中藥資源可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)性對策
【摘要】
中藥資源可持續(xù)發(fā)展具有三個明顯的特征,一是發(fā)展空間的多維性,以保持經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為前提;二是時間的延續(xù)性,以滿足現(xiàn)在和未來社會需求為目的;三是政策制定的前瞻性,制定政策應(yīng)把握全局和未來??沙掷m(xù)發(fā)展的對策涉及宏觀政策、經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)保、技術(shù)應(yīng)用等多個層面,文中僅對中藥資源可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用性對策展開探討??稍偕闹兴庂Y源可持續(xù)發(fā)展技術(shù)性對策涉及八方面內(nèi)容,不可再生的中藥資源應(yīng)從四方面加大研究。
【關(guān)鍵詞】 中藥資源 可持續(xù)發(fā)展 對策
中藥資源的可持續(xù)利用是可持續(xù)發(fā)展的前提,與中藥農(nóng)業(yè)直接相關(guān),是中藥現(xiàn)代化的基礎(chǔ),涉及中藥資源的管理、開發(fā)、利用、保護等多個環(huán)節(jié),因此是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。國家科技部等十六個部門聯(lián)合制定的2006~2020年《中醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃綱要》指出,中藥產(chǎn)業(yè)鏈尚有待完善,中藥農(nóng)業(yè)剛剛起步,中藥資源的可持續(xù)發(fā)展與合理利用及相關(guān)生態(tài)環(huán)境問題尚未得到有效解決[1]。理解和掌握中藥資源可持續(xù)發(fā)展的特點,對于探討其技術(shù)應(yīng)用性對策至關(guān)重要。
1 中藥資源可持續(xù)發(fā)展的特征
中藥資源可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development),是1980年《世界自然保護大綱》首次作為術(shù)語提出。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會在《我們共同的未來》報告中第一次闡述了可持續(xù)發(fā)展的概念,即能夠滿足當(dāng)代人的需求而不損害后代人滿足需求的能力[2]。可持續(xù)發(fā)展具有三個明顯特征,一是在空間上,以保持經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展為前提;二是在時間上,以滿足現(xiàn)代和未來需要為目的,已逐步得到國際社會的廣泛共識[3];三是政策制定的前瞻性,許多可再生的中藥資源自我修復(fù)能力差,再生周期長,政策的制定應(yīng)注重科學(xué)性、實用性、全局性和穩(wěn)定性。
根據(jù)可持續(xù)發(fā)展理論,中藥資源可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該以不損害環(huán)境為前提,以保持中藥資源永久性的可持續(xù)利用為關(guān)鍵,以滿足中醫(yī)臨床醫(yī)療、康復(fù)保健和其他社會需求為目的,只有在兼顧保護生物多樣性和維持生態(tài)平衡的前提下,方可實現(xiàn)中藥資源高效的、可再生的、兼有保護性的永久性利用。
中藥資源可持續(xù)發(fā)展對策涉及政策環(huán)境、經(jīng)濟條件、資源管理和生態(tài)環(huán)境。本文對可再生的和不可再生的中藥資源管理中涉及到的技術(shù)性對策進行探討,力求實用性和可操作性。
2 可再生中藥資源的可持續(xù)發(fā)展對策
2.1 普查現(xiàn)有資源,保護瀕危物種自20世紀(jì)80年代中期第3次全國中草藥資源普查以來,我國已有二十多年未進行過新的資源普查,目前所引用的中藥資源方面各種數(shù)據(jù)大多為1983~1985年的數(shù)據(jù)。近三十年計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌,生產(chǎn)經(jīng)營從原來的計劃生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)市場需求自主安排;基層藥材公司大多已經(jīng)改制,中藥生產(chǎn)收購統(tǒng)計工作長期處于中斷狀態(tài)。近三十年也是野生中藥資源變化最大的時期,由于社會對天然藥物的需求量劇增,中藥工業(yè)正以前所未有的速度迅速發(fā)展,例如,自1985年后,新研發(fā)的中成藥達八千多種。與其形成劇烈反差的是野生中藥資源急驟減少,有些品種資源面臨枯竭,例如野生甘草上世紀(jì)50年代蘊藏量達二百多萬噸,而目前還不到三十五萬噸;麝香資源比20世紀(jì)50年代減少70%;千金藤、松貝、霍山石斛、冬蟲夏草、蛤蚧、人參、鐵皮石斛、厚樸、杜仲、黃柏、黃芪、麻黃等野生資源的破壞也十分嚴(yán)重,有些種類的野生個體已很難發(fā)現(xiàn)[3]。因此,急需開展新的全國范圍內(nèi)的中藥資源普查,拯救野生瀕危藥用動植物。
中藥資源普查的任務(wù):考察中藥資源的分布區(qū)域、分布種類、數(shù)量、質(zhì)量;考察中藥資源與自然環(huán)境的相關(guān)性及環(huán)境因素對中藥質(zhì)量的影響規(guī)律;確定普查的重點品種:即臨床常用藥材,道地藥材,資源急劇減少的緊缺藥材,具有顯著功效的民族藥和民間藥,有較大開發(fā)價值的原料藥,需要重點保護的品種如名貴藥材、瀕危藥材,與維護生態(tài)平衡密切相關(guān)的藥材,種質(zhì)外流的藥材等;采集中草藥標(biāo)本,進行鑒別分類和存檔;通過普查鑒定,糾正同名異物和同物異名現(xiàn)象,從源頭上澄清混亂;對普查發(fā)現(xiàn)的珍稀瀕危物種,建立野生資源瀕危預(yù)警機制,提出保護對策。
2.2 保存種質(zhì)資源,培育優(yōu)良品種種質(zhì)資源(Gennplasn Resource)也稱遺傳資源(Genetic Resource),具體對某一物種而言,種質(zhì)資源包括栽培品種(類型)、野生種、近緣野生種在內(nèi)的所有可利用的遺傳材料,它與當(dāng)今國際上生物多樣性(Biodiversity)的概念中的種內(nèi)遺傳多樣性(Genetic Diversity)是相對應(yīng)的[4]。廣義的種質(zhì)資源是指一切可利用的生物遺傳資源,或全部物種資源的總和。種質(zhì)資源研究的主要內(nèi)容包括對各品種、類型進行考察、收集、鑒定、評價、保存和應(yīng)用以及遺傳學(xué)基礎(chǔ)、物種的起源和演化研究。當(dāng)同一種藥材來源于不同的物種、不同的產(chǎn)地、不同的個體時,可能含有不同的遺傳特性,必須通過深入細(xì)致的研究,盡量尋找有效成分含量較高的中藥材種質(zhì)并加以利用,例如研究發(fā)現(xiàn)8種淫羊藿藥材來源,淫羊藿苷類成分含量和比例均不相同,以天平山淫羊藿(寬序淫羊藿)和朝鮮淫羊藿含量最高,屬優(yōu)良種質(zhì),應(yīng)當(dāng)把這兩個品種作為野生淫羊藿引種和種植推廣的首選[3]。
建立大型的藥用植物種子庫,有利于培育和選擇高產(chǎn)、抗逆性強的新品種。臨床最常用中藥約四百種,主要依賴栽培的種類有二百多種,約占常用中藥的50%~60%。由于栽培品種的栽培歷史長短不一,普遍存在種質(zhì)混雜和種質(zhì)退化問題。大量收集和保存現(xiàn)有的多樣性的種質(zhì)資源,結(jié)合種質(zhì)特性進行科學(xué)評價,最大限度地利用現(xiàn)有的優(yōu)良種質(zhì),選擇和培育新品種是種子庫建設(shè)中長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略性任務(wù)。
2.3 控制采收總量,促進自然更新中藥野生資源的自然更新過程是緩慢的、漸進性的,再生能力也是有限的,若采收過量,直接影響其自然更新過程和再生數(shù)量。應(yīng)通過生長恢復(fù)能力、繁殖特性等資源恢復(fù)的實驗來測算“年最大允收量”。
“年最大允收量”應(yīng)根據(jù)藥用部位不同而加以控制。一般根和根莖類藥材為10%,莖葉類藥材為30%~40%,花和果實類藥材為50%。確定“年最大允收量”應(yīng)建立在進行深入系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,注意植物種類不同,其生活習(xí)性、繁殖方式、繁殖效率和藥用部位的形成過程等各種因素。資源恢復(fù)的能力和周期存在較大的差異,確定“年最大允收量”和采收控制方式也應(yīng)有所不同。
加強野生撫育是指在生物原生態(tài)環(huán)境中,特別是生態(tài)環(huán)境明顯退化、野生資源急劇減少的地區(qū),實行圍欄保護封育和控制采收,保護生物生長繁殖條件,促進其生長發(fā)育,促進動植物的自然更新或加強人工輔助更新,是促進野生資源自然更新,增加生物個體數(shù)量和生物總量的重要措施之一。例如由于甘草需求量逐年猛增,野生資源遭到嚴(yán)重破壞。2001年,魏勝利等對我國中西部地區(qū)野生甘草資源進行了深入調(diào)查,發(fā)現(xiàn)密度蓋度大且連續(xù)分布面積較大的甘草群落主要分布于內(nèi)蒙古的杭錦旗、鄂前旗以及寧夏鹽池和靈武,原因是這些地區(qū)采取了圍欄保護等封禁措施(封禁3~5年),使野生撫育得到加強的結(jié)果。相反,寧夏同心(曾是甘草密集的商品主產(chǎn)區(qū))、甘肅黃土高原等地甘草密度卻異常小,原因是常年連續(xù)采挖所致。另外,人們對森林資源采取“封山育林”,對江河湖泊實行“禁魚期”管理,就是加強野生撫育的重要措施。
2.4 擴大家種家養(yǎng),加強人工培養(yǎng)野生資源總是有限的,保持中藥資源可持續(xù)發(fā)展,除了保護好現(xiàn)有的野生中藥資源外,還應(yīng)加強中藥材的野生變家種、家養(yǎng)技術(shù)研究,大力發(fā)展綠色環(huán)保藥材,培養(yǎng)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、生長年限短、抗病能力強、易于栽培或便于人工飼養(yǎng)的新品種。實現(xiàn)中藥材生產(chǎn)的規(guī)范化管理、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,首先應(yīng)按照《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行)》(簡稱GAP)指導(dǎo)中藥材生產(chǎn)的全過程[5],使中藥材生產(chǎn)實現(xiàn)工程化和可控制化[4]。
任何藥用植物和藥用動物當(dāng)被人們利用時,野生資源就會受到威脅,直至枯竭。例如市場應(yīng)用良好的中成藥原料如果完全依賴野生資源時,往往3~5年就很難維持。因此,國家鼓勵對資源緊缺的大宗動物類藥材進行引種馴養(yǎng)和對植物藥進行野生變家種研究以及技術(shù)推廣。藥用植物栽培是保護、擴大利用藥用植物資源最直接、有效的手段。例如銀杏葉制劑的開發(fā),隨著需求量增加,野生資源遠(yuǎn)不能滿足。20世紀(jì)90年代中期我國開始采用取葉栽培。五年之后,我國的生產(chǎn)能力就達到一萬噸以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了市場需求。還有杜仲、黃柏、黃連、厚樸、梔子、桔梗、川貝母、山茱萸、金銀花等種類,都是在20世紀(jì)50~60年代野生資源嚴(yán)重減少的情況下,開始人工栽培的,現(xiàn)已成為市場供應(yīng)的主要貨源。全國已經(jīng)進行人工種植(養(yǎng)殖)的藥材約二百種,大部分為野生資源匱乏品種。栽培生產(chǎn)的天麻、西洋參和人參,完全可以滿足市場需求。黃芩、細(xì)辛、五味子、半夏、桅子、絞股藍、金銀花、丹參、防風(fēng)、知母、柴胡、甘草、款冬花、麻黃、中國林蛙、海馬等通過家種家養(yǎng),許多已經(jīng)成為主流商品。
紅豆杉是珍貴的抗癌植物。據(jù)測算,每生產(chǎn)l公斤紫杉醇,需16.67噸樹皮,需采剝1 500~2 000棵大樹,即使將全世界的現(xiàn)有紅豆杉全部砍伐,所提供的紫杉醇也只能挽救部分患者的生命,可謂杯水車薪。發(fā)展種植是實現(xiàn)紅豆杉可持續(xù)利用的根本對策,而扦插育苗、發(fā)展人工原料林基地是最直接、最簡單、周期最短、成本最低的方法。
人工培育中藥材的質(zhì)量控制,應(yīng)將優(yōu)選種質(zhì)資源,防止變異,減少有害物質(zhì),提高質(zhì)量作為重點。應(yīng)按照《中藥現(xiàn)代化發(fā)展綱要》的要求,“加強中藥材規(guī)范化種植和中藥飲片炮制規(guī)范研究,建立中藥材和中藥飲片的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn),全面提高中藥材和中藥飲片的質(zhì)量”。
我國在中藥材變野生為家種、家養(yǎng)方面,歷史悠久、經(jīng)驗豐富。如牡丹、麥冬、地黃、桃、梅、姜、桑等栽培歷史都超過了數(shù)百年,栽培技術(shù)成熟。近幾十年來,野生轉(zhuǎn)家種家養(yǎng)的藥材約兩百種,能夠提供大量商品的有百余種。例如人工種植天麻,已從無性繁殖達到成功地有性繁殖;野麝經(jīng)人工馴化后,已達到人工家養(yǎng)繁殖并活體取香的水平;人工牛黃的研制成功,較好的解決了天然牛黃資源稀缺的問題;在引進國外藥用物種方面成功引種了顛茄、西洋參、洋地黃、金雞納、番紅花等品種,解決了一些進口藥材資源緊缺的問題。
2.5 保護瀕危物種,保持生物多樣性每一種生物都是構(gòu)成生態(tài)資源的一部分,不能脫離整個生態(tài)資源和自然資源而獨立存在。各種生物種群之間相互依存,是構(gòu)成生物圈趨于穩(wěn)定的重要基礎(chǔ);某一物種的滅絕或者種群個體數(shù)量的下降,都會影響到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。要保護一個物種免于滅絕,必須保護該物種賴以生存的整個生態(tài)系統(tǒng)。因此說物種的保護、生物多樣性的保護和生物資源的保護是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
保護瀕危物種最緊急、最關(guān)鍵的措施是努力恢復(fù)其種群數(shù)量,使之達到維持種群生存安全線以上。增加物種數(shù)量的主要途徑是建立自然保護區(qū),改善動、植物棲息環(huán)境,建立野生動物飼養(yǎng)場和人工撫育。
2.6 加快替代研究,緩解資源稀缺替代品研究是緩解珍稀瀕危物種資源緊缺的有效方法。開展替代品研究必須遵循功效相似、材料(資源)豐富、方便再生和經(jīng)濟環(huán)保的原則。按照近緣動植物往往具有相似化學(xué)成分和相似生理活性的思路,探索生物類群與化學(xué)成分、生理活性三者之間的相互聯(lián)系。瀕危動物保護容易得到全球性的關(guān)注,應(yīng)重點加強來源于瀕危藥用動物的中藥材代用品、功效類似品的研究開發(fā)[6],例如犀牛、虎等動物在國際貿(mào)易中已被完全禁止,尋找替代品幾乎成為一項帶有政治性的任務(wù)。目前,用水牛角代替犀角、用狗骨代替虎骨,獲得突破性進展,人工麝香和人工牛黃也研制成功。
在植物藥替代品研究方面同樣取得可喜成果,例如成功地進行了蟲草菌絲發(fā)酵物的研究和生產(chǎn),從冬蟲夏草的深層發(fā)酵培養(yǎng)液中分離出三十多種化合物,其中蟲草素的含量為2.17%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然冬蟲夏草的蟲草素含量,且培養(yǎng)周期僅為72 h,遠(yuǎn)低于人工栽培冬蟲夏草的周期。蟲草菌絲發(fā)酵物作為冬蟲夏草的替代產(chǎn)品在市場上已經(jīng)占有一定的份額。另有報道發(fā)現(xiàn)某種紫杉醇共生菌可以產(chǎn)生紫杉醇類化合物,如果該研究獲得成功,有可能替代紅豆杉資源。
2.7 擴大藥用部位,注重綜合利用擴大藥用部位,倡導(dǎo)對資源進行綜合利用,是提高資源利用效率的最直接、最重要的途徑。例如人參、西洋參,過去只用其根,現(xiàn)代研究表明其莖葉、種皮都含有大量的人參皂苷,可作為提取人參皂苷的原料。紅豆杉最初采用樹皮提取紫杉醇,進一步研究發(fā)現(xiàn),其葉不但含有與皮相同的紫杉醇,而且含有含量遠(yuǎn)高于皮的紫杉醇前體化合物,可作為提取或合成紫杉醇的原料;葉還具有再生能力明顯大于樹皮的優(yōu)勢。枸杞傳統(tǒng)用法主要取其果實,其葉雖然也作為藥用,但用量很少。目前我國栽培了大量的枸杞,每年在整枝時都要修剪下很多莖葉,枸杞莖葉具有較好的降血糖作用,對其進行深入的化學(xué)成分和藥理作用研究,有望開發(fā)出安全、有效的降血糖藥物。另外,在藥渣的綜合利用方面,尚屬剛剛起步,有待進一步加強。
2.8 應(yīng)用生物技術(shù),擴大藥用資源現(xiàn)代生物技術(shù)在中藥資源中的開發(fā)應(yīng)用,促進中醫(yī)藥工業(yè)飛速發(fā)展。一是利用基因工程、細(xì)胞工程技術(shù)對中草藥資源進行改造改良;二是利用發(fā)酵工程、酶工程技術(shù)將藥用植物或農(nóng)副產(chǎn)品原材料加工成商品,如用發(fā)酵法生產(chǎn)蟲草菌絲體,靈芝菌絲體;三是對生物技術(shù)產(chǎn)品進行二次開發(fā),形成新的產(chǎn)品,如生產(chǎn)功能性的低聚糖、保健食品添加劑等;四是利用酶工藝、發(fā)酵技術(shù)、生物反應(yīng)器等對傳統(tǒng)中草藥加工工藝進行改造,降低能耗,提高產(chǎn)率,改善中草藥品質(zhì)[7]。例如在植物通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)有效成分方面,將莨菪胺生物合成的關(guān)鍵酶——莨菪胺6β羥化酶基因?qū)腩嵡阎?,使轉(zhuǎn)基因植物中的底物天仙子胺被大部分轉(zhuǎn)化為莨菪胺。又如采用東北紅豆杉進行細(xì)胞培養(yǎng)直接產(chǎn)生的紫杉醇含量達0.09%,是天然品的45倍。
3 礦物藥資源的可持續(xù)利用
礦物藥資源屬于不可再生資源,可持續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展面臨更大的挑戰(zhàn)。
3.1 礦物藥應(yīng)用歷史祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)將礦物作為藥物應(yīng)用有著悠久的歷史。公元前二世紀(jì)已能從丹砂中煉制銀。漢代《神農(nóng)本草經(jīng)》中載有玉石類藥物41種。梁代陶弘景編著的《名醫(yī)別錄》增加礦物藥32種,并將“玉石”類藥單獨立卷,放在卷首。唐代《新修本草》增加礦物藥14種,《本草拾遺》新增礦物藥17種,共記載礦物藥161種。至宋代末,礦物藥已近200種。清代《本草綱目拾遺》又增加礦物藥38種。目前全國常用的礦物藥約80種[8]。
礦物類中藥分為三類。一是直接來自自然界的天然礦石,稱原礦物類藥物,如朱砂、爐甘石、自然銅、寒水石等;二是以礦物為原料的加工品,如秋石、輕粉、芒硝等;三是動物或動物骨骼的化石,如石燕、浮石、龍骨等。礦物藥除少數(shù)是單質(zhì)狀況外,絕大多數(shù)是自然化合物,且多為固體,少數(shù)是液體和氣體,如水銀,硫化氫。
3.2 礦物藥資源日益減少礦物藥的數(shù)量少,但療效肯定。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,人類對礦物的需求量也迅速增加,例如我國每年僅醫(yī)療行業(yè)就需用石膏4 580噸、滑石3 500噸、雄黃930噸、赭石560噸等。而在其它行業(yè)的用量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此數(shù)量。特別是礦物藥屬于非再生性藥物資源,用去多少,自然界就會失去多少,最終將會消耗殆盡。礦物藥往往存在于地下,位置相對比較固定,容易實行人工監(jiān)管,同時亦容易被人為破壞。加強礦物藥資源的保護,尋找替代品是當(dāng)前和今后工作的重點。
3.3 礦物藥可持續(xù)利用的途徑礦物藥材資源的保護和可持續(xù)利用途徑比較局限,主要集中在4個方面。一是加強開采的計劃性,國家有關(guān)主管部門每年應(yīng)根據(jù)市場需求下達開采任務(wù),不能一味追求眼前的經(jīng)濟效益而采取掠奪式的開采;二是擴大進口數(shù)量,對儲量小的礦物藥種類適當(dāng)加大進口數(shù)量,以滿足國內(nèi)市場需求,減少國內(nèi)資源的消耗;三是淘汰劣勢種類,通過實驗研究,對礦物藥種類進行篩選,淘汰那些毒性大、療效不確切的種類;四是加大廢物利用研究,通過綜合利用減少資源浪費。例如有些大型工礦企業(yè)在冶煉過程中,只保留主要的所需元素,一些含量低的元素通常作為廢渣棄除。今后應(yīng)充分利用工業(yè)廢料中的有用元素,注重廢物的綜合利用開發(fā),節(jié)約礦物類中藥資源。
中藥資源的可持續(xù)發(fā)展基本特征決定了中藥資源可持續(xù)發(fā)展任務(wù)的艱巨性、長期性和社會發(fā)展的協(xié)調(diào)性,需要多個部門的密切配合,需要政府部門在制定國民經(jīng)濟中長期發(fā)展規(guī)劃中應(yīng)統(tǒng)籌安排??稍偕兴庂Y源的自然更新過程是緩慢的,再生能力是有限的,這就決定了中藥資源可持續(xù)發(fā)展必須遵從中藥資源的自然屬性,保護生物多樣性,保護生態(tài)資源,其主要途徑是大力發(fā)展中藥農(nóng)業(yè);不可再生的中藥資源可持續(xù)發(fā)展應(yīng)加大栽培品的研究,提高資源利用率。
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