李玉平，武 煊，李小橋

（重慶市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，重慶 401120）

中草藥是我國寶貴的醫(yī)學(xué)財(cái)富，其應(yīng)用中醫(yī)學(xué)扶正祛邪的治療原則和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)整合調(diào)整理論，重在調(diào)節(jié)機(jī)體自身免疫力，使得機(jī)體免疫功能恢復(fù)平衡，并且可以降低抗生素和其他化學(xué)合成藥物的殘留和細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的幾率，同時(shí)，其來源廣泛、毒性低、副作用小，目前被廣泛應(yīng)用于畜禽業(yè)養(yǎng)殖中。

研究表明，中草藥有效成分的發(fā)揮，不僅與所含有機(jī)成分有關(guān)，而且與其所含微量元素的種類和含量有關(guān)[1-2]。因此，研究和開發(fā)中草藥微量元素具有重要的意義，可為傳統(tǒng)的藥理、毒理及藥品的分類提供依據(jù)，為改造和創(chuàng)造新藥提供一定的信息和基礎(chǔ)，對(duì)鑒別藥品的真?zhèn)?、中草藥的種植與綜合利用開發(fā)提供指導(dǎo)。本文從中草藥微量元素研究的必要性以及微量元素相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述，結(jié)合中草藥以及微量元素在畜牧業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)其存在問題和前景進(jìn)行進(jìn)行了探討。

1 中草藥微量元素研究的必要性

1.1 有利于藥物開發(fā)

機(jī)體缺乏某些微量元素會(huì)引起代謝紊亂、生理功能異常，甚至導(dǎo)致某些疾病的發(fā)生，但有研究發(fā)現(xiàn)，微量元素對(duì)機(jī)體的某些疾病也有很好的改善和治療作用。有研究顯示，糖尿病與微量元素之間具有高度相關(guān)性，微量元素可直接調(diào)整葡萄糖的自穩(wěn)態(tài)。微量元素的缺乏可導(dǎo)致機(jī)體正常的葡萄糖耐量受損，從而導(dǎo)致糖耐量降低甚至發(fā)生糖尿病，中草藥中含有豐富的微量元素，可維持體內(nèi)微量元素平衡，進(jìn)而對(duì)糖尿病的預(yù)防和治療有重大意義[3]。郭毅等將64名血糖控制不滿意T2DM患者分為富含微量元素中草藥煎組和不添加組，結(jié)果表明，對(duì)于藥物治療血糖難以控制的T2DM，用富含微量元素中草藥煎劑，可以起到較好的控制血糖作用，這可能與微量元素具有修復(fù)胰島B細(xì)胞的功能，增強(qiáng)胰島素受體的活性等作用有關(guān)[4]。張磊藝等研究了微量元素鉻對(duì)大鼠糖脂代謝的影響，結(jié)果顯示，有機(jī)鉻可降低血糖、血清總膽固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯，升高高密度脂蛋白，能改善糖尿病大鼠糖脂代謝[5]。

1.2 有利于進(jìn)行中草藥品質(zhì)鑒定

由于中草藥中所含的微量元素與中草藥質(zhì)量有密切的關(guān)系，故可以通過對(duì)中草藥微量元素的測(cè)定分析或經(jīng)過含量的比較來區(qū)別天然品和人工栽培品，正品與偽品，也用于地道藥材產(chǎn)地的鑒別。姜華等測(cè)定了不同產(chǎn)地柴胡中微量元素鈣、鎂、鐵、銅、鋅的含量，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地柴胡中富含的鈣、鎂、鐵、銅、鋅等微量元素的含量有所差異，為鑒別藥材的產(chǎn)地特征提供了依據(jù)[6]。單靜穎等為正確區(qū)分野生防風(fēng)與栽培防風(fēng)，通過用原子吸收分光光度法對(duì)防風(fēng)中的5種微量元素進(jìn)行含量測(cè)定，結(jié)果顯示，野生防風(fēng)與栽培防風(fēng)之間微量元素的含量具有差異，可以得出野生防風(fēng)優(yōu)于栽培防風(fēng)[7]。蔡立鵬等測(cè)定了7產(chǎn)地人參、6產(chǎn)地鹿茸和4產(chǎn)地冬蟲夏草中的P、B、Zn、Fe、Ca、Mn、Na、Cr、Mg和K 10種元素的含量，并比較了K與Na、Ca與Mg、Zn與Cu、Fe與Mn、P與B的含量比例關(guān)系，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地人參、鹿茸和冬蟲夏草的10種元素的5個(gè)比例值存在極顯著差異（P＜0.01），此結(jié)果可用來鑒定是否為原產(chǎn)地人參，鹿茸及冬蟲夏草，便于鑒定保健中草藥的優(yōu)劣[8]。

1.3 有利于開展具有美容效果的中草藥研究

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們逐漸發(fā)現(xiàn)藥物在美容領(lǐng)域里具有廣泛的應(yīng)用，尤其是毒副作用小的中草藥，通過對(duì)具有美容作用的中草藥微量元素的測(cè)定和分析，從而加強(qiáng)對(duì)美容中草藥的開發(fā)和利用。茍改仙等選用幾種經(jīng)臨床使用后對(duì)皮膚有消除色素沉著斑和炎癥，減少皺紋，延緩衰老，使皮膚潔白細(xì)嫩等功效的當(dāng)歸、川穹、黃連、黃芩、黃芪、地龍、野菊花和珍珠粉8種中草藥，對(duì)這些中草藥采用等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定其微量元素，得出這幾種中草藥中含有豐富的微量元素，如 Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、Fe、Pb、Sr、Ba等[9]。王秀萍等測(cè)定13種美容中草藥，即蘆薈、黃芪、黨參、人參、白術(shù)、山藥、甘草、當(dāng)歸、何首烏、熟地、枸杞子、桑葚、五味子的微量元素含量，得出13種中草藥中含有豐富的有美容作用的微量元素，含量由高至低順序依次為Mg＞Ca＞Fe＞Mn＞Zn ＞Cu ＞Se[10]。

1.4 有利于中草藥的開發(fā)

民族藥是指各少數(shù)民族用于防治疾病的天然藥物，通過對(duì)一些民族中草藥中微量元素的測(cè)定和分析，可以為這些中草藥的利用開發(fā)提供一定的理論依據(jù)，便于更好的探索這些中草藥的質(zhì)量和藥用價(jià)值。牛迎風(fēng)等通過測(cè)定7種藏藥材鐮形棘豆、珠芽蓼、綠絨蒿、甘青青蘭、夏至草、細(xì)果角茴香、花錨中8種微量元素鈣、銅、鐵、錳、鋅、鉀、鎂和鈉的含量，結(jié)果表明，這7種藏藥材中含有較豐富的鉀、鎂、鈉，而且這幾種藏藥中鈣、銅、鐵、錳、鋅、鉀、鎂和鈉的含量有差異，為這7種藏藥材的合理藥用提供了可靠依據(jù)[11]。韋薇等對(duì)彝藥三棵針進(jìn)行了微量元素的分析測(cè)定，結(jié)果表明，中草藥材中含有豐富的常量元素Ca、Mg、P、S和微量元素Fe、Zn、Cu、Mn，測(cè)定出的這些元素表明，其存在將有利于清熱解毒的功效發(fā)揮，即其含量與藥理作用之間的相關(guān)性[12]。此外，測(cè)定中草藥中的微量元素還有一些方面的應(yīng)用，如通過對(duì)單味中草藥與復(fù)方制劑中微量元素的測(cè)定來研究中草藥的組方、藥效和作用機(jī)理及臨床用藥，便于尋找一些具有較好療效的醫(yī)藥組方。通過對(duì)一些具有食用價(jià)值的中草藥進(jìn)行微量元素的測(cè)定，便于檢出有害元素，來加強(qiáng)食品質(zhì)量安全的監(jiān)測(cè)等。

2 中草藥微量元素的研究現(xiàn)狀

2.1 含量

不同產(chǎn)地的同一中草藥、同一中草藥的不同藥用部位及其不同生長(zhǎng)期所含的必需微量元素及其含量是不同的，而且對(duì)同一中草藥在不同的采收期或采用的炮制方法不同，也都會(huì)引起中草藥中微量元素發(fā)生改變。程存歸等對(duì)同屬不同種菊科植物杭白菊及野菊中的 Ni、Zn、Mn、Cu、Mg、Fe、Ca和Pb等無機(jī)元素進(jìn)行了分析測(cè)定，結(jié)果顯示，杭白菊中的Ni、Zn、Fe、Pb含量較高，而野菊花的Mn、Ca含量較高[13]。譚明雄等對(duì)廣西中草藥白花丹根、莖、葉3個(gè)部位的20種微量元素進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，白花丹中含有多種常量元素和微量元素，而且各元素的含量在白花丹的根、莖、葉中分布不同，如 Na、K、Ca、Zn、Fe、Mn、Sr、Cu、Co等在葉中含量最高，根次之[14]。劉成林等測(cè)定了5個(gè)不同產(chǎn)地的中草藥材牛膝中微量元素的種類和相對(duì)含量，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地的牛膝樣品中所含微量元素的種類基本相同，但是其相對(duì)含量有明顯的差異，此外，牛膝中K的含量最多，Ca、Fe、Cu、Zn等含量次之，鈦（Ti）、釩（V）、鉻（Cr）、Mn、鎳（Ni）和硒（Se）的含量較少。而且不同產(chǎn)地樣品的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域微量元素的相對(duì)含量及其變化規(guī)律也是不相同的，在樣品微量元素的總量中所占的比例也是不相同的[15]。

2.2 存在形態(tài)

中草藥的藥效不僅與中草藥中所含微量元素的含量有關(guān)，而且與微量元素的存在形態(tài)也具有密切的相關(guān)性。微量元素存在狀態(tài)不同，呈現(xiàn)出的藥理作用也不同。中草藥中微量元素的形態(tài)研究的內(nèi)容有：微量元素在原生藥中的存在形態(tài)，中草藥煎出液中的存在形態(tài)，中草藥各種制劑（如針劑、酊劑、浸膏、膠囊）中的存在形態(tài)，同種微量元素在不同中草藥及中成藥、各種制劑中存在的狀態(tài)以及被人體吸收過程中的存在形態(tài)等。楊恒銳等結(jié)合魚腥草的藥效，采用原子吸收光譜法對(duì)其中Mg的分布及存在形態(tài)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)魚腥草中的微量元素Mg含量豐富，而且大部分Mg的結(jié)合形態(tài)為陽離子形態(tài)，能溶于水，而Mg可能是魚腥草的藥用有效成分之一[16]。郭春梅等結(jié)合香青蘭中的藥效，對(duì)所含的Cu、Zn、Mn、Fe、Mg、Ni的含量和形態(tài)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，Cu、Zn、Mn、Fe、Mg、Ni是各以某種形態(tài)為主的多種形態(tài)共存的混雜體系，而且其水煎液中Mg含量最高達(dá)713.7μg·g-1，可溶態(tài)含量及其百分率則分別為608.0μg·g-1和85.2%[17]。潘秀紅等采取中草藥常用煎煮方法對(duì)當(dāng)歸、黃芪及當(dāng)歸補(bǔ)血湯中Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Sr和Zn進(jìn)行提取；用傳統(tǒng)方法分離出可溶態(tài)、不溶態(tài)、有機(jī)態(tài)和無機(jī)態(tài)[18]。

2.3 藥效

中草藥的藥效與中草藥中所含微量元素的含量高低有關(guān)，某些中草藥中微量元素含量的高低對(duì)中草藥的藥理作用有一定的作用。范文秀等通過測(cè)定臨床上常用的30種清熱中草藥中Mg、Ca、Fe、Zn、Mn、K、Cr、Cd、Pb、Cu含量，結(jié)果顯示，30種清熱中草藥中對(duì)人體有益的微量元素含量豐富，大部分清熱中草藥中K與Cu含量豐富，不同藥物中元素含量有所差異，清熱解毒藥中K、Mg含量高于其他中草藥，清熱瀉火類中草藥Zn、Mn含量高于其他中草藥[19]。李龍等測(cè)定了抗病毒類中草藥板藍(lán)根、金銀花、魚腥草中Fe、Cu、Zn的含量，結(jié)果表明，3種抗病毒類中草藥中Fe含量相對(duì)較高，Zn含量次之，Cu含量相對(duì)較低，鐵是人體血液中交換與輸送所必需的一種元素，也是生物體內(nèi)許多氧化還原體系所必需的[20]。劉利等測(cè)定了祛寒類中草藥香加皮、伸筋草、絲瓜絡(luò)中Fe、Mn、Zn的含量，結(jié)果表明，3種祛寒類中草藥中Fe含量相對(duì)較高，Mn含量次之，Zn含量相對(duì)較低，3種祛寒類中草藥中鐵含量較豐富，鐵是維持生命活動(dòng)所必需的微量元素之一，是血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素及其他酶系統(tǒng)的主要成分，并幫助氧運(yùn)輸，促進(jìn)脂肪氧化[21]。桂肖林等通過測(cè)定大黃、郁李仁、枳實(shí)、杏仁4種具清熱潤(rùn)腸功效中草藥Mn、Cu的含量，結(jié)果表明，4種典型的清熱潤(rùn)腸中草藥中Mn、Cu含量存在差異[22]。

2.4 處理方法

試樣的前處理，是確保分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠的先決條件。常用的消化處理方法有傳統(tǒng)酸消化法、灰化法及微波消化法。通過不同消化方法對(duì)中草藥材微量元素測(cè)定結(jié)果的影響，可進(jìn)一步為中草藥中微量元素測(cè)定的前處理方法提供試驗(yàn)依據(jù)。陳暉等采用干法灰化、濕法消解、微波消解法對(duì)西北9種道地藥材進(jìn)行消解，再用火焰原子吸收法測(cè)定各藥材中Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、Ca的含量，結(jié)果顯示，同一樣品的預(yù)處理方法不同，測(cè)得的結(jié)果有較大差別，微波消解效率最高，其次是干法灰化和濕法消解[23]。陳則永采用干法和濕法處理中草藥樣品，進(jìn)而比較不同消化方法對(duì)樣品中微量元素含量測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果表明，所測(cè)中草藥中含鋅、銅、錳、鐵、鉛和鎘的數(shù)值較高，并且表明濕式消化法優(yōu)于干式灰化法[24]。葉大林等采用微波消解7種抗癌中草藥，再用火焰原子吸收法測(cè)定其中 K、Na、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、Cr 8種元素，進(jìn)而探討微波消解試劑和消解條件，結(jié)果表明，該法準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便，8種金屬元素的檢出范圍為0.006～0.035 g·mL-1；線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r=0.999 0；回收率為96.00%～103.98%；RSD＜2%[25]。

2.5 含量測(cè)定方法

目前，對(duì)微量元素的測(cè)定方法有化學(xué)分析法、分光光度分析法、原子光譜分析法和電化學(xué)分析法等，通過對(duì)微量元素檢測(cè)方法的不斷研究，篩選出操作簡(jiǎn)單、分析速度快、線性范圍廣、靈敏度低的方法，可有效提高微量元素的含量，同時(shí)可以減少微量元素的嚴(yán)重?fù)p失。閆清華用微波消解法對(duì)清熱解毒類中草藥樣品進(jìn)行消化，以電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-AES）檢測(cè)樣品中Cu、 Fe、 Zn、 Mn、 Na、 K、 Ca、 Mg、 Cr、 Ni、Pb、Se、As、Cd的含量，結(jié)果表明，這些中草藥中含有豐富的對(duì)人體有益的常微量元素，同時(shí)采用微波消解技術(shù)和ICP－AES相結(jié)合檢測(cè)常微量元素具有省時(shí)、省力、環(huán)境污染小、測(cè)定結(jié)果快速準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)[26]。曹志源等采用離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）對(duì)10種中草藥中的18種微量元素Al、As、 B、 Ba、 Ca、 Cd、 Cr、 Cu、 Fe、 Mo、 Mg、Mn、Na、Ni、P、Pb、Sr、Zn 進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，除As、Cd、Mo、Pb外，各元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）＜5%，各元素的加標(biāo)回收率為95%～106%[27]。孫桃用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了金銀花、黃柏、生地、蒲公英、連翹、板藍(lán)根、車前草、決明子等清熱解毒類中草藥中的銅、鋅、錳、鈣、鎂、鐵6種微量元素，結(jié)果表明，清熱解毒中草藥中鈣、鎂、鐵含量較為豐富，加標(biāo)回收率為97.28%～101.4%，RSD為0.81%～1.73%[28]。

3 中草藥和微量元素在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

3.1 中草藥在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

隨著畜牧業(yè)上動(dòng)物疾病的不斷增多，長(zhǎng)期使用化學(xué)藥物可使病原產(chǎn)生耐藥性，且藥物毒副作用大，導(dǎo)致肉蛋奶中草藥物殘留量高，影響了人類的健康。而且目前多數(shù)畜禽傳染病多為病毒性疾病，化學(xué)藥物對(duì)其治療效果不佳。許多中草藥具有抗菌、抗病毒、抗真菌、提高機(jī)體免疫力等作用。馮翠蘭用兩個(gè)復(fù)方制劑對(duì)人工感染腸炎沙門氏菌的病鴨作治療保護(hù)試驗(yàn)，結(jié)果顯示“腸炎康1號(hào)”高、中、低3個(gè)劑量組和“腸炎康2號(hào)”高劑量組及氟甲砜霉素對(duì)照組對(duì)人工感染腸炎沙門氏菌的病鴨均有較好的治療作用[29]。趙恒章等采用61種單味中草藥的水煮液制成濃度為1 g·mL-1的溶液，對(duì)從發(fā)病豬的肺臟、淋巴結(jié)、血液、關(guān)節(jié)液等病料中分離鑒定后的致病性鏈球菌進(jìn)行體外抑菌試驗(yàn)，結(jié)果顯示，不同中草藥材對(duì)致病性鏈球菌具有不同的抑菌作用，中草藥對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的體外抑菌效果有差異，對(duì)革蘭氏陰性菌的抑菌作用強(qiáng)于革蘭氏陽性菌[30]。胡梅等試驗(yàn)結(jié)果表明，板藍(lán)根水提物體外對(duì)繁殖與呼吸綜合征病毒有顯著的直接殺滅作用，連翹、黃芪水提物和黃芪多糖在體外對(duì)豬繁殖與呼吸綜合征病毒有阻斷和抑制作用[31]。陳昌元用黃味中芩、黃柏、大黃、白術(shù)、龍膽草等12味中草藥煎水，濾液煮豆至干，以藥豆喂鴨，3次·d-1，治療患鴨瘟的病鴨120只，康復(fù)92只，有效率達(dá)76.7%[32]。

3.2 微量元素在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

微量元素是生命科學(xué)的組成部分，微量元素對(duì)動(dòng)物新陳代謝和健康起著重要作用，是體內(nèi)各種酶、激素、維生素等活性物質(zhì)的重要成分之一，在體內(nèi)各自發(fā)揮著獨(dú)特的生理作用。微量元素不僅直接影響動(dòng)物免疫器官的發(fā)育，而且對(duì)于機(jī)體內(nèi)微生物的生長(zhǎng)、繁殖、代謝及毒素的產(chǎn)生也具有十分重要的調(diào)控作用。微量元素缺乏將導(dǎo)致機(jī)體物質(zhì)代謝紊亂，引起動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育停滯，內(nèi)分泌機(jī)能紊亂，免疫能力和抗病能力下降，給畜牧業(yè)帶來巨大損失。邱瑾麗等采用畜禽用多種微量元素注射液和生理鹽水組的對(duì)比，進(jìn)行酸性α-醋酸萘脂酶法實(shí)驗(yàn)、溶血空斑實(shí)驗(yàn)并對(duì)血清溶血素抗體（HC50）進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，即“畜禽用多種微量元素注射液”能顯著提高小鼠的免疫功能[33]。張巧娥等研究結(jié)果表明，飼糧中添加不同水平的硒，對(duì)各個(gè)飼養(yǎng)階段生長(zhǎng)育肥豬的日增重、日采食量和飼料報(bào)酬無顯著影響，但從全期來看，飼糧中添加硒日增重最高，料重比最低，而且肌肉保水性、嫩度較好[34]。

4 存在問題與展望

目前，研究微量元素的具體存在形式與療效之間關(guān)系的資料很少。因此，在以后的研究中應(yīng)以中草藥中的微量元素存在狀態(tài)為核心，微量元素與有機(jī)成分之間的相互作用為基礎(chǔ)來進(jìn)行中草藥物種形態(tài)與生物活性的研究工作，并同時(shí)從分子水平來研究不同微量元素之間的協(xié)同或頡頏作用、微量元素與有機(jī)成分之間的作用以及微量元素與生物體之間的相互作用。根據(jù)中草藥有效化學(xué)成分的配位化學(xué)學(xué)說，可以利用中草藥中的有機(jī)成分和無機(jī)成分之間的協(xié)同和頡頏作用，從中草藥配合物的生物活性去篩選和研制新藥。利用中草藥中的活性有機(jī)成分和微量元素合成配合物，以其生理活性和藥理作用來篩選高效低毒的中草藥新藥?？衫糜袡C(jī)成分或微量元素來改造現(xiàn)有的中草藥復(fù)方，以提高療效或降低毒副作用。微量元素在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能方面起著極其重要的作用，其對(duì)動(dòng)物的特異性免疫和非特異性免疫有著積極的影響。而中草藥增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，被廣泛的用于作為飼料添加劑以及預(yù)防、治療某些細(xì)菌性疾病和病毒性疾病，因此加強(qiáng)中草藥及其微量元素之間的相互協(xié)同作用機(jī)制的研究，確定藥物有效成分質(zhì)控指標(biāo)，是中草藥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然要求，也是畜禽業(yè)方面所面臨的重要趨勢(shì)。

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