展望微生态理论和技术在中药研究中的应用(5)
4 在药材生产区划和产地溯源方面的应用
道地药材是中医药的精髓,中医药界长期信赖道地产区所产的药材,并以其产出地作为控制药材质量的方法。然而,产地的地理尺度有多大?如何辨识流通中药材的产地?一直都是悬而未决的问题。因此,回答产地的地理尺度范围,是制定生产区划、发展道地药材生产,实现药材产地溯源的基础。
药材生产区划常以气象因子和土壤元素和水分等进行分析等进行确定,事实上,长期气象观察站点有限,短时间对气象因子的观察又难以获得数据规律;常规的土壤元素分析关注土壤大量、中量和微量元素,以致于小环境之间存在的生态差异常常被忽视。同时,植物微生态系统具有自稳性,即微生态系统中各微生物的生态位的占位和互补现象,无机元素之间的共吸收和功能替代等现象,共同维持了植物生命过程的相对稳定。另一方面,植物的代谢成分多样,结构复杂、异构体广泛存在,小环境差异引起的植物代谢差异被掩盖,但不同产地药材的质量差异又是临床观察客观存在的事实。可见,以小环境的气象因子、常规土壤元素,以及药材中的次生代谢产物解决产地的标识仍然具有一定难度。而土壤微生物是小环境的气候、土壤元素和营养条件的综合表征,也是土壤生态系统的主要驱动因子[18]。因此,可利用土壤微生态系统的组成和功能特征更精确表征药用植物所处的微生态环境,实现基于小环境特征的药材生产区划。同时植物药用部位的内生菌存在地域特性[10],利用内生真菌群落结构地域性差异可进行药材的产地鉴别,实现药材的产地溯源。
5 在中药作用机制方面的应用
人类机体是一个由大量原核细胞、真核细胞组成的异常复杂的“超有机体” (Superorganism)[54,1]。人类肠道微生物发挥着能量代谢调控、异源物质代谢、肠道上皮细胞修复、肠道黏膜免疫激活、宿主行为调控等重要作用,与肥胖、糖尿病、肝代谢异常、慢性肝炎、肠癌、肠易激综合征、心血管系统和神经系统等疾病均有关[55]。只有当人体自身基因组、人体共生微生物基因组及所处环境三者之间处于一个动态平衡状态,才能保持人体的健康状态,肠道细菌基因组是控制人体健康的“人类第二基因组”[56]。口服是中药的主要给药途径,中药被肠道微生物转化,减弱或者增强药效,肠道微生物对中药有效成分转化作用与肠道微生态平衡关系的研究,将是解释中药作用机制不可忽略的一条途径[57]。同时,中药具有维持肠道微生态的平衡,调节肠道菌群,中药对肠道微生态的调节作用,也揭示中药治疗作用的肠道微生态本质[58,59]。如Ashley L. Steed等发现天然植物中的黄酮类化合物,经过肠道微生物的降解,产生的代谢物被吸收后,能够上调I型干扰素信号通路,进而增强机体抗病毒免疫反应[60]。但这方面的研究薄弱,随着测序技术的发展,将为中药在肠道中的生物转化和肠道微生态的关系,以及中药与肠道微生态平衡的关系提供了有利的技术支撑,加强这方面的研究有可能为中药安全有效用药,以及阐释中药的作用机制提供新的线索和技术手段。研究与肠道微生态和药效的关系,用以阐释中药作用机制和实现安全有效用药,可称“中药微生态机制”研究。
文章来源:《中国微生态学杂志》 网址: http://www.zgwstxzz.cn/qikandaodu/2021/0321/370.html