意答复,因为他们始终没有找到一种可靠的手段确定中药成分。现在,澳大利亚莫道克大学的研究人员改变了这种现状。他们利用一项被称之为“高通量DNA排序”的技术确定传统中药成分。这种检测手段一次能够产生数千个“基因读数”。过去进行的实验在对样本进行分析时通常只锁定一种成分,例如人参或者犀牛角,高通量DNA排序技术则可从整体上对中药进行检测,以确定存在哪些动植物成分。

  通过在基因组层面上进行分析,研究人员能够利用这项技术对任何给定中药中的微小基因团进行筛查,以确定其含有哪些动植物成分。研究论文主执笔人、莫道克大学分子生物学家迈克尔·布恩赛表示:“这是一项堪称完美的技术,可用于检测中药产品是否真实标注成分”。研究论文刊登在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上。

  有助打击非法动物贸易

  布恩赛和他的同事分析了海关人员在澳大利亚边境没收的15种传统中药,其中包括药粉、药片、胶囊、胆汁片和草药茶。他们在54%的样本中提取出未降解的DNA,共产生超过4.9万个“序列读数”。在海关没收的中药中,他们发现了山羊、绵羊、鹿、水牛、母牛和蟾蜍等普通动物的DNA,此外还发现濒危塞加羚羊和易受影响的亚洲黑熊的DNA。后两种动物均受到《濒危物种国际贸易公约》保护——共有175个国家签署这项公约,其中就包括中国在内。

  高通量DNA排序技术能够帮助海关人员检测中药中是否含有非法的野生动物制品。美国巴纳德学院的进化生物学家塞吉奥斯-奥莱蒂斯·科罗特罗尼斯表示:“新一代DNA排序技术每月都在取得进步。我相信这项低成本便携式技术能够帮助国际社会打击非法野生动物贸易,进而保护生物多样性。”科罗特罗尼斯并没有参与布恩赛等人的研究。

  与动物成分相比,传统中药的植物成分更难检测。为了确定样本中含有哪些植物成分,研究人员必须将检测发现与相关数据库中的数据进行比较。虽然很多植物种群并没有进行DNA排序,但借助于生命条形码计划,情况正在不断改善。纽约植物园生物信息学部门负责人达蒙·利特勒指出:“更多资金被用于动物DNA条形码项目。植物DNA条形码项目也需要投入数额相当的资金,提高参考数据库的效用,以达到令人满意的程度。”利特勒也没有参与布恩赛等人的研究。

  喉炎药中发现致癌质

  莫道克大学的研究人员在中药样本中发现68种植物的成分,其中最常见的是薄荷和甘草。薄荷通常被用于治疗肠胃不适和胆囊炎。甘草是50种最基本的中草药之一,由于过度采摘,中国一些省份的甘草种群面临威胁。在所谓的良性植物中,研究人员发现了麻黄——一种有毒草药,在美国禁止使用;在一种喉炎药物中,他们则发现了马兜铃酸——一种肾毒素、肝毒素和致癌物质。布恩赛说:“马兜铃酸毒性很强,如果服用剂量不当,可致人死亡。我宁可不治喉炎,也不服用含有马兜铃酸的药物。”

  根据布恩赛的研究,78%的样本中含有动物DNA并且未在包装上的中文或者英文说明中注明。一些中药声称所使用的赛加羚羊角粉纯度达到100%,但布恩赛等人却在检测中发现了痕量山羊角和绵羊角成分。除了误标外,中药存在的另一个严重问题是缺少剂量和成分含量方面的说明。通常情况下,包装上并未注明每剂量中一种特定成分的含量,也没有详细注明服用剂量或者服用次数。

  研究人员指出,患者在选择使用传统中药进行治疗前需要了解中药的安全性和相关法律问题。他们希望此项研究能够提高消费者的意识,同时也希望所采用的高通量DNA排序技术能够帮助食品与药物管理局以及澳大利亚的类似机构加强对传统中药的管理。布恩赛说:“监管部门一直在寻找有效的检测手段,但始终没有如愿,我希望我们的研究能够帮助他们改变这种现状。”(来源:《纽约时报》 编译:shooter)

  (本文来源:网易探索 )